Die Teststrategie für Co-Packaged Optics verändert sich derzeit spürbar. Mit dem Hochlauf von Near-Packaged Optics und CPOco-packaged opticsOptische Bauelemente werden direkt mit dem Prozessor in einem Package integriert rücken nicht mehr nur optische Messungen selbst in den Fokus, sondern auch Automatisierung, Durchsatz und die Fähigkeit, viele Prüfsysteme parallel in der Fertigung einzusetzen. Im Zentrum steht dabei die Frage, wie sich ein DUTdevice under testElektronisches Bauelement oder System, das gerade geprüft beziehungsweise vermessen wird. optisch zuverlässig anbinden lässt – über Faser-, Stecker- oder Receptacle-Ausrichtung auf Wafer-, Optical-Engine- oder Package-Ebene.
Mehrere Fachleute beschreiben die Situation als Übergang von Laboraufbauten hin zu High-Volume-Manufacturing. Anders als in der Charakterisierung müssen Testzellen jetzt Software, Datenanalyse und Testprogrammierung für hohe Stückzahlen unterstützen. Gleichzeitig ist das Ökosystem für optische Testinhalte noch deutlich weniger reif als bei elektronischen ATEautomatic test equipmentAutomatisierte Prüfanlage zur Messung und Funktionsprüfung elektronischer Bauelemente.-Flows. Selbst grundlegende Entscheidungen sind nicht abgeschlossen: Welche Verbindungstechnik sich durchsetzt und welche Laserquellen verwendet werden, ist vielerorts noch offen.
Ein wesentlicher Unterschied zu klassischen Elektroniktests ist das fehlende DFT1. design for testabilityEntwurfsprinzip, das Schaltungen gezielt so gestaltet, dass sie später leichter geprüft werden können.2. design for testIntegration zusätzlicher Teststrukturen und Entwurfsregeln zur vereinfachten Prüfung integrierter Schaltungen. für optische Strukturen. Dadurch müssen einzelne Waveguide-Komponenten, Ringe oder Modulatoren oft nacheinander geprüft werden, was den Ablauf verlangsamt. Zwar werden bereits PRBSpseudo-random binary sequencesDeterministisch erzeugte Bitfolgen mit zufallsähnlichen Eigenschaften zum Testen digitaler Übertragungsstrecken.-basierte Ansätze eingesetzt, doch die Testtiefe bleibt hoch. Hinzu kommt, dass optische Messgrößen wie das Polarisationsauslöschungsverhältnis eine andere Qualifikation erfordern als rein elektrische Parameter.
Besonders anspruchsvoll ist die Ausrichtung. Optische Probe Cards wären attraktiv, sind aber wegen der berührungslosen Mechanik und der nötigen Kalibrierung für rückführbare Messungen schwierig umzusetzen. Bei FAUfiber array unitoptische Koppeleinheit zwischen einem Photonik-Chip und den Glasfaserns führen Abweichungen von Kanal zu Kanal zu Unsicherheiten, und schon kleine Pitch- oder x,y-Fehler wirken sich stärker aus als vergleichbare Offset-Fehler bei elektrischen Probes. In der Produktion kommen zusätzlich Reinigung, Staubempfindlichkeit und die Gefahr hinzu, dass bei verzogenen Gehäusen Steckverbinder mechanisch beschädigt werden.
Die Testkette selbst bleibt flexibel und umfasst mehrere Insertionen: von PIC1. Physical interfaces and carriers2. Photonic Integrated CircuitEin Schaltkreis, der optische Funktionen auf einem Photonic-Chip integriert-Tests über Wafer- und Die-Level-Tests des Optical Engines bis hin zu Modul- und Systemtests. Für Laser sind zudem Burn-in-Schritte relevant, um Frühausfälle zu reduzieren. Parallel dazu zeichnen sich hohe Leistungsanforderungen ab, mit 1 bis 8 kW für den Center Die und 10 bis 30 W pro Optical Engine. Offen ist weiterhin, welche Steckverbinder- und FAUfiber array unitoptische Koppeleinheit zwischen einem Photonik-Chip und den Glasfasern-Konzepte sich am Markt durchsetzen; mehrere Designs konkurrieren derzeit um Repeatability, optische Performance und Kompatibilität mit künftigen Zweitquellen.