- 본 이전기술은 과학기술정보통신부 방송통신산업기술개발사업 일환으로 수행하는 ‘데이터센터 내부 네트워크용 800Gbps 광트랜시버 기술 개발’ 일환으로 진행되는 과제의 2-3차년도 연구 수행 및 결과물임
-기술명: 800Gbps 광수신 서브 모듈
. 채널 수: 8 채널(O-band 파장)
. 채널당 전송속도:106Gbps(PAM4)
. 수광부: PIN-PD + TIA
. AlN sub-mount(2 x 4채널 500 um pitch)
. 고정밀 8채널 PIN-PD AuSn 본딩 기술(레이저 국부 가열)
. PLC 광도파로 - PD 간 광 정렬 공정 기술
. High speed FPCB 설계 기술
. PIN-PD sub-mount 설계 기술
- AR, VR, 메타버스 등 가상화 서비스와 대용량 영상 서비스의 수요 증가에 따른 데이터센터의 트래픽 증가로 800기가급 이상 초고속 네트워크 고도화에 대한 필요성이 대두되고 있으며 이에 따른 초고속 광모듈의 수요가 급증하고 있는 상황임.
- 해외 광모듈 생산 기업들의 인수합병을 통한 부품 공급체계 수직계열화(M&A) 추세로 광통신 핵심부품의 수급난이 심화되고 있음. 따라서, 향후 광통신 모듈 시장을 점유하기 위해서는 초고속 광통신 핵심부품에 대한 기술 확보가 필요함.
- 800Gbps QSFP-DD800 광트랜시버 및 관련 핵심 광통신 부품의 기술이전을 통해 ’25년부터 본격적인 수요성장이 예상되는 차세대 AI 데이터센터 네트워크용 광트랜시버시장에서의 800Gbps 광수신 모듈 상용화를 통한 국내 기술력 및 국산화 제고에 목적이 있음.
- 800Gbps 광수신 서브 모듈은 8채널 PIN+PD와 TIA로 구성되며 각 채널당 106Gbps의 전송속도의 O-band 광신호 수신성능을 확보하고 있으며, 모듈의 사이즈는 QSFP-DD 형상규격에 적용될 수 있도록 너비 15mm 이내 이다. 제품 초기 신뢰성 확보를 위해 Telcordia GR-468-Core의 기계적 시험 항목을 만족한다.
- FAB와 PLC 광도파로를 결합하여 FAB로 수광되는 광이 PLC 광도파로를 통해 전달되도록 설계하였고, 약 45도 각도로 처리된 PLC 광도파로 끝단에서 광 경로가 90도 변환되어 직접 PD로 광이 입사되어 추가적인 광학소자가 필요하지 않는 단순한 광구조로 제품 생산성을 높였다.
- Non-hermeic 구조 및 Ceramic cover를 적용한 구조로 제품 가격 경쟁력을 확보하였다.
- 본 기술을 통하여 800Gbps 광수신 서브 모듈의 양산을 통해 국내 수급 체계를 갖출 경우 QSFP-DD PSM8 모듈 가격 경쟁력 제고 예상.
- 800Gbps 광수신 서브 모듈 설계 기술
- 800Gbps 광수신 서브 모듈 제작 기술
- 800Gbps 광수신 서브 모듈 특성 및 신뢰성 평가 기술
- 800Gbps 광수신 서브 모듈 설계 기술
. 초고속 RF 전송선로 설계 기술
. PIN-PD Submount 설계 기술
. PLC 기반 광학 구조 설계 기술
- 800Gbps 광수신 서브 모듈 패키징 기술
. 고정밀/고밀도 2 x 4채널 PIN-PD AuSn 본딩 기술(레이저 국부 가열)
. 고속 Au wire 본딩 기술
. PLC 기반 도파로 및 2 x 4채널 PD 간 광정렬 및 본딩
- 800Gbps 광수신 서브 모듈 특성 및 신뢰성 평가 기술
. 106Gbps PAM4 수신 광신호의 BER 및 Sensitivity 특성평가 기술
. PIN-PD CoC의 전기적 대역폭 등 고주파 특성평가 기술
. Bonding wire pull / Die shear test 신뢰성평가 기술
- 800Gbps QSFP-DD800 광트랜시버 및 관련 핵심 광통신 부품의 선제적 개발을 통해 ’25년부터 본격적인 수요성장이 예상되는 차세대 AI 데이터센터 네트워크용 광트랜시버 시장에 적시 대응
- 채널당 106Gbps를 기반으로 하는 800Gbps 광트랜시버 기술은 차세대 6G 이동통신 분야에서 요구되는 Tbps급 광통신 부품의 기반 기술로 활용함