AlNセラミック基板：安定した高速光モジュールの鍵

データセンター、AIコンピューティング能力、高速通信ネットワークの継続的なアップグレードに伴い、光モジュールは高帯域幅、高集積化、小型パッケージへと急速に進化しています。
100G、400G、800G、さらには1.6Tの光モジュールでは、単位体積あたりの電力密度が継続的に上昇しています。レーザーと変調器から発生する熱は、システム性能に影響を与える重要な制限要因となっています。

光モジュール内部のレーザーダイオード（LD）チップ、高出力変調器（EMLなど）、および関連する駆動回路は、動作温度に非常に敏感です。放熱能力が不足すると、波長ドリフトや出力減衰が発生し、デバイスの経年劣化が加速し、光モジュールの長期的な信頼性やネットワーク運用の安定性に影響を与える可能性があります。

コアソリューション：高性能窒化アルミニウムセラミック放熱基板
窒化アルミニウム（AlN）セラミックの典型的な熱伝導率は170～230 W/m·Kです。レーザーや高出力変調器の動作中、チップから発生した熱を、光源から下流のヒートシンクまたはモジュールハウジングに効率的に伝達します。この高効率の熱伝導性は、以下のことに貢献します。

·チップのジャンクション温度を低減

·レーザーデバイスの出力安定性を向上

·高出力条件下でのデバイスの長期動作の信頼性向上に貢献

精密な熱膨張係数の整合により、信頼性の高いパッケージ構造を構築
熱伝導率に加え、材料間の熱膨張係数の整合も光モジュールの信頼性を左右する重要な要素です。窒化アルミニウムセラミックスの熱膨張係数（CTE）は、GaAs、InP、Siなどの主流の光チップ材料とほぼ一致しています。急激な温度変化や長期サイクル試験といった条件下でも、界面の熱応力を大幅に低減できます。

これは、以下のことを意味します。

・溶接層の割れや界面剥離のリスクを低減

・過酷な条件下でのパッケージ構造の安定性を向上

・通信グレード光モジュールの長期信頼性に関する厳しい要件を満たす

総合的な性能で、チップ製造に最適な基板を実現
光モジュールパッケージのコア基板材料として、窒化アルミニウムセラミックスは優れた熱伝導性だけでなく、以下の特性も備えています。

·優れた電気絶縁性により、信頼性の高い高速信号伝送を実現します。

·優れた機械的強度により、精密な組み立てと長期使用に適しています。

·優れた化学的安定性と耐老化性により、過酷な使用環境にも適しています。

これらの包括的な特性により、窒化アルミニウムセラミックスは高付加価値光チップの理想的な「基盤」となります。光モジュールの実際のパッケージングにおいて、窒化アルミニウムセラミック基板は主にレーザーダイオードチップ（LD）や高出力変調器（EMLなど）の放熱と支持に用いられます。用途やパッケージ設計の要件に応じて、サイズやメタライゼーションを調整でき、一般的な溶接・組立工程にも対応しているため、高出力密度条件下でも光モジュールの安定した動作を実現します。

高速光モジュールの高出力化と小型化が進む中で、熱管理とパッケージの信頼性は避けられない重要な課題となっています。高性能窒化アルミニウムセラミック放熱基板は、優れた熱伝導率、優れた熱整合特性、そして長期安定性により、ハイエンド光モジュールにとって不可欠な材料となっています。Innovaceraは、光通信業界向けに、安定性、信頼性、そしてカスタマイズ性に優れた窒化アルミニウムセラミック基板ソリューションを提供することに尽力し、お客様の未来志向の高速光モジュール製品の開発を支援しています。