采用原子擴散接合法制造的零溫度特性標準具濾波器

京瓷株式會社（以下簡稱“京瓷”）的全資子公司、晶體元件的開發(fā)制造公司—京瓷晶體元件株式會社此次成功開發(fā)出采用原子擴散接合法制造的水晶元件“零溫度特性的標準具濾波器”，目前在業(yè)內(nèi)尚屬首例※1。

標準具濾波器是一種在光通信大容量傳輸系統(tǒng)中感測多個不同光波長偏差的元件。在此次開發(fā)中，通過在業(yè)界首次采用原子擴散接合法，成功實現(xiàn)了標準具濾波器的零溫度特性、高精度、高可靠性及小型化。此產(chǎn)品將于明年1月起提供樣品，由京瓷負責銷售。

產(chǎn)品主要特點

1. 以業(yè)內(nèi)最高水準的溫度特性實現(xiàn)了產(chǎn)品的零溫度特性

實現(xiàn)了業(yè)內(nèi)最高水準 ±0.15pm/℃的溫度特性。這是通過采用原子擴散接合法以及將有正溫度特性的水晶和負溫度特性的結(jié)晶相結(jié)合的設計技術和先進的水晶加工技術而得以實現(xiàn)的。

零溫度特性的標準具濾波器，不再需要調(diào)溫用帕耳帖熱效應元件，有助于實現(xiàn)可變波長激光模塊的小型化，達到良好的節(jié)能效果。

2．業(yè)內(nèi)首次應用原子擴散接合法的水晶元件

原子擴散接合法是日本東北大學島津武仁教授開發(fā)的一項直接接合技術，是一種不使用有機類粘合劑，在不加熱、不加壓、無電壓條件下將晶圓，基板進行接合的技術。京瓷晶體元件公司通過與島津教授的研究小組共同開發(fā)，在業(yè)內(nèi)首次將原子擴散接合法應用于水晶元件，成功將水晶晶圓用幾個原子層至幾十納米※2厚度的金屬薄膜進行高強度接合。從而解決了過去接合強度較弱的光膠接合法※3、以及難以控制厚度的有機粘合劑接合法等接合方式中存在的問題，同時實現(xiàn)了標準具濾波器的高精度、高可靠性和小型化。

※2：1納米（nm）＝1.0×10-9米

※3：不使用粘合劑，貼合晶圓平面的接合方法

開發(fā)背景

將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的核心振蕩元件“可變波長激光模塊”在光通信的大容量傳輸系統(tǒng)中是不可或缺的部分，而標準具濾波器則是一種用于監(jiān)視其光波長是否穩(wěn)定振蕩的元件。

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速普及和視頻等大容量數(shù)據(jù)的傳輸量的大幅增加，大容量及高速傳輸成為光纖通訊的主題，用1根光纖便可傳輸更多光信號（信息量）的WDM※4傳輸系統(tǒng)漸漸成為主流。但由于WDM傳輸系統(tǒng)的可變波長模塊需要從中長距離到近距離各傳輸裝置中安裝多臺，因此需要外形更小、更節(jié)能的產(chǎn)品。

本產(chǎn)品在實現(xiàn)小型化的同時，還具有零溫度特性、高精度、高可靠性以及不易受外界溫度影響等特點。因此，不再需要調(diào)溫用帕耳帖熱效應元件等，為可變波長激光模塊的小型化和低功率化做出貢獻。

京瓷晶體元件公司擁有從水晶材料的培育到設計、加工、涂層及特性評估的一條龍生產(chǎn)體系，今后將繼續(xù)加強在光通信相關領域的元器件供給能力，為超高速大容量光通信技術的發(fā)展做貢獻。

※4：WDM（Wavelength Division Multiplexing）。波分復用系統(tǒng)的簡稱，是利用光纖的一項通信技術。

產(chǎn)品特點(供參考)

1.業(yè)內(nèi)最高水準的溫度特性

與本公司過去產(chǎn)品(水晶標準具濾波器N型)相比，本次產(chǎn)品的溫度特從原來的5.4 pm/℃大幅降至±0.15 pm/℃。

2．先進的水晶加工技術

通過京瓷晶體元件公司在50多年的發(fā)展中積累下來的獨有的平面加工技術和先進的清洗技術，實現(xiàn)了穩(wěn)定、可靠的接合效果。