Optisko ierīču iepakošanas process

Apr 06, 2020 Atstāj ziņu

Optiskās D ierīces pievienošanas iekārta

TOSA un ROSA iepakošanas tehnoloģijas galvenokārt ietver TO-CAN koaksiālo iepakojumu, tauriņu iepakojumu, COB (ChipOnBoard) iepakojumu un BOX iepakojumu.

TOSA, ROSA un elektriskās mikroshēmas ir trīs daļas ar visaugstāko izmaksu attiecību starp optiskajiem moduļiem - attiecīgi 35%, 23% un 18%. TOSA un ROSA tehniskie šķēršļi galvenokārt attiecas uz diviem aspektiem: optisko mikroshēmu un iepakošanas tehnoloģiju.

Kopumā ROSA ir iepakots ar sadalītāju, fotodiodi (gaismas spiediena nomaiņu spriegumā) un transimpedances pastiprinātāju (pastiprinātu sprieguma signālu), un TOSA ir iesaiņots ar lāzera draiveri, lāzeru un multipleksoru.

TOSA un ROSA iepakošanas tehnoloģijas galvenokārt ietver:

1) koaksiālo paketi TO-CAN;

2) tauriņu pakete;

3) COB (ChipOnBoard) pakete;

4) BOX iepakojums.

Koaksiālā pakete TO-CAN: apvalks parasti ir cilindrisks, tā mazā izmēra dēļ to ir grūti uzbūvēt saldēšanas laikā, ir grūti izkliedēt siltumu, un to ir grūti izmantot lielas jaudas izvadīšanai pie lielas strāvas, tāpēc tas ir grūti izmantot tālsatiksmes pārvadei. Pašlaik galvenā lietojumprogramma ir arī 2,5Gbit / s un 10Gbit / s maza attāluma pārraide. Bet izmaksas ir zemas, un process ir vienkāršs.

Optical Device Packaging Process 1


Tauriņu pakete: apvalks parasti ir taisnstūra paralēlskaldnis, un struktūra un ieviešanas funkcijas parasti ir sarežģītākas. To var aprīkot ar ledusskapi, siltuma izlietni, keramikas pamatnes bloku, mikroshēmu, termistoru, fona apgaismojuma kontroli un tas var atbalstīt visu iepriekšminēto komponentu savienojošos vadus. Korpuss ir ar lielu platību un labu siltuma izkliedi, un to var izmantot transmisijai ar dažādu ātrumu un lieliem 80km attālumiem.

Optical Device Packaging Process 2


COB iepakojums nozīmē mikroshēmu iesaiņojumu uz kuģa, un lāzera mikroshēma ir pielīmēta pie PCB substrāta, kas var sasniegt miniaturizāciju, nelielu svaru, augstu uzticamību un zemas izmaksas. Tradicionālais vienkanāla 10Gb / s vai 25Gb / s ātruma optiskais modulis izmanto SFP paketi, lai lodētu elektrisko mikroshēmu, un TO iesaiņotus optisko uztvērēju komponentus PCB plāksnei, lai izveidotu optisko moduli. 100Gb / s optiskajam modulim, izmantojot 25Gb / s mikroshēmu, nepieciešami 4 komponentu komplekti. Ja tiek izmantots SFP iepakojums, būs nepieciešama 4 reizes lielāka vieta. COB iepakojums var integrēt TIA / LA mikroshēmu, lāzera masīvu un uztvērēju masīvu nelielā telpā, lai panāktu miniatūru. Tehniskās grūtības ir saistītas ar optiskās mikroshēmas plākstera pozicionēšanas precizitāti (ietekmē optiskās savienojuma efektu) un savienojuma kvalitāti (ietekmē signāla kvalitāti un bitu kļūdu līmeni).

Optical Device Packaging Process 3


BOX pakotne ir tauriņu pakete, ko izmanto daudzkanālu paralēlajai pakotnei.

Optical Device Packaging Process 4


25 G un zemāka ātruma optiskie moduļi lielākoties izmanto vienkanāla TO vai tauriņu paketes ar standarta procesu un automatizācijas aprīkojumu un zemām tehniskām barjerām. Tomēr ātrgaitas optiskajiem moduļiem ar ātrumu 40G un lielāku, ko ierobežo lāzera ātrums (galvenokārt 25G), tas galvenokārt tiek realizēts caur vairākiem kanāliem paralēli. Piemēram, 40G tiek realizēts ar 4 * 10G, bet 100G - ar 4 * 25G. Ātrgaitas optisko moduļu iepakojums izvirza augstākas prasības siltuma izkliedes problēmām, kas saistītas ar paralēlu optisko dizainu, ātrdarbīgiem elektromagnētiskiem traucējumiem, samazinātu izmēru un palielinātu enerģijas patēriņu. Palielinoties optisko moduļu ātrumam, viena kanāla datu pārraides ātrums jau ir saskāries ar sašaurinājumu. Nākotnē līdz 400G un 800G paralēlais optiskais dizains kļūs arvien svarīgāks.