Box, COB e TO Can: 3 formas de embalagem comuns

Caixa, COB e lata TO são atualmente as formas de embalagem mais comuns para componentes ópticos.

Embalagem de caixa

A embalagem em caixa, também conhecida como vedação hermética, tem uma longa história. Envolve encapsular o chip óptico em uma caixa de metal cheia de gás inerte (geralmente hélio) para proteger os elementos ópticos de influências ambientais externas e aumentar a dissipação de calor. A superfície da caixa é normalmente banhada a ouro e consiste em uma base e uma placa de cobertura, com o chip e a lente montados dentro da base. O caminho óptico é isolado do ambiente externo por uma janela óptica.

A tecnologia de embalagem em caixa geralmente oferece desempenho óptico e elétrico mais estável e dissipação de calor aprimorada. Na indústria optoeletrônica, a embalagem em caixa é tradicionalmente usada para transceptores de longa distância e em ambientes não controlados com flutuações de temperatura e umidade. Atualmente, é comum em módulos ópticos de nível de telecomunicações.

• Facilidade de integração: A embalagem em caixa permite que os componentes do laser sejam integrados em gabinetes padronizados, facilitando sua montagem e integração em módulos ou sistemas transceptores.
• Proteção aprimorada: a embalagem da caixa fornece um invólucro protetor para dispositivos a laser, protegendo-os de fatores externos, como poeira, umidade e estresse mecânico. Isso ajuda a melhorar a confiabilidade e a vida útil dos componentes do laser.
• Personalização e flexibilidade: A embalagem em caixa oferece maior flexibilidade para personalizar e otimizar as características elétricas e mecânicas dos transceptores. Ela permite fácil implementação de diferentes tipos de conectores, opções de energia e configurações de interface para atender a requisitos específicos de aplicação.
• Teste e manutenção: A embalagem em caixa facilita o teste, a manutenção e a substituição de componentes individuais do laser. Como os componentes não são montados diretamente nas PCBs, eles podem ser detectados e reparados com mais facilidade, simplificando as tarefas de solução de problemas e manutenção.
• Gerenciamento térmico: Os designs de embalagens de caixas normalmente incluem recursos eficazes de gerenciamento térmico, como dissipadores de calor ou almofadas térmicas. Isso ajuda a dissipar o calor gerado pelos componentes do laser e a manter as temperaturas operacionais ideais para um desempenho confiável e estável.
• Escalabilidade e atualizações futuras: componentes de laser embalados em caixa oferecem opções de escalabilidade que permitem atualizações ou substituições futuras sem modificações significativas no design geral do transceptor. Essa flexibilidade é vantajosa em ambientes de rede em evolução.

Embalagem COB

COB significa Chip on Board, que se refere à montagem direta de chips nus, como TIA e LDD, nos traços de cobre de um PCB. Posteriormente, a ligação dos fios é utilizada para conexões elétricas, seguida da aplicação de uma placa de cobertura ou adesivo para proteção na parte superior do chip. O empacotamento COB é uma tecnologia emergente amplamente utilizada em módulos ópticos de data centers Ethernet.

O processo COB consiste em três componentes principais:

Chip Bonding: Conectar o chip ao PCB para formar um circuito.

União de fios: Criação de conexões elétricas entre o chip e o PCB por meio de soldagem e ligação de fios de metal fino.

Acoplamento: Garantir que a luz vertical emitida pelo VCSEL seja paralela e entre na fibra óptica para transmissão.

Devido aos chips serem montados diretamente no PCB sem embalagem individual, os custos de fabricação são menores em comparação com a embalagem BOX. Processos como ligação de moldes, ligação de fios e acoplamento/alinhamento podem ser facilmente automatizados, apoiando a produção em massa de produtos.

A tecnologia COB permite a integração de vários componentes ópticos e chips semicondutores em um único PCB. Ao integrar componentes ópticos e chips em um único PCB, o número de interfaces entre os componentes é reduzido, aumentando assim a eficiência e reduzindo o consumo de energia no ambiente operacional correto.

Onde a tecnologia COB é usada?

A tecnologia COB está madura e amplamente aplicada. Na indústria de transceptores de fibra óptica, o COB é implantado principalmente em aplicações de curta distância em ambientes estáveis, como data centers, com temperaturas comerciais constantes (0~70°C) e umidade controlada. Normalmente são transceptores projetados para temperaturas operacionais comerciais, atingindo distâncias de cerca de 100 metros. O uso do COB em ambientes instáveis, extensos ou com temperatura industrial ou em aplicações de longa distância não é recomendado.

Poder

TO Can, às vezes chamado simplesmente de TO, é originário da indústria de semicondutores e significa Transistor Outline. É um tipo de pacote de transistor. Classificadas com base no diâmetro da base, as variantes comuns incluem TO56, TO42, TO52 e TO38, com mais dimensões sendo especificações personalizadas definidas pelos fabricantes. A embalagem TO é comumente encontrada em módulos ópticos de fator de forma pequeno, como módulos SFP.