Dispositivo óptico P ackaging P rocess
As tecnologias de embalagem de TOSA e ROSA incluem principalmente embalagens coaxiais TO-CAN, embalagens borboleta, embalagens COB (ChipOnBoard) e embalagens BOX.
TOSA, ROSA e chips elétricos são as três partes com a maior relação de custo entre os módulos ópticos, representando 35%, 23% e 18%, respectivamente. As barreiras técnicas em TOSA e ROSA são principalmente em dois aspectos: chip óptico e tecnologia de embalagem.
Em geral, o ROSA é fornecido com um divisor, um fotodiodo (substituição da pressão da luz em tensão) e um amplificador de transimpedância (sinal de tensão amplificado), e o TOSA é fornecido com um driver a laser, laser e multiplexador.
As tecnologias de embalagem do TOSA e ROSA incluem principalmente o seguinte:
1) pacote coaxial TO-CAN;
2) pacote de borboleta;
3) pacote COB (ChipOnBoard);
4) embalagem CAIXA.
Pacote coaxial TO-CAN: O invólucro é geralmente cilíndrico, devido ao seu pequeno tamanho, é difícil construir refrigeração, é difícil dissipar o calor e é difícil de usar para obter alta potência em alta corrente, por isso é difícil de usar para transmissão de longa distância. Atualmente, a principal aplicação também é a transmissão de curta distância de 2,5 Gbit / se 10 Gbit / s. Mas o custo é baixo e o processo é simples.
Pacote borboleta: o shell geralmente é um paralelepípedo retangular, e as funções de estrutura e implementação são geralmente mais complicadas. Pode ser equipado com um refrigerador, dissipador de calor, bloco base de cerâmica, chip, termistor, monitoramento de luz de fundo e pode suportar os fios de ligação de todos os componentes acima. A caixa possui uma área grande e boa dissipação de calor e pode ser usada para transmissão em várias velocidades e longas distâncias de 80 km.
Embalagem COB significa embalagem chip-on-board, e o chip laser é aderido ao substrato PCB, que pode obter miniaturização, leveza, alta confiabilidade e baixo custo. O módulo óptico tradicional de taxa única de 10Gb / s ou 25Gb / s de canal único usa o pacote SFP para soldar o chip elétrico e os componentes do transceptor óptico empacotado TO na placa PCB para formar o módulo óptico. Para um módulo óptico de 100 Gb / s, ao usar um chip de 25 Gb / s, são necessários 4 conjuntos de componentes. Se a embalagem SFP for usada, 4 vezes o espaço será necessário. A embalagem COB pode integrar o chip TIA / LA, o laser e o receptor em um espaço pequeno para obter miniaturização. A dificuldade técnica está na precisão de posicionamento do patch do chip óptico (afetando o efeito do acoplamento óptico) e na qualidade da ligação (afetando a qualidade do sinal e a taxa de erro de bit).
O pacote BOX é um pacote borboleta, usado para o pacote paralelo multicanal.
Os módulos ópticos de 25G e abaixo da taxa usam principalmente pacotes TO ou borboleta de canal único, com equipamento de processo e automação padrão e baixas barreiras técnicas. No entanto, para módulos ópticos de alta velocidade com uma taxa de 40G ou mais, limitada pela taxa do laser (principalmente 25G), é realizada principalmente através de múltiplos canais em paralelo. Por exemplo, 40G é realizado por 4 * 10G e 100G é realizado por 4 * 25G. A embalagem dos módulos ópticos de alta velocidade apresenta requisitos mais altos para os problemas de dissipação de calor do design óptico paralelo, interferência eletromagnética de alta taxa, tamanho reduzido e aumento do consumo de energia. Com o aumento da velocidade dos módulos ópticos, a taxa de transmissão do canal único já enfrentou um gargalo. No futuro, para 400G e 800G, o design óptico paralelo se tornará cada vez mais importante.