Optische apparaatverpakking
De verpakkingstechnologieën van TOSA en ROSA omvatten voornamelijk TO-CAN coaxiale verpakkingen, vlinderverpakkingen, COB-verpakkingen (ChipOnBoard) en BOX-verpakkingen.
TOSA, ROSA en elektrische chips zijn de drie onderdelen met de hoogste kostenratio onder optische modules, met respectievelijk 35%, 23% en 18%. De technische belemmeringen bij TOSA en ROSA zitten voornamelijk in twee aspecten: optische chip en verpakkingstechnologie.
Over het algemeen is ROSA verpakt met een splitter, een fotodiode (vervanging van lichte druk in spanning) en een transimpedantieversterker (versterkt spanningssignaal), en TOSA is verpakt met een laserdriver, laser en multiplexer.
De verpakkingstechnologieën van TOSA en ROSA omvatten voornamelijk het volgende:
1) TO-CAN coaxiaal pakket;
2) vlinderpakket;
3) COB-pakket (ChipOnBoard);
4) BOX-verpakking.
TO-CAN coaxiaal pakket: de schaal is meestal cilindrisch, vanwege zijn kleine formaat is het moeilijk om koeling in te bouwen, is het moeilijk om warmte af te voeren en is het moeilijk te gebruiken voor een hoog vermogen bij hoge stroom, dus het is moeilijk te gebruiken voor verzending over lange afstanden. Momenteel is de hoofdtoepassing ook 2,5 Gbit / s en 10 Gbit / s korte-afstandstransmissie. Maar de kosten zijn laag en het proces is eenvoudig.
Vlinderpakket: De schaal is meestal een rechthoekig parallellepipedum en de structuur- en implementatiefuncties zijn meestal gecompliceerder. Het kan worden uitgerust met een koelkast, koellichaam, keramisch basisblok, chip, thermistor, bewaking van achtergrondverlichting en kan de verbindingsdraden van alle bovengenoemde componenten ondersteunen. De behuizing heeft een groot oppervlak en een goede warmteafvoer en kan worden gebruikt voor transmissie met verschillende snelheden en lange afstanden van 80 km.
COB-verpakking betekent chip-on-board-verpakking en de laserchip wordt op het PCB-substraat gehecht, wat miniaturisatie, een laag gewicht, hoge betrouwbaarheid en lage kosten kan bereiken. De traditionele enkelkanaals 10Gb / s of 25Gb / s rate optische module gebruikt SFP-pakket om de elektrische chip en TO-verpakte optische transceivercomponenten op de printplaat te solderen om de optische module te vormen. Voor een optische module van 100 Gb / s zijn bij gebruik van een 25 Gb / s-chip 4 sets componenten vereist. Als SFP-verpakking wordt gebruikt, is 4 keer de ruimte nodig. COB-verpakkingen kunnen de TIA / LA-chip, laserarray en ontvangerarray in een kleine ruimte integreren om miniaturisatie te bereiken. De technische moeilijkheid ligt in de positioneringsnauwkeurigheid van de optische chip-patch (die het optische koppelingseffect beïnvloedt) en de verbindingskwaliteit (die de signaalkwaliteit en het bitfoutenpercentage beïnvloedt).
Het BOX-pakket is een vlinderpakket dat wordt gebruikt voor een meerkanaals parallel pakket.
Optische modules van 25G en lager tarief gebruiken meestal enkelkanaals TO- of vlinderpakketten, met standaard proces- en automatiseringsapparatuur en lage technische barrières. Voor optische modules met hoge snelheid met een snelheid van 40G en hoger, beperkt door de snelheid van de laser (meestal 25G), wordt deze echter voornamelijk gerealiseerd via meerdere parallelle kanalen. 40G wordt bijvoorbeeld gerealiseerd door 4 * 10G en 100G wordt gerealiseerd door 4 * 25G. De verpakking van optische modules met hoge snelheid stelt hogere eisen aan de warmtedissipatieproblemen van parallel optisch ontwerp, elektromagnetische interferentie met hoge snelheid, kleinere afmetingen en een hoger energieverbruik. Met de toenemende snelheid van optische modules heeft de baudrate van één kanaal al een knelpunt ondervonden. In de toekomst, naar 400G en 800G, zal parallel optisch ontwerp steeds belangrijker worden.