Introduzione al confezionamento di sistema dei dispositivi optoelettronici

Introduzione al confezionamento di sistema dei dispositivi optoelettronici

Confezionamento di sistemi di dispositivi optoelettroniciDispositivo optoelettronicoIl confezionamento di sistema è un processo di integrazione di sistema per confezionare dispositivi optoelettronici, componenti elettronici e materiali applicativi funzionali. Il confezionamento di dispositivi optoelettronici è ampiamente utilizzato incomunicazione otticasistemi, data center, laser industriali, display ottici civili e altri settori. Può essere suddiviso principalmente nei seguenti livelli di confezionamento: confezionamento a livello di chip IC, confezionamento del dispositivo, confezionamento del modulo, confezionamento a livello di scheda di sistema, assemblaggio del sottosistema e integrazione di sistema.

I dispositivi optoelettronici sono diversi dai dispositivi a semiconduttore generali, oltre a contenere componenti elettrici, ci sono meccanismi di collimazione ottica, quindi la struttura del package del dispositivo è più complessa ed è solitamente composta da alcuni sottocomponenti diversi. I sottocomponenti hanno generalmente due strutture, una è il diodo laser,fotorivelatoree altre parti sono installate in un contenitore chiuso. In base all'applicazione, può essere suddiviso in contenitore standard commerciale e contenitore proprietario in base alle esigenze del cliente. Il contenitore standard commerciale può essere suddiviso in contenitore TO coassiale e contenitore a farfalla.

1. Il package TO (Total Optical Package) è un package coassiale in cui i componenti ottici (chip laser, rivelatore di retroilluminazione) sono alloggiati in un tubo, con la lente e il percorso ottico della fibra esterna collegata sullo stesso asse centrale. Il chip laser e il rivelatore di retroilluminazione all'interno del package coassiale sono montati su nitruro termico e collegati al circuito esterno tramite un filo d'oro. Grazie alla presenza di una sola lente nel package coassiale, l'efficienza di accoppiamento risulta migliorata rispetto al package a farfalla. Il materiale utilizzato per l'involucro del tubo TO è principalmente acciaio inossidabile o lega Corvar. L'intera struttura è composta da base, lente, blocco di raffreddamento esterno e altre parti, ed è di tipo coassiale. Solitamente, il package TO contiene al suo interno il chip laser (LD), il chip del rivelatore di retroilluminazione (PD), la staffa a L, ecc. Se è presente un sistema di controllo della temperatura interno, come ad esempio un TEC (Thermal Emission Control), sono necessari anche il termistore interno e il chip di controllo.

2. Confezione a farfalla Poiché la forma ricorda quella di una farfalla, questa forma di confezione è chiamata confezione a farfalla, come mostrato nella Figura 1, la forma del dispositivo ottico di sigillatura a farfalla. Ad esempio,farfalla SOA（amplificatore ottico a semiconduttore a farfallaLa tecnologia di confezionamento a farfalla è ampiamente utilizzata nei sistemi di comunicazione in fibra ottica ad alta velocità e lunga distanza. Presenta alcune caratteristiche, come l'ampio spazio all'interno del contenitore a farfalla, che facilita il montaggio del dissipatore termoelettrico a semiconduttore e la realizzazione della corrispondente funzione di controllo della temperatura; il chip laser, la lente e altri componenti correlati sono facilmente disponibili all'interno del corpo; i piedini di collegamento sono distribuiti su entrambi i lati, facilitando la realizzazione del collegamento del circuito; la struttura è comoda per il collaudo e l'imballaggio. L'involucro è solitamente un parallelepipedo, la struttura e la funzione di implementazione sono generalmente più complesse, possono integrare raffreddamento, dissipatore di calore, blocco di base in ceramica, chip, termistore, monitoraggio della retroilluminazione e possono supportare i terminali di collegamento di tutti i componenti sopra menzionati. Ampia superficie dell'involucro, buona dissipazione del calore.