Caja, COB y TO Can: 3 formas de embalaje comunes

Actualmente, las formas de embalaje más habituales para componentes ópticos son cajas, COB y TO can.

Caja de embalaje

El embalaje en cajas, también conocido como sellado hermético, tiene una larga historia. Implica encapsular el chip óptico en una caja metálica llena de gas inerte (normalmente helio) para proteger los elementos ópticos de las influencias ambientales externas y mejorar la disipación del calor. La superficie de la caja suele estar chapada en oro y consta de una base y una placa de cubierta, con el chip y la lente montados dentro de la base. El camino óptico está aislado del entorno externo mediante una ventana óptica.

La tecnología de embalaje en cajas a menudo offOfrece un rendimiento óptico y eléctrico más estable y una mejor disipación del calor. En la industria optoelectrónica, el embalaje Box se utiliza tradicionalmente para transceptores de larga distancia y en entornos no controlados con fluctuaciones de temperatura y humedad. Actualmente, es común en módulos ópticos de nivel de telecomunicaciones.

• Facilidad de integración: el embalaje en caja permite que los componentes láser se integren en gabinetes estandarizados, lo que facilita su ensamblaje e integración en módulos o sistemas transceptores.
• Protección mejorada: el embalaje de la caja proporciona una cubierta protectora para los dispositivos láser, protegiéndolos de factores externos como el polvo, la humedad y el estrés mecánico. Esto ayuda a mejorar la confiabilidad y la vida útil de los componentes láser.
• Personalización y flexibilidad: embalaje en caja offOfrece una mayor flexibilidad para personalizar y optimizar las características eléctricas y mecánicas de los transceptores. Permite una fácil implementación de diferentes tipos de conectores, opciones de alimentación y configuraciones de interfaz para cumplir con los requisitos de aplicaciones específicas.
• Pruebas y mantenimiento: el embalaje en caja facilita las pruebas, el mantenimiento y el reemplazo de componentes láser individuales. Dado que los componentes no están montados directamente en PCB, se pueden detectar y reparar más fácilmente, lo que simplifica las tareas de resolución de problemas y mantenimiento.
• Gestión térmica: los diseños de embalaje de cajas suelen incluir funciones de gestión térmica eficaces, como disipadores de calor o almohadillas térmicas. Esto ayuda a disipar el calor generado por los componentes del láser y a mantener temperaturas de funcionamiento óptimas para un rendimiento confiable y estable.
• Escalabilidad y actualizaciones futuras: componentes láser empaquetados en caja offOfrece opciones de escalabilidad que permiten futuras actualizaciones o reemplazos sin modificaciones significativas en el diseño general del transceptor. Esta flexibilidad es ventajosa en entornos de red en evolución.

Embalaje de mazorca

COB significa Chip on Board, que se refiere al montaje directo de chips desnudos como TIA y LDD en las pistas de cobre de una PCB. Posteriormente, se utiliza la unión de cables para las conexiones eléctricas, seguido de la aplicación de una placa de cubierta o adhesivo para protección en la parte superior del chip. El empaquetado COB es una tecnología emergente ampliamente utilizada en módulos ópticos de centros de datos Ethernet.

El proceso COB consta de tres componentes clave:

Unión de chips: unión del chip a la PCB para formar un circuito.

Unión de cables: creación de conexiones eléctricas entre el chip y la PCB mediante soldadura y unión de cables metálicos finos.

Acoplamiento: Asegurar que la luz vertical emitida por VCSEL sea paralela y entre a la fibra óptica para su transmisión.

Debido a que los chips se montan directamente en la PCB sin embalaje individual, los costes de fabricación son menores en comparación con el embalaje BOX. Procesos como la unión de moldes, la unión de cables y el acoplamiento/alineación se pueden automatizar fácilmente, lo que respalda la producción en masa de productos.

La tecnología COB permite la integración de múltiples componentes ópticos y chips semiconductores en una sola PCB. Al integrar componentes ópticos y chips en una sola PCB, se reduce la cantidad de interfaces entre componentes, lo que aumenta la eficiencia y reduce el consumo de energía en el entorno operativo correcto.

¿Dónde se utiliza la tecnología COB?

La tecnología COB está madura y se aplica ampliamente. En la industria de transceptores de fibra óptica, COB se implementa principalmente en aplicaciones de corta distancia dentro de entornos estables como centros de datos con temperaturas constantes de grado comercial (0 ~ 70 °C) y humedad controlada. Por lo general, se trata de transceptores diseñados para temperaturas de funcionamiento comerciales, que alcanzan distancias de unos 100 metros. No se recomienda el uso de COB en entornos de temperatura inestable, prolongada o industrial ni en aplicaciones de larga distancia.

A poder

TO Can, a veces denominado simplemente TO, tiene su origen en la industria de los semiconductores y significa Transistor Outline. Es un tipo de paquete de transistores. Clasificadas según el diámetro de la base, las variantes comunes incluyen TO56, TO42, TO52 y TO38, siendo más dimensiones las especificaciones personalizadas establecidas por los fabricantes. El empaquetado TO se encuentra comúnmente en módulos ópticos de factor de forma pequeño, como los módulos SFP.