แนะนำระบบการบรรจุภัณฑ์ของอุปกรณ์อิเล็กโทรออปติก

แนะนำระบบการบรรจุภัณฑ์ของอุปกรณ์อิเล็กโทรออปติก

บรรจุภัณฑ์ระบบอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์อุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์การบรรจุภัณฑ์ระบบเป็นกระบวนการบูรณาการระบบเพื่อบรรจุอุปกรณ์อิเล็กโทรออปติก ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ และวัสดุใช้งานต่างๆ การบรรจุภัณฑ์อุปกรณ์อิเล็กโทรออปติกมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในการสื่อสารด้วยแสงระบบต่างๆ เช่น ศูนย์ข้อมูล เลเซอร์อุตสาหกรรม จอแสดงผลออปติคอลสำหรับงานพลเรือน และอื่นๆ สามารถแบ่งออกเป็นระดับการบรรจุภัณฑ์หลักๆ ดังนี้ การบรรจุภัณฑ์ระดับชิป IC การบรรจุภัณฑ์ระดับอุปกรณ์ การบรรจุภัณฑ์ระดับโมดูล การบรรจุภัณฑ์ระดับแผงวงจรระบบ การประกอบระบบย่อย และการรวมระบบ

อุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์แตกต่างจากอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ทั่วไป นอกจากจะมีส่วนประกอบทางไฟฟ้าแล้ว ยังมีกลไกการรวมแสงด้วย ดังนั้นโครงสร้างบรรจุภัณฑ์ของอุปกรณ์จึงซับซ้อนกว่า และโดยทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบย่อยที่แตกต่างกันหลายส่วน ส่วนประกอบย่อยเหล่านี้โดยทั่วไปมีโครงสร้างสองแบบ แบบแรกคือไดโอดเลเซอร์โฟโตดีเทคเตอร์และชิ้นส่วนอื่นๆ จะถูกติดตั้งในแพ็คเกจแบบปิด ตามการใช้งานสามารถแบ่งออกเป็นแพ็คเกจมาตรฐานเชิงพาณิชย์และแพ็คเกจตามความต้องการของลูกค้า แพ็คเกจมาตรฐานเชิงพาณิชย์สามารถแบ่งออกเป็นแพ็คเกจโคแอกเซียล TO และแพ็คเกจแบบผีเสื้อ

1. แพ็คเกจ TO (Coaxial package) หมายถึง แพ็คเกจที่มีส่วนประกอบทางแสง (ชิปเลเซอร์, ตัวตรวจจับแสงพื้นหลัง) อยู่ภายในท่อ โดยเลนส์และเส้นทางแสงของใยแก้วนำแสงที่เชื่อมต่อภายนอกจะอยู่บนแกนเดียวกัน ชิปเลเซอร์และตัวตรวจจับแสงพื้นหลังภายในอุปกรณ์แพ็คเกจโคแอกเซียลจะติดตั้งอยู่บนวัสดุไนไตรด์ระบายความร้อน และเชื่อมต่อกับวงจรภายนอกผ่านสายนำไฟฟ้าสีทอง เนื่องจากมีเลนส์เพียงตัวเดียวในแพ็คเกจโคแอกเซียล ประสิทธิภาพการเชื่อมต่อจึงดีขึ้นเมื่อเทียบกับแพ็คเกจแบบผีเสื้อ วัสดุที่ใช้สำหรับเปลือกท่อ TO ส่วนใหญ่เป็นสแตนเลสหรือโลหะผสมคอร์วาร์ โครงสร้างทั้งหมดประกอบด้วยฐาน เลนส์ บล็อกระบายความร้อนภายนอก และส่วนอื่นๆ และโครงสร้างเป็นแบบโคแอกเซียล โดยปกติแล้ว แพ็คเกจ TO จะบรรจุชิปเลเซอร์ (LD) ชิปตัวตรวจจับแสงพื้นหลัง (PD) ตัวยึดรูปตัว L เป็นต้น หากมีระบบควบคุมอุณหภูมิภายใน เช่น TEC ก็จำเป็นต้องมีเทอร์มิสเตอร์ภายในและชิปควบคุมด้วย

2. บรรจุภัณฑ์รูปผีเสื้อ เนื่องจากมีรูปร่างคล้ายผีเสื้อ จึงเรียกบรรจุภัณฑ์รูปแบบนี้ว่า บรรจุภัณฑ์รูปผีเสื้อ ดังแสดงในรูปที่ 1 ซึ่งเป็นรูปทรงของบรรจุภัณฑ์ปิดผนึกอุปกรณ์ออปติคอลรูปผีเสื้อ ตัวอย่างเช่นผีเสื้อ SOA(ตัวขยายสัญญาณแสงเซมิคอนดักเตอร์ผีเสื้อเทคโนโลยีแพ็คเกจผีเสื้อ (Butterfly package) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงความเร็วสูงและระยะทางไกล มีลักษณะเด่นหลายประการ เช่น พื้นที่ภายในแพ็คเกจผีเสื้อมีขนาดใหญ่ ทำให้ติดตั้งตัวระบายความร้อนแบบเทอร์โมอิเล็กทริกได้ง่าย และสามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างเหมาะสม ชิปเลเซอร์ เลนส์ และส่วนประกอบอื่นๆ สามารถจัดวางภายในตัวแพ็คเกจได้ง่าย ขาของชิปกระจายอยู่ทั้งสองด้าน ทำให้เชื่อมต่อวงจรได้ง่าย โครงสร้างสะดวกต่อการทดสอบและบรรจุภัณฑ์ โดยทั่วไปแล้ว ตัวเรือนจะมีรูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า โครงสร้างและฟังก์ชันการทำงานมักจะซับซ้อนกว่า สามารถติดตั้งระบบระบายความร้อน แผ่นระบายความร้อน ฐานเซรามิก ชิป เทอร์มิสเตอร์ การตรวจสอบแสงไฟ และรองรับการเชื่อมต่อขาของส่วนประกอบทั้งหมดข้างต้นได้ พื้นที่ตัวเรือนขนาดใหญ่ ช่วยระบายความร้อนได้ดี