Boîtiers de Transistor Outline (TO)

Les boîtiers TO se composent d’une embase TO et d’un capot TO. Alors que l’embase TO constitue le support des composants encapsulés et leur fournit de l’énergie, le capot permet une transmission fluide du signal optique. Ces deux composants forment un boîtier hermétiquement scellé qui protège les semi-conducteurs sensibles.

Hautes performances, qualité fiable d’un lot à l’autre

Herméticité fiable

Les boîtiers TO SCHOTT répondent aux exigences de fiabilité les plus strictes grâce à notre expérience et à notre leadership technologique dans le domaine des scellements verre-métal.

Liabilité, soudabilité, brasabilité

Une qualité de finition constante et uniforme permet une grande stabilité de vos procédés de wire bonding et de fixation des matrices. Une excellente qualité de surface est obtenue grâce à un contrôle strict des propriétés des matériaux, ce qui améliore la soudabilité des capots TO et le brasage des fils pour une herméticité fiable.

Rendement et capacité d´intégration élevés

Les embases et capots TO de SCHOTT associent des conceptions hautes performances à des tolérances strictes et des scellements verre-métal robustes. La stabilité mécanique de nos produits garantit un rendement élevé pour votre production grâce à leur excellente facilité d’utilisation et d´intégration.

Propriétés optiques stables

Les capots et lentilles TO SCHOTT sont fabriqués avec une très faible variabilité des propriétés optiques grâce à un contrôle rigoureux de nos processus internes de fusion. Ceci est essentiel pour obtenir une excellente efficacité de couplage.

Boîtiers TO

Illustration du processus de fabrication des boîtiers de Transistor Outline (TO)

Exigences de qualité

Pourquoi le packaging hermétique est-il si important pour la transmission de données à haut débit ?

Dans le contexte de la microélectronique, le terme « herméticité » désigne un scellement hermétique au vide qui empêche l’humidité et les gaz nocifs de pénétrer dans un boîtier scellé. La teneur en humidité autorisée à l’intérieur d’un boîtier hermétique ne doit généralement pas dépasser 5 000 PPM de vapeur d’eau pendant toute la durée de vie du dispositif. Par conséquent, seuls les boîtiers en verre, en métal et en céramique sont considérés comme hermétiques.

Comment l’humidité affecte-t-elle le dispositif ?

L’hydrogène et la vapeur d’eau à l’intérieur d’un boîtier compromettent les performances et la fiabilité des composants sensibles qu’il contient. Cela peut entraîner :

  • Une corrosion chimique pouvant endommager les interconnexions métalliques
  • Une fuite électrique au niveau des broches
  • Un court-circuit électrique dû à la croissance dendritique de l’argent et de l’or
  • Un changement de l’impédance de la ligne de transmission
  • Une diffusion de la lumière ou une dérive des longueurs d’onde dans les composants photoniques

Boîtiers TO scellés verre-métal – le bon choix pour une herméticité fiable

Le scellement verre-métal est la technologie de choix depuis des décennies pour fabriquer des boîtiers hermétiques sous vide. Les principaux avantages du scellement hermétique avec du verre par rapport aux packagings en polymère non ou quasi-hermétiques sont les suivants :

  • Pas de dégazage : Les boîtiers scellés verre-métal ne contiennent aucune substance organique et ne dégagent donc pas de gaz avec le temps (prouvé par des tests d’analyse des gaz résiduels).
  • Perméabilité proche de zéro : Les boîtiers scellés verre-métal ne présentent quasiment aucune perméation gazeuse.

Avantages des boîtiers TO SCHOTT

Bien que le scellement verre-métal soit la technologie la plus éprouvée pour produire des boîtiers hermétiques, l’art de relier de façon permanente le verre au métal n’est maîtrisé que par quelques professionnels. De plus, les boîtiers TO haute performance dotés de scellements hermétiques sous vide ne peuvent être produits qu’avec des embases et des capots qui répondent aux exigences de durabilité les plus strictes.

S’appuyant sur plus de 50 ans d’expérience dans le domaine des TO, SCHOTT met l’accent sur la qualité la plus stable dans les spécifications, ce qui offre une excellente intégration dans la production de nos clients, afin de permettre un débit élevé et des performances supérieures, en particulier dans les applications nécessitant une transmission ou une réception des signaux optiques à haut débit.

Des embases et des capots TO parfaitement adaptés, ainsi que de nombreuses possibilités de personnalisation, permettent à nos clients de développer des assemblages optiques haute performance pour les infrastructures à haut débit nouvelle génération.

Tableau des spécifications des boîtiers de Transistor Outline (TO) SCHOTT

Illustration de la gamme de combinaisons d’embases et de capots de Transistor Outline (TO) SCHOTT

Embases TO

Fonction

  • Les embases TO constituent une base mécanique pour l’installation de composants électroniques et optiques, tels que les semi-conducteurs, les diodes laser et les circuits électroniques simples.
  • Les embases TO fournissent simultanément de l’énergie aux composants encapsulés à l’aide de broches de traversée.
  • Les embases TO scellées au verre assurent une protection fiable et permanente des composants encapsulés contre les dommages causés par l’environnement. L’humidité, en particulier, peut entraîner une corrosion rapide des éléments semi-conducteurs, conduisant à une défaillance de l’ensemble du composant.

Types d’embases TO

  • Diverses formes d’embases sont disponibles pour s’adapter aux différentes quantités d’espace disponible, à la taille des puces, aux I/O et à d’autres exigences variables. SCHOTT peut fabriquer tous les modèles standard d’embases TO et de capots correspondants avec une multitude d’options de personnalisation.
  • En général, il existe trois types différents d’embases TO qui se distinguent par la technologie de production utilisée pour leur fabrication :
  • Les embases TO « shelled » sont constituées d’une feuille métallique mise en forme par thermoformage. Les broches sont fixées à l’aide de verre.
  • Les embases TO « stamped » existent avec des plateaux surélevés (Stamp A) ou plats (Stamp B).

 

Illustration des trois types d’embases de Transistor Outline (TO)

 

Spécification

Le tableau ci-dessous présente la gamme établie de normes internationales et de combinaisons de boîtiers

Tableau des spécifications des embases de Transistor Outline (TO)

Matériaux

Tableau des matériaux des embases de Transistor Outline (TO)

Capots TO

Fonction

  • Les capots TO protègent de manière fiable et permanente les composants optiques  dans les fonctions de transmission et de réception.
  • Les capots TO permettent également la transmission de signaux optiques en agissant comme une interface optique. Les propriétés optiques des fenêtres ou des lentilles installées dans les capots TO doivent répondre à des exigences extrêmement élevées.

Types de capots TO

  • Capot à lentille sphérique

Trois types de capots de Transistor Outline (TO) à lentille sphérique différents

Ces capots ont été spécialement conçus pour la collimation et l’imagerie point à point dans les applications de couplage diode laser/fibre. SCHOTT peut développer des verres sur mesure pour répondre aux spécifications individuelles d’efficacité de couplage, telles que les indices de réfraction et les diamètres des lentilles sphériques. Nos capots à lentille sphérique sont optimisés pour une stabilité élevée du point focal. Des propriétés optiques stables sont obtenues grâce à la qualité supérieure de la rondeur de la lentille sphérique et au contrôle minutieux de la position de la lentille sphérique à des fins de soudage.

 

  • Capot à mini-lentille

Un capot de Transistor Outline (TO) à mini-lentille

Les capots à mini-lentille SCHOTT offrent un haut niveau de sécurité et conservent leurs propriétés optiques de manière fiable au fil des ans. Les mini-lentilles sont particulièrement adaptées à une utilisation avec des capteurs intégrés, par exemple pour les mesures d’intensité lumineuse (capteurs de mouvement, mesure de température par infrarouge, etc.), et peuvent être utilisées pour encapsuler des photodiodes destinées à être utilisées comme récepteurs dans la transmission de données.

 

  • Capots à fenêtre

Coupes transversales de quatre capots à fenêtre de Transistor Outline (TO)

Les capots à fenêtre de très haute précision sont fabriqués pour offrir les plus hauts niveaux de transmission de lumière, encore améliorés par des revêtements anti-reflets et l’utilisation de disques de verre optique de haute précision. Ces capots TO peuvent être fabriqués dans différentes formes géométriques.

 

Spécifications

Tableau des spécifications des capots à fenêtre de Transistor Outline (TO)

L = lentille, W = fenêtre, BL = lentille sphérique, FW = fenêtre filtrante, TW = fenêtre inclinée, WW = fenêtre en coin, UFW = fenêtre ultra plate


Matériaux

Tableau des matériaux des capots à fenêtre de Transistor Outline (TO)

Expertise technologique

Nos boîtiers TO sont fabriqués à l’aide d’une technologie de scellement hermétique verre-métal éprouvée.

En savoir plus

Choisir SCHOTT comme fournisseur

Capacité de R&D

  • Simulation RF

  • Simulation mécanique et thermique

  • Simulation optique

Nous innovons pour vous

Le lancement par SCHOTT de la toute première embase TO PLUS® 10 Gbit/s a marqué l’une des percées les plus importantes de l’histoire de la conception à haut débit. Depuis, SCHOTT a répondu de manière proactive à l’exigence d’une augmentation constante des débits de données en développant la prochaine génération de produits à haut débit avant même que le marché ne l’exige.

Développements de plateformes – créées sur mesure

Nos spécialistes en R&D utilisent leur expérience et leur connaissance du marché pour anticiper les futurs défis des clients et développer des solutions à ces problèmes potentiels avant qu’ils ne surviennent. Toutes les plateformes d’embase TO haute performance de SCHOTT sont conçues pour être modifiées en fonction des spécifications du client. Les modifications typiques comprennent les changements de taille, le nombre de broches, le positionnement des broches et les demandes de matériaux spéciaux.

Nous innovons avec vous

Vous pouvez compter sur le soutien complet de SCHOTT dans le processus de conception et de développement de vos produits. En travaillant en étroite collaboration, nous pouvons nous assurer que les fonctionnalités et les spécifications de performance souhaitées sont respectées. SCHOTT peut aider ses clients à concrétiser leurs projets grâce à une large gamme d’outils disponibles.

Assistances aux applications locales

Nous croyons fermement en la consultation de nos clients pour trouver les meilleures solutions possibles qui répondent parfaitement à leurs besoins individuels. En tant que membre du groupe SCHOTT, nous bénéficions d’un vaste savoir-faire interne en matière de processus, y compris le développement, la fusion et le traitement du verre. Notre activité Electronic Packaging repose sur des connaissances supplémentaires en matière de traitement, de placage et de finition des métaux. Les spécialistes des TO de SCHOTT visent à utiliser notre expertise technologique et notre implantation internationale pour fournir aux clients le meilleur support d’application et vous consulter en ce qui concerne les exigences de personnalisation des produits.

Assistance commerciale dans le monde entier

« Ne vous torturez plus l’esprit, vous pouvez nous appeler quand vous voulez. » C’est la devise qui s’applique à tous nos experts commerciaux du monde entier. Nos centres de compétence Electronic Packaging en Asie, en Europe et aux États-Unis nous permettent de fournir à nos clients un service client rapide, local et compétent. Le groupe SCHOTT dans son ensemble offre une assistance mondiale à sa clientèle grâce à ses sites de production et ses agences commerciales répartis dans 35 pays.

Notre bilan en matière d’innovation - Le fondement pour les designs haut débit actuel et de nouvelle génération.

Reconnu comme un leader mondial de la science et du traitement du verre, SCHOTT développe des verres spéciaux pour le scellement permanent du verre et du métal depuis les années 1930. La première génération d´embases TO PLUS® haut débit remonte à 1964. Affichant plus de 50 ans de recherche et de connaissances appliquées dans le domaine TO, SCHOTT reste un acteur majeur pour la conception et la fabrication de designs haut débit novateurs au service des infrastructures de télécommunication et de données de nouvelle génération.

  • 2018  50G : Révolution technologique pour les boîtiers de Transistor Outline. SCHOTT lance 50G TO PLUS® pour une vitesse sans précédent dans les applications de communication de données. 

  • 2017  Surmonter toutes les distances avec les solutions TO haut débit. Les embases et capots TO hautes performances de SCHOTT remplacent les boîtiers pour les transmissions de données à longue, moyenne et même courte distance.

  • 2016 Remplacement des boîtiers par des TEC TO SCHOTT 10G DML. Nouvelles conceptions de composants optiques haut débit avec embases et capots TO PLUS® hautes performances. SCHOTT présente les embases miniatures TO38 et TO33 pour les émetteurs-récepteurs QSFP compatibles 4 x 10 Gbit/s.

  • 2015 Innover en cassant les règles : nouveau boîtier SCHOTT® TEC TO. Idéal pour les dispositifs 10 Gbit/s refroidis. 

  • 2013 Saut quantique dans les designs haut débit : Embases 28G TO PLUS®. Les embases 28G TO PLUS® sont les premières et les seules embases TO verre-métal assurant des débits de transmission de données de 28 Gbit/s.

  • 2012 Capots à lentille sphérique SCHOTT TO56 améliorés. Avec le lancement des capots à lentille sphérique TO56 améliorés, SCHOTT offre un produit optimisé et hautes performances spécialement développé pour le marché de la fibre résidentielle (FTTH).

  • 2013 Saut quantique dans les designs haut débit. Développement de l´embase TO PLUS® 14 Gbit/s pour le Fibre Channel de nouvelle génération.

  • 2006 Embases TO à thermoconductivité supérieure. SCHOTT lance ses embases TO38, TO39 et TO56 à dissipateur thermique en cuivre pour les produits à thermoconductivité élevée.

  • 2002 Première embase TO haut débit à 10 Gbit/s. Le lancement en 2002 de la première embase TO PLUS® haut débit atteignant des débits de données de 10 Gbit/s marque un jalon majeur dans l´histoire du haut débit de SCHOTT.

  • 2000 Capots à fenêtre angulaire haute précision pour VCSEL Face aux exigences croissantes en matière de vitesse et d'exactitude optique, SCHOTT dévoile des capots à fenêtre angulaire haute précision pour les applications VCSEL afin de fournir une réflexion arrière définie pour la surveillance.

  • 1990 Du fait du triomphe du déploiement du réseau fibre optique, les embases et capots TO deviennent des équipements standard pour protéger les puces laser et photodiode. Devançant la demande du marché, SCHOTT répond à la nécessaire hausse des débits de données en développant la nouvelle génération de produits haut débit.

  • 1980 Les boîtiers TO sont toujours plus sophistiqués lorsque leur application principale devient l’optoélectronique. Adossé à ses compétences internes en verres optiques, SCHOTT commence à proposer des capots TO à fenêtre et lentille, désormais obligatoires pour transmettre des signaux optiques.

  • 1964 Débuts de la production de boîtiers de transistors en grand volume : SCHOTT EP est présent dès l'origine avec la production des premières embases TO hermétiques à scellement verre-métal.

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