TO封装(同轴封装)

TO 封装由一个 TO 管座和一个 TO 管帽组成。TO 管座作为封装元件的底座并为其提供电源,而管帽则可以实现平稳的光信号传输。 这两个元件形成了保护敏感半导体元件的密封封装。

高性能、可靠的批次间质量

可靠的气密性

凭借玻璃-金属密封件的经验和技术领先地位,肖特 TO 封装可以满足最高的可靠性要求。

可打线、可直接焊接、可用焊料焊接

我们提供一致且均匀的镀层质量,可在打线和贴芯片的过程中实现极高的过程稳定性。 通过严格控制材料性能、增强 TO 管帽的焊接以及引脚的焊接,我们实现了出色的表面质量。

高产量和可加工性

肖特的 TO 管座和管帽综合了高性能设计、严格公差和坚固的玻璃-金属密封。 我们产品的机械稳定性归功于其出色的易用性和可加工性,可在您的生产中实现高产量。

稳定的光学特性

肖特 TO 管帽和透镜的光学特性的差异非常小,其原因是我们对内部熔化过程的严格控制。 这对于实现出色的耦合效率至关重要。

TO 封装

TO封装制造过程插图

质量要求

为什么密封封装对于高速数据通信如此重要?

在微电子学中,“气密性”一词是指一种真空密封,可防止水分和有害气体渗透到密封封装中。 在设备的整个使用寿命期间,密闭腔体封装内允许的水分含量通常不得超过 5000 PPM。 因此,我们提供仅由玻璃、金属和陶瓷制成的密封封装。

水汽如何影响设备?

封装内的氢气和水蒸气会损害敏感封装元件的性能和可靠性。 这可能导致:

  • 化学腐蚀,导致金属互连件损坏
  • 接线柱间漏电
  • 金和银的枝状生长导致的电气短路
  • 传输线阻抗的变化
  • 光子元件中的光散射或波长漂移

玻璃-金属密封的 TO can——可靠的密封性

数十年来,玻璃-金属密封一直是制造真空密封封装的首选技术。 与非气密性聚合物或准气密性聚合物封装相比,玻璃气密性密封的主要优点是:

  • 不漏气: 玻璃-金属密封封装不含任何有机物质,因此不会随时间推移而释放气体(已通过残留气体分析测试证明)。
  • 渗透率接近零: 玻璃-金属密封封装几乎没有气体渗透。

肖特 TO 封装的优势

虽然玻璃-金属密封是生产密封封装的最成熟技术,但仅有少数公司掌握了玻璃和金属之间的永久连接技术。 此外,真空密封的高性能 TO 封装只能使用满足最严格耐用性要求的管座和管帽来生产。

肖特在 TO 领域拥有 50 多年的经验,致力于提供最稳定的合格质量,从而在客户的生产中提供出色的可加工性,以实现高产量和卓越的性能——特别是在需要高速传输或接收光信号的应用中。

我们提供完美匹配的 TO 管座和管帽以及广泛的定制产品,使客户能够为新一代高速基础设施开发高性能光学组件。

TO封装规格图表

TO管座和管帽组合范围插图

TO 管座

功能

  • TO 管座为电子和光学元件的安装(如半导体、激光二极管和简单的电子电路)提供了机械基础。
  • TO 管座通过馈通件接线柱同时向封装元件供电。
  • 玻璃密封的 TO 管座可为封装的元件提供可靠、永久的保护,使其免受环境影响。 尤其是湿度会导致半导体元件迅速腐蚀,从而导致整个组件损坏。

TO 管座类型

  • 各种各样的管座外形可满足不同的可用空间、芯片尺寸、输入端/输出端(I/O) 和其他可变要求。 肖特可以制造所有标准的 TO 管座设计和具有多种定制选项的匹配管帽。
  • 通常,我们提供三种不同类型的 TO 管座,它们通过其制造过程中使用的生产技术来区分:
  • 壳型 TO 管座 由使用热成型法的金属箔组成。 引线用玻璃固定。
  • 冲压型TO管座 有凸头(冲压 A)和平头(冲压 B)两种。

 

三种类型TO管座插图

 

规格

下表展示了已确定的国际标准和封装组合的范围

TO管座规格图表

材料

TO管座材料图表

TO 管帽

功能

  • TO 管座在传输和接收功能中能可靠且永久地保护光学元件 。
  • TO 管帽还通过充当光学通道来实现光信号的传输。 安装在 TO 管帽中的光窗或透镜的光学特性必须满足极高的要求。

TO 管帽类型

  • 球透镜管帽

三种不同类型的TO球透镜管帽

这些管帽是专门为激光二极管到光纤耦合应用中的准直和点对点成像而开发的。 肖特可以开发定制的玻璃类型,以适应各种耦合效率规格,如折射率和球透镜直径。 我们的球镜管帽已针对焦点的高稳定性进行了优化。 通过一流的球镜圆度和焊接过程中对球镜位置的严格控制,我们实现了稳定的光学性能。

 

  • 迷你透镜管帽

TO型mini透镜管帽

肖特微型透镜管帽安全性很高,可以长久可靠地保持其光学性能。 迷你透镜特别适合与集成传感器一起使用,例如用于光强度测量(运动传感器、红外温度测量等),并且可以用于封装光电二极管以用作数据通信中的接收器。

 

  • 光窗管帽

四个TO光窗管帽的横截面图

我们制造了超高精度的光窗管帽,以提供最高水平的透光率,并通过使用减反膜和高精度光学玻璃盘进一步提高了透光率。 这些 TO 管帽可以制成各种不同的几何形状。

 

规格

TO光窗管帽的规格图表

L = 透镜,W = 窗口,BL = 球透镜,FW = 滤光片窗口,TW = 斜窗,WW = 楔形窗口、UFW = 超平窗口


材料

TO管帽的材料图表

肖特作为供应商

研发能力

  • 射频模拟

  • 机械性能和热学模拟

  • 光学模拟

我们为您提供创新产品

肖特推出了首款 10 Gbit/TO PLUS® 管座,它是高速设计史上最重大的突破之一。 从那时起,肖特总是早于市场需要就开发出下一代高速产品,积极满足不断提高的传输速率的要求。

平台开发——我们可提供定制产品

我们的研发专家利用他们的专业知识和市场经验预判未来的应用挑战,并在这些潜在问题发生之前为他们开发解决方案。 所有肖特的高性能 TO 管座平台都可以调整,以满足客户的要求。 典型的调整包括尺寸更改、引线数量、引线位置和特殊材料要求。

我们与您携手,一同推出创新产品

肖特在您的产品设计和开发过程中提供完整而全面的支持。 通过紧密合作,我们可以确保提供您所需的功能和性能规格。 借助广泛的可用工具,肖特可以帮助客户实现其设计。

本地应用支持

我们坚信,与客户一起合作开发最佳解决方案,可以完美满足客户的独特需求。 作为肖特集团的一员,我们的优势在于各种内部工艺知识,包括玻璃开发、熔化和加工。 我们的电子封装业务的基础是对金属加工、镀层和精加工的深度了解。 通过国际化配置和技术专长,肖特的 TO 专家能为客户提供最佳的应用支持,并将就产品定制要求与客户联系。

全球销售支持

“如果您遇到问题,可以随时与我们电话联系。” 这是我们全球所有销售专家的座右铭。 我们在亚洲、欧洲和美国设立了专业电子封装销售和技术服务中心,能够为客户提供快速、本地化和有效的客户服务。 肖特集团通过其在 35 个国家/地区的生产地点和销售办事处提供全球客户支持。

我们的创新业绩记录——当前和新一代高速设计的基础。

肖特被公认为是玻璃科学和加工领域的世界领先者,其用于玻璃和金属永久密封的特种玻璃的开发可追溯到 1930 年代。 1964 年,肖特推出了当今第一代高速 TO PLUS® 管座。 凭借在 TO 领域超过 50 年的研发和应用知识,肖特一直是设计和制造创新高速设计的领导力量,这款产品可支持新一代数据和电信基础设施。

  • 2018 年, 50G: TO技术的突破。 肖特推出了 50G TO PLUS®,在数据通信应用中实现了前所未有的速度。 

  • 2017 年, 借助高速 TO 解决方案克服所有距离问题。 肖特的高性能 TO管座和管帽可以替代长距离、中距离甚至短距离数据传输中的盒式封装。

  • 2016 年,用 SCHOTT 10G DML TEC TO 替换Box封装。 利用高性能 TO PLUS® 管座和管帽,实现全新高速光学元件设计。 肖特推出了用于 QSFP 收发器的微型 TO38 和 TO33 管座,以支持 4x10 Gbit/s的传输。

  • 2015 年,跳出常规思维:全新 SCHOTT® TEC TO 封装。 10Gbit/s 带制冷的理想选择。 

  • 2013 年,高速设计领域的飞跃: 28G TO PLUS® 管座。 28G TO PLUS® 管座是首款也是唯一一款玻璃-金属密封 TO 管座,可实现 28 GBit/s 的数据传输速率。

  • 2012年,改进的 SCHOTT TO56 球透镜管帽。 通过推出进一步改进的 TO56 球透镜管帽,肖特提供了专门为光纤入户(FTTH)市场开发的优化高性能产品。

  • 2008 年,高速设计取得了巨大飞跃。 肖特开发了用于新一代光纤通道的 14 Gbit/s TO PLUS® 管座。

  • 2006 年,带出色导热性的 TO 管座。 肖特推出了带铜散热片的 TO38、TO39 和 TO56 管座,可用于高导热系数产品。

  • 2002 年,首款 10 Gbit/s 的高速 TO 管座。 2002 年,肖特推出了首款 10 Gbit/s 数据传输速率的高速 TO PLUS® 管座,这是肖特高速业绩记录史上的一个里程碑。

  • 2000 年,用于 VCSEL 的高精度斜角光窗。随着对速度和光学精度的要求不断提高,肖特推出了用于 VCSEL 应用的高精度斜角光窗,以提供用于监控的背向反射。

  • 1990 年,光纤网络部署的普及使 TO 管座和管帽成为保护激光和光电二极管芯片的标准设备。 肖特总是早于市场通用标准之前就开发出下一代高速产品,可以一直满足提高数据速率的需求。

  • 1980 年,TO Can 封装的主要应用转向光电技术后,变得更加复杂。 通过其内部生产的光学玻璃及其特性,肖特开始提供传输光学信号所必需的 TO 光窗和透镜管帽。

  • 1964 年,开始大批量生产TO封装: 此时,SCHOTT EP 开始生产首批基于玻璃-金属密封的气密性 TO 管座。

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Derek Ye - Director of Sales Asia
叶国宏

亚洲区销售总监