Embalagens de transistor outline (TO)
Embalagens de TO
Requisitos de qualidade
Por que a embalagem hermética é tão importante para a comunicação de dados de alta velocidade?
No contexto da microeletrônica, o termo "hermética" se refere a uma vedação à prova de vácuo que evita que a umidade e os gases nocivos penetrem em uma embalagem vedada. O teor de umidade permitido dentro de uma embalagem de cavidade hermética normalmente não deve exceder 5.000 PPM de vapor d'água durante a vida útil do dispositivo. Portanto, apenas embalagens produzidas a partir de vidros, metais e cerâmica são consideradas herméticas.
Como a umidade afeta o dispositivo?
O vapor de hidrogênio e água dentro de uma embalagem compromete o desempenho e a confiabilidade dos componentes encapsulados sensíveis. Isso pode levar a:
- Corrosão química, causando danos às interconexões de metal
- Vazamento elétrico nos pinos
- Curtos elétricos devido ao crescimento dendrítico da prata e do ouro
- Mudança na impedância da linha de transmissão
- Dispersão de luz ou desvio de comprimento de onda em componentes fotônicos
Latas TO vedadas vidro-metal – a escolha certa para uma hermética confiável
A vedação vidro-metal tem sido há décadas a tecnologia preferida para a fabricação de embalagens herméticas vedadas a vácuo. As principais vantagens da vedação hermética com vidro em comparação com a embalagem de polímero não ou quase-hermética são:
- Sem degaseificação: embalagens vedadas de vidro-metal não contêm nenhuma substância orgânica e, portanto, não expelem gás ao longo do tempo (comprovadas com testes de análise de gás residual).
- Permeabilidade próxima a zero: embalagens com vedação vidro-metal não apresentam praticamente nenhuma permeação de gás.
Vantagens das embalagens SCHOTT TO
Embora a vedação vidro-metal seja a tecnologia mais comprovada para produzir embalagens herméticas, a arte de conectar permanentemente o vidro ao metal é dominada apenas por alguns. Além disso, embalagens de TO de alto desempenho com vedações herméticas à prova de vácuo podem ser produzidas somente com cabeçotes e tampas que atendam aos requisitos de durabilidade mais rígidos.
Construído sobre uma base de mais de 50 anos de experiência no campo de TO, o foco da SCHOTT é fornecer a mais estável qualidade de especificação que permita uma excelente capacidade de processamento na produção de nossos clientes, permitindo um alto rendimento e desempenho superior – especialmente em aplicações que exigem transmissão de alta velocidade ou a recepção de sinais ópticos.
Cabeçotes e tampas perfeitamente compatíveis com TO, bem como extensas possibilidades de personalização, permitem que nossos clientes desenvolvam montagens ópticas de alto desempenho para a infraestrutura de alta velocidade da próxima geração.
| Estanqueidade | As embalagens TO com vedação de vidro fornecem encapsulamento confiável, protegendo os componentes eletrônicos sensíveis contra a entrada de umidade |
| Transmissão em alta velocidade |
|
| Excelente gerenciamento térmico | Os cabeçotes SCHOTT TO com designs de resfriador termoelétrico permitem a dissipação controlada do calor, o que leva a comprimentos de onda de laser regulados e estáveis, bem como uma transmissão de sinal de potência mais alta |
| Propriedade óptica precisa | Vários materiais e revestimentos de lentes de alto índice de refração estão disponíveis para permitir propriedades de alta precisão |
Cabeçotes de TO
Função
- Os cabeçotes de TO fornecem uma base mecânica para a instalação de componentes eletrônicos e ópticos, como semicondutores, diodos laser e circuitos eletrônicos simples.
- Os cabeçotes de TO fornecem energia simultaneamente aos componentes encapsulados com o auxílio de pinos de condução.
- Os cabeçotes de TO com vedação de vidro fornecem proteção confiável e permanente para os componentes encapsulados contra danos causados pelo ambiente. A umidade, em particular, pode fazer com que os elementos semicondutores sejam corroídos rapidamente, levando à falha de todo o componente.
Tipos de cabeçote de TO
- Há uma variedade de contornos de cabeçote disponíveis para acomodar diferentes quantidades de espaço disponível, tamanho do chip, E/S e outros requisitos variáveis. A SCHOTT é capaz de fabricar todos os designs padrão de cabeçotes e tampas correspondentes com uma infinidade de opções de personalização.
- Em geral, existem três tipos diferentes de cabeçotes de TO que são diferenciados pela tecnologia de produção usada em sua fabricação:
- Os cabeçotes de TO revestidos consistem em um laminado metálico que é moldado usando termoformação. Os pinos são fixados usando vidro.
- Os cabeçotes de TO estampados vêm com cabeças elevadas (Estampa A) ou cabeças planas (Estampa B).
Especificação
A tabela abaixo mostra a gama estabelecida de padrões internacionais e combinações de pacotes
| Contorno | TO5 | TO8 | TO9 | TO18 | TO33 | TO38 | TO39 | TO41 | TO46 | TO56 | TO60 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Perfil | Revestido |
Estampado Α |
Estampado Α |
Revestido |
Estampado B |
Estampado B |
Estampado Α |
Estampado Α |
Estampado Α |
Estampado B |
Estampado B |
|
Bandeja Diâmetro interno mm |
7,6 | 11,7 | 5 | 4,2 | 3,3 | n/a | 7,5 | 3,1 | 4,2 | n/a | n/a |
|
Externo Diâmetro interno mm |
9,1 | 13,9 | 9 | 5,4 | 3,3 | 3,8 | 9,1 | 4,1 | 5,3 | 5,6 | 6,0 |
|
Padrão Círculo do pino Diâmetro interno mm |
- | 7,5 | 2,5 | - | - | 1,43 | 5,08 | 1,65/1,80 | 2,54 | 2,0 | - |
|
Correspondência Contorno da tampa |
TO5 | TO8 | TO9 | TO18/TO52 | TO33/TO38 | TO38 | TO5 | TO56 | TO18/TO52 | TO56 | TO60 |
| Metal | Vedações de vidro de compressão |
Aço laminado a frio (ou seja, AISI 1010) |
| Vedações de vidro correspondentes |
Kovar® (ASTM-F15) e Liga 52 (ASTM-F30) |
|
| Blindagem |
|
|
Tampas de TO
Função
- As tampas de TO protegem de forma confiável e permanente os componentes ópticos nas funções de transmissão e recepção.
- As tampas de TO também permitem a transmissão de sinais ópticos atuando como uma interface óptica. As propriedades ópticas das janelas ou lentes instaladas nas tampas de TO devem atender a requisitos extremamente elevados.
Tipos de tampa de TO
- Tampa de lente esférica
Essas tampas foram especialmente desenvolvidas para colimação e aquisição de imagens ponto a ponto em aplicações de diodo laser para acoplamento de fibra. A SCHOTT pode desenvolver tipos de vidro feitos sob medida para atender a especificações individuais de eficiência do acoplamento, como índices de refração e diâmetros de lentes esféricas. Nossas tampas de lentes esféricas são otimizadas para alta estabilidade do ponto focal. Propriedades ópticas estáveis são obtidas através da qualidade de primeira classe da redondeza da lente esférica e do controle rigoroso da posição da lente esférica para fins de soldagem.
- Tampa de minilente
As tampas de minilentes SCHOTT oferecem um alto nível de segurança e retêm de forma confiável suas propriedades ópticas ao longo dos anos. As minilentes são particularmente adequadas para uso com sensores integrados, por exemplo, para medições de intensidade de luz (sensores de movimento, medição de temperatura infravermelha etc.) e podem ser usadas para encapsular fotodiodos para uso como receptores em comunicação de dados.
- Tampas de janela
Tampas de janela de ultra-alta precisão são fabricadas para fornecer os mais altos níveis de transmissão de luz, ainda mais aprimoradas por meio de revestimentos AR e do uso de discos de vidro ópticos de alta precisão. Essas tampas de TO podem ser feitas em uma variedade de formas geométricas diferentes.
Especificação
| Tampa | Tipo | ID mm | OD mm | FD mm | Compatível com cabeçote de TO |
|---|---|---|---|---|---|
| TO5 | L, J, JF, JUP | 7,7 | 8,1 | 9,1 | TO5, TO39 |
| TO8 | J | 11,8 | 12,3 | 14 | TO8 |
| TO18 | - | 4,2 | 4,6 | 5,3 | TO18, TO46 |
| TO38 | - | 2,5 | 2,7 | 3,4 | TO38 |
| TO39 | - | - | - | - | - |
| TO41 | JI | - | - | - | - |
| TO46 | - | - | - | - | - |
| TO52 | L, J, JF, JI, JUP | 4,3 | 4,7 | 5,4 | TO18, TO46 |
| TO56 | J, JI, JUP | 3,3 | 3,5 | 4,2 | TO41, TO56 |
| Usinado | - | personalizado | - | - | - |
| Pigtail | - | 1,7 | 1,9 | 2,4 | Pigtail |
| Pillpack | - | personalizado | - | - | - |
| Retangular | - | personalizado | - | - | - |
L = Lente, J = Janela, LE = Lente esférica, JF = Janela de filtro, JI = Janela inclinada, JC = Janela de cunha, JUP = Janela ultraplana
Materiais
| Metal | Liga 52, SF20T, Liga 46 (acabamento opcional; Ni/Ni + Au) |
| Lente esférica | Vidros ópticos. Índice de refração; 1,5 a 2,0 |
| Janela |
A SCHOTT oferece dois tipos principais de vidro como vidro moldado.
O tipo normal de vidro usado para fazer tampas com janela com a tecnologia de vidro de solda é o vidro SCHOTT D263 |
| Revestimento de vidro |
|
A SCHOTT como fornecedora
Capacidade de P&D
-
Simulação RF
-
Simulação mecânica e térmica
-
Simulação óptica
Nós inovamos para você
O lançamento do primeiro cabeçote 10 Gbit/TO PLUS® da SCHOTT marcou um dos maiores avanços na história do design de alta velocidade. Desde então, a SCHOTT vem apoiando proativamente a exigência de aumentar continuamente as taxas de dados ao desenvolver a próxima geração de produtos de alta velocidade antes que o mercado exigisse.
Desenvovimentos da plataforma – feitos para serem personalizados
Nossos especialistas em P&D utilizam sua experiência e conhecimento de mercado para prever futuros desafios dos clientes e desenvolver soluções para esses problemas potenciais antes que eles ocorram. Todas as plataformas de cabeçotes de TO de alto desempenho da SCHOTT são feitas para serem modificadas de acordo com as especificações do cliente. As modificações típicas incluem alterações de tamanho, número de pinos, posicionamento de pinos e requisitos especiais de material.
Nós inovamos com você
Você pode contar com o suporte completo e abrangente da SCHOTT no design do seu produto e no processo de desenvolvimento. Trabalhando em estreita colaboração, podemos garantir que a funcionalidade desejada e as especificações de desempenho sejam atendidas. A SCHOTT pode ajudar a tornar os projetos dos clientes uma realidade, graças a uma ampla base de ferramentas disponíveis.
Suporte local à aplicação
Nós acreditamos fortemente em consultar nossos clientes para saber quais são as melhores soluções possíveis que sejam perfeitamente adequadas às suas necessidades individuais. Como membro do Grupo SCHOTT, nós nos beneficiamos de uma ampla variedade de conhecimentos internos sobre processos, incluindo desenvolvimento, fundição e processamento de vidros. Nosso negócio de embalagens eletrônicas é construído com base no conhecimento adicional sobre processamento, revestimento e acabamento de metal. Os especialistas em TO da SCHOTT têm o objetivo de utilizar nossa configuração internacional e a especialização tecnológica para oferecer aos clientes o melhor suporte à aplicação e consultá-los em relação aos requisitos de personalização do produto.
Suporte de vendas no mundo todo
“Se você tem um problema, pode nos chamar.” Este é o lema que se aplica a todos os nossos especialistas em vendas no mundo todo. Nossos centros de competência dedicados a embalagens eletrônicas na Ásia, na Europa e nos EUA nos permitem fornecer aos nossos clientes um atendimento ao cliente rápido, local e competente. O Grupo SCHOTT como um todo oferece suporte global ao cliente através de seus locais de produção e escritórios de vendas em 35 países.
Nosso histórico de inovação - A base para designs de alta velocidade atuais e futuros.
Reconhecida como líder mundial em ciência e processamento de vidro, a experiência da SCHOTT no desenvolvimento de vidros especiais para a vedação permanente de vidros e metais remonta à década de 30. A primeira geração dos cabeçotes modernos de alta velocidade TO PLUS® foi apresentada em 1964. Com mais de 50 anos de pesquisa e conhecimentos aplicados no campo de TO, a SCHOTT continua a ser uma das principais forças na concepção e fabricação de designs inovadores de alta velocidade, que são compatíveis com a mais moderna infraestrutura de dados e telecomunicações.
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2018 50G: Inovação na tecnologia Transistor Outline. A SCHOTT apresenta o 50G TO PLUS®, que oferece uma velocidade sem precedentes em aplicações de tráfego de dados.
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2017 Superando todas as distâncias com soluções TO de alta velocidade. Os cabeçotes e tampas TO de alto desempenho da SCHOTT podem substituir contentores de caixas em transmissão de dados de longo, médio e curto alcance.
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2016 Substituição dos contentores de caixas pelos TOs 10G DML TEC da SCHOTT. Realização de novos projetos de componentes ópticos de alta velocidade com cabeçotes e tampas de alto desempenho TO PLUS®. A SCHOTT apresenta os contornos para cabeçotes em miniatura, o TO38 e o TO33, para transceptores QSFP para compatibilidade com 4x10 Gbit/s.
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2015 Pensamento criativo: o novo contentor SCHOTT® TEC TO. Ideal para dispositivos resfriados de 10 Gbit/s.
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2013 Um salto quântico em projetos de alta velocidade: os cabeçotes 28G TO PLUS®. Os cabeçotes 28G TO PLUS® são os primeiros e únicos cabeçotes TO com vedação entre vidro e metal que permitem taxas de transmissão de dados de 28 GBit/s.
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2012 Aperfeiçoamento das tampas com lente esférica SCHOTT TO56. Com a introdução das tampas com lente esférica ainda melhores, TO56, a SCHOTT oferece um produto otimizado e de alto desempenho, desenvolvido especialmente para o mercado Fiber-To-The-Home (FTTH).
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2008 Um salto quântico em projetos de alta velocidade. Desenvolvimento do cabeçote 14 Gbit/s TO PLUS® para canais de fibra de última geração.
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2006 Cabeçotes TO com excelente condutividade de calor. A SCHOTT lança seus cabeçotes TO38, TO39 e TO56 com dissipador de calor de cobre para produtos de alta condutividade térmica.
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2002 Primeiro cabeçote de alta velocidade para 10 Gbit/s. A introdução em 2002 do primeiro cabeçote de alta velocidade TO PLUS® para taxas de dados de 10 Gbit/s é um marco na história de produtos de alta velocidade da SCHOTT.
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2000 Tampas com janela angulares de alta precisão para VCSEL Com requisitos cada vez maiores de velocidade e precisão óptica, a SCHOTT apresenta as tampas com janela angulares de alta precisão para aplicações VCSEL para proporcionar uma reflexão traseira definida para monitoramento.
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1990 O triunfo da implantação da rede de fibra óptica resulta nos cabeçotes e tampas TO, que se tornam equipamentos padrão usados para proteger chips de laser e de fotodiodos. A SCHOTT apoia a necessidade de aumentar as taxas de dados, desenvolvendo a próxima geração de produtos de alta velocidade à frente da demanda do mercado.
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1980 Os contentores TO Can se tornam mais sofisticados quando sua principal aplicação passa a ser a área de optoeletrônica. Usando competência interna em vidros ópticos, a SCHOTT começa a oferecer tampas TO com janela e com lente que agora são necessárias para transmitir sinais ópticos.
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1964 Origem da produção de contentores para transistores de alto volume: A SCHOTT EP foi a empresa que deu início à produção dos primeiros cabeçotes herméticos TO baseados na vedação entre vidro e metal.
Robert Hettler
Chefe de P&D de optoeletrônica