Boîtier et dissipateur thermique AlN HTCC pour modules optiques

Dans les modules optiques à haute vitesse, la gestion et la protection thermiques doivent être prises en compte simultanément. Module optique HTCC en nitrure d'aluminium​ combine la conductivité thermique élevée de l'AlN avec l'herméticité grâce à un procédé de co-cuisson céramique à haute température (HTCC), offrant un environnement étanche à l'humidité, à la poussière et à la corrosion pour les cavités et les boîtiers extérieurs TOSA/ROSA, tout en répondant aux exigences de transmission à faible perte pour les signaux haute fréquence.

Le Boîtier en céramique AlN pour émetteur-récepteurest un produit typique de ce processus.

Comparativement aux boîtiers métalliques Kovar traditionnels, les boîtiers en céramique AlN offrent à la fois une isolation et une dissipation thermique optimales, évitant ainsi la complexité de la mise à la terre et le surpoids liés aux cavités de blindage métalliques. Plusieurs fournisseurs proposent désormais des solutions éprouvées de boîtiers HTCC AlN pour l'ensemble de la gamme 100G–1,6T, généralement avec deux unités par module, ce qui en fait le choix privilégié pour les applications de télécommunications longue distance et les centres de données haut de gamme.

Pour la dissipation localisée de la chaleur, le émetteur-récepteur optique à dissipateur thermique en nitrure d'aluminiumIl se place directement au contact des points chauds des lasers EML ou des moteurs photoniques en silicium, en collaboration avec des matériaux d'interface thermique (TIM) pour dissiper rapidement la chaleur localisée. Support de diode laser AlN pour photonique sur silicium, il forme un chemin thermique à double couche de « sous-montage + dissipateur thermique », supprimant efficacement l'accumulation de température à l'intérieur de la cavité scellée.

Pour les architectures CPO (optiques co-emballées), substrat CPO en nitrure d'aluminiumL'aluminium (AlN) s'impose comme un matériau de base essentiel pour les moteurs photoniques sur silicium côté commutation. Le CPO intègre le moteur optique au circuit intégré spécifique (ASIC), ce qui engendre des densités de chaleur bien supérieures à celles des modules enfichables. La conductivité thermique élevée et le coefficient de dilatation thermique (CTE) adapté de l'AlN renforcent encore ses avantages dans ce contexte. Porté par la demande globale en aluminium, substrat AlN à haute conductivité thermique centre de données, la combinaison de boîtiers HTCC, de dissipateurs thermiques localisés et de substrats CPO forme trois marchés incrémentaux à forte valeur ajoutée pour l'AlN dans le secteur des modules optiques.

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