继今年3月在上海参加Laser China和 Semicon China后,德国肖特集团又一次携最新的光电产品和技术在第八届中国国际光电博览会(CIOE)上亮相,展现了肖特在先进应用光学和光电领域的实力。这次展会已于9月6日-9日在深圳举办。
CerTO带来的高速数据传输速率——肖特使用陶瓷作为晶体管穿通装置
当今数据通讯领域的趋势依然是向微型化发展。在越来越小的表面必须有足够空间安装更多的传感器。传统的玻璃-金属穿通装置(feed-through)使微型化达到了极限。因此,肖特集团(SCHOTT AG)电子封装事业部的专家一直在努力提升产品性能,在有限的空间寻求新的解决方式。如今能够满足客户(特别是电信领域的客户)需求的解决方案是带有玻璃和科瓦铁镍钴合金(Kovar)底座的CerTO(陶瓷晶体管外壳),而该解决方案目前正处于测试阶段。
钨制的导体路径被印制在未烧结的陶瓷层中,这就有利于多样化的导体设计和CerTO产品的灵活应用。应用这项技术后,可能的输入和输出数量比使用其它技术要高得多。在烧结以后,导体路径永久地凝固在陶瓷中,并被高强度特种玻璃制成的矩形底座围绕其中。而底座又被置入由经久耐用但轻盈无比的科瓦铁镍钴合金制成的覆层中,这样就能提供长期有效的保护。
CerTO产品极具创新地提升了数据传输的性能。由于它们特别适用于10GB/秒的数据传输,相关解决方案可有效地应用于侧射型激光。陶瓷的抗高温性能有效防止多余热量的累积,因为陶瓷能把热量释放到周围环境中,因此无需另外安装冷却装置。基于这样的特性,CerTO产品适用于免冷却型以太网应用产品。
推出了这项技术成熟的产品之后,肖特能够提供性价比很高的元件来改善当代通讯产品,同时满足业界对在有限的空间里实现高性能的需求。另外,使用陶瓷密封件的晶体座应用产品使用了红外线技术,并结合了“TO-Plus”产品线使用VCSEL(垂直共振腔面射型激光)传输数据。
陶瓷金属密封帮助实现灵活的数据通讯
保护敏感的电子元件和传感器是位于德国Landshut的肖特电子封装事业部的核心竞争力。公司在开发和制造密封玻璃-金属封装领域有独特的技术优势。但是有时候玻璃-金属封装并不是理想的解决方案。为了封装那些设计复杂用来传输数据的线路板,陶瓷成为了更有优势的材料。通过使用HTCC(高温共烧陶瓷)技术,肖特的解决方案能够完全满足客户的需求。
电路通道布置的灵活性是该项技术具有的最大优势。电路通道被丝网印刷在未烧结的陶瓷路径上,其厚度只有100到200微米。随后许多层的陶瓷路径叠放在一起、制成薄片后放在
1600℃的高温中共烧。这样就形成了具有多层的陶瓷层(CerTMS)、极强抗性和表面平坦的结构。为了提供更大限度的保护,退火的陶瓷密封件会镀上由钨或钼锰合金制成的涂层。这一步工艺是较为困难的。最后,陶瓷密封件会被焊接在合适的金属封装上。位于Landshut的肖特生产基地制造全套的陶瓷外壳。客户可以信赖肖特在使用相关材料和技术方面的长期经验。
CerTMS密封件的其它优势包括大量可使用的输入输出通道和易于整合的高频率导体,这能够带来更快的数据传输率。因此,该项应用产品特别适用于宽带电信领域。
陶瓷材料是由NEC和肖特的合资公司在日本生产的。5年前启动的与亚洲公司的合作方案使肖特电子封装事业部完成了整个产品线。陶瓷解决方案因为原材料成本高和生产技术先进而代价不菲,因此只提供客户定制。肖特同时也可使用玻璃-金属密封件和金属-陶瓷密封件的组合。提供优质服务和保证客户满意是肖特客户服务的最重要目标。借助其完善的全球网络,肖特在世界各地都有经营业务。
陶瓷确保更高频率的实现
通过与日本技术集团NEC合作建立合资公司,肖特获得了全球领先的陶瓷技术,并将其运用到数据通讯传输领域。
许多通讯应用中10GB/秒已经成为了标准的处理速度。然而由于受到输入输出数量的限制,传统的晶体管外壳已经不能达到这种频率。肖特现在已经开发出了多种办法来达到10GB/秒甚至更高的速度。一种方法是把陶瓷作为电路基片(CerTo)。由钨构成的复杂的电路板设计经丝网印刷到极薄的瓷条上。然后这些瓷条被叠加在一起在进行烧结。一层特制的玻璃和金属保护膜使之免受震动、压力和温度变化的影响。鉴于陶瓷有卓越的耐高温性,不需要另外的冷却系统,CerTo特别适合应用到以太网上。
陶瓷晶体管穿通装置的优点在于它输入输出数量大,数据传输更快,同时允许在高频率电路上采用复杂的导体设计。除此之外,CerTo的机械性能优秀、对温度的适应力极强。所以它们是利用侧射型激光传出数据的理想解决方案。
陶瓷的其它用途也获得了认可。例如,肖特现在也为客户提供传统的陶瓷-金属密封件(CerTMS)。其最终的目的仍是提升数据传输的速度。
环保产品:无铅的未来
为了保护环境,欧盟新出台了一系列条例,禁止某些产品门类使用危险原料。《禁用危险物质法令》(ROHS Ordinance)对于使用镉、铅、汞和其它重金属提出了各种限制条件。虽然《禁用危险物质法令》明确指出在电子领域仍可以使用铅,肖特集团(Schott AG)电子封装事业部日前还是推出了替代氧化铅的环保产品。肖特电子封装部已经成功地在几乎所有的产品类别中停止使用上述有害物质。
在传统工艺中,热熔玻璃管帽的生产是离不开铅的。人们在这种特殊工艺中通过低熔点玻璃把玻璃窗或光学透镜同金属封装焊接起来。氧化铅被用来控制温度,使之达到焊接玻璃所要求的低温。因此人们已经可以在420℃的相对低温条件下焊接玻璃。这种热熔玻璃帽被运用到数据传输领域,例如光电晶体管、光电二极管和激光二极管之中。
现在,铋已成为了铅的替代品。虽然铋是一种完全无害的物质,然而这种材料价格偏高,性能也不如铅理想。例如,加工的温度只能降到500℃。这样会影响其它的工艺步骤,为此不得不采用电镀镍来代替化学镀镍。此外,一些镀膜无法承受这个较高的温度,只能通过逆反应进行镀膜。不过,这些都是制造过程中面临的问题,并不影响产品的质量。
肖特推出环保产品,不仅是因为广大客户的要求,同时也反映了肖特自身对于环保的承诺。从氧化铅到氧化铋的转型将应客户的需要逐步推行。目前肖特不会让客户分担由此增加的成本。
移动技术的未来:用于电子应用的超薄玻璃
电子行业小型化的发展趋势需要越来越薄的高质素平板玻璃。要求严格的电子应用也同样如此,无论是前景光明的手机市场还是汽车行业的应用。
肖特的超薄硼硅玻璃D 263 T和AF 45 (无碱)具有未来电子应用所需的良好特性。
肖特可以生产厚度从0.03至1.1毫米的D 263 T和厚度从0.05至0.5毫米的AF 45。这两种玻璃是由下拉法工艺制成,具有很高的透过率以及良好的化学、热学和表面特性。由于平面度极佳,这两种玻璃很容易用激光或金刚石工具进行加工或切割成型。
带有D 263 T的电阻式触摸屏已经上市,例如应用于汽车导航系统。与薄膜触摸屏相比,这些产品符合汽车行业对于耐高温、防潮以及工作寿命方面的严格要求。D 263 T还可用于制造CD播放器和空调温湿度感应器中激光二极管的管帽。
这两种玻璃在日益发展的数码照相手机市场都发挥着重要作用:D 263 T和AF 45可用于封装CMOS (互补型金属氧化物半导体) 影像传感器,而AF 45也可用于WLCSP (晶圆级芯片封装)工艺 。这种技术使影像传感器能够采用微型封装(5 x 5毫米),因此应用于手机中。这是目前照相手机市场中能达到的最小封装尺寸之一。D 263 T的另一项应用是作为手机中相机模块的红外截止滤光片,它对于提高照片质量十分重要。
位于德国Grünenplan的肖特股份有限公司的销售经理Maida Claassen解释说,肖特通过其遍布全球的销售办事处(如肖特上海)将这些超薄玻璃产品系列推向市场。“在过去的15年里,我们一直将超薄玻璃产品出口到亚洲我们大客户的生产工厂所在地,”Claassen说,“ 我们不仅能生产超薄玻璃,而且还能切割成客户所需的尺寸。因为市场需求的不断增长,我们现在正专注于生产厚度在0.55毫米及以下的玻璃。”
肖特新型光学玻璃再出“新招”——新型光学玻璃令光学系统体积更小、重量更轻
德国肖特集团的P-SF67玻璃,是其不含铅和砷的高折射率光学玻璃家族中的一个新成员。这种新型的玻璃能够满足更加紧凑的透镜系统的要求,尤其适合用于手机内置相机的高质量光学系统中。
高折射率低熔点玻璃P-SF67(nd = 1,90680, ?vd = 21,40)
高折射率玻璃能减少单色象差,并支持光学系统中使用更薄的透镜,这就能够令透镜系统变得更短。虽然P-SF67能令光学系统体积更小、重量更轻,但整个系统的表现并不会受到任何影响。
尽管P-SF67有极高的折射率,但它的玻璃转变温度较低,因而非常适合用于精密模压成型工艺制造非球面透镜。这种高折射率和低转变温度的结合使得P-SF67成为市场上现有产品的一个很好的替代品。
P-SF67能够满足亚洲民用光学产品市场的快速增长带来的高需求,适合手机和智能手机的光学系统供应商选用。此外,它在工业光学产品领域高度校正的光学系统中也将扮演日益重要的角色。目前,P-SF67有抛光球面透镜和球透镜两种规格供客户选择。
B 270超白玻璃——多种应用的成功因素
为满足不同的市场需求,肖特集团的Grünenplan工厂能够以平板的方式提供著名的B 270超白冕牌玻璃。
以上拉法生产的B 270超白玻璃具有对日晒高稳定性以及可见光范围内高透过率的特点,其火抛光的表面无需再加工即可使用。B 270超白玻璃还具有高度稳定的热性能和化学性能,在“触摸屏”应用领域,其精确定位感应的性能特别卓越。
主要应用:
- CD/DVD读取头
- 数码投影仪
- CRT楼宇对讲电话
- 触摸屏
- 镀膜监控玻璃
- 礼品
B 270超白玻璃有广泛的厚度范围,可按照出厂尺寸供应,也可根据客户要求进行加工(如圆形)。
肖特:致力为客户提供最合适的解决方案
现今的数据传输系统对传输方式的要求甚高,如要实现在日益狭窄的空间内以越来越高的速度传送、系统中使用的设备必须能抵御环境的影响,实现长期稳定运行等。此外,设备本身也因为不同项目对于数据传输的具体要求大相径庭。肖特集团(Schott AG)作为一家资深的数据传输密封穿通装置制造商,能为几乎所有领域的客户量身定做解决方案。
多年来,肖特电子封装事业部一直致力于生产用于使敏感电子元件和感应元件绝缘的玻璃-金属密封件(GTMS)。这种产品被广泛运用于汽车内部和激光数据传输,具有良好的绝缘性和密封性以及抗压、抗振、抗高温和低温以及抗化学腐蚀等性能。
这种材料还很容易的和其它多种材料配合使用,整合成大型底座。例如,为了通过晶体管外壳(TO)传送数据,可以把金属针和GTMS一起使用,后者可以把底座内的数据源和接收装置联系起来。这样一来就能确保长时间准确无误的数据传输。
肖特还针对高频率开发了各种新型的技术,来填补现有产品的空白。
为客户量身定做方案
肖特电子封装事业部为客户提供一系列独特的产品,涵盖了各种应用。满足顾客的各种专业需求,是肖特推陈出新,不断创新的动力。
现在由于技术和产品的更新,尤其是陶瓷和玻璃的不同组合,使客户对封装有了更多的选择。肖特电子封装事业部的原则是不生产任何标准化产品。每一个底座都是根据客户的需求量身定做的。开发一个新底座要求和客户保持密切联系,只有这样才能确保需要保护的部件得到应有的保护,同时能正常的工作。


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