電子陶瓷系列產(chǎn)品是高端半導(dǎo)體器件不可分割的重要組成部分,是連接芯片和外部系統(tǒng)電路的重要橋梁,直接影響著器件的性能、質(zhì)量和可靠性,也是光器件氣密性封裝的核心部件。與其他的傳統(tǒng)材料相比,陶瓷材料具有耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、重量輕等優(yōu)異性能,是光器件氣密性封裝的首選材料,因此電子陶瓷外殼廣泛應(yīng)用于光器件氣密性封裝,另外,非氣密性封裝光模塊的激光器也需要陶瓷基板,玻璃材料也能用于氣密性封裝,但較陶瓷材料劣勢(shì)較大。

光器件的封裝通常有兩種方式:氣密性封裝和非氣密性封裝。氣密性封裝,顧名思義,就是氣體也無法穿透的一種封裝,它的目的是為了防止外部的水汽和其他有害氣體進(jìn)入密封光器件內(nèi)部,影響光芯片和相關(guān)零組件的性能。

氣密性封裝的方式主要有TO、BOX、蝶形封裝等,主要應(yīng)用在工作環(huán)境復(fù)雜,對(duì)可靠性要求高的電信市場(chǎng)或者DCI市場(chǎng)(數(shù)據(jù)中心長距離傳輸)。
TO封裝主要應(yīng)用在基站、PON這些單通道的傳輸距離和傳輸速率要求低一點(diǎn)的市場(chǎng),BOX/蝶形(Butterfly)主要應(yīng)用在傳輸網(wǎng),多通道居多,傳輸速率高,傳輸距離長,對(duì)可靠性要求高,包括40G/100G/200G/400G及相應(yīng)速率的相干光模塊。

具體來說,To-Can同軸封裝通常為圓柱體,具有成本低廉、生產(chǎn)制造簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但體積較小導(dǎo)致散熱不佳使其不適用于長距離傳輸,主要用于2.5Gbit/s和10Gbits/s等短距離傳輸。

蝶形封裝 圖源自日本GLORY
蝶形封裝通常為長方體,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,具有可實(shí)現(xiàn)多種功能、散熱好等優(yōu)點(diǎn),適用于長距離多種速率傳輸。

BOX封裝 圖源自網(wǎng)絡(luò)
而BOX封裝為蝶形封裝的多通道升級(jí)版,適用于40G及以上速率的高速光模塊。隨著400G、800G時(shí)代的到來,將對(duì)并行光學(xué)設(shè)計(jì)提出更高的要求。
四、光模塊市場(chǎng)持續(xù)成長,光器件陶瓷外殼空間廣闊

光模塊市場(chǎng)?資料來源Lightcouting
長期來看,全球光模塊市場(chǎng)持續(xù)高成長,2020年全球光模塊市場(chǎng)為80億美元,預(yù)計(jì)到2026年,市場(chǎng)規(guī)模為145億美元,復(fù)合增長13%。目前在光模塊市場(chǎng),主要應(yīng)用到的電子陶瓷產(chǎn)品包括陶瓷外殼和蓋板、基座和載體等,約占光模塊市場(chǎng)規(guī)模的10%左右,測(cè)算2026年,全球光器件用陶瓷外殼市場(chǎng)規(guī)模約為14.5億美元,市場(chǎng)前景空間廣闊。
全球光通信模塊用陶瓷管殼的主要廠家有日本京瓷、日本NGK/NTK、日本GLORY、美國RF Materials、河北中瓷電子(003031)、潮州三環(huán)集團(tuán)(300408)、合肥圣達(dá)等。
文章引用部分:興業(yè)證券
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)(艾邦陶瓷展):光模塊用陶瓷封裝產(chǎn)品市場(chǎng)將超10億美元