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如何为光模块应用选合适的导热材料

文章出自:瑞捷科技 发布时间:2016-11-24

光模块是光收发一体模块的简称,是光通信的核心器件,完成对光信号的光-电/电-光转换,主要由接收和发射两部分组成,接收部分实现光电转换,发射部分实现电光转换。
 随着光通信产品的发展,要求光模块的速度越来越高(从10GHz到100GHz),体积越来越小。这对光模块的散热提出了更为苛刻的需求,即在小封装和高功率的条件下实现良好的散热特性。


 


 

图1: SFP封装光模块结构中需要加强散热的核心部件


 

上图是SFP封装光模块结构中需要加强散热的核心部件,从图中可以看出需要散热是发射部分。主要原理是输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后,驱动半导体激光器(LD)或发光二极管(LED)发射出相应速率的调制光信号,其内部带有光功率自动控制电路(APC),使输出的光信号功率保持稳定。而半导体激光器或发光二极管功率较大,是光模块的主要热源。 

为了确保光模块的散热问题,除了整体的设计工艺外,导热材料的选取也是极其重要的因素。光模块对其使用的导热材料有如下要求:低热阻,质地柔软易于压缩,材料无硅油或硅油溢出率低。 

针对光模块以上的散热需求,瑞捷科技推出的导热填隙材料以其良好的顺从性(即在50psi压力下,可获60%的压缩变形率,1-6W/mK热传导率范围,厚度从0.25mm到5.08mm),减少了器件上的压力,为产品设计的导热要求提供高可靠保障。莱尔德导热填隙材料又有无硅油和含硅油之分,下面通过两个表格来对比下这两种类型的不同型号的产品。

瑞捷科技的导热填隙材料推荐如下:


 


 

瑞捷科技溢出率低的导热填隙材料推荐如下:


 


 

从以上无硅油导热材料和含硅油导热材料对比来看,导热无硅油系列材料硬度比含硅油的导热材料高一倍。导热材料一般要求质地柔软压缩率高,无硅油导热材料在这方面性能差一些,但可以避免含硅油导热产品在长期工作状态下硅油溢出导致光模块性能下降。

瑞捷科技的导热界面材料从工程角度进行设计使材料不规则表面相匹配,采用高性能导热材料,降低器件的工作温度,是光模块导热材料的最佳选择。
 

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