چیپ آن بورڈ (COB) پیکیجنگ

Chip-on-board آپٹیکل فرنٹ اینڈ بنانے کا ایسا طریقہ ہے جس میں الگ الگ پیک شدہ پرزے نہیں ہوتے: ننگی لیزر اور فوٹو ڈائیوڈ ڈائز کو براہ راست ماڈیول کے پرنٹڈ سرکٹ بورڈ (یا چھوٹے کیریئر) پر چپکایا اور وائر بانڈ کیا جاتا ہے، پھر لینس ارے سے ڈھانپا جاتا ہے جو انہیں سیدھا فائبر فیرول سے جوڑتا ہے۔ اسی وجہ سے متوازی مختصر رینج آپٹکس اور ایکٹیو آپٹیکل کیبلز اتنی کم قیمت اور گنجان ہیں — اور اسی وجہ سے ان کی مرمت نہیں ہو سکتی۔

روایتی پیکیجنگ بمقابلہ COB

COB کہاں استعمال ہوتا ہے

• متوازی ملٹی موڈ آپٹکس — 40G SR4، 100G SR4، 200G/400G SR8، 800G SR8: 4 یا 8-ایلیمنٹ VCSEL ارے اور مطابقت رکھنے والا PIN ارے، ہر ایک مولڈڈ لینس ارے کے پیچھے، MPO-12 یا MPO-16 فیرول سے جڑا ہوا۔
• ایکٹیو آپٹیکل کیبلز (AOC) — ہر سرے پر مستقل فائبر منسلک COB انجن؛ کوئی ریسیپٹیکل بالکل نہیں، جس سے کپلنگ لاس اور لاگت ختم ہوتی ہے۔
• بورڈ پر نصب آپٹکس / COBO — پلگ ایبل کیج میں رکھنے کے بجائے آپٹیکل انجن ASIC کے قریب ہوسٹ بورڈ پر لگے ہوتے ہیں۔
• مشترکہ پیکیج شدہ آپٹکس (CPO) — اسی تصور کی حد: سوئچ ASIC سبسٹریٹ پر پیک شدہ آپٹیکل ڈائز۔
• کچھ سنگل موڈ ڈیزائن بھی COB استعمال کرتے ہیں (پلینر لائٹ ویو سرکٹ کے ساتھ کیریئر پر کنارے سے خارج کرنے والی DFB/EML ڈائز)، لیکن ہرمیٹک ہونے کے خدشات زیادہ تر سنگل موڈ آپٹکس کو کینز یا سلیکن فوٹونکس پیکیجز میں رکھتے ہیں۔

VCSELs خاص طور پر COB کے لیے موزوں ہیں: وہ ویفر کے عمود پر خارج کرتے ہیں، اس لیے ڈائزنگ سے پہلے ارے کا ٹیسٹ کیا جا سکتا ہے، اسے بورڈ پر فیس-اپ رکھا جا سکتا ہے اور سادہ لینس سے جوڑا جا سکتا ہے — نہ فیسٹ کلیونگ، نہ ایج کپلنگ (لیزر اقسام)۔

COB انجن کیسے بنتا ہے

1. سبسٹریٹ — خود ماڈیول PCB، یا کیریئر (سیرامک، سلیکن، شیشہ) جسے بعد میں PCB سے سولڈر کیا جاتا ہے؛ تیز رفتار ٹریسز آپٹیکل ڈائز سے ملی میٹرز کے فاصلے پر رکھے ڈرائیور اور TIA ICs تک جاتی ہیں۔
2. ڈائی اٹیچ — VCSEL ارے، PIN ارے، ڈرائیور اور TIA ڈائز کنڈکٹو ایپوکسی یا AuSn سولڈر سے نصب؛ سبسٹریٹ پر الائنمنٹ فیڈوشلز۔
3. وائر بانڈنگ — ڈائی پیڈز سے سبسٹریٹ پیڈز تک سونے کی تاریں؛ بانڈ کی لمبائی کم سے کم رکھی جاتی ہے کیونکہ 25–100G پر یہ بنیادی پیراسائٹک ہے۔
4. لینس ارے — ہر لین کے لیے ایک لینس اور الائنمنٹ پنز والا مولڈڈ شیشہ یا پولیمر حصہ، مشین وژن کے ذریعے فیڈوشلز پر رکھا جاتا ہے (پیسو الائنمنٹ) یا کپلڈ پاور مانیٹر کرتے ہوئے فعال طور پر۔
5. اینکیپسولیشن — ڈائز اور بانڈز پر شفاف جیل یا گلوب ٹاپ، یا لِڈ؛ آپٹیکل راستہ لینس سے کھلا رہتا ہے۔
6. فیرول — فائبر ربن والا MT فیرول لینس ارے کے گائیڈ پنز پر لگتا ہے، ماڈیول فیس پلیٹ پر MPO انٹرفیس پیش کرتا ہے (یا AOC کی مستقل فائبر)۔
7. ٹیسٹ — صرف اسمبلی کے بعد: فی لین آئی ڈایاگرام اور پاور۔ ناکام لین کا مطلب اسکریپ یا ڈاؤن-بِن کیا ہوا انجن ہے۔

فوائد

• بڑے پیمانے کی پیداوار میں لاگت — ہرمیٹک کینز نہیں، آٹھ لینز کے لیے ایک الائنمنٹ مرحلہ۔
• کثافت — دو کینز کے فٹ پرنٹ میں آٹھ لینز؛ SR8 اور AOC ممکن بناتا ہے۔
• تیز رفتار کارکردگی — مختصر بانڈز، ڈائز کے ساتھ ڈرائیور اور TIA، کم پیراسائٹکس۔
• حرارتی راستہ — ڈائز کین کے بجائے بورڈ کے تانبے پر بیٹھی ہیں۔
• خودکاری — پک-اینڈ-پلیس اور وژن الائنمنٹ لاکھوں یونٹس تک پیمانہ بڑھاتے ہیں۔

خامیاں

• غیر ہرمیٹک — نمی اور آلودگی ڈائز تک پہنچتی ہے؛ VCSELs اور PINs اسے اچھی طرح برداشت کرتے ہیں، کنارے سے خارج کرنے والے لیزرز کم۔ اینکیپسولنٹ کا معیار طویل مدتی قابل اعتمادیت طے کرتا ہے۔
• کوئی مرمت نہیں — 8-لین ارے میں ایک خراب VCSEL پورے ماڈیول یا کیبل کو ریٹائر کر دیتا ہے؛ AOC کے ساتھ اس کا مطلب کیبل کو دوبارہ کھینچنا ہے (DAC بمقابلہ AOC بمقابلہ ٹرانسیورز)۔
• ییلڈ رسک — انجن کے مکمل ٹیسٹ سے پہلے الائنمنٹ اور بانڈنگ کی جاتی ہے۔
• عملی طور پر صرف ملٹی موڈ — رینج VCSEL/MMF امتزاج تک محدود ہے۔

COB اور تشخیص

کیونکہ آٹھ لیزرز ایک بورڈ اور ایک حرارتی ماحول بانٹتے ہیں، وہ ساتھ ساتھ عمر رسیدہ ہوتے ہیں — مگر یکساں نہیں۔ COB کی روایتی خرابی SR4/SR8 ارے کی ایک لین کا پاور کھونا ہے جبکہ باقی ٹھیک ہوں، جو LACP یا ماڈیول سطح کے "OK" سے چھپ جاتی ہے۔ فی لین Tx بایس اور Rx پاور ہی ابتدائی انتباہ ہیں (فی لین تشخیص، خرابیاں)۔ COB ماڈیولز اسی بورڈ پر معیاری SFF-8636 یا CMIS میموری رکھتے ہیں؛ ان کی شناخت کسی دوسرے ماڈیول کی طرح کوڈ کی جاتی ہے۔

CodingBox میں

CodingBox COB پر مبنی ماڈیولز اور AOC سروں کو کسی بھی QSFP/QSFP-DD کی طرح پڑھتا ہے: DDM اسکرین پر فی لین DDM وہ لین دکھاتا ہے جو ناکام ہو رہی ہے، اور EEPROM editor اس شناخت کو کوڈ کرتا ہے جس کی ہوسٹ توقع کرتا ہے — COB ماڈیول کے متعلق واحد چیز جسے فیکٹری سے نکلنے کے بعد تبدیل کیا جا سکتا ہے۔

الائنمنٹ ٹالرینس اور قابل اعتمادیت کے ساتھ COB بمقابلہ TO-cans اور باکس پیکیجز: آپٹیکل پیکیجنگ؛ AOCs کے سروں کے طور پر COB انجنز: کیبل کے اندرونی اجزاء؛ فیکٹری کے وہ مراحل جو COB ختم کرتا ہے: مینوفیکچرنگ اور ٹیسٹنگ۔