淺析激光焊接在光通訊的應用

  世界著名四個會計師事務所之一安永EY發(fā)布《2021年全球光通信產(chǎn)業(yè)白皮書》，提到全球光通信市場正以每年平均約18%的增速保持高速增長，預計到2025年有望創(chuàng)造約3.2萬億元的下游應用市場空間。同時，還指出了未來全球數(shù)字化進程的五大趨勢，即聯(lián)接場景化、泛智能化、感官極限化、網(wǎng)絡需求波動化、網(wǎng)絡兩極化。

  眾所周知，運營商、設備商、器件商和材料商四大不同部類的企業(yè)一起構建了金字塔形的光通信產(chǎn)業(yè)鏈。光通信通過賦能基建、技術、應用三大核心場景，進而打造一場“光聯(lián)萬物”的智慧生態(tài)，其通過龐大體量的數(shù)據(jù)傳輸突破本體限制，實現(xiàn)萬物互聯(lián)互通。

  近年，得益于中國企業(yè)的崛起以及中國市場的飛速發(fā)展，進而推動全球光通信器件行業(yè)快速發(fā)展，隨之，光通信產(chǎn)業(yè)價值向中國轉移趨勢明顯。據(jù)安永EY預測，到2026年，全球光通信器件規(guī)模將達到384億美元。這意味著光通信產(chǎn)業(yè)正迎來歷史性的發(fā)展機遇，政策與市場的利好正推動光通信駛入發(fā)展快車道。

  激光焊接在光通信行業(yè)的應用，要了解激光焊接在光通信行業(yè)的應用，先看一張圖，直觀的了解一下光通信行業(yè)的一個上下游產(chǎn)業(yè)鏈情況。

  光器件及光模塊等位于光通信設備的上游。光模塊的主要作用是實現(xiàn)光電轉換，由于芯片是光模塊產(chǎn)業(yè)鏈中難度系數(shù)最大的產(chǎn)品，裸芯片與布線板實現(xiàn)微互聯(lián)后，需要通過封裝技術將其密封在塑料、玻璃、金屬或陶瓷外殼中，以確保半導體集成電路芯片在各種惡劣條件下正常工作，激光焊接就主要應用在這一工序中。

  UW光通訊精密激光焊接解決方案為滿足市場及客戶需求，基于聯(lián)贏激光在激光焊接及自動化控制技術領域的領先優(yōu)勢，聯(lián)贏激光研發(fā)中心針對光通訊行業(yè)研制了系列激光焊接系統(tǒng)。

  首先，光模塊的激光焊接。

  一個光模塊，通常由光發(fā)射器件(TOSA，含激光器)、光接收器件(ROSA，含光探測器)、功能電路和光(電)接口等部分組成。由于光模塊本身集成度高，且大量使用FPC軟板，因此激光焊接相較于傳統(tǒng)的烙鐵焊接、熱風焊接、HotBar焊接、電子壓焊、波峰焊接等更適用于光通訊模塊的制造。

  聯(lián)贏激光發(fā)布的雙工位錫膏焊接臺最大限度利用氣動錫膏控制器，實現(xiàn)不停頓焊接;尤其適用于各種精密電子元器件錫焊焊接，實現(xiàn)焊接精度。

  其次，目前常見的光器件封裝有Box、COB、TO-can和蝶形封裝。Box是一個矩形金屬外殼，一般可分為底座和蓋板兩部分，芯片、透鏡貼在底座里，這種封裝常見于電信級光模塊。COB屬于蝶形封裝，被大量應用于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)中心光模塊。具體指將TIA、LDD這些裸die芯片直接貼裝到PCB的銅箔上，然后金線鍵合進行電氣連接，最后在芯片頂部加蓋板或者點膠保護。TO can封裝常見于SFP小封裝光模塊中，是一種晶體管封裝。蝶形封裝在外觀上殼體通常為長方體，結構及實現(xiàn)功能通常比較復雜，可以內(nèi)置制冷器、熱沉、陶瓷基塊、芯片、熱敏電阻、背光監(jiān)控，支持所有以上部件的鍵合引線，殼體面積大，散熱好，可以用于各種速率及80km長距離傳輸。

  未來，隨著電子器件小型化、高性能化、多功能化、低成本化等要求，具備焊接牢固、變形極小、精度高、速度快、易實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點的激光焊接技術將成為光通訊行業(yè)封裝技術的重要手段之一，其應用在光通訊光電子器件、組件和模塊制造過程中可以有效提升焊接精度和焊接質(zhì)量。

  文章來源：聯(lián)贏激光