激光焊接工藝在有源光器件封裝上的應(yīng)用2024-01-12
根據(jù)物理形式的不同，光通信器件可分為芯片、有源光器件、無(wú)源光器件、光模塊和子系統(tǒng)四類。其中，有源光收發(fā)模塊在光通信器件中占有很大的份額，約占65%。有源光器件主要用于光電信號(hào)轉(zhuǎn)換，包括激光器、調(diào)制器、探測(cè)器和集成器件等。
有源光器件的封裝結(jié)構(gòu)
前面提到，有源光器件種類繁多，封裝形式也多種多樣。到目前為止，行業(yè)還沒(méi)有統(tǒng)一的光發(fā)送和接收器件封裝標(biāo)準(zhǔn)。各廠家使用的封裝形式和管殼外形尺寸相差較大，但一般可分為同軸型和蝶形包裝，如圖2.1所示。對(duì)于光收發(fā)一體化模塊，其封裝形式相對(duì)規(guī)范，主要有1種1×9和2×9大封裝、2×5和2×10小封裝（SFF）以及支持熱插拔的SFP和GBIC包裝。
光器件不同于一般的半導(dǎo)體器件。除了電學(xué)部件外，還有光學(xué)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)，因此其封裝結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，通常由一些不同的子部件組成。其子部件一般有兩種結(jié)構(gòu)，一種是激光二極管、光電探測(cè)器等有源部件安裝在封閉包裝中，同一包裝只能包含一個(gè)有源光器件，也可與其他部件集成。TO-CAN是一種常見(jiàn)的，它的管帽上有透鏡或玻璃窗，管腳一般采用“金屬”－玻璃“密封”。這種以TO-CAN形式包裝的部件一般用于更高層次的組裝，如適當(dāng)?shù)墓饴窚?zhǔn)直機(jī)構(gòu)和外部驅(qū)動(dòng)電路，形成光傳輸或接收模塊和集成模塊。
另一種結(jié)構(gòu)是將激光或探測(cè)器管芯直接安裝在一個(gè)子裝配上（submount），然后粘接到更大的基底上提供熱沉，可能有熱敏電阻、透鏡等元件。這樣的單元一般稱為光學(xué)子裝配（OSA：opticalsubassembly）。光學(xué)子裝配一般分為兩類：發(fā)送光學(xué)子裝配（TOSA）并接收接收光學(xué)子裝配（ROSA）。光學(xué)子裝配通常安裝在TEC制冷器上或直接安裝在包裝殼體的底座上。
激光焊接有源光器件
有源光器件是光通信系統(tǒng)中將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)或?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的關(guān)鍵器件。它是光傳輸系統(tǒng)的心臟，在光通信領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。目前，連續(xù)脈沖激光焊接技術(shù)廣泛應(yīng)用于有源光器件的包裝，具有焦點(diǎn)小、功率密度高、熱影響面積小等特點(diǎn)。
有源光器件激光焊接案例
激光焊接是一種新型的焊接技術(shù)，具有焊接牢固、變形小、精度高、自動(dòng)控制方便等優(yōu)點(diǎn)，已成為光通信器件包裝的重要手段之一。光通信器件包裝對(duì)焊接機(jī)的能量分配和能量穩(wěn)定性要求很高，對(duì)環(huán)境要求和能量偏差值有很高的要求≤0.03J.
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