激光焊錫機(jī)在光模塊PCBA上的焊接工藝

光通信器件又稱光器件（Optical device），主要指應(yīng)用在光通信領(lǐng)域，利用光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)制成的具備各種功能的光電子器件，實(shí)現(xiàn)光信號的產(chǎn)生、調(diào)制、探測、連接、波長復(fù)用和解復(fù)用、光路轉(zhuǎn)換、信號放大、光電轉(zhuǎn)換等功能。光通信器件是光模塊的主要組成部分，其性能主導(dǎo)著光通信網(wǎng)絡(luò)的升級換代。

光模塊封裝的基本結(jié)構(gòu)為光發(fā)射器模塊(TOSA)和驅(qū)動電路，光接收器模塊(ROSA)和接收電路。TOSA、ROSA中的技術(shù)壁壘主要在于兩方面：光芯片和封裝技術(shù)。一般ROSA中封裝有分光器、光電二極管(將光信號轉(zhuǎn)換成電壓)和跨阻放大器(放大電壓信號)，TOSA中封裝有激光驅(qū)動器、激光器和復(fù)用器。TOSA、ROSA的封裝工藝主要有：TO-CAN同軸封裝、蝶形封裝、BOX封裝和COB(Chip On Board)封裝四種。下面隨著紫宸激光了解一下COB封裝及光模塊在PCBA上的焊接工藝。

COB封裝也是板上芯片封裝、有線印制板封裝，是直接在印制電路板上安裝裸芯片，用金線或銅線將芯片引腳與印制電路板的接觸點(diǎn)連接起來的封裝工藝。COB封裝可以將芯片封裝在極小的體積內(nèi)，不需要外殼或支架等附加配件，具有尺寸小、重量輕、可靠性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，大量用于微型電子設(shè)備和便攜式電子產(chǎn)品中。

在光模塊生產(chǎn)工藝的流程中，封裝和焊接都是必不可少的一環(huán)，而在芯片的封裝中還有一個環(huán)節(jié)，即芯片的植球貼裝，是一種將芯片上的凸點(diǎn)或倒裝焊球覆蓋或嵌入到基板或模塊上的過程。激光植球焊接機(jī)在芯片的植球率可以達(dá)到99.9%，植球范圍70~2000um；適用于SnPb（鉛錫）、SnAgCu（錫銀銅）、AuSn（金錫合金）等多種焊料的焊球；可支持單件上料或陣列上料。

光模塊在PCBA上的焊接工藝

在光模塊的焊接工藝中包括激光焊接、熱壓焊接（hot bar）、烙鐵焊接、熱風(fēng)焊接、回流焊接、波峰焊接、電子壓焊等。氣密密封焊接需要在填充惰性氣體環(huán)境中進(jìn)行，通常采用的惰性氣體是純氮?dú)饣驓鍤?。而激光焊接中的錫焊技術(shù)主要應(yīng)用在光模塊的pcba上，相比于烙鐵和熱壓焊，非接觸激光焊錫焊接精度更高，可在微小區(qū)域及烙鐵無法觸及的區(qū)域內(nèi)完成焊接作業(yè)。例如在單模類的光模塊中，一般使用激光錫焊工藝將Receptacle和Box或TO-can焊接起來，這種焊接工藝自動化程度較高，除了上下料需要人工操作外其他步驟基本可以由激光焊錫設(shè)備完成。

多模類光模塊集成度高，大量使用FPC軟板，焊接需使FPC軟板和PCBA板形成電氣互聯(lián)。目前行業(yè)內(nèi)主要用熱壓焊和激光錫焊來完成軟板焊接。由于激光焊錫是近幾年的新技術(shù)，加上激光焊錫機(jī)的價格比熱壓焊高，目前的行業(yè)接受度不高，激光焊錫機(jī)較大的特點(diǎn)是焊接時不接觸焊盤，效率和良率都較高，對高密度pin軟板焊接有著明顯的優(yōu)勢。

激光焊錫機(jī)在光通訊行業(yè)的優(yōu)勢

一、焊接速度快：激光焊錫機(jī)采用高精度的激光束作為熱源，能夠快速地將焊料熔化并滲透到被焊接的縫隙中。與傳統(tǒng)的烙鐵焊接相比，激光焊錫機(jī)的焊接速度更快，能夠較大提高生產(chǎn)效率。

二、焊接強(qiáng)度高：激光焊錫機(jī)通過將激光束聚焦在被焊接的部位，產(chǎn)生高溫使焊料熔化并滲透到被焊接的縫隙中，待焊料冷卻后形成高強(qiáng)度的焊接接頭。相比之下，傳統(tǒng)的烙鐵焊接容易受到操作人員的技術(shù)水平、溫度和壓力等因素的影響，導(dǎo)致焊接強(qiáng)度不夠穩(wěn)定。

三、熱影響區(qū)?。杭す夂稿a機(jī)的激光束具有高能量密度和精確的控制能力，能夠?qū)嵊绊憛^(qū)限制在較小的范圍內(nèi)。這意味著在焊接過程中，對周圍元件和材料的影響較小，有利于保護(hù)電路板和其他敏感元件。

四、可焊接材料范圍廣：激光焊錫機(jī)可以用于焊接各種不同類型的材料，包括金屬、合金、塑料等。在光通訊行業(yè)中，需要將各種不同類型的元件和材料連接在一起，如光纖連接器、光芯片、濾波器等，激光焊錫機(jī)的這一優(yōu)勢能夠滿足多種材料的焊接需求。

五、高度自動化：隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，激光焊錫機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高度自動化。自動化操作可以減少人為因素對焊接質(zhì)量的影響，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量穩(wěn)定性。同時，還可以降低工人的勞動強(qiáng)度和工作環(huán)境的影響。