一种应用于光发射器件的制备方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种应用于光发射器件的制备方法及装置，属于光通信技术领域，包括将透镜无源贴装至陶瓷基板，并对透镜的中心位置和光发射芯片的出光口位置进行测量，以测出第一间距值；判断第一间距值是否在第一合格值范围内；若是，则对光发射芯片和透镜的工作距离进行测量，测出第二间距值；判断第二间距值是否在第二合格值范围内；若是，则将金属基板和PCBA进行粘接固定；将PCBA上的焊盘和光发射芯片中对应的引脚进行键合，以对PCBA和光发射芯片电连接；对适配器中光功率的输出值进行测量，测出光功率的输出值；若判断输出值是在第三合格值范围内；则通过激光将适配器焊接到金属基板上。本发明专利技术达到减少发生透镜耦合跑位，增强封装的可靠性的技术效果。增强封装的可靠性的技术效果。增强封装的可靠性的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于光发射器件的制备方法及装置


[0001]本专利技术属于光通信
，特别涉及一种应用于光发射器件的制备方法及装置。

技术介绍

[0002]随着通信速率的需求急剧提升，通信技术和数据中心的建设都在高速发展。光模块作为光通信互联的电光/光电接口，从单通道25Gbps步入单通道100Gbps。单通道光发射器件的结构主要有同轴TO型、小型BOX型、硬口COB型、尾纤COB型，硬口COB型是目前主流的结构方案。目前，在现有的光通信技术中，对于硬口COB单通道发射器件的封装流程通常是在贴片激光器并激光焊接好光纤适配器之后直接有源耦合透镜。但是，在该过程中存在对透镜耦合的精度要求过高，透镜跑位比例较高，以及透镜跑位后会引发的四象性差、测试重复性差、可靠性表现相对较差的情况。继而在对于硬口COB型进行封装的过程中，容易发生透镜耦合跑位，封装的可靠性差，
[0003]综上所述，在现有的光通信技术中，存在着容易发生透镜耦合跑位，封装的可靠性差的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是容易发生透镜耦合跑位，封装的可靠性差的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种应用于光发射器件的制备方法，所述方法包括：S1，将透镜无源贴装至陶瓷基板上，并对透镜的中心位置和光发射芯片的出光口位置进行测量，以测出第一间距值，所述第一间距值是所述透镜的中心位置和所述光发射芯片的出光口位置的间距值；S2，依据测出的所述第一间距值和预设的第一合格值范围，来判断所述第一间距值是否在第一合格值范围内；S3，若是，则对所述光发射芯片和所述透镜的工作距离进行测量，以测出第二间距值，所述第二间距值是所述光发射芯片和所述透镜的工作距离值；S4，依据测出的所述第二间距值和预设的第二合格值范围，来判断所述第二间距值是否在第二合格值范围内；S5，若是，则将金属基板和PCBA进行粘接固定；S6，将所述PCBA上的焊盘和所述光发射芯片中对应的引脚进行键合，以对所述PCBA和所述光发射芯片电连接；S7，对适配器中光功率的输出值进行测量，以测出光功率的输出值；S8，依据所述输出值和预设的第三合格值范围，来判断输出值是否在第三合格值范围内；S9，若是，则通过激光将所述适配器焊接到金属基板上，以制备出成品光发射器件。
[0006]进一步地，所述将透镜无源贴装至陶瓷基板上之前还包括：获得贴装有金属基板的陶瓷基板，将光发射芯片贴装到所述陶瓷基板上。
[0007]进一步地，所述将光发射芯片贴装到所述陶瓷基板上包括：将光发射芯片和芯片基板进行共晶结合，并将结合后的芯片基板贴装到上述陶瓷基板上。
[0008]进一步地，所述依据所述输出值和预设的第三合格值范围，来判断输出值是否在
第三合格值范围内还包括：若否，则采用高精度二次元对光发射芯片表面和陶瓷基板表面的高度进行测量，以测出第一高度值，所述第一高度值是光发射芯片表面和陶瓷基板表面的间距值；采用高精度二次元对透镜上表面到陶瓷基板表面的高度进行测量，以测出第二高度值，所述第二高度值是透镜上表面到陶瓷基板表面的间距值；采用高精度二次元对透镜球面到透镜上表面的高度进行测量，以测出第三高度值，所述第三高度值是所述透镜球面到透镜上表面的间距值；依据所述第一高度值、所述第二高度值和所述第三高度值，计算出所述光发射芯片和所透镜的中心的高度偏差值；其中，所述第一高度值为H1、所述第二高度值为H2和所述第三高度值为H3，所述高度偏差值为Z1，Z1＝H1
‑
(H2
‑
H3)；采用高精度二次元对透镜的球面和透镜的侧边距离进行测量，以测出第一测量值，所述第一测量值是所述透镜的球面和透镜的侧边的间距值；采用高精度二次元对透镜的侧边和光发射芯片的发光条横向距离进行测量，以测出第二测量值，所述第二测量值是所述透镜的侧边和光发射芯片的发光条的横向距离值；依据所述第一测量值和所述第二测量值，计算出横向偏差值；其中，所述第一测量值是W1，所述第二测量值是W2，所述横向偏差值是Z2，Z2＝W1
‑
W2。
[0009]进一步地，依据获得的高度偏差值，来判断所述高度偏差值是否在所述第一合格值范围内；若否，则对所述透镜进行拆卸后返回步骤S1；或者，依据计算出的所述横向偏差值，来判断所述横向偏差值是否在所述第二合格值范围内；若否，则对所述透镜进行拆卸后返回步骤S1。
[0010]进一步地，采用高精度二次元对所述光发射芯片的发光点和所述透镜的轴向距离进行测量，以测出轴向间距值；依据所述轴向间距值和预设的轴向合格值范围，来判断所述轴向间距值是否在预设的轴向合格值范围内；若否，则对所述透镜进行拆卸后返回步骤S1。
[0011]进一步地，所述对适配器中光功率的输出值进行测量包括：通过光功率计对适配器中光功率的输出值进行测量。
[0012]进一步地，所述对所述透镜的中心位置和所述光发射芯片的出光口位置进行测量包括：通过平行于光发射芯片中光路方向的相机对透镜的中心位置和所述光发射芯片的出光口位置进行测量。
[0013]进一步地，所述对所述光发射芯片和所述透镜的工作距离进行测量包括：通过垂直于光发射芯片中光路方向的相机对所述光发射芯片和所述透镜的工作距离进行测量。
[0014]依据本专利技术的又一个方面，本专利技术还提供一种应用于光发射器件的制备装置，其特征在于，所述装置包括：贴装测量模块，用于将透镜无源贴装至陶瓷基板上，并对透镜的中心位置和光发射芯片的出光口位置进行测量，以测出第一间距值，所述第一间距值是所述透镜的中心位置和所述光发射芯片的出光口位置的间距值；第一判断模块，用于依据测出的所述第一间距值和预设的第一合格值范围，来判断所述第一间距值是否在第一合格值范围内；工作距离测量模块，用于若是，则对所述光发射芯片和所述透镜的工作距离进行测量，以测出第二间距值，所述第二间距值是所述光发射芯片和所述透镜的工作距离值；第二判断模块，用于依据测出的所述第二间距值和预设的第二合格值范围，来判断所述第二间距值是否在第二合格值范围内；粘接模块，用于若是，则将金属基板和PCBA进行粘接固定；键合模块，用于将所述PCBA上的焊盘和所述光发射芯片中对应的引脚进行键合，以对所述PCBA和所述光发射芯片电连接；光功率测量模块，用于对适配器中光功率的输出值进行测量，以测出光功率的输出值；第三判断模块，用于依据所述输出值和预设的第三合格值范
围，来判断输出值是否在第三合格值范围内；焊接模块，用于若是，则通过激光将所述适配器焊接到金属基板上，以制备出成品光发射器件。
[0015]有益效果：
[0016]本专利技术提供一种应用于光发射器件的制备方法，通过将透镜无源贴装至陶瓷基板上，并且对透镜的中心位置和光发射芯片的出光口位置进行测量，以测出第一间距值，第一间距值是透镜的中心位置和光发射芯片的出光口位置的间距值。依据测出的第一间距值和预设的第一合格值范围，来判断第一间距值是否在第一合格值范围内。若是，则对光发射芯片和透镜的工作距离进行测量，以测出第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于光发射器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：S1，将透镜无源贴装至陶瓷基板上，并对透镜的中心位置和光发射芯片的出光口位置进行测量，以测出第一间距值，所述第一间距值是所述透镜的中心位置和所述光发射芯片的出光口位置的间距值；S2，依据测出的所述第一间距值和预设的第一合格值范围，来判断所述第一间距值是否在第一合格值范围内；S3，若是，则对所述光发射芯片和所述透镜的工作距离进行测量，以测出第二间距值，所述第二间距值是所述光发射芯片和所述透镜的工作距离值；S4，依据测出的所述第二间距值和预设的第二合格值范围，来判断所述第二间距值是否在第二合格值范围内；S5，若是，则将金属基板和PCBA进行粘接固定；S6，将所述PCBA上的焊盘和所述光发射芯片中对应的引脚进行键合，以对所述PCBA和所述光发射芯片电连接；S7，对适配器中光功率的输出值进行测量，以测出光功率的输出值；S8，依据所述输出值和预设的第三合格值范围，来判断输出值是否在第三合格值范围内；S9，若是，则通过激光将所述适配器焊接到金属基板上，以制备出成品光发射器件。2.如权利要求1所述的应用于光发射器件的制备方法，其特征在于，所述将透镜无源贴装至陶瓷基板上之前还包括：获得贴装有金属基板的陶瓷基板，将光发射芯片贴装到所述陶瓷基板上。3.如权利要求2所述的应用于光发射器件的制备方法，其特征在于，所述将光发射芯片贴装到所述陶瓷基板上包括：将光发射芯片和芯片基板进行共晶结合，并将结合后的芯片基板贴装到上述陶瓷基板上。4.如权利要求1所述的应用于光发射器件的制备方法，其特征在于，所述依据所述输出值和预设的第三合格值范围，来判断输出值是否在第三合格值范围内还包括：若否，则采用高精度二次元对光发射芯片表面和陶瓷基板表面的高度进行测量，以测出第一高度值，所述第一高度值是光发射芯片表面和陶瓷基板表面的间距值；采用高精度二次元对透镜上表面到陶瓷基板表面的高度进行测量，以测出第二高度值，所述第二高度值是透镜上表面到陶瓷基板表面的间距值；采用高精度二次元对透镜球面到透镜上表面的高度进行测量，以测出第三高度值，所述第三高度值是所述透镜球面到透镜上表面的间距值；依据所述第一高度值、所述第二高度值和所述第三高度值，计算出所述光发射芯片和所透镜的中心的高度偏差值；其中，所述第一高度值为H1、所述第二高度值为H2和所述第三高度值为H3，所述高度偏差值为Z1，Z1＝H1
‑
(H2
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H3)；采用高精度二次元对透镜的球面和透镜的侧边距离进行测量，以测出第一测量值，所述第一测量值是所述透镜的球面和透镜的侧边的间距值；采用高精度二次元对透镜的侧边和光发射芯片的发光条横向距离进行测量，以测出第二测量值，所述第二测量值是所述透镜的侧边和光发射芯片的发光条的横向距离值；
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘海霞，李林科，吴天书，杨现文，张健，
申请(专利权)人：武汉联特科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：