一种光组件的低温SMT封装方法及光电模块技术

本发明专利技术公开了一种光组件的低温SMT封装方法及光电模块，其中，低温SMT封装方法包括：将锡膏印刷到PCBA板的焊盘上，得到第一PCBA板。将光组件安装到第一PCBA板的焊盘上，得到第二PCBA板。将第二PCBA板进行回流焊处理，得到第三PCBA板，其中，回流焊处理过程中光组件的温度变化速率小于2℃/min。将胶水涂布在第三PCBA板上，涂布位置位于光组件远离光纤连接口的一端，得到第四PCBA板。将胶水进行固化处理，得到第五PCBA板。在本发明专利技术中，可以避免光组件的形变，提高光组件的封装良率。提高光组件的封装良率。提高光组件的封装良率。

【技术实现步骤摘要】
一种光组件的低温SMT封装方法及光电模块


[0001]本专利技术一般涉及微电子封装
更具体地，本专利技术涉及一种光组件的低温SMT封装方法。

技术介绍

[0002]微电子封装包括印刷电路板的封装和装配，是将元器件组装到印刷电路板(PCB)上，包括板上封装单元和器件的互连以及阻抗的控制、连线的精细程度和低介电常数材料的应用。如计算机的显卡，PCI数据采集卡等都属于此类封装。此类封装的常用技术为表面安装技术(SMT)，是一种将电子元件直接应用于印刷电路板(PCB)表面的组装和生产方法。SMT不需要通过孔插入元件，而是通过回流焊将元件直接焊接到板上。SMT过程主要包括三个阶段，即：锡膏印刷：将锡膏漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备；元件放置：将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上；回流焊：将锡膏融化，使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。
[0003]光组件是用于光纤固定的常用元器件，其用于将光信号发射装置与光纤之间或者光纤与光信号接收装置之间进行连接，实现光信号的耦合。光组件组装到PCBA板上的状态如图3所示，光组件具有固定的光路以及连接光纤的接口，由于连接光纤的接口孔径为微米级，如果采用现有SMT进行安装，受热后有可能导致光组件的光路或接口的变形或外壳开裂等现象。而且，待封装的光组件和已封装元器件之间容易发生位置干涉，新增加的焊接材料有可能溢出至已封装元器件，导致对已封装元器件的干扰。例如，通过SMT工艺将阻容、芯片等器件贴在PCB板上形成PCBA板，如果需要将光组件封装到该PCBA板上时，需要保证光组件与阻容、芯片等不发生干涉，且焊接过程中使用的焊接材料不能溢出到其他元器件上。
[0004]有鉴于此，亟需提供一种将光组件与PCBA板进行低温SMT封装的方法，以便提高光组件封装的良率。

技术实现思路

[0005]为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题，本专利技术提供了一种光组件的低温SMT封装方法，包括：将锡膏印刷到PCBA板的焊盘上，得到第一PCBA板；将光组件安装到第一PCBA板的焊盘上，得到第二PCBA板；将第二PCBA板进行回流焊处理，得到第三PCBA板，其中，回流焊处理过程中光组件的温度变化速率小于2℃/min；将胶水涂布在第三PCBA板上，涂布位置位于光组件远离光纤连接口的一端，得到第四PCBA板；将胶水进行固化处理，得到第五PCBA板。
[0006]根据本专利技术的一个实施方式，回流焊处理包括依次设置的预热区、反应区、焊接区和冷却区的处理，预热区的用于预热PCBA板上的锡膏；反应区用于挥发锡膏中的助焊剂，锡膏在所述反应区的温度变化速率为1.0
‑
2.0℃/s；焊接区用于融化锡膏，焊接作业，锡膏在所述焊接区的温度变化速率为2.0
‑
3.0℃/s；冷却区用于冷却锡膏。
[0007]根据本专利技术的一个实施方式，回流焊的温度分布区域包括十个温区，预热区包括
第一温区，反应区包括第二温区至第五温区，焊接区包括第六温区至第九温区，冷却区包括第十温区，第一温区的温度为：锡膏的预热温度；第二温区至第五温区的温度为：在第一温区的基础上依次增加6
‑
12℃，所述第五温区的温度为所述锡膏的融化温度；第六温区至第九温区的温度为：在第五温区的基础上依次增加10
‑
15℃；第十温区的温度为：低于锡膏的融化温度。
[0008]根据本专利技术的一个实施方式，第六温区至第九温区的峰值温度为：160
‑
180℃。
[0009]根据本专利技术的一个实施方式，通过控制第二PCBA板通过第一温区至第十温区的速度，控制第二PCBA板的温度变化速率。
[0010]根据本专利技术的一个实施方式，锡膏具备以下参数：预热温度：70
‑
110℃；融化温度：110
‑
130℃；焊接温度：160
‑
180℃。
[0011]根据本专利技术的一个实施方式，在第四步骤中，胶水具备以下参数：胶水粘度：45
‑
65Pa.s，胶水触变指数：0.01
‑
0.05。
[0012]根据本专利技术的一个实施方式，光组件安装到焊盘后，检测光组件表面以及贴装精度。
[0013]根据本专利技术的一个实施方式，采用回流焊治具承载第二PCBA板，回流焊接治具上方设置有带孔的金属罩，金属罩覆盖第二PCBA板。
[0014]根据本专利技术的一个实施方式，回流焊接治具包括载条和盖板，载条开设有凹槽；盖板可拆卸的内嵌于凹槽内；凹槽的底部设置有多个第一通孔；盖板上设置有多个与第一通孔相对应的第二通孔；第一通孔和第二通孔的尺寸均小于第二PCBA板的尺寸，以使第二PCBA板架设在凹槽上且盖板覆盖在第二PCBA板上时，第一通孔避让PCBA板的下表面的元器件，第二通孔避让PCBA板的上表面的元器件。
[0015]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种光电模块，包括PCBA及光组件，光组件由前述方法固定于PCBA上。
[0016]在本专利技术中，通过设置回流焊处理过程中光组件的温度变化速率小于2℃/min，可以避免光组件的形变，提高光组件的封装良率。通过多温区设置，使得温度变化速率可控。通过选用特定的锡膏，实现低温SMT。通过设置金属罩，不仅可以保护光组件不受热风作用导致变形，还可以避免回流焊过程中光组件被吹偏。通过胶水粘度的设定，可以避免胶水溢出至光组件顶端和其他元器件。通过回流焊接治具中设置避让孔，可以保护PCBA板上以封装元器件，避免受封装作业的干扰。
附图说明
[0017]通过参考附图阅读下文的详细描述，本专利技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本专利技术的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
[0018]图1示出了光组件的低温SMT封装方法的步骤示意图；
[0019]图2示出了绑定头吸取光组件的示意图；
[0020]图3示出了将光组件贴装到PCBA板的示意图；
[0021]图4示出了回流焊接治具承载PCBA板的示意图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]应当理解，本专利技术的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0024]还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本专利技术。如在本专利技术说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光组件的低温SMT封装方法，其特征在于，包括：将锡膏印刷到PCBA板的焊盘上，得到第一PCBA板；将光组件安装到所述第一PCBA板的所述焊盘上，得到第二PCBA板；将所述第二PCBA板进行回流焊处理，得到第三PCBA板，其中，回流焊处理过程中所述光组件的温度变化速率小于2℃/min；将胶水涂布在所述第三PCBA板上，涂布位置位于所述光组件远离光纤连接口的一端，得到第四PCBA板；将所述胶水进行固化处理，得到第五PCBA板。2.根据权利要求1所述的光组件的低温SMT封装方法，其特征在于，将所述第二PCBA板进行回流焊处理时，所述回流焊处理包括依次设置的预热区、反应区、焊接区和冷却区的处理，所述预热区的用于预热PCBA板上的锡膏；所述反应区用于挥发锡膏中的助焊剂，锡膏在所述反应区的温度变化速率为1.0
‑
2.0℃/s；所述焊接区用于融化锡膏，焊接作业，锡膏在所述焊接区的温度变化速率为2.0
‑
3.0℃/s；所述冷却区用于冷却锡膏。3.根据权利要求2所述的光组件的低温SMT封装方法，其特征在于，将所述第二PCBA板进行回流焊处理时，所述回流焊的温度分布区域包括十个温区，所述预热区包括第一温区，所述反应区包括第二温区至第五温区，所述焊接区包括第六温区至第九温区，所述冷却区包括第十温区，所述第一温区的温度为：所述锡膏的预热温度；所述第二温区至第四温区的温度为：在第一温区的基础上依次增加6
‑
12℃；所述第五温区的温度为所述锡膏的融化温度；所述第六温区至第九温区的温度为：在第五温区的基础上依次增加10
‑
15℃；所述第十温区的温度为：低于所述锡膏的融化温度。4.根据权利要求3所述的光组件的低温SMT封装方法，其特征在于，所述第六温区至第九温区的峰值温度为：160
‑
180℃。5.根据权利要求3所述的光组件的低温SMT封装方法，其特征在于，将所述第二PCBA板进行回流焊处理时，通过控...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小龙，江辉，田康，刘凯，
申请(专利权)人：长芯盛武汉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：