DFB蝶形激光器制作工藝流程

DFB蝶形激光器制作工藝流程第一頁，共42頁。一、裝配芯片組件

1、LD芯片裝配到LDSubmount(熱沉)上點(diǎn)14100090膠的位置已安裝好的850nm芯片第二頁，共42頁。2、LDSubmount裝在7mm熱沉上7mm熱沉上錫（焊錫熔點(diǎn)：280℃）的位置將LDSubmount安裝在上錫的位置850芯片第三頁，共42頁。二、熱敏電阻的安裝

安裝熱敏電阻的位置（焊料采用14100090膠）第四頁，共42頁。三、芯片組件安裝1、將已經(jīng)裝好制冷器的蝶形外殼裝到加熱臺（加熱臺溫度：130℃，制冷器上表面焊錫熔點(diǎn)117℃）的夾具上裝在加熱臺夾具上的蝶形外殼第五頁，共42頁。2、待制冷器上表面焊錫熔化時，用鑷子夾住芯片組件的AlN部分，放到制冷器上，移動芯片組件，使芯片在外殼的中線位置上，當(dāng)紅光照射到LD芯片時會在固定在He－Ne激光器上的卡紙上形成一個反射點(diǎn)。通過移動芯片組件使這個反射點(diǎn)和卡紙上的小孔重合或與其在同一條豎線上，且LD基板的中心線應(yīng)與蝶形外殼的第4引腳的焊盤的中心線重合。第六頁，共42頁。3、待位置確定后再用鑷子壓緊芯片組件，用氮?dú)鈽寣?zhǔn)激光器吹純氮?dú)?，待焊錫凝固后將其從夾具上取下LD基板的中心線應(yīng)與蝶形外殼的第4引腳的焊盤的中心線重合（誤差＜0.5mm）第七頁，共42頁。四、焊金線按引腳定義焊上金線第八頁，共42頁。五、101透鏡對光1、用2mm夾具將101透鏡夾穩(wěn)，再用He－Ne激光器進(jìn)行調(diào)正。氦氖激光5維平臺屏幕經(jīng)101透鏡反射的紅光在卡紙上的衍射圖案為一個圓。調(diào)節(jié)時，圓心與小孔重合。第九頁，共42頁。2、將2mm夾具搬到已裝好待101對光的激光器的工位上對光，對好光之后在透鏡兩邊放置焊片。調(diào)節(jié)五維夾具使激光焦點(diǎn)在管口中心，在距離激光器15cm外的直線光路上，感光片接收到的依然為一又細(xì)又亮的紅色光點(diǎn)，此時已對好光第十頁，共42頁。六、101透鏡焊接

將對好101透鏡的激光器搬到Y(jié)AG激光焊接機(jī)的光學(xué)平臺上，用感光片觀察激光器焦點(diǎn)，若焦點(diǎn)發(fā)生變化需重新調(diào)節(jié)五維夾具，再進(jìn)行焊接。第一焊接點(diǎn)第二焊接點(diǎn)101透鏡焊接機(jī)第十一頁，共42頁。七、101透鏡焊接焊點(diǎn)檢驗1、合格的101透鏡焊接焊點(diǎn)滿足下列要求：（a）焊點(diǎn)完整，無殘缺；（b）焊點(diǎn)無氣泡、裂紋、無擊穿；（c）焊縫要小于70um；（d）第一焊接點(diǎn)焊點(diǎn)明顯呈現(xiàn)凹形（采用的是穿透焊）；（e）第二焊接點(diǎn)焊點(diǎn)焊斑的30%～70%焊在直角焊片上。2、若觀察發(fā)現(xiàn)一項不滿足要求，則為不合格品。第十二頁，共42頁。八、將焊好101透鏡的激光器放到85℃烤箱中進(jìn)行烘烤（時間為8～24小時）。第十三頁，共42頁。九、PD的安裝1、PD芯片裝到PDSubmount上

點(diǎn)14100090膠的位置已安裝好的PD芯片第十四頁，共42頁。2、PD組件安裝到熱沉上點(diǎn)14100090膠的位置PDSubmount的中心線與外殼第二引腳焊盤的中心線重回第十五頁，共42頁。十、準(zhǔn)直器裝配1、裝配C-Lens用鑷子將C-lens裝到玻璃管中，C-Lens高出玻璃管約1mm點(diǎn)膠UV固化30秒85℃加熱5分鐘

在顯微鏡下加14100020膠，再放入85℃的烤箱中烘烤3小時

第十六頁，共42頁。2、安裝棱鏡

用標(biāo)色筆在尾纖毛細(xì)管上標(biāo)出斜面的最低點(diǎn)，在透鏡組件的玻璃管上標(biāo)出C-lens斜面的最高點(diǎn)將透鏡組件及尾纖裝到對光夾具上，做標(biāo)記點(diǎn)相吻合

利用五維調(diào)節(jié)架進(jìn)行對光，當(dāng)功率對到最大值①，且消光比≥20dB，消光比角度為0±5°時，在將要放置棱鏡的位置點(diǎn)適量的14100380膠，用鑷子夾住棱鏡，將棱鏡放在膠上移動其位置，觀察激光器輸出光功率及PD讀數(shù)，調(diào)到輸出光功率最大值②（一般比功率值①小3dB左右）同時滿足PD≥200uA時，開啟UV燈照射棱鏡180秒，照射2次點(diǎn)14100380膠的位置已安裝好的棱鏡第十七頁，共42頁。3、裝配尾纖3.1在尾纖的正上方，用標(biāo)色筆作標(biāo)記（以便后續(xù)準(zhǔn)直器對光），再通過一維調(diào)整架的調(diào)整軸,使尾纖毛細(xì)管大半部分從玻璃管中退出，用點(diǎn)膠針在尾纖毛細(xì)管上均勻點(diǎn)上膠，再將尾纖輕輕推回玻璃管，調(diào)節(jié)調(diào)整架使功率變回最大值②且消光比≥20dB，消光比角度為0±5°。用標(biāo)色筆作標(biāo)記在尾纖毛細(xì)管上點(diǎn)14100380膠調(diào)節(jié)五維調(diào)節(jié)架使功率變回最大值②第十八頁，共42頁。

3.2用點(diǎn)膠針在尾纖與玻璃管的尾部加上少許14100380膠，用紫外光源固化120秒，再用十字螺絲刀將夾具上的螺絲松開，將尾纖與透鏡組件，用紫外光源再固化120秒,然后將透鏡組件旋轉(zhuǎn)180度，最后用紫外光源固化120秒。

用紫外光固化14100380膠第十九頁，共42頁。

3.將裝好的準(zhǔn)直器取下，在標(biāo)簽紙標(biāo)記下相對應(yīng)的激光器編號（防止尾纖混料），在準(zhǔn)直器玻璃管的柱面上點(diǎn)適量的14100020膠，一邊旋轉(zhuǎn)一邊把不銹鋼圓管慢慢的穿過準(zhǔn)直器，直到玻璃管的端面與不銹鋼管的端面平齊，再用無塵紙把多余的膠吸掉，把穿好的不銹鋼管用膠帶定位,粘在托盤上,放到實際溫度為85℃的烤箱中烘烤1小時。然后把準(zhǔn)直器取下，使準(zhǔn)直器的透鏡向下，在準(zhǔn)直器尾部點(diǎn)適量14100020膠，膠的厚度不能超過1mm，再將點(diǎn)好膠的準(zhǔn)直器放到120℃的加熱臺上烤5分鐘。第二十頁，共42頁。十一、準(zhǔn)直器對光1、將激光器固定在夾具上，再接上驅(qū)動排線，打開驅(qū)動電源,設(shè)置激光器電流及工作溫度排線激光驅(qū)動電源第二十一頁，共42頁。2、將已裝配好的準(zhǔn)直器固定在準(zhǔn)直器的對光夾具上（裝配時作的標(biāo)記向著操作員，不銹鋼圓管（φ3.2/φ2.8×10mm）的頂端與夾具夾口平齊，再把準(zhǔn)直器移到蝶型外殼管子的正上方，移動準(zhǔn)直器的調(diào)整架，使激光器發(fā)出的光可以耦合到準(zhǔn)直器中當(dāng)有光進(jìn)入準(zhǔn)直器時，在功率計上可以觀察到功率值會發(fā)生明顯的變化,此時將夾具固定在面板上，然后進(jìn)行對光。準(zhǔn)直器對光夾具第二十二頁，共42頁。3、當(dāng)輸出功率為最大值時，先將準(zhǔn)直器升高，把準(zhǔn)直器套管套在準(zhǔn)直器上。然后將準(zhǔn)直器往下調(diào)，再進(jìn)行對光。需調(diào)整到激光器管口、準(zhǔn)直器及準(zhǔn)直器套管三者之間的間隙最小，且激光器輸出功率是最大，消光比≥20dB，消光比角度為0±5°，否則重新對光調(diào)整。準(zhǔn)直器套管準(zhǔn)直器激光器管口通過轉(zhuǎn)動準(zhǔn)直器可調(diào)節(jié)消光比、角度，調(diào)節(jié)時每次旋轉(zhuǎn)30°，調(diào)節(jié)到滿足要求。第二十三頁，共42頁。4、對好光之后，用850nm激光器對光標(biāo)準(zhǔn)件比對準(zhǔn)直器位置，確保尾纖長度滿足規(guī)格要求，比對方法（如下圖）：使不銹鋼圓管（φ3.2/φ2.8×10mm）的頂端位于對光標(biāo)準(zhǔn)件的兩刻度之間（17mm和19mm刻度）。850nm激光器對光標(biāo)準(zhǔn)件17mm19mm

不銹鋼圓管（φ3.2/φ2.8×10mm）的頂端位于對光標(biāo)準(zhǔn)件的兩刻度之間不銹鋼圓管（φ3.2/φ2.8×10mm）第二十四頁，共42頁。十二、準(zhǔn)直器焊接1、把對好光的準(zhǔn)直器及激光器系統(tǒng)搬到Y(jié)AG激光焊接機(jī)的光學(xué)平臺上，打開驅(qū)動，檢查一下功率值是否與準(zhǔn)直器對光時的最大值一致，如果功率值發(fā)生了變化，應(yīng)重新進(jìn)行對光，然后再進(jìn)行焊接。第一焊接點(diǎn)第二焊接點(diǎn)2、焊接完后（焊接后功率值不得比焊接前小0.3dB以上）

，再將激光器從夾具上取下來，送焊點(diǎn)檢驗工序。準(zhǔn)直器焊接機(jī)第二十五頁，共42頁。十三、準(zhǔn)直器焊接焊點(diǎn)檢驗1、合格的準(zhǔn)直器焊接焊點(diǎn)滿足下列要求：（a）焊點(diǎn)無擊穿，氣泡總數(shù)不超過3個；（b）焊點(diǎn)的顏色不能是藍(lán)色，裂紋總數(shù)不能超過3個；（c）合格焊點(diǎn)略顯凹形（要有一定熔深）；（d）焊縫要小于0.7mm，焊點(diǎn)無殘缺；（e）合格焊點(diǎn)焊斑的30%～70%焊在φ4.5mm不銹鋼圓管上；（f）第一焊接點(diǎn)一周合格焊點(diǎn)不能少于6個，且基本均勻分布；（g）第二焊接點(diǎn)一周合格焊點(diǎn)不能少于6個，且基本均勻分布。2、若觀察發(fā)現(xiàn)一項不滿足要求，則為不合格品第二十六頁，共42頁。十四、將焊好準(zhǔn)直器的激光器放到85℃烤箱中進(jìn)行烘烤（時間為8～24小時）。第二十七頁，共42頁。十五、按生產(chǎn)規(guī)格要求檢驗激光器的接線方法是否滿足規(guī)格書要求，是否存在異常。第二十八頁，共42頁。十六、封蓋1、檢驗封焊電極是否清潔、光滑，打開封焊機(jī)的電源及氮?dú)庀到y(tǒng)的開關(guān)使氣壓表指針示數(shù)為20psi。電熱壓封焊機(jī)

控制面板氣壓指針封焊電極

第二十九頁，共42頁。2、設(shè)置電熱壓封焊機(jī)封焊參數(shù)

，將試驗用的激光器外殼（僅作試驗使用）放置到激光器的封焊夾具上，按下“NOWELD”按鈕在封焊機(jī)上試走一遍檢驗相關(guān)參數(shù)是否設(shè)置正確。封焊夾具封焊參數(shù)第三十頁，共42頁。3、將放好激光器的夾具放到封焊機(jī)的固定位置上，然后用鑷子將激光器的蓋子放在激光器上（以蓋子的邊緣與外殼的邊緣重合為宜），按STARTREVIEW或腳踩開關(guān)啟動封蓋過程4、封蓋結(jié)束后，將封焊夾具從封焊機(jī)中取出來，擰松螺絲，將激光器從夾具上取下。激光器封好蓋后用顯微鏡觀察焊接處應(yīng)平滑，無毛刺無穿孔及缺口第三十一頁，共42頁。十七、將封好蓋的激光器放入TC箱進(jìn)行-40℃到85℃高低溫循環(huán)40小時。第三十二頁，共42頁。十八、TC之后修正焊接1、對激光器輸出光功率進(jìn)行檢測，如果功率的變化值大于0.3dB就應(yīng)對激光器進(jìn)行修正焊接。2、將激光器固定在夾具上，并將激光器接上排線，打開激光驅(qū)動機(jī)，設(shè)置電流及溫度。一邊輕輕的掰動準(zhǔn)直器（大概3牛頓的力），一邊留意光功率計上的示數(shù)，看一下功率有否好轉(zhuǎn)，當(dāng)功率值變得優(yōu)化時，就可以在適當(dāng)?shù)奈恢蒙线M(jìn)行焊接，這工序可能重復(fù)數(shù)次，直到輸出功率達(dá)到最大值且功率的變化值小于0.3dB。第三十三頁，共42頁。十九、將修焊好的激光器放到85℃烤箱中進(jìn)行烘烤（時間為8～48小時）。1、烘烤后對激光器輸出光功率再次進(jìn)行檢測，如果功率的變化值大于0.3dB就應(yīng)對激光器進(jìn)行修正焊接。2、修焊好后，將激光器放到85℃烤箱中進(jìn)行烘烤（時間為≥2小時）烘烤后再進(jìn)行檢測，確保功率變化量小于0.3dB。第三十四頁，共42頁。二十、終測1.打開離子風(fēng)機(jī)，將激光器固定在測試夾具上，并接上排線。2.打開激光驅(qū)動機(jī)、光功率計以及光譜儀電源。3.根據(jù)激光器所對應(yīng)的流程卡上記錄的波長值在功率計上設(shè)置對應(yīng)的波長。4.設(shè)置激光器電流為5mA，溫度設(shè)置為25℃。1、光功率計的探頭要保持清潔，激光器連接器端面必要時需進(jìn)行清潔第三十五頁，共42頁。5.觀察電源機(jī)顯示的電流值、PD值、溫度值以及激光器電壓值等是否正常(規(guī)格書上有明確參數(shù))。若各參數(shù)正常，則將激光器尾纖的連接器接到光功率計的探頭接口上，并記錄光功率計上的讀數(shù)以及電源機(jī)顯示的PD值，然后將尾纖連接器接到消光比測試儀上測試消光比以及消光比角度。測試項目如表1。表1測試項目

第三十六頁，共42頁。6.將激光器電流設(shè)置為5mA，溫度設(shè)置為25℃，再將激光器尾纖的連接器接到光譜儀上，測試激光器的光譜，并保存。光譜掃描格式如下圖所示：

第三十七頁，共42頁。7.若測得的光功率值比上一道工序測得的值小0.3dB以上，則需修焊并放入85℃烤箱烘烤2～8小時，再進(jìn)行終測。8.將激光器電流設(shè)置為零，然后關(guān)