助力“中国芯” 浅析激光焊接在光通讯的应用

深剖激光焊接在光通讯的应用

前不久，有粉丝在官微后台留言，说大家对光通讯行业激光焊接了解度不够，问智能激光焊接专家UW能不能针对光通讯行业激光焊接出一篇专门的推文。

面对粉丝的要求，UW安排！

１、光通讯行业发展情况

今年年初，世界著名四个会计师事务所之一安永EY发布《2021年全球光通信产业白皮书》，提到全球光通信市场正以每年平均约18%的增速保持高速增长，预计到2025年有望创造约3.2万亿元的下游应用市场空间。同时，还指出了未来全球数字化进程的五大趋势，即联接场景化、泛智能化、感官极限化、网络需求波动化、网络两极化。

众所周知，运营商、设备商、器件商和材料商四大不同部类的企业一起构建了金字塔形的光通信产业链。光通信通过赋能基建、技术、应用三大核心场景，进而打造一场“光联万物”的智慧生态，其通过庞大体量的数据传输突破本体限制，实现万物互联互通。提到这里，UW顺带提一下火热的5G，作为万物互联的基础，F5G赋能千行百业，从而带动万亿市场空间。

近七年，得益于中国企业的崛起以及中国市场的飞速发展，进而推动全球光通信器件行业快速发展，随之，光通信产业价值向中国转移趋势明显。据安永EY预测，到2026年，全球光通信器件规模将达到384亿美元。这意味着光通信产业正迎来历史性的发展机遇，政策与市场的利好正推动光通信驶入发展快车道。

２、激光焊接在光通信行业有哪些应用

要说激光焊接在光通信行业的应用，先看一张图，直观的了解一下光通信行业的一个上下游产业链情况。

光器件及光模块等位于光通信设备的上游。光模块的主要作用是实现光电转换，由于芯片是光模块产业链中难度系数最大的产品，裸芯片与布线板实现微互联后，需要通过封装技术将其密封在塑料、玻璃、金属或陶瓷外壳中，以确保半导体集成电路芯片在各种恶劣条件下正常工作，激光焊接就主要应用在这一工序中。

3、UW光通讯精密激光焊接解决方案

为满足市场及客户需求，基于联赢激光在激光焊接及自动化控制技术领域的领先优势，联赢激光研发中心针对光通讯行业研制了系列激光焊接系统。

首先，光模块的激光焊接。

一个光模块，通常由光发射器件（TOSA，含激光器）、光接收器件（ROSA，含光探测器）、功能电路和光（电）接口等部分组成。由于光模块本身集成度高，且大量使用FPC软板，因此激光焊接相较于传统的烙铁焊接、热风焊接、HotBar焊接、电子压焊、波峰焊接等更适用于光通讯模块的制造。

联赢激光发布的双工位锡膏焊接台最大限度利用气动锡膏控制器，实现不停顿焊接；尤其适用于各种精密电子元器件锡焊焊接，实现焊接精度、效率双提高，能有效助力客户提高产能。

其次，目前常见的光器件封装有Box、COB、TO-can和蝶形封装。Box是一个矩形金属外壳，一般可分为底座和盖板两部分，芯片、透镜贴在底座里，这种封装常见于电信级光模块。COB属于蝶形封装，被大量应用于以太网数据中心光模块。具体指将TIA、LDD这些裸die芯片直接贴装到PCB的铜箔上，然后金线键合进行电气连接，最后在芯片顶部加盖板或者点胶保护。TO can封装常见于SFP小封装光模块中，是一种晶体管封装。蝶形封装在外观上壳体通常为长方体，结构及实现功能通常比较复杂，可以内置制冷器、热沉、陶瓷基块、芯片、热敏电阻、背光监控，支持所有以上部件的键合引线，壳体面积大，散热好，可以用于各种速率及80km长距离传输。

其实，联赢激光自成立就开始耕耘光通讯行业。其中UW-YAG固体激光器就是主要是用于焊接光通信的器件产品，其可配置第三方的自动耦合设备焊接，且激光器可以按要求做成能量分光和时间分光，分光器和光闸反应顺速。

联赢脉冲光纤激光器作为一种准连续光纤激光器，以脉冲控制的方式去控制连续光纤激光器，获得脉冲激光器所拥有的较高的峰值功率和激光能量，同时拥有光纤激光器极佳的光束质量，能达到最佳的焊接效果。

未来，随着电子器件小型化、高性能化、多功能化、低成本化等要求，具备焊接牢固、变形极小、精度高、速度快、易实现自动控制等优点的激光焊接技术已然成为光通讯器件封装技术的重要手段之一，其应用在光通讯光电子器件、组件和模块制造过程中可以有效提升焊接精度和焊接质量。

欢迎来电咨询打样！

光通讯模块封装-浅谈激光锡焊技术的应用

近年来，大数据、云计算、5G、物联网以及人工智能等应用市场快速发展，将要来临的无人驾驶应用市场，给数据流量带来了爆炸性增长，数据中心互联逐渐发展成为光通信的研究热点，其中自然也就包括了光模块的封装焊接 。

什么是光模块的封装？

简单来说光模块的封装就是指光模块的外形，随着技术的进步，光模块也在不断的更新换代，从外形来看的话是在不断的变小，当然除了外形，光模块的各方面性能也有了很大变化，包括速率、传输距离、输出功率、灵敏度以及工作温度等。

根据光模块外观（封装）可分为以下形式：QSFP28、 CFP4、 CFP2、 CFP、QSFP+、 SFP28、SFP+、 XFP、 X2、 Xenpak、 CSFP、 GBIC、GBIC Copper、 SFP、 SFP Copper、 SFF、 1 x 9 等，因为中间有些类型已经很少在使用，下面我们就几种熟知的类型做个简单的介绍。

光器件封装——SFP封装

SFP（Small Form-factor Pluggable）可以简单的理解为GBIC的升级版本,是最晚出现，但也是目前应用最广泛的光模块产品。

SFP光模块继承了GBIC的热插拔特性，也借鉴了SFF小型化的优势。采用LC(SC接头仅适用于单纤双向）光接头，其体积仅为GBIC模块的1/2, 极大增加了网络设备的端口密度（可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量），适应了网络快速发展的趋势。主要设备厂商，无一例外摒弃了GBIC产品，转而采用SFP光模块。可选波长为850nm，1310nm，1490nm，1550nm，CWDM，DWDM；速率为0－10Gbit/s；符合RoHS 标准、符合SFF-8472协议。

光器件封装——XFP封装

XFP（10 Gigabit Small Form Factor Pluggable），“X”是罗马数字10的缩写，表示10G的意思，所有的XFP模块都是10G光模块。XFP是一种可热插拔的，独立于通信协议的光收发模块，XFP用于10G bps的SONET/SDH，光纤通道，gigabit Ethernet，10 gigabit Ethernet和其他应用中，也包括CWDM, DWDM 链路,遵循XFP MSA协议。可选波长：850nm,1310nm,1270nm,1330nm,CWDM,DWDM；速率：10Gbit/s。

光器件封装——SFP+封装

从2002年标准推出，到2010年SFP+已经取代XFP成为10G 市场主流产品。遵循IEEE 802.3ae、SFF-8431、SFF-8432协议。SFP+保留了基本的电光、光电转换功能,减少了原有XFP设计中的SerDes, CDR（Clock and Data Recover, EDC, MAC（Media Access Control）等信号控制功能,从而简化了10G光模块的设计,功耗也因而更小。比XFP光模块外观尺寸缩小了约30%,和普通的SFP光模块外观一样。SFP+按照ANSI T11协议,可以满足光纤通道的8.5G和以太网10G的应用，具有高密度、低功耗、更低系统构造成本等显著优点SFP+的屏蔽要求比SFP更严格,要求具备更好的屏蔽效果。

光器件封装——QSFP+封装

QSFP(Quad Small Form-factor Pluggable)，四通道小型可插拔光模块，具有四个独立的全双工收发通道。是为了满足市场对更高密度的高速可插拔解决方案的需求而诞生的。QSFP +收发器可以取代4标准SFP +收发器，结果是更大的端口密度和整个系统的成本节约超过传统SFP +产品，这种光模块主要有两种接口：LC和MTP/MPO。

光模块封装的焊接工艺

在行业内，传统的光通讯器件封装技术，一般是通过UV胶将器件在结合面处粘接固定起来，先是将UV胶点到器件结合处，再通过紫外线灯照射固化。这种器件连接方式，存在许多缺陷，比如，固化深度有限；受器件几何形状限制；紫外线灯照射不到的地方胶不会固化。既要有点胶装置，又要设置紫外灯，使得整个系统机构变得比较复杂，最主要的是在器件实际使用时，由于受热等因素，会存在上下器件在结合处出现微量的位置偏移，导致器件耦合功率值失常，精度下降，影响产品质量，还有生产节拍长，效率不高。

激光锡膏焊是一种在光通讯模块上应用非常成熟的焊接技术。通过将锡膏涂覆在焊盘上，采用激光加热将锡膏熔化然后凝固形成焊点，操作比较简单。其所具备的焊接牢固、变形极小、精度高、速度快、易实现自动控制等优点，使之成为光通讯器件封装技术的重要手段之一。

相关问答

激光焊接的原理是什么?

在工业激光行业中,激光设备的种类繁多,而激光焊接设备在里面可以说最简易,也是最复杂的。自动激光焊接机设备,是利用高能源密度的激光束作为热源的一种高效精...

帮个忙老铁们能否告诉我!!光通讯激光点焊接机工厂，激光点焊...

[回答]价格优惠,服务方面会有针对性的方案提供,效果还是挺明显的,总体感觉武汉金密激光技术有限公司还是不错的武汉金密激光技术有限公司由“千人计划”...

有谁知道在线等，光纤传输激光焊接机的特点是什么?

[回答]锦帛方激光-能量对系统光纤传输激光焊接机性能特点1、量实时控制,波形多种原作,带给仪器焊品质2、稳定度,高可靠性,24小时平稳运营3、配备CCD同轴监...

对射光纤能穿过多大的缝隙?

1.射光纤能穿过非常小的缝隙。2.这是因为射光纤是由高纯度的玻璃或塑料制成的,具有非常高的折射率和光导能力。它的直径通常只有几微米到几十微米,比人的头...

在座的大佬哪位了解!!激光焊接机可以进行填丝焊接吗?，激光...

[回答]焊接用的。激光焊接机,又常称为激光焊机、镭射焊机,是激光材料加工用的机器。工作原理激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部...

【激光可以用于军事、医学.激光可以用于通讯、传播.加上合适...

[最佳回答]激光不仅(不但)可以用于军事、医学,还(而且)可以用于通讯、传播.

光纤振镜式激光焊接机哪家好?

[回答]光纤振镜式激光焊接机该设备主要应用于电子、3C、光通讯、新能源电池等行业精密器件的扫描焊接,可实现单路或者多路激光的同时点焊和连续焊,可实现...

请问激光焊接机效果怎么样?

[回答]精密激光焊接机应用于光通信器件、IT、医疗、电子、电池、光纤耦合器件、金属零件、手机振动马达、钟表精密零件等精密焊接。由于技术的进步,特别对...

在线的各位知道吗，激光焊机至远激光贵吗?

[回答]激光焊机手持式光纤激光焊接机具有更低的生产服从率。但对于从事小规模加工或非大范围焊接的生产车间,手动激光焊接时选择,无需设置设备来部署焊接...

哪位知道手持光纤激光焊接机需要注意什么?

[回答]手持光纤激光焊接机不锈钢的热膨胀系数较高,在焊接的时候极易发生过热现象,热影响区域稍微有点大的时候就会导致严重的变形问题,而手持式的激光焊接...