光器件封装工艺有哪些？

光收发一体模块有三大部分组成，它们分别是光电器件（TOSA/ROSA）、贴有电子元器件的电路板（PCBA）和LC、SC、MPO等光接口（外壳）。

光收发一体模块介绍

光发射部分由光源、驱动电路、控制电路（如APC)三部分构成。主要测试光功率、消光比这两个参数。

光发射部分

接收部分以PIN为例，是由PINTIA(InGaAs PIN 和跨阻放大器)和限幅放大器组成。将输入的光信号通过PIN管转换成光电流。光电流又通过跨阻放大器转换成电压信号。电压信号经限幅放大，并通过整形滤波器与限幅放大器产生差分DATA与/DATA的数据信号交流输出。并具有无光告警功能，当光功率不足以维持模块正常工作时，SD端产生逻辑低信号，产生告警。

接收部分

光模块封装的基本结构为光发射侧模块(TOSA)和驱动电路，光接收侧模块(ROSA)和接收电路。TOSA、ROSA中的技术壁垒主要在于两方面：光芯片和封装技术，这也正是易飞扬的核心竞争力，易飞扬在封装技术工艺上拥有一整套完备的技术平台，可用于各封装工艺类型的研发、生产。

易飞扬在封装技术工艺上拥有一整套完备的技术平台

一般ROSA中封装有分光器、光电二极管(将光压装换成电压)和跨阻放大器(放大电压信号)，TOSA中封装有激光驱动器、激光器和复用器。TOSA、ROSA的封装工艺主要有以下四种：

1)TO-CAN同轴封装

TO-CAN同轴封装：壳体通常为圆柱形，因为其体积小，难以内置制冷，散热困难，难以用于大电流下的高功率输出，故而难以用于长距离传输。目前最主要的用途还在于2.5Gbit/s及10Gbit/s短距离传输。但成本低廉，工艺简单。

TO-CAN同轴封装

易飞扬采用TO-CAN同轴封装工艺制作的10G SFP+ AOC产品（爆炸图）：

易飞扬采用TO-CAN同轴封装工艺制作的10G SFP+ AOC产品（爆炸图）

2)蝶形封装

蝶形封装：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，并且可以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。

蝶形封装

3)COB(Chip On Board)封装

COB封装：即板上芯片封装，将激光芯片粘附在PCB基板上，可以做到小型化、轻型化、高可靠、低成本。

COB封装

传统的单路10Gb/s或25Gb/s速率的光模块采用SFP封装将电芯片和TO封装的光收发组件焊接到PCB板上组成光模块。而100Gb/s光模块，在采用25Gb/s芯片时，需要4组组件，若采用SFP封装，将需要4倍空间。COB封装可以将TIA/LA芯片、激光阵列和接收器阵列集成封装在一个小空间内，以实现小型化。技术难点在于对光芯片贴片的定位精度(影响光耦合效果)和打线质量(影响信号质量、误码率)。易飞扬拥有一整套COB工艺制程设备，在手动耦合满足定制化，而自动耦合则满足批量的一致性要求：

易飞扬拥有一整套COB工艺制程设备

易飞扬采用COB工艺制作的10G SFP+ AOC产品（爆炸图）：

易飞扬采用COB工艺制作的10G SFP+ AOC产品

4)BOX封装

BOX封装：属于蝶形封装，用于多通道并行封装。

BOX封装

易飞扬采用BOX封装工艺制作的100G QSFP28 LR4：

易飞扬采用BOX封装工艺制作的100G QSFP28 LR4

25G及以下速率光模块多采用单通道TO或蝶形封装，有标准的制程和自动化设备，技术壁垒低。但对于40G及以上速率的高速光模块，受激光器速率限制(多为25G)，主要通过多通道并行实现，如40G由4*10G实现，而100G则由4*25G实现。高速光模块的封装对并行光学设计、高速率电磁干扰、体积缩小、功耗增加下的散热问题提出了更高的要求。

随着光模块速率越来越高，易飞扬在单通道的波特率提升上已成功量产400G（单通道56G），而采用并行光学设计的800G产品也正已研发，值得期待。

全面了解光纤阵列FA制作工艺

什么是光纤阵列？

光纤阵列(英文叫Fiber Array, FA)是利用V形槽（即V槽，V-Groove)基片，把一束光纤或一条光纤带按照规定间隔安装在基片上，所构成的阵列。光纤阵列的加工过程是，除去光纤涂层的裸露光纤部分被置于该V形槽中，由被加压器部件所加压，并由粘合剂所粘合，最后研磨表面并抛光至所需精度。

光纤阵列的结构

光纤阵列FA主要由V槽底板、盖板、光纤、胶水等组合成。

图：光纤阵列的结构

光纤阵列主要应用在哪里？

光纤阵列通常应用于平面光波导，阵列波导光栅，有源/无源阵列光纤器件，微机电系统，多通道光学模块等。其中，光纤阵列是平面光波导分路器（PLC Splitter）重要的部件之一，可大大减少光波导器件和光耦合对准的损耗。

光纤阵列排布装置及方法

1. 基板贴膜

采用1.0MM 或1.5mm JGS2石英玻璃或BF33、 bk7等，放置于贴膜设备上中心进行粘贴，作业完成取出粘贴的基板。

2. 开台阶

产品放置有磨床吸附盘中，四个方向不超出真空盘即可。

3. 开槽

刀具一般使用两种规格刀具，一种是切断刀，另一种是V型刀具，主要是开槽和倒角使用，开槽可以使用60°和90°V型刀，而60或90°也可以使用倒角，一般90°倒角居多。

刀具粗糙度一般选用600目、800目、1000目，开槽 600目或800目均可，切断使用600目、800目，1000目切断刀具用于且端V槽中间的一刀，目的降低V槽的边缘破损。

设备启动后，进行设备刀具具确认，刀片角度一般使用60°或90°两种规格，试刀后60°的刀具范围是58~65°（90°±3°）均可使用，超出以外的角度要更换刀具，若有特殊的角度按照实际要求加工即可。

4. 设备操作

进入设备操作界面选择手动切割（半自动切割），复制后进行粘贴并修改文件名称，修改所需设备切割程序。

操作流程图如下

操作流程图

5. Core Pitch

Core Pitch是指一根光纤与另一根光纤之间的间距，包括相邻通道间距、不相邻通道间距。同时因加工V槽需要高精度设备，通道数越多，pitch精度会相对下降，通过设备测试VG的位置误差，保证产品在加工过成管控。

6. FA装配

把带状光纤，剥出纤芯 ，将光纤放入V槽内盖板固定光纤位置。

点胶固胶过程

7. 胶水分布

一般采用两种或三种胶水进行固定与防护光纤。

8. 端面研磨

研磨端面角度分为-8°或8° ，0°等。一般要求平面度＜200nm，纤高＜200nm，角度范围±0.3°或0.5°等。

亿源通利用精密的加工工艺或刻蚀工艺来实现精确的FA光纤定位和高可靠性，采用精密的自动化和检测设备，引入DISCO切割机、精工FA Core-pitch精度检测仪等，产品100%满足各项可靠性测试，可为客户提供各种定制规格和光学参数的高可靠性光纤阵列FA光器件。亿源通将持续加大研发投入，拓展丰富的产品线，满足5G和数据中心建设对高速光传输无源器件产品的市场需求。

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