光学封装组装
光学封装是主要组装，包括光学（透镜、棱镜、孔径、滤镜等）和电子部件（LD、PD、放大器、控制器等）。通常的应用领域是通信技术，在该领域，光学信号将转换为电子信号，反之亦然。为了使封转工作正常，光学和电子元器件必须相互校准到最高精度。该任务和设计一样，变得日趋复杂，这些封装通常由热电制冷器 (TEC) 进行回火，热电制冷器也需要集成到组装中。
为了解相关信息，使用数种接合技术（粘结、焊接、热压焊接）将透镜集成到 TOSA 中的多步骤应用如下所述。
硅底座(silicon submount)上面的透镜被贴放一个 V 形槽中，它到半导体激光器出口端的距离是确定的。硅底座位于 TEC 上面，TEC 则集成到 TOSA 内部。最后，一个伸缩式接点被焊接到 TOSA 插件上面，从而将电路连接到外围设备。
Precision lens placement into a V groove
面临怎样的挑战？
- 多步骤任务
- 精度高于 5 微米
- 精密工具作业
- 不同的照明和放大值
- 相对贴装
- 不同的锐利程度
- 不同流程（粘合、无焊剂无铅焊接、热压焊接）
- 不同的流程参数（温度、时间、压力）
Finetech 解决方案
示例：TOSA/ROSA
TOSA outline and specs
TOSA component parts
典型的TOSA（发射器光学子组件）设计：
- 密封型，超紧凑
- Kovar 合金主体配 CuW 底部
- 包括 LD、监控器 PD、电子设备、热电冷却器 (TEC)、滤镜、透镜
- 光纤连接和前端透镜
- 后端电子射频连接
- 对于高达 100 Gbit/s 的以太网连接
- TOSA：发射器光学子组件
- ROSA：接收器光学子组件
典型流程步骤
Lens to silicon submount
Silicon submount to TEC
TEC to bottom of TOSA
Flex contact to TOSA insert (the ceramic contact strip)
I. 将透镜焊接在硅底座上（粘结）
II. 将 TEC 焊接在封装底部（无铅焊接）
III. 将硅底座焊接在 TEC 上 （无铅焊接）
IV. 将伸缩式接点焊接到插件上（热压焊接）
流程步骤 I：粘合剂应用和特定透镜贴放
Precise adhesive application into V groove
Specialized Finetech tooling
Align LD beam outlet to lens peak point
Micrometer screws with digital readout allow relative positioning of the lens against the ld
Lens placement into V groove
Holding the lens while bonding
Lens shortly before final placement into V groove
Alignment lens to laser outlet facet
将粘合剂施用于 V 形凹槽里面
- 混合 2 种环氧树脂粘合剂
- 将粘合剂填入槽区
- 将点胶工具浸入粘合剂
- 将点胶工具对准 V 形凹槽
- 放下贴放臂，点涂粘合剂
- 抬起贴放臂，进入下一个流程
在特定位置将透镜放入 V 形凹槽
- 从特定方向从托盘中拣拾透镜
- 将 LD 光束出口对准透镜峰点
- 相对透镜，以 x 方向移动基板
- 将透镜贴放进 V 凹槽
- 通过加热固化粘合剂
流程步骤 II：将 TEC 焊接在封装底部
1. 将预制品贴放在封装底部
2. 将 TEC 贴放在预制品上面
3. 使用合成气体焊接
流程步骤 III：将子组件焊接在 TEC 上面
1. 将预制品贴放在 TEC 上面
2. 使透镜对准封装透镜（X 和 Y 轴方向）
3. 将子组件贴放在预制品上面
4. 使用合成气体焊接
流程步骤 IV：将伸缩式接点焊接在插件上
1. 校准接点区域（X 和 Y 轴方向）
2. 使用热压焊接将伸缩式接点焊接在 TOSA 的插件上面
集成流程管理 (IPM)
Integrated Process Management (IPM)
Principle of process gas integration
Operating software for bonding
集成流程管理 (IPM) 是 FINEPLACER®系统1 的核心功能- 汇聚的中心位置。IPM不仅仅在于温度控制。它亦同步协调对所有流程模块及其相关参数的控制。
- 控制和精确平衡上下（预）热和冷却的相互作用
- 控制温度、时间、压力、功率、能量、流量
- 控制流程燃气集成，以降低焊料污染；尽量降低表面张力和消除球形焊锡残留
IPM 虽然复杂，但易于使用。通过操作软件的图形用户界面，用户可完美控制所有必要的调节。仅通过拖放，即可确定温度斜率或激活流程模块。所有设置均体现在一个量变曲线中，从而使工作流程非常直观。
操作软件为所有类型的流程提供了一个不断增加的曲线库。它也为统计流程控制提供必要的综合性数据记录功能。
结合系统至系统的流程转移功能，这将和流程开发一样简单。
1 FINEPLACER® 芯层提供协调的上下加热，但不支持IPM
推荐焊接系统
FINEPLACER® femto - 全自动亚微米贴片机
FINEPLACER® matrix ma - 半自动贴片机
FINEPLACER® lambda - 多用途亚微米贴片机
FINEPLACER® pico ma - 多功能贴片机
FINEPLACER® pico ama - 全自动贴片机