激光焊錫機在光模塊PCBA上的焊接工藝

光通信器件又稱光器件（Optical device），主要指應用在光通信領域，利用光電轉換效應制成的具備各種功能的光電子器件，實現光信號的產生、調制、探測、連接、波長復用和解復用、光路轉換、信號放大、光電轉換等功能。光通信器件是光模塊的主要組成部分，其性能主導著光通信網絡的升級換代。

光模塊封裝的基本結構為光發射器模塊(TOSA)和驅動電路，光接收器模塊(ROSA)和接收電路。TOSA、ROSA中的技術壁壘主要在于兩方面：光芯片和封裝技術。一般ROSA中封裝有分光器、光電二極管(將光信號轉換成電壓)和跨阻放大器(放大電壓信號)，TOSA中封裝有激光驅動器、激光器和復用器。TOSA、ROSA的封裝工藝主要有：TO-CAN同軸封裝、蝶形封裝、BOX封裝和COB(Chip On Board)封裝四種。下面隨著紫宸激光了解一下COB封裝及光模塊在PCBA上的焊接工藝。

COB封裝也是板上芯片封裝、有線印制板封裝，是直接在印制電路板上安裝裸芯片，用金線或銅線將芯片引腳與印制電路板的接觸點連接起來的封裝工藝。COB封裝可以將芯片封裝在極小的體積內，不需要外殼或支架等附加配件，具有尺寸小、重量輕、可靠性高、成本低等優點，大量用于微型電子設備和便攜式電子產品中。

在光模塊生產工藝的流程中，封裝和焊接都是必不可少的一環，而在芯片的封裝中還有一個環節，即芯片的植球貼裝，是一種將芯片上的凸點或倒裝焊球覆蓋或嵌入到基板或模塊上的過程。激光植球焊接機在芯片的植球率可以達到99.9%，植球范圍70~2000um；適用于SnPb（鉛錫）、SnAgCu（錫銀銅）、AuSn（金錫合金）等多種焊料的焊球；可支持單件上料或陣列上料。

光模塊在PCBA上的焊接工藝

在光模塊的焊接工藝中包括激光焊接、熱壓焊接（hot bar）、烙鐵焊接、熱風焊接、回流焊接、波峰焊接、電子壓焊等。氣密密封焊接需要在填充惰性氣體環境中進行，通常采用的惰性氣體是純氮氣或氬氣。而激光焊接中的錫焊技術主要應用在光模塊的pcba上，相比于烙鐵和熱壓焊，非接觸激光焊錫焊接精度更高，可在微小區域及烙鐵無法觸及的區域內完成焊接作業。例如在單模類的光模塊中，一般使用激光錫焊工藝將Receptacle和Box或TO-can焊接起來，這種焊接工藝自動化程度較高，除了上下料需要人工操作外其他步驟基本可以由激光焊錫設備完成。

多模類光模塊集成度高，大量使用FPC軟板，焊接需使FPC軟板和PCBA板形成電氣互聯。目前行業內主要用熱壓焊和激光錫焊來完成軟板焊接。由于激光焊錫是近幾年的新技術，加上激光焊錫機的價格比熱壓焊高，目前的行業接受度不高，激光焊錫機較大的特點是焊接時不接觸焊盤，效率和良率都較高，對高密度pin軟板焊接有著明顯的優勢。

激光焊錫機在光通訊行業的優勢

一、焊接速度快：激光焊錫機采用高精度的激光束作為熱源，能夠快速地將焊料熔化并滲透到被焊接的縫隙中。與傳統的烙鐵焊接相比，激光焊錫機的焊接速度更快，能夠較大提高生產效率。

二、焊接強度高：激光焊錫機通過將激光束聚焦在被焊接的部位，產生高溫使焊料熔化并滲透到被焊接的縫隙中，待焊料冷卻后形成高強度的焊接接頭。相比之下，傳統的烙鐵焊接容易受到操作人員的技術水平、溫度和壓力等因素的影響，導致焊接強度不夠穩定。

三、熱影響區小：激光焊錫機的激光束具有高能量密度和精確的控制能力，能夠將熱影響區限制在較小的范圍內。這意味著在焊接過程中，對周圍元件和材料的影響較小，有利于保護電路板和其他敏感元件。

四、可焊接材料范圍廣：激光焊錫機可以用于焊接各種不同類型的材料，包括金屬、合金、塑料等。在光通訊行業中，需要將各種不同類型的元件和材料連接在一起，如光纖連接器、光芯片、濾波器等，激光焊錫機的這一優勢能夠滿足多種材料的焊接需求。

五、高度自動化：隨著自動化技術的不斷發展，激光焊錫機已經實現了高度自動化。自動化操作可以減少人為因素對焊接質量的影響，提高生產效率和質量穩定性。同時，還可以降低工人的勞動強度和工作環境的影響。