box通信装置生产流程设计
【】Box光通信装置是组成100G通信产品的元器件之一，可使通信速率更快、距离更远、应用更方便。该装置被广泛用于通讯方面，如手机、电脑、基站等需要发送/接收信号的设备，特别是对有高速化要求的数据中心的相关应用。本文首先介绍了光模块、发射组件TOSA和接收组件ROSA，以及Box通信装置的生产流程和工艺，其中重点说明了贴片和焊线站的主要工艺流程，包括机台应用、调试以及生产程序编制和故障的诊断与解决方案。
目录
引言
一、Box通信装置
（一）光模块
（二）Box通信装置简介
二、Box通信装置的生产流程
（一）工艺流程
（二）Box通信装置的贴装
（三）Box通信装置的金线键合
三、 Box通信装置生产中的故障诊断
（一）鱼骨分析法
（二）芯片与基板位置发生偏移
（三）产品的推力测试不合格
（四）焊点脱离金层
总结
参考文献
谢辞
引言
光通信器件是组成光通信系统的核心基础，是光在传输系统的重要且必须的器件，其相关技术是一个制高点，代表了一个国家在光通信领域的研发能力与创新能力。
光通信器件又分为有源器件和无源器件。光有源器件是光通信系统中将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的关键器件，是光传输系统的心脏，主要包括半导体发光二极管（LED）、光纤放大器（EDFA）、雪崩光电二极管（APD）、光电二极管（PIN）、激光二极管（LD）、拉曼光放大器及调制器等。光无源器件是光通信系统中需要消耗一定能量、但没有光信号转换为电信号或电信号转换为光信号的器件，是光在传输过程中的关键节点，其中主要包括光纤连接器、光放大器、耦合器、波分复用器、光开关、光衰减器和光隔离器等。
随着光通信装置的广泛应用，100G和400G的光传输或接收装置的研发生产成为当今光通信行业的重中之重，但现在掌握100G甚至400G技术的公司少之又少，导致中国中通信的发展比较落后于欧美一些国家，因此我们需要该领域投入更多资源。
Box通信装置属于100G光传输或接收装置的一 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
种，其生产和封装具有技术密集型和资金密集型特点，需要十万级别无尘车间、先进的设备、研发和高技能人才等。
一、Box通信装置
（一）光模块
光模块为能够完成电能转换为光能、光能转换为电能变换且具有标准光接口和电接口的系统，基本结构包括：光发射组件EML TOSA + 驱动电路、光接收组件APD ROSA+接收电路、接口以及其它辅助器件与电路、外壳，Box通信装置也是其中的组成元器件。光模块外观如图11所示：
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图 11 100G光模块图
（二）Box通信装置简介
1. Box通信装置又名“4×25G LAN WDM ER4”，是指其采用4条25G LAN WDM的波长共同组合封装为ER4标准的100G光模块。Box通信装置的封装采用了特殊的光发射组件与光接收组件，分别为EML TOSA 和APD ROSA。
随着信息化时代的发展，手机、电脑的需求量越大及信息量传输的越大，对光传输设备的需求也越来越大，对此各大公司多次提出增加各基站内的传输设备。然而，由于空间有限，研发人员只得通过不断地尝试并以APD ROSA为单体开发出了传输距离长达30KM的100G APD ROSA的新型光通信设备， APD ROSA结构如图12所示。
2.发射组件，全新的100G高度集成EML TOSA在小型封装内集成了4个25G通信用EML芯片和1个光学合波器，通过对波长不同的4个25G光信号进行复用传送，实现用1根光纤就可以达到100Gb/s的传输速度。EML TOSA器件外形如图13所示。
终究模块离不开光收发组件ROSA和TOSA，距离与传播速率两大要素是光传输的只要指标参数，传输距离和速率两大要素的改进都在TOSA组件与ROSA组件的封装技术上的突破与创新，重难点也在于光收发组件的封装。同时100G新产品的生产方式又被称为Box通信装置封装，采用独特的封装方式，使用最先进的设备以及高瞻的技术团队，下文则介绍到了Box通信装置生产流程以及生产途中故障诊断与解决方法。
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图12 APD ROSA结构图
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图13 EML TOSA结构图
二、Box通信装置的生产流程
（一）工艺流程
Box通信装置生产的工艺流程图如图21所示。Box通信装置封装生产工艺流程大致分为贴装、打线、耦合、封盖和测试几个部分，其主要部分是该产品重要器件的贴装。主要流程为：首先将PD芯片（将光信号转换为电信号，常用于光接收器）贴到PD基板上，然后进行烘烤；测试暗电流以验证芯片优良与否，接着进行焊线，即连通四个PD，同时贴装PLC的垫块并把PLC贴到垫块上；在耦合工站把Lens与两大组件耦合为一个整体，通过贴装工艺将TIA、RF launcher、电容依次贴装到TIA基板上，然后进行入壳，接着送入焊线工作站，焊接封壳并进行组件耦合；进行后续软板焊接等测试。本文主要介绍贴装和焊线流程。
图21 Box通信装置生产的工艺流程图
（二）Box通信装置的贴装
1.目检
在将PD芯片（光接收芯片：进行光电转换）贴装至基板之前，需要借助20至50倍的光学显微镜对物料进行检查，检查内容主要包括以下四个方面：
（1）PD芯片的端面是否清洁；
（2）PD芯片的端面是否有崩口或断裂；
（3）挑选一些芯片进行推力测试，查看结果是否合格；
（4）物料是否有任何拒收的现象。
PD芯片正反面和基板分别如图22和图23所示。
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图22 PD芯片正面与背面 图23基板贴片
2.芯片贴装
目录
引言
一、Box通信装置
（一）光模块
（二）Box通信装置简介
二、Box通信装置的生产流程
（一）工艺流程
（二）Box通信装置的贴装
（三）Box通信装置的金线键合
三、 Box通信装置生产中的故障诊断
（一）鱼骨分析法
（二）芯片与基板位置发生偏移
（三）产品的推力测试不合格
（四）焊点脱离金层
总结
参考文献
谢辞
引言
光通信器件是组成光通信系统的核心基础，是光在传输系统的重要且必须的器件，其相关技术是一个制高点，代表了一个国家在光通信领域的研发能力与创新能力。
光通信器件又分为有源器件和无源器件。光有源器件是光通信系统中将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的关键器件，是光传输系统的心脏，主要包括半导体发光二极管（LED）、光纤放大器（EDFA）、雪崩光电二极管（APD）、光电二极管（PIN）、激光二极管（LD）、拉曼光放大器及调制器等。光无源器件是光通信系统中需要消耗一定能量、但没有光信号转换为电信号或电信号转换为光信号的器件，是光在传输过程中的关键节点，其中主要包括光纤连接器、光放大器、耦合器、波分复用器、光开关、光衰减器和光隔离器等。
随着光通信装置的广泛应用，100G和400G的光传输或接收装置的研发生产成为当今光通信行业的重中之重，但现在掌握100G甚至400G技术的公司少之又少，导致中国中通信的发展比较落后于欧美一些国家，因此我们需要该领域投入更多资源。
Box通信装置属于100G光传输或接收装置的一 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
种，其生产和封装具有技术密集型和资金密集型特点，需要十万级别无尘车间、先进的设备、研发和高技能人才等。
一、Box通信装置
（一）光模块
光模块为能够完成电能转换为光能、光能转换为电能变换且具有标准光接口和电接口的系统，基本结构包括：光发射组件EML TOSA + 驱动电路、光接收组件APD ROSA+接收电路、接口以及其它辅助器件与电路、外壳，Box通信装置也是其中的组成元器件。光模块外观如图11所示：
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图 11 100G光模块图
（二）Box通信装置简介
1. Box通信装置又名“4×25G LAN WDM ER4”，是指其采用4条25G LAN WDM的波长共同组合封装为ER4标准的100G光模块。Box通信装置的封装采用了特殊的光发射组件与光接收组件，分别为EML TOSA 和APD ROSA。
随着信息化时代的发展，手机、电脑的需求量越大及信息量传输的越大，对光传输设备的需求也越来越大，对此各大公司多次提出增加各基站内的传输设备。然而，由于空间有限，研发人员只得通过不断地尝试并以APD ROSA为单体开发出了传输距离长达30KM的100G APD ROSA的新型光通信设备， APD ROSA结构如图12所示。
2.发射组件，全新的100G高度集成EML TOSA在小型封装内集成了4个25G通信用EML芯片和1个光学合波器，通过对波长不同的4个25G光信号进行复用传送，实现用1根光纤就可以达到100Gb/s的传输速度。EML TOSA器件外形如图13所示。
终究模块离不开光收发组件ROSA和TOSA，距离与传播速率两大要素是光传输的只要指标参数，传输距离和速率两大要素的改进都在TOSA组件与ROSA组件的封装技术上的突破与创新，重难点也在于光收发组件的封装。同时100G新产品的生产方式又被称为Box通信装置封装，采用独特的封装方式，使用最先进的设备以及高瞻的技术团队，下文则介绍到了Box通信装置生产流程以及生产途中故障诊断与解决方法。
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图12 APD ROSA结构图
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图13 EML TOSA结构图
二、Box通信装置的生产流程
（一）工艺流程
Box通信装置生产的工艺流程图如图21所示。Box通信装置封装生产工艺流程大致分为贴装、打线、耦合、封盖和测试几个部分，其主要部分是该产品重要器件的贴装。主要流程为：首先将PD芯片（将光信号转换为电信号，常用于光接收器）贴到PD基板上，然后进行烘烤；测试暗电流以验证芯片优良与否，接着进行焊线，即连通四个PD，同时贴装PLC的垫块并把PLC贴到垫块上；在耦合工站把Lens与两大组件耦合为一个整体，通过贴装工艺将TIA、RF launcher、电容依次贴装到TIA基板上，然后进行入壳，接着送入焊线工作站，焊接封壳并进行组件耦合；进行后续软板焊接等测试。本文主要介绍贴装和焊线流程。
图21 Box通信装置生产的工艺流程图
（二）Box通信装置的贴装
1.目检
在将PD芯片（光接收芯片：进行光电转换）贴装至基板之前，需要借助20至50倍的光学显微镜对物料进行检查，检查内容主要包括以下四个方面：
（1）PD芯片的端面是否清洁；
（2）PD芯片的端面是否有崩口或断裂；
（3）挑选一些芯片进行推力测试，查看结果是否合格；
（4）物料是否有任何拒收的现象。
PD芯片正反面和基板分别如图22和图23所示。
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图22 PD芯片正面与背面 图23基板贴片
2.芯片贴装
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