DFB蝶形激光器制作工艺流程

DFB蝶形激光器制作工艺流程第一页，共42页。一、装配芯片组件

1、LD芯片装配到LDSubmount(热沉)上点14100090胶的位置已安装好的850nm芯片第二页，共42页。2、LDSubmount装在7mm热沉上7mm热沉上锡（焊锡熔点：280℃）的位置将LDSubmount安装在上锡的位置850芯片第三页，共42页。二、热敏电阻的安装

安装热敏电阻的位置（焊料采用14100090胶）第四页，共42页。三、芯片组件安装1、将已经装好制冷器的蝶形外壳装到加热台（加热台温度：130℃，制冷器上表面焊锡熔点117℃）的夹具上装在加热台夹具上的蝶形外壳第五页，共42页。2、待制冷器上表面焊锡熔化时，用镊子夹住芯片组件的AlN部分，放到制冷器上，移动芯片组件，使芯片在外壳的中线位置上，当红光照射到LD芯片时会在固定在He－Ne激光器上的卡纸上形成一个反射点。通过移动芯片组件使这个反射点和卡纸上的小孔重合或与其在同一条竖线上，且LD基板的中心线应与蝶形外壳的第4引脚的焊盘的中心线重合。第六页，共42页。3、待位置确定后再用镊子压紧芯片组件，用氮气枪对准激光器吹纯氮气，待焊锡凝固后将其从夹具上取下LD基板的中心线应与蝶形外壳的第4引脚的焊盘的中心线重合（误差＜0.5mm）第七页，共42页。四、焊金线按引脚定义焊上金线第八页，共42页。五、101透镜对光1、用2mm夹具将101透镜夹稳，再用He－Ne激光器进行调正。氦氖激光5维平台屏幕经101透镜反射的红光在卡纸上的衍射图案为一个圆。调节时，圆心与小孔重合。第九页，共42页。2、将2mm夹具搬到已装好待101对光的激光器的工位上对光，对好光之后在透镜两边放置焊片。调节五维夹具使激光焦点在管口中心，在距离激光器15cm外的直线光路上，感光片接收到的依然为一又细又亮的红色光点，此时已对好光第十页，共42页。六、101透镜焊接

将对好101透镜的激光器搬到YAG激光焊接机的光学平台上，用感光片观察激光器焦点，若焦点发生变化需重新调节五维夹具，再进行焊接。第一焊接点第二焊接点101透镜焊接机第十一页，共42页。七、101透镜焊接焊点检验1、合格的101透镜焊接焊点满足下列要求：（a）焊点完整，无残缺；（b）焊点无气泡、裂纹、无击穿；（c）焊缝要小于70um；（d）第一焊接点焊点明显呈现凹形（采用的是穿透焊）；（e）第二焊接点焊点焊斑的30%～70%焊在直角焊片上。2、若观察发现一项不满足要求，则为不合格品。第十二页，共42页。八、将焊好101透镜的激光器放到85℃烤箱中进行烘烤（时间为8～24小时）。第十三页，共42页。九、PD的安装1、PD芯片装到PDSubmount上

点14100090胶的位置已安装好的PD芯片第十四页，共42页。2、PD组件安装到热沉上点14100090胶的位置PDSubmount的中心线与外壳第二引脚焊盘的中心线重回第十五页，共42页。十、准直器装配1、装配C-Lens用镊子将C-lens装到玻璃管中，C-Lens高出玻璃管约1mm点胶UV固化30秒85℃加热5分钟

在显微镜下加14100020胶，再放入85℃的烤箱中烘烤3小时

第十六页，共42页。2、安装棱镜

用标色笔在尾纤毛细管上标出斜面的最低点，在透镜组件的玻璃管上标出C-lens斜面的最高点将透镜组件及尾纤装到对光夹具上，做标记点相吻合

利用五维调节架进行对光，当功率对到最大值①，且消光比≥20dB，消光比角度为0±5°时，在将要放置棱镜的位置点适量的14100380胶，用镊子夹住棱镜，将棱镜放在胶上移动其位置，观察激光器输出光功率及PD读数，调到输出光功率最大值②（一般比功率值①小3dB左右）同时满足PD≥200uA时，开启UV灯照射棱镜180秒，照射2次点14100380胶的位置已安装好的棱镜第十七页，共42页。3、装配尾纤3.1在尾纤的正上方，用标色笔作标记（以便后续准直器对光），再通过一维调整架的调整轴,使尾纤毛细管大半部分从玻璃管中退出，用点胶针在尾纤毛细管上均匀点上胶，再将尾纤轻轻推回玻璃管，调节调整架使功率变回最大值②且消光比≥20dB，消光比角度为0±5°。用标色笔作标记在尾纤毛细管上点14100380胶调节五维调节架使功率变回最大值②第十八页，共42页。

3.2用点胶针在尾纤与玻璃管的尾部加上少许14100380胶，用紫外光源固化120秒，再用十字螺丝刀将夹具上的螺丝松开，将尾纤与透镜组件，用紫外光源再固化120秒,然后将透镜组件旋转180度，最后用紫外光源固化120秒。

用紫外光固化14100380胶第十九页，共42页。

3.将装好的准直器取下，在标签纸标记下相对应的激光器编号（防止尾纤混料），在准直器玻璃管的柱面上点适量的14100020胶，一边旋转一边把不锈钢圆管慢慢的穿过准直器，直到玻璃管的端面与不锈钢管的端面平齐，再用无尘纸把多余的胶吸掉，把穿好的不锈钢管用胶带定位,粘在托盘上,放到实际温度为85℃的烤箱中烘烤1小时。然后把准直器取下，使准直器的透镜向下，在准直器尾部点适量14100020胶，胶的厚度不能超过1mm，再将点好胶的准直器放到120℃的加热台上烤5分钟。第二十页，共42页。十一、准直器对光1、将激光器固定在夹具上，再接上驱动排线，打开驱动电源,设置激光器电流及工作温度排线激光驱动电源第二十一页，共42页。2、将已装配好的准直器固定在准直器的对光夹具上（装配时作的标记向着操作员，不锈钢圆管（φ3.2/φ2.8×10mm）的顶端与夹具夹口平齐，再把准直器移到蝶型外壳管子的正上方，移动准直器的调整架，使激光器发出的光可以耦合到准直器中当有光进入准直器时，在功率计上可以观察到功率值会发生明显的变化,此时将夹具固定在面板上，然后进行对光。准直器对光夹具第二十二页，共42页。3、当输出功率为最大值时，先将准直器升高，把准直器套管套在准直器上。然后将准直器往下调，再进行对光。需调整到激光器管口、准直器及准直器套管三者之间的间隙最小，且激光器输出功率是最大，消光比≥20dB，消光比角度为0±5°，否则重新对光调整。准直器套管准直器激光器管口通过转动准直器可调节消光比、角度，调节时每次旋转30°，调节到满足要求。第二十三页，共42页。4、对好光之后，用850nm激光器对光标准件比对准直器位置，确保尾纤长度满足规格要求，比对方法（如下图）：使不锈钢圆管（φ3.2/φ2.8×10mm）的顶端位于对光标准件的两刻度之间（17mm和19mm刻度）。850nm激光器对光标准件17mm19mm

不锈钢圆管（φ3.2/φ2.8×10mm）的顶端位于对光标准件的两刻度之间不锈钢圆管（φ3.2/φ2.8×10mm）第二十四页，共42页。十二、准直器焊接1、把对好光的准直器及激光器系统搬到YAG激光焊接机的光学平台上，打开驱动，检查一下功率值是否与准直器对光时的最大值一致，如果功率值发生了变化，应重新进行对光，然后再进行焊接。第一焊接点第二焊接点2、焊接完后（焊接后功率值不得比焊接前小0.3dB以上）

，再将激光器从夹具上取下来，送焊点检验工序。准直器焊接机第二十五页，共42页。十三、准直器焊接焊点检验1、合格的准直器焊接焊点满足下列要求：（a）焊点无击穿，气泡总数不超过3个；（b）焊点的颜色不能是蓝色，裂纹总数不能超过3个；（c）合格焊点略显凹形（要有一定熔深）；（d）焊缝要小于0.7mm，焊点无残缺；（e）合格焊点焊斑的30%～70%焊在φ4.5mm不锈钢圆管上；（f）第一焊接点一周合格焊点不能少于6个，且基本均匀分布；（g）第二焊接点一周合格焊点不能少于6个，且基本均匀分布。2、若观察发现一项不满足要求，则为不合格品第二十六页，共42页。十四、将焊好准直器的激光器放到85℃烤箱中进行烘烤（时间为8～24小时）。第二十七页，共42页。十五、按生产规格要求检验激光器的接线方法是否满足规格书要求，是否存在异常。第二十八页，共42页。十六、封盖1、检验封焊电极是否清洁、光滑，打开封焊机的电源及氮气系统的开关使气压表指针示数为20psi。电热压封焊机

控制面板气压指针封焊电极

第二十九页，共42页。2、设置电热压封焊机封焊参数

，将试验用的激光器外壳（仅作试验使用）放置到激光器的封焊夹具上，按下“NOWELD”按钮在封焊机上试走一遍检验相关参数是否设置正确。封焊夹具封焊参数第三十页，共42页。3、将放好激光器的夹具放到封焊机的固定位置上，然后用镊子将激光器的盖子放在激光器上（以盖子的边缘与外壳的边缘重合为宜），按STARTREVIEW或脚踩开关启动封盖过程4、封盖结束后，将封焊夹具从封焊机中取出来，拧松螺丝，将激光器从夹具上取下。激光器封好盖后用显微镜观察焊接处应平滑，无毛刺无穿孔及缺口第三十一页，共42页。十七、将封好盖的激光器放入TC箱进行-40℃到85℃高低温循环40小时。第三十二页，共42页。十八、TC之后修正焊接1、对激光器输出光功率进行检测，如果功率的变化值大于0.3dB就应对激光器进行修正焊接。2、将激光器固定在夹具上，并将激光器接上排线，打开激光驱动机，设置电流及温度。一边轻轻的掰动准直器（大概3牛顿的力），一边留意光功率计上的示数，看一下功率有否好转，当功率值变得优化时，就可以在适当的位置上进行焊接，这工序可能重复数次，直到输出功率达到最大值且功率的变化值小于0.3dB。第三十三页，共42页。十九、将修焊好的激光器放到85℃烤箱中进行烘烤（时间为8～48小时）。1、烘烤后对激光器输出光功率再次进行检测，如果功率的变化值大于0.3dB就应对激光器进行修正焊接。2、修焊好后，将激光器放到85℃烤箱中进行烘烤（时间为≥2小时）烘烤后再进行检测，确保功率变化量小于0.3dB。第三十四页，共42页。二十、终测1.打开离子风机，将激光器固定在测试夹具上，并接上排线。2.打开激光驱动机、光功率计以及光谱仪电源。3.根据激光器所对应的流程卡上记录的波长值在功率计上设置对应的波长。4.设置激光器电流为5mA，温度设置为25℃。1、光功率计的探头要保持清洁，激光器连接器端面必要时需进行清洁第三十五页，共42页。5.观察电源机显示的电流值、PD值、温度值以及激光器电压值等是否正常(规格书上有明确参数)。若各参数正常，则将激光器尾纤的连接器接到光功率计的探头接口上，并记录光功率计上的读数以及电源机显示的PD值，然后将尾纤连接器接到消光比测试仪上测试消光比以及消光比角度。测试项目如表1。表1测试项目

第三十六页，共42页。6.将激光器电流设置为5mA，温度设置为25℃，再将激光器尾纤的连接器接到光谱仪上，测试激光器的光谱，并保存。光谱扫描格式如下图所示：

第三十七页，共42页。7.若测得的光功率值比上一道工序测得的值小0.3dB以上，则需修焊并放入85℃烤箱烘烤2～8小时，再进行终测。8.将激光器电流设置为零，然后关