本文介紹,盡管光通信工業(yè)最近有些停頓,但是在這個遠距離的、高數(shù)據(jù)速率的技術(shù)中還有相當?shù)睦麧?,這允許用現(xiàn)有的SMT生產(chǎn)線來進行光電子印制線路板的裝配?! ?br />
由于存在不同水平的裝配,光電子裝配會引起一些混亂。本文要澄清一下這些水平,并討論在不同的裝配水平中所參與的技術(shù)和設備。應該明白,光電子學是一個迅速進化的領域;因此,下面的討論是對這些不斷涌現(xiàn)和進化的技術(shù)的一個概括。 光電子裝配水平現(xiàn)在至少有三個級別的光電子裝配:光學子裝配、接受器模塊和印制線路板(PWB)。
光電子的光學子裝配(OSA, optoelectronic optical subassembly)通常含有一個光源(經(jīng)常是一個半導體激光器)或探測器、反饋控制監(jiān)測電子線路和一個鏡頭。在裝配OSA中的一個關鍵任務是要保證激光器或探測器與鏡頭在光路上對準,使它能夠?qū)⒐獍l(fā)射到光纖或從光纖接受。這個對準要求昂貴的對中和邦定設備,以及對典型的PWB和元件裝配者陌生的技術(shù)。
模塊是從發(fā)射和接受OSA(TOSA, ROSA)裝配的,(昆山SMT)并且支持電子信號。在模塊設計上,有不同的成熟程度,但是通常都設計在電氣和光學上接收電氣和光學輸入信號。進來的電氣信號是平行流,它被轉(zhuǎn)變成一個要發(fā)射的光學串行數(shù)據(jù)流。進來的光學信號是一個串行流,被轉(zhuǎn)換成平行電氣數(shù)據(jù)流。
模塊的裝配類似于集成電路元件的裝配,不同的是由于其精密的光學對準OSA是極其精密的。因此,在模塊裝配中必須小心,不要對OSA造成熱沖擊。光電子模塊裝配可以由那些現(xiàn)在在裝配諸如BGA或QFP等元件的組織來完成,具有適當?shù)念~外技術(shù)開發(fā)和固定資產(chǎn)投資。
大多數(shù)(95%左右)的光電子PWB裝配包括了使用標準的上海SMT工藝將電子元件組裝到PWB。在進行這個裝配時只有兩個主要的問題:1)OSA的熱沖擊和2)如果安裝到模塊上(行業(yè)內(nèi)叫做“豬尾巴”)光纖的處理。通常,溫度問題通過在工序末手工焊接模塊得到減輕。光纖是相對牢固的,只要不被彎曲到半徑小于大約5CM;但是光纖末端可能被挖出。光纖的處理是一個還沒有自動化的藝術(shù),但是有相當多經(jīng)驗技術(shù)的一個制造工程師隊伍可以開發(fā)出適合于給定產(chǎn)品的光線處理技術(shù)。因此,一個典型的SMT裝配實施可以裝配光電子PWB,如果該組織由一個能干的制造工程師隊伍,開發(fā)出技術(shù)來減少熱沖擊和處理光纖。
在PWB裝配中有一個問題,可能造成中斷:測試。光電子測試比標準產(chǎn)品測試難度高一個數(shù)量級。如果測試是一個要求(即必須由裝配者完成)并且該裝配機構(gòu)從未進行過光電子測試,那么該組織將不得不雇用具有該技術(shù)的工程師。所要求的整套設備可能花費超過百萬美元。關鍵之處是測試要求工程技術(shù)和資產(chǎn)設備的大量投入。
結(jié)論
用標準的昆山SMT生產(chǎn)線進行光電子PWB裝配是可能的,可是,面對這個挑戰(zhàn)的隊伍將不得不學會一些新的技術(shù)。諸如工業(yè)組織和出版物等各種資源是補充這個需求的良好信息資源。
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