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光模块微组装与封装技术解析及 光模块清洗剂介绍

光模块的微组装和封装技术正朝着更高密度、更高速度和更低功耗的方向发展,以满足AI数据中心等应用对高速率的需求。其核心在于精密的光电芯片封装与高效的光路耦合。

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下面这张流程图梳理了光模块微组装的核心工艺流程,帮助你对其有个整体认识。

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核心微组装工艺流程

光模块的微组装,是将微小的光、电芯片精确“搭建”成模块的过程。

  • 芯片贴装:这是组装的第一步,核心是将激光器、调制器、探测器等光电器件精准地固定到基板或管座上。贴装精度和导热性是关键技术指标。目前,共晶贴片因良好的导热和可靠性成为主流。同时,MRSI等公司推出的高速高精度固晶机,能实现低于1µm的贴片精度,以满足高速光模块的多芯片、高密度集成需求

  • 光路耦合:这是光模块组装中技术难度最高、最影响性能的环节之一,目标是让光在芯片与光纤之间高效传输。当前主要通过高精度自动化设备(如MRSI-A-L全自动耦合系统)实现纳米级精度的对准与固定。为了提升耦合效率并简化工艺,行业也倾向于采用透镜阵列等组件来优化光路

  • 电互连与板级装配:实现芯片与电路板之间的电气连接。除了传统的引线键合,倒装芯片键合技术能实现更高密度的互连。在板级装配方面,一些新的结构设计(如英飞光创的专利)通过非直线装配槽和点胶工艺,简化了光器件与PCB板的组装,提升了效率

💡 前沿封装技术趋势

为满足1.6T及更高速率光模块的需求,封装技术也在快速演进,呈现出从传统分立式向晶圆级、异构化和共封装发展的趋势。

  • 硅光技术:通过半导体工艺在硅芯片上集成光路,是实现高速、高集成度、低成本光模块的关键路径。中际旭创的1.6T光模块就同时布局了硅光和传统EML两种方案

  • CPO与LPO新架构:

    • CPO:将光引擎与交换芯片等ASIC在板上甚至封装内紧密集成,能大幅缩短电互连距离,降低功耗。晶方科技与中际旭创合作的方案,通过TSV等技术将光引擎与GPU/CPU共封装,宣称功耗可降低40%以上

    • LPO:简化或去除光模块中的DSP芯片,旨在降低模块的功耗和延迟

  • 2.5D/3D异构集成与先进工艺:通过TSV、微转印等技术,将不同工艺制程的芯片(如硅光芯片、电芯片、存储芯片)在垂直方向上进行高密度集成。盛合晶微的专利就描述了一种集成逻辑、存储和光模块的3D堆叠封装结构,能有效缩小面积,减少传输功耗

  • 材料与工艺创新:

    • 晶圆级封装:在晶圆级别直接进行光学元件的制造和封装,是提升规模效应和一致性的重要方向

    • 玻璃基板:晶方科技将玻璃基集成无源器件技术用于射频等领域,以解决硅基在高频特性上的不足

🎯 不同场景的技术选择

了解技术趋势后,在实际应用中如何选择呢?

  • AI数据中心:是800G/1.6T光模块的主要驱动力,对带宽和功耗极其敏感。硅光方案和CPO/LPO等新型架构在这里优势明显。OSFP封装因散热更好,更适合AI集群

  • 传统数据中心:在400G/800G升级中,QSFP-DD800封装因兼容性和成本优势,成为高密度部署的主流选择之一

  • 其他前沿领域:多芯光纤(MCF)及相关光组件被认为是突破单模光纤容量极限的未来方向之一,为下一代超高速互连做准备

🔭 未来展望

光模块封装技术仍在快速迭代,未来有以下几个关注点:

  • 速率持续攀升:封装技术将持续向晶圆级、异构化和三维集成方向演进,以支持3.2T及更高速率光模块

  • 设备要求升级:封装设备需在精度、效率与工艺灵活性方面实现协同突破

  • 供应链与自主可控:产业链上下游的协同创新至关重要。国内如猎奇智能等公司也在积极推动高精度耦合、共晶贴片等核心封装设备的国产替代

希望以上解析能帮助你更深入地理解光模块的微组装与封装技术。如果你对某个特定类型的光模块(如用于AI训练的1.6T模块)或其具体应用场景更感兴趣,我可以提供更有针对性的介绍。


光模块封装清洗- 锡膏助焊剂清洗剂介绍:

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要,一旦选定,就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种,可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气,通电后发生电化学迁移,形成树枝状结构体,造成低电阻通路,破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层,在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物,还有粒状污染物,例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等,这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物,到底哪些才是最备受关注的呢?助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中,它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分,焊后必然存在热改性生成物,这些物质在所有污染物中的占据主导,从产品失效情况来而言,焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素,离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降,松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大,严重者导致开路失效,因此焊后必须进行严格的清洗,才能保障电路板的质量。

研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

运用自身原创的产品技术,满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求,打破国外厂商在行业中的垄断地位,为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

推荐使用 水基清洗剂产品。

致力于为SMT电子表面贴装清洗、功率电子器件清洗及先进封装清洗提供高品质、高技术、高价值的产品和服务。 (13691709838)Unibright 是一家集研发、生产、销售为一体的国家高新技术、专精特新企业,具有二十多年的水基清洗工艺解决方案服务经验,掌握电子制程环保水基清洗核心技术。水基技术产品覆盖从半导体芯片封测到 PCBA 组件终端的清洗应用。是IPC-CH-65B CN《清洗指导》标准的单位。 全系列产品均为自主研发,具有深厚的技术开发能力,拥有五十多项知识产权、专利,是国内为数不多拥有完整的电子制程清洗产品链的公司。 致力成为芯片、电子精密清洗剂的领先者。以国内自有品牌,以完善的服务体系,高效的经营管理机制、雄厚的技术研发实力和产品价格优势,为国内企业、机构提供更好的技术服务和更优质的产品。 的定位不仅是精湛技术产品的提供商,另外更具价值的是能为客户提供可行的材料、工艺、设备综合解决方案,为客户解决各类高端精密电子、芯片封装制程清洗中的难题,理顺工艺,提高良率,成为客户可靠的帮手。

凭借精湛的产品技术水平受邀成为国际电子工业连接协会技术组主席单位,编写全球首部中文版《清洗指导》IPC标准(标准编号:IPC-CH-65B CN)(“Guidelines for Cleaning of Printed Boards and Assemblies”),IPC标准是全球电子行业优先选用标准,是集成电路材料产业技术创新联盟会员成员。

主营产品包括:集成电路与先进封装清洗材料、电子焊接助焊剂、电子环保清洗设备、电子辅料等。

半导体技术应用节点:FlipChip ;2D/2.5D/3D堆叠集成;COB绑定前清洗;晶圆级封装;高密度SIP焊后清洗;功率电子清洗。

 


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