Tosa的激光焊接內(nèi)應(yīng)力釋放方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光通信行業(yè)，尤其涉及T0SA的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著光通信行業(yè)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)在對(duì)TOSA(TransmitterOpticalSubassembly， 光發(fā)射次模塊)的要求越來(lái)越趨向與更高速率、更長(zhǎng)傳輸距離和更高壽命。因此現(xiàn)在大多高 速中長(zhǎng)距離T0SA在光路整合和固定工藝上選擇激光焊接。激光焊接屬于熱傳導(dǎo)型焊接，即 激光輻射加熱工件表面，再通過(guò)熱傳導(dǎo)向材料內(nèi)部擴(kuò)散，通過(guò)控制激光脈沖的波形、寬度、 峰值功率和重復(fù)頻率等參數(shù)，使工件之間形成良好的連接。只要激光技術(shù)運(yùn)用的的合理，其 光路精準(zhǔn)度會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于膠粘工藝，并且其長(zhǎng)期的可靠性更好。小型化盒型封裝T0SA目前運(yùn) 用激光焊接所遇到的難點(diǎn)在于焊接后工件之間內(nèi)應(yīng)力釋放不完全，這樣就導(dǎo)致T0SA在使 用的過(guò)程中會(huì)慢慢的發(fā)生位移，對(duì)器件壽命和性能有很大的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的解決T0SA激光焊接后產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力及微小位移導(dǎo)致的光路偏移現(xiàn) 象，提供一種利用高低溫和高溫結(jié)合存儲(chǔ)釋放激光焊接內(nèi)應(yīng)力的方法，為T(mén)0SA的高壽命奠 定良好的基礎(chǔ)。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：T0SA的激光焊接內(nèi)應(yīng)力釋放方 法，包括以下步驟： (1) 激光焊接：調(diào)整耦合光路使T0SA的輸出光功率達(dá)到最大值后，對(duì)T0SA進(jìn)行三光束 激光焊接，焊接過(guò)程中三束激光的功率值相同； (2) 記錄初始功率值：測(cè)量焊接好的T0SA輸出的最大功率值，并記錄為初始功率值 P0 ； (3) 高低溫循環(huán)和高溫烘烤：焊接好的T0SA放入高低溫循環(huán)箱內(nèi)進(jìn)行10次高低溫循 環(huán)處理，最高溫度設(shè)定為85°C，最低溫度設(shè)定為-40°C，每次循環(huán)設(shè)定為：在最高溫度下存 儲(chǔ)30min，然后溫度從最高溫度逐漸下降至最低溫度，在最低溫度下存儲(chǔ)30min;高低溫循 環(huán)處理完成后，將T0SA從高低溫循環(huán)箱取出，放入高溫存儲(chǔ)箱烘烤24-25小時(shí)，高溫存儲(chǔ)箱 的溫度為83-87°C; (4) 效果判定：再次測(cè)量TOSA輸出的功率值，并記錄為穩(wěn)定功率值P1 ;若（P1-P0)/P0 < 5%，則判定為內(nèi)應(yīng)力釋放合格；若（P1-P0)/P0多5%，則判定為T(mén)0SA焊接不合格，重新進(jìn) 行（1)~（4)步。
[0005] 所述步驟（3)中，溫度從最高溫度逐漸下降至最低溫度的溫度變化速率彡4°C/ min〇
[0006] 所述步驟（3 )中，高溫存儲(chǔ)箱的溫度為85 °C。
[0007] 所述步驟（3)中，T0SA在高溫存儲(chǔ)箱烘烤24小時(shí)。
[0008] 本發(fā)明利用采用高低溫循環(huán)沖擊使激光焊接處的物質(zhì)發(fā)生形變，再通過(guò)高溫存 儲(chǔ)使焊接處的物質(zhì)進(jìn)行分子融合，從而起到內(nèi)應(yīng)力釋放的作用，有效克服了TOSA在進(jìn)行激 光焊接后在焊接處產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力所導(dǎo)致的光路偏移現(xiàn)象，保證了T0SA器件的光路穩(wěn)定性， 提高了產(chǎn)品的可靠性及使用壽命，為T(mén)0SA器件的高壽命很好的奠定了良好的基礎(chǔ)。本發(fā)明 工藝簡(jiǎn)單、應(yīng)用成本低且便于操作，并且以此方法為基礎(chǔ)稍加改進(jìn)和試驗(yàn)，對(duì)其它產(chǎn)品的 激光焊接內(nèi)應(yīng)力釋放也有很大的借鑒作用，在光通訊領(lǐng)域中具有顯著的實(shí)用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1為本發(fā)明的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面結(jié)合實(shí)際產(chǎn)品具體闡述利用高低溫和高溫存儲(chǔ)來(lái)釋放激光焊接內(nèi)應(yīng)力的方 法。采用產(chǎn)品為10支10G 40km的EML-T0SA(電吸收調(diào)制激光-光發(fā)射次模塊)器件。具 體步驟及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下： 1. 激光焊接：調(diào)整賽菲爾光纖耦合激光焊接機(jī)的參數(shù)，使其三槍的能量均衡，每槍的 能量為1. 85±0. 05J，利用半自動(dòng)光路耦合臺(tái)粗調(diào)和微調(diào)使T0SA的輸出光功率達(dá)到最大值 后，將適配器與T0SA進(jìn)行焊接，焊接過(guò)程中要盡量保證光功率值無(wú)變化； 2. 記錄初始功率值：焊接完成后，用功率計(jì)測(cè)量T0SA的輸出功率，并記錄為T(mén)0SA的初 始功率值P0 (單位為：dBm)，如表一所示： 表一EML-T0SA的初始功率值
【主權(quán)項(xiàng)】
1. TOSA的激光焊接內(nèi)應(yīng)力釋放方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 激光焊接：調(diào)整耦合光路使TOSA的輸出光功率達(dá)到最大值后，對(duì)TOSA進(jìn)行三光束 激光焊接，焊接過(guò)程中三束激光的功率值相同； (2) 記錄初始功率值：測(cè)量焊接好的TOSA輸出的最大功率值，并記錄為初始功率值 PO； (3) 高低溫循環(huán)和高溫烘烤：焊接好的TOSA放入高低溫循環(huán)箱內(nèi)進(jìn)行10次高低溫循 環(huán)處理，最高溫度設(shè)定為85°C，最低溫度設(shè)定為-40°C，每次循環(huán)設(shè)定為：在最高溫度下存 儲(chǔ)30 min，然后溫度從最高溫度逐漸下降至最低溫度，在最低溫度下存儲(chǔ)30 min;高低溫循 環(huán)處理完成后，將TOSA從高低溫循環(huán)箱取出，放入高溫存儲(chǔ)箱烘烤24-25小時(shí)，高溫存儲(chǔ)箱 的溫度為83-87°C ; (4) 效果判定：再次測(cè)量TOSA輸出的功率值，并記錄為穩(wěn)定功率值Pl ;若（Pl-PO)/ PO < 5%，則判定為內(nèi)應(yīng)力釋放合格；若（Pl-PO)/ PO多5%，則判定為T(mén)OSA焊接不合格，重新進(jìn) 行（1)~（4)步。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TOSA的激光焊接內(nèi)應(yīng)力釋放方法，其特征在于：所述步驟 (3)中，溫度從最高溫度逐漸下降至最低溫度的溫度變化速率彡4°C /min。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TOSA的激光焊接內(nèi)應(yīng)力釋放方法，其特征在于：所述步驟 (3)中，高溫存儲(chǔ)箱的溫度為85°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TOSA的激光焊接內(nèi)應(yīng)力釋放方法，其特征在于：所述步驟 (3)中，TOSA在高溫存儲(chǔ)箱烘烤24小時(shí)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及光通信行業(yè)，尤其涉及TOSA的生產(chǎn)工藝。TOSA的激光焊接內(nèi)應(yīng)力釋放方法，包括以下步驟：（1）激光焊接：調(diào)整耦合光路使TOSA的輸出光功率達(dá)到最大值后，對(duì)TOSA進(jìn)行三光束激光焊接；（2）記錄初始功率值：測(cè)量焊接好的TOSA輸出的最大功率值，記錄為初始功率值P0；（3）高低溫循環(huán)和高溫烘烤：焊接好的TOSA放入高低溫循環(huán)箱內(nèi)進(jìn)行10次高低溫循環(huán)處理,然后將TOSA從高低溫循環(huán)箱取出，放入高溫存儲(chǔ)箱烘烤24小時(shí)；（4）效果判定：測(cè)量產(chǎn)品輸出的功率值P1，通過(guò)比較P0及P1來(lái)判定內(nèi)應(yīng)力釋放是否成功。本發(fā)明可有效克服采用激光焊接的TOSA在焊接處產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力所導(dǎo)致的光路偏移現(xiàn)象。
【IPC分類(lèi)】B23K26-21, C21D1-00, C21D9-50
【公開(kāi)號(hào)】CN104846184
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510262923
【發(fā)明人】張亮, 張彩
【申請(qǐng)人】大連藏龍光電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月22日