[发明专利]一种TOSA聚焦透镜低温焊接方法

说明书

本发明属于光通信器件封装技术领域，具体涉及一种TOSA聚焦透镜低温焊接方法。该方法包括：焊料的设计选择、透镜焊接、回温、气密性检测，气密性检测合格的产品即为焊接合格产品。本发明采用加热平台加热到低温玻璃焊料的熔点使玻璃焊料呈流动状态，然后利用真空吸附使得焊料良好的流淌在透镜和外壳周围，经过回温平台散热后焊料凝固就形成了气密性封装。本发明解决在低温条件下聚焦透镜的焊接可靠性，提供一种便利的焊接方法，实现不需要特殊的设备和环境就可以完成聚焦透镜的焊接。

技术领域

本发明属于光通信器件封装技术领域，具体涉及一种TOSA聚焦透镜低温焊接方法。

背景技术

第五代通信系统(5G)的到来对于光通信行业的器件提出了更高的可靠性和性能的要求。对于用在骨干线路上的激光器来说要满足高速率的传输只是其中一项重要的指标，高可靠性对于骨干线路上的激光器也是尤为关键的。要满足高可靠性的要求，必须要保证激光器芯片在整个封装结构内处于一个很好的惰性环境下，这样才能最大的让激光器芯片达到高寿命的特性。因为激光器芯片从发光到最终传输信号中间是需要光学透镜来组成光路系统的，那么如何保证封装结构上的光学透镜也能满足气密性的要求成为目前需要解决的问题。

目前国内外激光器封装厂家的做法是在生产外壳的时候采用高温烧结(800℃-1000℃)的方法把透镜固定在外壳上，这种方法的可靠性是满足要求的，但可实现性不强，无论是周期还是成本都不占有优势。

发明内容

本发明的目的是解决在低温条件下聚焦透镜的焊接可靠性，提供一种便利的焊接方法，实现不需要特殊的设备和环境就可以完成聚焦透镜的焊接。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种TOSA聚焦透镜低温焊接方法，具体步骤如下：

步骤一：焊料的设计选择

根据TOSA(光传输次组件)的耐受条件选择用于焊接的玻璃焊料的熔点，玻璃焊料的熔点应低于TOSA耐受温度30℃以上，并根据被焊接聚焦透镜的外形尺寸设计玻璃焊料形状和尺寸。

步骤二：聚焦透镜焊接

根据所选玻璃焊料确定加热平台设定温度，加热平台设定的温度应比玻璃焊料熔点温度高10℃；将聚焦透镜底部置于管壳上的聚焦透镜安装孔中，聚焦透镜位于管壳内，然后将环状的玻璃焊料套在聚焦透镜底部的外围，使玻璃焊料熔化后能够将聚焦透镜和管壳焊接为一体，组装完成后将管壳固定在加热平台上；加热平台上设有通孔，与管壳上用于安装聚焦透镜的安装孔对齐；在加热平台的底部对通孔进行抽真空，真空度为0.07～0.09个大气压；真空吸附使得玻璃焊料更好的流淌在聚焦透镜和管壳周围，待玻璃焊料均匀融化至聚焦透镜与焊料接触的边缘无气泡和空隙，关闭真空。

步骤三：回温

将焊接好的TOSA聚焦透镜放置在回温平台上降温，回温平台设定的温度等于步骤二中加热平台设定的温度的二分之一，误差范围为±10℃。

步骤四：气密性检测

利用氦质子检漏仪检测焊接后的TOSA聚焦透镜是否满足气密性要求；若满足气密性要求，则产品焊接合格；若不满足气密性要求，则返回步骤二重新焊接，不断重复步骤二～步骤四，直至气密性检测符合要求。

本发明的有益效果：本发明采用加热平台加热到低温玻璃焊料的熔点使玻璃焊料呈流动状态，然后利用真空吸附使得焊料良好的流淌在透镜和管壳周围，经过回温平台散热后焊料凝固就形成了气密性封装。本发明实现过程非常简便，避免复杂的设备条件，为器件封装的可实现性提供了便利。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

结合附图和技术方案进一步说明本发明的具体实施方式。