[发明专利]一种光分路器的制造方法

摘要

本发明公开了一种光分路器的制造方法，包括依次进行的以下步骤：平面光波导分路器芯片制造、平面光波导分路器耦合、平面光波导分路器封装、平面光波导分路器测试以及平面光波导分路器包装；本发明中的制作过程较为简单，不易出错，且各工序中均设置了严格的检查环节，大大有利于产品的质量控制，可以有效的降低次品率，避免大量次品的产生，不仅显著提高了合格的平面光波导分路器的生产效率也为生产企业避免了因次品产生而带来的经济损失。

主权项

1.一种光分路器的制造方法，其特征在于，包括依次进行的以下步骤：平面光波导分路器芯片制造、平面光波导分路器耦合、平面光波导分路器封装、平面光波导分路器测试以及平面光波导分路器包装；所述平面光波导分路器芯片制造包括芯片切割工序以及芯片研磨工序，所述芯片切割工序包括如下步骤：(1)来料检查步骤：目视检验晶圆外观有无破损和划伤以及晶圆规格是否符合生产要求，如晶圆外观有破损和划伤以及规格不符则不能采用此晶圆进行加工；(2)晶圆贴片步骤：将玻璃片或玻璃镜片置于加热板上，加热板温度设置为130℃±5℃，加热0.8min～1.5min，停止加热，将水溶性蜡均匀涂抹在玻璃片或者玻璃镜片上，将经过步骤(1)检查合格的晶圆放到涂蜡后的玻璃片或者玻璃镜片上并保证晶圆的波导面朝上，放置好后的晶圆边缘不能超出所述玻璃片或者玻璃镜片，然后将无尘布捏成圆团状，双手分别拿捏一个圆团状的无尘布轻轻按压晶圆，将晶圆与所述玻璃片或者玻璃镜片的粘合面的气泡赶出，气泡赶出完成后，用镊子夹持所述玻璃片或者玻璃镜片的边角，连同晶圆一起放置到垫有无尘纸的物料盘中，自然冷却5min，得到待切割料；(3)晶圆切割步骤：取待切割料并目视观察待切割料中的玻璃片或者玻璃镜片的底面是否残留有水溶性蜡层，如有水溶性蜡层残留则用刀片将水溶性蜡层刮擦干净并用无尘布蘸无水乙醇将玻璃片或者玻璃镜面的底面擦拭干净；然后用气枪将晶圆切割机的工作盘上的水迹吹干，再用气枪将待切割料表面吹净，将吹净后的待切割料置于晶圆切割机的工作盘上，调整晶圆切割机焦距，使晶圆切割机的显示器中能清楚的看到晶圆的波导线和十字线，使晶圆切割机的下刀位置与所述十字线重合然后进行切割，保持切割速度≤12mm/s，得到若干个条状切割后物料，将切割后物料从所述工作盘上取下，用气枪吹干，然后放置到垫有无尘纸的物料盘中；(4)切割后清洗步骤：取一深度为3cm～4cm的金属盘，并向所述金属盘内添加无水乙醇，保证无水乙醇的深度为1cm～1.5cm，然后在金属盘底铺设一张无尘纸，将切割后物料从物料盘中取出然后放置到加热板上，加热板温度设置为120℃±5℃，加热0.8min～1.5min，此时，水溶性蜡层融化，用棉签将切割后物料中的边料清理到边料盒中，留下符合规格的长条状切割成品，用洁净的镊子将长条状切割成品一一移动至所述金属盘内，然后将金属盘放置到加热板上，加热板温度设置为150℃±5℃，加热4min～6min，用镊子夹取长条状切割成品并观察有无水溶性蜡层残留，如有，继续加热直至水溶性蜡层全部融化，如没有则进行后续步骤，用镊子将除蜡完成后的长条状切割成品从金属盘中取出并放置到无尘布擦拭，保证擦拭完成后的长条状切割成品表面没有无水乙醇以及其他杂质残留，如有杂质残留则继续擦拭，用洁净的镊子将擦拭完成后的长条状切割成品移动至物料周转盒中待用；所述芯片研磨工序包括如下步骤：(1)来料检查步骤：检查所述物料周转盒中的长条状切割成品表面是否洁净且无水溶性蜡层残留，如有水溶性蜡层残留则返回至所述金属盘内重新进行除蜡处理；(2)芯片装料步骤：取晶圆研磨机的研磨夹具并检查研磨夹具的定位部是否清洁，如有毛刺或杂质则用棉签蘸无水乙醇清洁干净，将研磨夹具装设在晶圆研磨机的装料底座上并通过螺丝锁紧，然后用棉签将将所述定位部拨开并确保间隙可以容纳所述长条状切割成品，手指带上手指套，捏住长条状切割成品并放入定位部的定位槽内，用棉签调整长条状切割成品位置直到长条状切割成品的端面边缘与装料底座完全贴合，然后用扭力批将研磨夹具的定位部上的螺丝上紧，扭力批参数为：1.2kgf/cm±0.1kgf/cm，依次将研磨夹具的夹具孔装满，夹具孔装满后松开研磨夹具与装料底座固定的螺丝，然后把装有长条状切割成品的的研磨夹具放在装料底座粘有海绵垫的一面上并在研磨夹具上安装好光纤架；(3)端面研磨步骤：清洗晶圆研磨机的研磨盘和陶瓷圈等配件，启动晶圆研磨机打开搅拌机，使研磨液在瓶内成螺旋状，研磨液的配比方法为用绿化碳硅和清水以7∶50的重量比配制而成，开启晶圆研磨机的喷液系统并使陶瓷圈放在研磨盘上空转10s～15s，待研磨液均匀的分布在研磨盘表面后再将转速调到“0”停机，将装有长条状切割成品的夹具平稳轻放在所述研磨盘上，以最低转速启动晶圆研磨机，然后以每2秒钟升1转的增幅将转速一直升到76转/分钟，研磨14min～20min，停机，将研磨夹具从研磨盘上取下，再用清水将长条状切割成品以及研磨夹具上的研磨液冲洗干净，最后用喷枪将长条状切割成品的端面吹洗干净，目视检查长条状切割成品的各端面是否磨成一个连续的面，有无端面破损，如没有磨好应加磨2分钟再进行目视检查，直到磨成一个连续的面为止，磨好的长条状切割成品即为粗磨成品；(4)芯片抛光步骤：用毛刷加清水冲洗干净晶圆研磨机的抛光垫、陶瓷圈，启动晶圆研磨机，高速空转5分钟，空转过程不加水和抛光液，去除多余的水分，将晶圆研磨机调至正常速度，向研磨盘上滴上适量的抛光液，抛光液配比方法为用30ml的勺子取2平面勺抛光粉添加到250ml的容器中，加满水摇匀即可，将陶瓷圈放在研磨盘上空转10s～15s，待抛光液在研磨盘上分布均匀后停机，将装有粗磨成品的研磨夹具平稳轻放到陶瓷圈内，设置转速60r/min，抛光15min～25min，停机，用清水将抛光后的粗磨成品及研磨夹具上的抛光液冲洗干净，最后用喷枪将抛光后的粗磨成品的端面吹净，目视检查抛光后的粗磨成品的端面是否抛光完全，有无端面破损，如有抛光不完全继续抛光，直至抛光完全为止，然后将研磨夹具连同抛光后的粗磨成品放入超声波清洗机中震洗3min，再用气枪吹干，得到抛光成品；(5)卸料步骤：把研磨夹具上的光纤架取下，双手握盘目视检查抛光成品的端面是否平整光滑，如不符合要求即返回芯片抛光步骤再次处理，用内六角扳手将定位部上的螺丝松开并保证定位部间隙比抛光成品尺寸大后再将抛光成品垂直取出，如产品较难取出时，可用棉签轻轻将产品推出，用无尘布蘸无水乙醇将抛光产品表面残留的抛光液或其他脏污擦拭干净，然后用棉签轻轻擦拭抛光端面再将抛光成品放入芯片周转包装盒内；所述平面光波导分路器耦合包括对光耦合工序，所述对光耦合工序包括以下步骤：(1)将单纤装于六维调整架的夹具左侧，熔接机连接光源；(2)将所述抛光成品装设于六维调整架的夹具中部，移动台式放大镜至可以观察清楚的位置，扭动六维调整架左区X、Y、Z轴，直至台式放大镜中可以清楚的看到单纤与切割光纤，然后将三角反光镜装设于夹具右侧，移动台式放大镜，微调六维调整架左区以及放大镜直至反光镜出现清晰的单线和切割光纤景象，取下三角反光镜，将连接好光功率计的光线阵列装设于所述六维调整架的右侧，微调六维调整架左右区X、Y、Z轴直至光功率计显示数据最小，然后分别扭动所述六维调整架左、右区的X轴并在单纤与抛光成品的连接处以及光纤阵列与抛光陈品的连接处点胶固定，点胶完成后打开UV灯照射固化，观察固化完成后熄灭UV灯，取下连接好的单纤、抛光成品、光纤，得到单个光波导分路器；所述平面光波导分路器封装包括以下步骤：将裸纤钢管固定于工作台上，在裸纤钢管内部两侧点401胶，裸纤钢管内部中间点737胶，然后取与所述裸纤钢管相配合的胶塞并将胶塞放置于裸纤钢管内部两侧点胶处，保持胶塞外部与裸纤钢管边缘平齐，然后将所述单个光波导分路器放置于裸纤钢管内部中间点胶处，然后在胶塞表面点401胶，最后将裸纤钢管的盖子盖上并使胶塞与盖子粘接牢固；所述平面光波导分路器测试包括以下步骤：用光源线将光功率计归零，再将光源线和封装好的单个光波导分路器分别放置在熔接机两侧，保持单纤与所述光源线相对，启动熔接机将单纤与光源线对接，然后依次将每根光纤阵列的出纤放置在光功率计探头处并观察光功率计度数；所述平面光波导分路器包装包括以下步骤：将测试完成后的单个平面光波导分路器上贴上标签，10个平面光波导分路器固定在一起成为1扎，保持左侧为单线右侧为光纤阵列，10扎装于一盒内，或者5个平面光波导分路器固定在一起成为1扎，整齐的贴放在箱体内壁上并保持光纤阵列朝向箱体内侧中间部位，或者在箱体内放置与所述箱体相配合的泡棉，然后将若干个平面光波导分路器整齐扎设于所述泡棉上。