COB 是当前 400G/800G 主流高速光模块封装方案,VCSEL 阵列芯片直接贴装在 PCB 高速载板,集成 FA 光纤阵列、微型透镜、FPC 排线。整条产线有多处不可省略的等离子预处理节点,直接决定耦合良率与长期老化可靠性。

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COB 标准简化工艺流程

PCB 载板 SMT 贴片 → 等离子清洗① → VCSEL/TIA 芯片固晶 → 固化 → 等离子清洗② → 引线键合 → FA 光纤阵列预处理 → 等离子清洗③ → 透镜耦合、光纤阵列点胶 → LCP 支架组装 → 等离子清洗④ → 整体灌封 / 密封 → 光学性能、老化测试

工位①:PCB 载板 SMT 之后、芯片固晶前

处理对象:PCB 高速载板芯片贴装区域、焊盘
污染物:SMT 助焊剂残留、阻焊树脂残渣、板面微量油污
工艺目标:清除有机杂质,提升银胶铺展能力,防止大功率工作下芯片脱晶、散热空洞、温升超标。

工位②:芯片固化完成、金线键合前(核心工位)

处理对象:光芯片电极焊盘、PCB 键合焊盘
污染物:划片残留有机物、焊盘氧化层

工艺目标:氩氢等离子温和去氧化,保证金线稳定冶金结合,减少虚焊、高速信号阻抗漂移、眼图畸变。

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工位③:FA 光纤阵列、透镜耦合点胶前

处理对象:FA 光纤阵列 V 槽、微型透镜、耦合区域 PCB 板面
污染物:光纤研磨陶瓷粉尘、镜片表面纳米油污
工艺目标:等离子深入狭小 V 槽清除亚微米粉尘;活化粘接界面,UV 耦合胶充分浸润,避免冷热循环光纤移位、透镜滑移,稳定光路回波损耗。

工位④:外壳、支架密封灌封前等离子活化

处理对象:LCP 透镜支架、塑胶密封件、壳体粘接区域
污染物:注塑脱模剂、组装过程吸附杂质
工艺目标:提升惰性塑胶表面能,密封胶无缩边,杜绝模组漏光、水汽侵入造成光路失效。

COB 量产工艺方案建议

高端 800G COB 全自动产线优选在线自动化微波等离子清洗机;推荐标准配套流程:USC 干式超声波除尘 → 微波等离子清洗 → 水滴角抽检,形成品质闭环管控。

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总结

COB 产线耦合良率波动、光纤移位、芯片脱晶等问题,合理规划等离子工位即可显著改善。可根据产线自动化布局定制轨道式在线等离子设备,免费寄样测试工艺效果,欢迎各大高速光模块封装厂对接!