【科普】光模块的主要几种器件的特征与光模块封装清洗剂介绍

一、光模块是什么？

光模块英文名叫Optical Module，是光通信领域的核心器件之一，搭配以太网交换机广泛应用于数据中心。光模块工作在物理层，实现光电转换：把光信号变成电信号，把电信号变成光信号。因此也被称为通信界的魔法师。

光模块虽然看似简单，但实现过程的技术含量并不低。准确来说，光模块是多种模块类别的统称，具体包括：光接收模块，光发送模块，光转发模块和光收发一体模块等。我们常说的光模块，一般是指光收发一体模块。

光模块里用到的芯片可分为光芯片和电芯片，其中激光器、探测器是属于光芯片、放大器、驱动芯片和复用/解复用器件(MUX/DEMUX)等属于电芯片。

光收发一体模块由光发射器件（TOSA，含激光器）、光接收器件（ROSA，含光探测器）、主控电路板（PCBA）、外壳和光（电）接口等部分组成。

2、激光二极管驱动芯片(LDD，Laser Diode Driver)：将CDR的输出信号，转换成对应的调制信号，驱动激光器发光。不同类型的激光器需要选择不同类型的LDD芯片。在短距的多模光模块中（例如100G SR4），一般来说CDR和LDD是集成在同一个芯片上的。驱动芯片原厂有Lumentum、高意、艾迈斯欧司朗、三菱电机、iC-Haus、德州仪器、亚德诺/美信、MACOM、优迅、源杰科技、飞昂创新、傲科光电、光梓、英思嘉、亿芯源、芈图光电、嘉纳海威等。

3、光发射器件（TOSA，含光激光器芯片）：实现电/光转换，主要包括激光器、MPD、TEC、隔离器、Mux、耦合透镜等器件，有TO-CAN、Gold-BOX、COC、COB等封装形式。对应用在数据中心的光模块，为了节省成本，TEC、MPD、隔离器都不是必备项。Mux也仅在需要波分复用的光模块中。此外，有些光模块的LDD也封装在TOSA中。TOSA原厂有博通、美满/INPHI、MACOM、Albis、三菱电机、滨松、First Sensor、京都半导体、Excelitas、芯耘光电、优迅、光创联、英思嘉、洪芯、三优、易飞扬、天孚通信、聚飞、翔通、杰微、艾锐光电等。

激光器芯片，按出光结构可进一步分为面发射芯片和边发射芯片，面发射芯片包括VCSEL芯片，边发射芯片包括FP、DFB和EML芯片。激光器芯片原厂有高意、Lumentum、MACOM、IPG、艾迈斯欧司朗、光迅、索尔思、长光华芯、源杰、度亘激光、仟目激光、仕佳光子、敏芯、中科光芯、光安伦、芯思杰、光隆科技、华芯半导体、华辰芯光等。

PD用于短距、中距的光模块，PD原厂滨松、瑞萨、SIFOTONICS、MACOM、三安、芯思杰、光森、敏光等；APD主要应用于长距光模块，APD原厂有滨松、First Sensor、Excelitas、瑞萨、三安、芯思杰、光森、敏光、苏纳光电等。

8、数据处理芯片（DSP）：负责底层软件的运行、光模块相关的DDM功能监控及一些特定的功能。DDM监控主要实现对温度、Vcc电压、Bias电流、Rx power、Tx power 5个模拟量的信号进行实时监测，通过这些参数判断光模块的工作状况，便于光通信链路的维护。DSP芯片原厂有博通、美满/INPHI、MAXLINEAR、Lumentum、Credo、NTT、MultiPhy、思科/Acacia、海信宽带、橙科、芯速联、飞昂创新、飞思灵等。

9、外壳和光（电）接口。外壳和光（电）接口原厂有住友电工、肖特、京瓷、凡谷、意华、中航天成、伊丰电子、圣达、宏钢、中瓷、三环、东田、裕华达、光盛通、瑞源精密、星河精密等。

中国拥有全球最大的光通信市场，约占全球25%-30%左右的市场份额。但我国光通信器件厂商多以民营中小企业为主，主要集中在中低端产品的研发制造，高端芯片还严重依赖进口。值得注意的是，近年来国内光模块厂商愈发意识到核心技术自主可控的重要性，不断向上游光电芯片领域进军，力求掌握核心技术，在高端光模块领域与国外厂商展开竞争。

三、光模块封装清洗剂（光模块PCBA清洗、光模块芯片清洗）介绍

功率器件芯片封装清洗：

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。

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。

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。