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纳米涂层用于光模块TOSA,防水防潮防盐雾,降低成本,提高良品率

派旗纳米 浏览次数:3060 分类:应用领域案例 分类:电子行业

随着5G的兴起,对高速光模块的需求越来越大,在高速长距离光模块中,激光器需要在一定的温度范围下工作,所以一般用半导体制冷片TEC给激光器进行控温,TEC控温原理是将外部环境的热量转移到内部器件上,如果内部器件的温度低于环境温度,则TEC周围易产生凝露现象,产生的凝露会使光器件短路而无法正常工作,目前常用的解决凝露的方法是将TEC和内部器件封装在陶瓷或金属管壳中,然后充氮气保护,使其处气密性的环境中,不受外界空气中潮气的影响。然而这种陶瓷或金属管壳成本占比非常高,且降价空间有限,在工序上需要昂贵的封装设备且工序非常复杂,良品率也并不高,所以封装成本相当高昂,而且封装在管壳中的光器件一旦出现问题则无法返修,只能报废。

鉴于上述提到的问题,派旗纳米提供了一种新型的防凝露的解决方案,可以使成本大幅度降低,并且使工序简单快速。深圳派旗纳米涂层采用低温等离子体化学气相沉积法(PECVD)给光模块内部各器件表面镀一层纳米厚度的高分子疏水膜层,PECVD法可以使高分子纳米膜层360o全方位覆盖到光模块各器件表面,使光模块内部各器件都处于高分子纳米膜层的保护中,因为高分子纳米膜层具有非常强的疏水效果,可以阻止空气中的水汽进入到器件表面,同时因为膜层是纳米厚度的,基本不会影响器件的导通,散热及光学等性能,所以可以完全替代陶瓷或金属管壳,同时省去后续的复杂封装工序,以及解决无法返修等问题。

 

派旗纳米涂层技术方案:将原来用的陶瓷或金属管壳换成普通的壳子,并配上易开关的盖子,这种普通的壳子只起安装固定和保护里面器件不受撞击的作用,不需要起密封防潮作用,然后将光器件(内部含TEC)焊接在壳子里面,与光模块PCBA主体连接好后整体放入到PECVD炉中,利用PECVD法将高分子疏水材料镀到光模块整体基材表面,使光模块主体PCBA和壳子中的光器件表面都覆盖一层纳米厚度的高分子疏水膜层。

 

这种防水新技术的原理是:将光模块PCBA主体及光器件(未加盖子)等整体放入到PEVCD镀膜设备内腔,内腔呈现负压状态,温度约40℃,在强电场作用下,腔体内的气体变成等离子体,等离子体是具有高反应活性的一类物质,这些等离子体会去轰击光模块整体基材表面,使基材表面带上等离子体,同时也会去轰击单体材料,使单体材料带上等离子体,这些单体材料就会与基材发生化学反应沉积为高分子纳米膜层,通过控制反应速率和单体材料进气量来控制膜层的厚度,根据防护需要沉积成不同厚度的高分子疏水纳米膜层。等镀完高分子膜层后再把盖子1盖上,最后组装成光模块成品。

派旗纳米涂层优势:采用PECVD法在光模块PCBA及光器件表面镀了一层高致密分子疏水纳米涂层,起到了防水防潮防盐雾的作用,即可完全替代传统应用的陶瓷或金属管壳,降低了光模块成本,同时省去了复杂封装工序。如果光器件出现了问题,还可以送去维修,且返修工序简单,而且光模块的PCBA将不需要再用其他三防处理,整个光模块的防护等级变得更高。总之采用这种新型防水技术可以使光模块成本低,防护更全面,工序更简单,良率更高,返修容易。

 

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