聚焦精密流體控制，破解行業(yè)工藝難題 — 拏云智能，流體技術(shù)專(zhuān)家

  隨著5G、AI算力和數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展，光模塊市場(chǎng)正在向1.6Tbps甚至更高速率轉(zhuǎn)型。高密度集成與信號(hào)完整性成為關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)，尤其是在光模塊的組裝中，透鏡的點(diǎn)膠工藝顯得尤為重要。

  由于1.6T光模塊的透鏡較小，透鏡之間的間距也非常小，因此，對(duì)點(diǎn)膠位置精度、膠量控制精度要求極高，以確保光信號(hào)的傳輸質(zhì)量。

  拏云智能科技（江蘇）有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：拏云智能）專(zhuān)注于精密流體控制解決方案，以多年技術(shù)和工藝積累，以及積極的行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新，不斷突破傳統(tǒng)點(diǎn)膠技術(shù)邊界，助力光通信產(chǎn)業(yè)工藝持續(xù)革新。

  以光模塊透鏡側(cè)邊固定保護(hù)膠為例，存在如下幾個(gè)工藝難點(diǎn)：

  1：工藝要求在兩個(gè)透鏡側(cè)邊點(diǎn)保護(hù)膠對(duì)透鏡進(jìn)行固定保護(hù)，透鏡本身較小，不超過(guò)1*0.8mm，兩個(gè)透鏡之間的間距只有約0.5mm，同時(shí)需要點(diǎn)盡可能多的膠以保證透鏡固定強(qiáng)度，同時(shí)側(cè)壁點(diǎn)完膠之后要求不能粘連，因此工藝要求沿著每個(gè)透鏡的邊緣進(jìn)行小于0.25mm的精準(zhǔn)點(diǎn)膠，中間保留一定的間隙。而常規(guī)最小針頭外徑在0.3mm，而噴膠方案存在散點(diǎn)導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢風(fēng)險(xiǎn)。

點(diǎn)膠效果圖

  2：透鏡底部之前已經(jīng)有UV膠填充，膠水邊緣和Lens邊緣灰度值很相似，導(dǎo)致無(wú)法精確抓取到Lens的邊界，進(jìn)而影響視覺(jué)定位精度。

  3.膠水本身特性難處理，膠水粘度800000cPs（25°），粘度非常高，且對(duì)外界環(huán)境溫度變化敏感，而該工藝對(duì)設(shè)備出膠精度控制非常嚴(yán)格，膠量微小的變化就直接影響點(diǎn)膠效果，導(dǎo)致斷膠或者連膠。

  4：因上述極限的工藝要求，對(duì)點(diǎn)膠設(shè)備機(jī)械精度、視覺(jué)精度、軟件控制算法要求都很高，點(diǎn)膠位置偏差要控制在±0.01mm以內(nèi)。

  拏云智能創(chuàng)新型解決方案

  1：專(zhuān)業(yè)的光學(xué)方案

  拏云智能擁有專(zhuān)業(yè)的光學(xué)和視覺(jué)團(tuán)隊(duì)，通過(guò)光學(xué)成像分析和上百次的打光實(shí)驗(yàn)，給出了效果良好的光學(xué)解決方案，通過(guò)高精度相機(jī)及遠(yuǎn)心鏡頭搭配環(huán)形光，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品清晰成像及精確定位。

光學(xué)方案打光效果

  由上圖可見(jiàn)，采用后者打光方案可有效規(guī)避產(chǎn)品底部膠水干擾問(wèn)題，且Lens邊界清晰可見(jiàn)，實(shí)現(xiàn)精確定位。

  2：定制超薄壁針頭

  針對(duì)該點(diǎn)膠工藝要求，項(xiàng)目組設(shè)計(jì)了高精密高拋光度針頭，內(nèi)徑0.15mm，壁厚僅為0.04mm，針頭長(zhǎng)度在1.9mm。有效解決無(wú)法下針及對(duì)針的問(wèn)題，從而保證出膠穩(wěn)定性。

  3：膠桶恒溫裝置

  項(xiàng)目組設(shè)計(jì)了膠水恒溫膠桶及控制機(jī)構(gòu)，避免環(huán)境溫度對(duì)膠水的影響。采用自研DP600型控制器，穩(wěn)定性較高，從而實(shí)現(xiàn)精確膠量控制，最終實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性出膠量，和良好的點(diǎn)膠效果。

  4：高精度平臺(tái)及五軸運(yùn)控算法

  設(shè)備采用大理石框架提高設(shè)備整體的機(jī)構(gòu)精度，減少形變。XY采用直線電機(jī)有效提升軸精度，搭載穩(wěn)定的五軸算法系統(tǒng)。整體設(shè)備動(dòng)態(tài)定位精度可精確控制在0.01mm以內(nèi)。保證了設(shè)備定位、點(diǎn)膠的精度。最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)、穩(wěn)定、高效的工藝處理方案。

設(shè)備精度展示

靜態(tài)精度

  靜態(tài)測(cè)試機(jī)械+視覺(jué)精度，測(cè)試結(jié)果為：X軸偏差在0.006mm以內(nèi)，Y軸偏差在0.006mm以內(nèi)

動(dòng)態(tài)精度

  動(dòng)態(tài)測(cè)試機(jī)械+視覺(jué)精度，測(cè)試結(jié)果為：X軸偏差在0.007mm以內(nèi)，Y軸偏差在0.007mm以內(nèi)。

  綜合應(yīng)用上述方案，最終實(shí)現(xiàn)了客戶工藝要求，達(dá)到了高精度，高穩(wěn)定性，并具備量產(chǎn)能力的解決方案。