Russian
| Клиент | Производитель оптических модулей уровня 2 (имя не разглашается по NDA) |
|---|---|
| Местоположение | Восточный Китай |
| Производство | Субмодули TOSA и ROSA для трансиверов 100G / 400G |
| Оборудование | Водяное охлаждение светодиодной УФ-системы отверждения CG-CT5-20050-1200W, окно 200 x 50 мм, 365 нм |
| Результат | Цикл отверждения от 45 с до 12 с, выход годных с первого раза от 92% до 99,2%, повышение температуры ниже 10°C |
Заказчик производит субмодули TOSA и ROSA для трансиверов центров обработки данных 100G и 400G. Каждый модуль проходит несколько этапов УФ-склеивания: коллиматорная линза фиксируется после активного выравнивания, волоконный массив заливается на планарную световодную схему, а фотодиодный кристалл прикрепляется к подложке. Слои клея тонкие, но они должны достичь полной прочности до того, как модуль будет перемещен дальше, поэтому этап отверждения определяет темп всей линии. Их линия использовала ртутную лампу мощностью 6 кВт над индексирующим конвейером, и выход годных терялся именно там, где модуль должен был быть закончен.
- Медленное отверждение стало узким местом. Каждый модуль требовал 45 секунд под лампой, что ограничивало производительность линии до 60 модулей в час.
- Тепло от лампы смещало оптику. Ртутная лампа излучает инфракрасное излучение, поэтому субмодуль и корпус линзы нагревались во время экспозиции и оседали после охлаждения. Примерно 5% модулей выходили за пределы допуска по выравниванию и должны были быть доработаны или списаны.
- Нестабильная интенсивность. Выходная мощность снижалась по мере износа лампы, что требовало повторной валидации рецептуры каждые несколько недель и новой квалификации процесса после каждой замены лампы примерно каждые 1000 часов.
- Нагрузка на чистую комнату. Генерация озона, тепловая нагрузка 6 кВт и занимаемая длина линии 1,8 м – все это работало против производственной команды.
Мы поставили одну УФ-систему отверждения CG-CT5-20050-1200W с водяным охлаждением и соответствующий чиллер, установленный непосредственно на выходе станции выравнивания вместо отдельной камеры отверждения. Головка обеспечивает 18 Вт/см² через окно 200 x 50 мм при 365 нм, что соответствует фотоинициаторной системе оптического клея заказчика и шагу лотка модуля, поэтому полный ряд отверждается за один проход.
Выходная мощность регулируется от 0% до 100% с помощью источника постоянного тока, а головка взаимосвязана с ПЛК конвейера, поэтому экспозиция начинается только тогда, когда лоток находится в положении. Рабочее расстояние было установлено на 30 мм и проверено радиометром в девяти точках по всему окну перед первым производственным запуском.
- Аудит клея и длины волны. Мы рассмотрели технические характеристики клея с инженером-технологом и подтвердили 365 нм как наиболее глубокий вариант полного отверждения для клея линзы и волоконного массива. 385 нм и 395 нм остаются доступными для будущих чернил и покрытий.
- Испытание на линии. Двадцать модулей были отверждены при 100% мощности в течение 12 секунд, и все двадцать прошли тест на сдвиг заказчика на адгезию, глубину отверждения и смещение выравнивания.
- Блокировка рецептуры и наращивание мощности. Были зафиксированы две рецептуры: 12 секунд при 70% для склеивания линз и 20 секунд при 50% для заливки волоконного массива, где более медленное отверждение снижает напряжение усадки. Две недели 100% инспекции сопровождались выборкой по AQL.
| Метрика | До (ртутная лампа 6 кВт) | После (светодиодная CT5 1200 Вт) |
|---|---|---|
| Цикл отверждения на модуль | 45 с | 12 с |
| Выход годных с первого раза | 92% | 99,2% |
| Повышение температуры подложки | около 45°C | ниже 10°C |
| Смещение выравнивания за пределы допуска | 5% | 0,4% |
| Потребляемая мощность станции отверждения | 6 кВт | 1,2 кВт в среднем |
| Срок службы лампы | 1000 ч | 20 000 ч |
| Время разогрева | 5 минут | мгновенное включение/выключение |
| Занимаемая площадь станции отверждения | 1,8 м | 0,6 м |
Производительность выросла с 60 до 180 модулей в час при том же количестве персонала, а цикл доработки выравнивания почти исчез. Поскольку головка потребляет энергию только тогда, когда лоток находится в положении, измеренное энергопотребление на станции отверждения снизилось примерно на 80%.
- Полное отверждение за один проход. 18 Вт/см² при 365 нм отверждают полный слой клея за 12 секунд, поэтому головка устанавливается в линию на выравнивателе вместо отдельной печи.
- Холодный свет защищает выравнивание. Отсутствие инфракрасного излучения означает, что корпус линзы и субмодуль остаются размерно стабильными во время экспозиции, что является основной причиной снижения смещения выравнивания.
- Воспроизводимая интенсивность. Источник постоянного тока поддерживает заданный уровень в течение всей смены, поэтому рецептура, проверенная месяцами ранее, по-прежнему соответствует производству.
- Окно соответствует лотку. 200 x 50 мм покрывает полный ряд модулей, и окно может быть настроено для других конфигураций лотков.
"Мы опасались, что светодиодная головка мощностью 1200 Вт не отвердит наш клей так же глубоко, как ртутная лампа. Данные радиометра и тест на сдвиг развеяли это опасение за один день. Чего мы не ожидали, так это того, насколько улучшится выход годных по выравниванию, как только исчезнет тепло." — Менеджер по технологическому процессу
Если ваша линия отверждает оптический клей или заливает волоконные массивы, отправьте нам тип клея, подложку и целевое время цикла для рекомендации испытаний.