一种SMT型光隔离器的制造方法与流程

一种smt型光隔离器的制造方法
技术领域
1.本发明涉及光隔离器技术领域，具体涉及一种smt型光隔离器的制造方法。


背景技术：

2.在光通讯器件光隔离器制备工艺中，smt型光隔离器的制作工艺是，采用胶水将陶瓷基板和磁块固化胶接的方式，磁块与陶瓷基板以及胶水的膨胀系数cte均不同，胶水的膨胀系数cte一般大于45x10-6 in/in℃、陶瓷基板和磁性材料的膨胀系数cte一般低于10x10-6 in/in℃，三种材料之间的膨胀系数相差较大；当高低温变化的时候，或者高低温变化剧烈的时候，陶瓷基板、磁性材料和胶水膨胀和收缩的比例都不同，导致胶水逐渐与陶瓷基板和磁性材料之间产生分离；在一些客户应用场景中，会将光学产品smt型光隔离器采用高温oven焊锡工艺，导致smt型隔离器经受从常温到230℃再到常温的剧烈温度变化，也有的客户将smt型光隔离器与其它光学元件组合后从常温25℃直接拿到170℃烤箱中烘烤然后再直接拿到室温25℃，承受的短时间温度剧变导致陶瓷基板与磁块之间的胶水开裂脱离，或者陶瓷基板与磁性材料之间的粘接力大幅降低。
3.另外，受到环境的影响也不同，如在水汽环境下，胶水的吸水率也要远大于陶瓷基板、磁性材料的吸水率；吸水后，胶水与陶瓷基板和磁性材料的粘接力大大减少。在光学产品应用环境下，高低温变化和环境均会对产品的可靠性产生重大影响，最终导致产品失效。
4.随着光通讯行业对光器件可靠性的要求日益提高，现在采用胶水将陶瓷基板和磁性材料胶接的工艺，无法满足这个高可靠性的要求。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种smt型光隔离器的制造方法，取代常规的陶瓷基板与磁性材料胶水固化胶接，具有工序简单，且能够获得高粘接力、高可靠性的smt型光隔离器的优势。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种smt型光隔离器的制造方法，所述smt型光隔离器包括：陶瓷基板，设置于所述陶瓷基板表面的金属表面，设置于所述金属表面上的磁性材料，以及，设置于所述磁性材料之间的光学元件隔离器core；
7.所述smt型光隔离器的制造方法包括以下步骤：
8.在所述陶瓷基板上按照图形化设计要求在指定区域镀制所述金属表面；
9.在所述磁性材料表面镀镍；
10.在所述陶瓷基板表面的所述金属表面上涂抹镀镍锡膏；
11.使用smt表面贴装工艺，将所述磁性材料抓取贴装到所述陶瓷基板的所述金属表面涂抹焊锡锡膏的区域，然后进行高温焊锡操作，使所述陶瓷基板与所述磁性材料焊锡焊接在一起，形成组合体；
12.采用胶水，将产品所需要尺寸的所述光学元件隔离器core与所述组合体进行粘结，组合成所述smt型光隔离器。
13.本发明进一步设置，在形成所述组合体后，将所述组合体进行清洗。
14.本发明进一步设置，所述指定区域为：所述陶瓷基板表面需要与所述磁性材料结合的部位。
15.本发明进一步设置，所述smt表面贴装工艺为pcba行业的smt表面贴装工艺。
16.本发明进一步设置，所述磁性材料获得的磁性方向与经过所述光学元件隔离器core的光路方向平行。
17.本发明进一步设置，所述进行高温焊锡操作为：过oven锡炉。
18.采用上述技术方案后，本发明有益效果为：
19.1、在本发明中，使用在陶瓷基板上按照图形化设计要求镀制金属表面，并采用焊锡工艺使金属表面与磁性材料焊接相结合的工艺，取代常规的陶瓷基板与磁性材料胶水固化胶接制作光隔离器的方法，可以制作出结构稳固可靠性更高的smt型光隔离器。
20.2、在本发明中，由于在陶瓷基板上镀制金属表面的工艺为成熟工艺，且陶瓷基板上的金属表面与磁性材料进行焊锡焊接的工艺为pcba电子工艺行业成熟工艺，且自动化成熟度高，制造成本远低于现有以人工方式采用胶水粘接陶瓷基板和磁性材料的工艺成本，将会有效推动smt型光隔离器成本的进一步降低，为更大规模化应用提供了有利条件。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是第一种smt型光隔离器的结构爆炸示意图；
23.图2是第二种smt型光隔离器的结构爆炸示意图；
24.图3是第三种smt型光隔离器的结构爆炸示意图；
25.图4是第四种smt型光隔离器的结构爆炸示意图；
26.图5是第一种smt型光隔离器的结构示意图；
27.图6是第二种smt型光隔离器的结构示意图；
28.图7是第三种smt型光隔离器的结构示意图；
29.图8是第四种smt型光隔离器的结构示意图,；
30.图9是本发明的工艺流程图。
31.附图标记说明：1、陶瓷基板；2、磁性材料；3、光学元件隔离器core；4、金属表面。
具体实施方式
32.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
33.本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
34.本实施例涉及一种smt型光隔离器的制造方法。
35.这里列举四种smt型光隔离器，请参照图1-图8，其中图1-图4分别为第一种、第二
种、第三种和第四种smt型光隔离器的结构爆炸示意图，图5-图8分别为第一种、第二种、第三种和第四种smt型光隔离器的结构示意图。该smt型光隔离器包括：陶瓷基板1，设置于陶瓷基板1表面的金属表面4，设置于金属表面4上的磁性材料2，以及，设置于磁性材料2之间的光学元件隔离器core3。
36.smt型光隔离器的制造方法包括以下步骤：请参考图9，
37.在陶瓷基板1上按照图形化设计要求在指定区域镀制金属表面4；
38.在磁性材料2表面镀镍；
39.在陶瓷基板1表面的金属表面4上涂抹镀镍锡膏；
40.使用smt表面贴装工艺，将磁性材料2抓取贴装到陶瓷基板1的金属表面4涂抹焊锡锡膏的区域，然后进行高温焊锡操作，使陶瓷基板1与磁性材料2焊锡焊接在一起，形成组合体；
41.将组合体进行清洗；
42.采用胶水，参考设计图纸，将产品所需要尺寸的光学元件隔离器core3与组合体进行粘结，组合成smt型光隔离器。
43.在本实施例中，磁性材料2获得的磁性方向与经过光学元件隔离器core3的光路方向平行。陶瓷基板1和磁性材料2的尺寸、陶瓷基板1上的金属表面4厚度，参考图纸要求进行制作。指定区域为：陶瓷基板1表面需要与磁性材料2结合的部位。smt表面贴装工艺为pcba行业的smt表面贴装工艺。进行高温焊锡操作具体为：过oven锡炉。
44.使用在陶瓷基板1上按照图形化设计要求镀制金属表面4，并采用焊锡工艺使金属表面4与磁性材料2焊接相结合的工艺，取代常规的陶瓷基板1与磁性材料2胶水固化胶接制作光隔离器的方法，可以制作出结构稳固可靠性更高的smt型光隔离器。
45.由于在陶瓷基板1上镀制金属表面4的工艺为成熟工艺，且陶瓷基板1上的金属表面4与磁性材料2进行焊锡焊接的工艺为pcba电子工艺行业成熟工艺，且自动化成熟度高，制造成本远低于现有以人工方式采用胶水粘接陶瓷基板1和磁性材料2的工艺成本，将会有效推动smt型光隔离器成本的进一步降低，为更大规模化应用提供了有利条件。
46.采用上述方法制备出结构稳固的smt型光隔离器，光学指标隔离度和插入损耗均符合业界标准要求。通过侧推力测试磁块与陶瓷基板1焊锡粘接力，均大于4倍军标粘接力(mil-std-883k最高要求2倍军标粘接力)，可靠性完全符合要求；同时，经过高温高湿和500个循环的高低温循环，磁性材料2与陶瓷基板1之间的粘接力也大于4倍军标粘接力，受环境变化影响极小，远好于经过高温高湿可靠性验证和500个循环的高低温循环可靠性验证条件下采用胶水粘接的工艺。
47.以上，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。