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光模块的气密封装技术与氦质谱检漏.docx
资料介绍
光模块的气密封装技术与氦质谱检漏
引言
气密封装是光模块保护光芯片免受环境侵蚀的关键工艺，通过金属壳体或陶瓷壳体的密封焊接，将光芯片与外界环境隔离。2026年，气密封装在高速光模块和军用光模块中仍广泛应用，漏率指标需控制在5×10⁻⁸atm·cc/s以下。氦质谱检漏是气密封装质量检测的标准方法，可精确定量检测封装的泄漏率。随着COB封装和塑封技术的发展，气密封装在部分光模块中已被非气密封装替代，但在高可靠性要求的场景中仍不可替代。
气密封装原理
密封结构
气密封装通过金属壳体或陶瓷壳体将光芯片密封在内部，壳体内部填充氮气或干燥空气，防止湿气、腐蚀性气体和颗粒进入模块内部。
气密封装是光模块在恶劣环境条件下可靠工作的保障，在电信级和军用光模块中，气密封装是标准要求。气密封装的漏率需控制在5×10⁻⁸atm·cc/s以下，相当于每年泄漏的气体体积小于0.001cm³。
密封材料
1. 可伐合金：CTE与玻璃和陶瓷匹配，是气密封装的标准壳体材料
2. 陶瓷：高绝缘性，高可靠性，在高速光模块中应用
3. 不锈钢：强度高，耐腐蚀，在特殊环境中应用
焊接密封
激光焊接
激光焊接是气密封装的标准密封工艺，通过高能激光束将金属壳体熔化焊接，形成连续的焊缝。激光焊接的热影响区小，密封质量高。
平行缝焊
平行缝焊通过滚轮电极在壳体接缝处施加电流，将壳体焊接密封，适合批量生产。
氦质谱检漏
检测原理
氦质谱检漏将模块置于氦气环境中，通过质谱仪检测从模块内部泄漏出的氦气分子，定量测量泄漏率。氦气分子小，穿透能力强，可检测极微小的泄漏。
密封性能
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