隨著光模塊邁向 400G / 800G / 1.6T 時(shí)代，其對封裝精度、可靠性與一致性的要求被推向新的高度。高速光模塊的器件小型化、焊盤密度提升，使傳統(tǒng)SMT貼片設(shè)備在力控、對位精度、姿態(tài)穩(wěn)定性、循環(huán)一致性等核心指標(biāo)上的不足被進(jìn)一步放大。

1.6T高速光模塊需求增加

本文結(jié)合光模塊實(shí)際制造問題，從行業(yè)痛點(diǎn)出發(fā)，深度解析國奧科技直線旋轉(zhuǎn)電機(jī)如何通過核心技術(shù)與真實(shí)工程數(shù)據(jù)，解決貼裝應(yīng)力過沖、振動(dòng)偏移、拋料以及芯片隱裂（Micro-crack）等關(guān)鍵問題，為制造企業(yè)突破 SMT良率瓶頸提供可量化的技術(shù)路徑。

國奧科技ZR電機(jī)LRS1325 SMT貼裝案例

隨著 AI 大模型帶來的算力競爭全面加速，全球數(shù)據(jù)中心在 400G/800G 向 1.6T 升級的過程中，對高速度光模塊的需求進(jìn)入快速放量階段。同時(shí)，5G/6G 網(wǎng)絡(luò)部署、云計(jì)算普及、光纖到戶升級等多場景也帶動(dòng)光模塊需求持續(xù)增長。

根據(jù)市場研究公司MarketsandMarkets Research Private Ltd. 發(fā)布數(shù)據(jù)顯示：

2024年全球光模塊市場規(guī)模為136億美元，預(yù)計(jì)將從2025年的156億美元增長至2029年的250億美元，預(yù)測期間復(fù)合年增長率為13.0%。

光模塊 SMT 貼片難點(diǎn)1

傳統(tǒng)貼裝系統(tǒng)機(jī)械瓶頸→ 振動(dòng)位移 / 落點(diǎn)偏差 / 拋料

但傳統(tǒng) SMT 貼片系統(tǒng)通常采用“伺服馬達(dá)+滾珠絲桿”多機(jī)構(gòu)堆疊控制系統(tǒng)，在高速循環(huán)中存在背隙、機(jī)械耦合誤差、慣性大及多軸協(xié)同響應(yīng)慢等固有問題，在高速貼裝循環(huán)中易引發(fā)振動(dòng)，導(dǎo)致元件落點(diǎn)偏移、姿態(tài)不穩(wěn)甚至拋料，這已成為影響高速光模塊 SMT貼裝良率的核心痛點(diǎn)。

國奧科技ZR電機(jī)對策

Z+R雙軸集成&Z軸位移與θ角度同步補(bǔ)償

創(chuàng)新性ZR雙軸集成設(shè)計(jì)+ 同時(shí)實(shí)現(xiàn)Z軸位移與θ角度補(bǔ)償，極大消減機(jī)械缺陷，從源頭上為微米級精準(zhǔn)穩(wěn)定貼裝提供技術(shù)支持。

?10mm超薄機(jī)身，適應(yīng)光模塊高密度貼片；

?無背隙，無機(jī)械耦合誤差；

?Z軸自重由電磁系統(tǒng)主動(dòng)補(bǔ)償，消除慣性沖擊；

?Z軸位移與θ角度同步補(bǔ)償；

?徑向偏擺：±1μm；

?直線重復(fù)定位精度：±1μm ；

?旋轉(zhuǎn)重復(fù)定位精度：±0.01°；

?高響應(yīng)驅(qū)動(dòng)，支持高頻姿態(tài)修正；

16mm厚度50mm大行程ZR電機(jī)LRS1650徑向跳動(dòng)測試結(jié)果：±1μm

16mm厚度50mm大行程ZR電機(jī)LRS1650直線重復(fù)定位精度測試結(jié)果：±1μm

10mm薄款ZR電機(jī)LRS1025旋轉(zhuǎn)重復(fù)定位精度測試結(jié)果：±0.01°

→ 同時(shí)攻克了高精度定位與高速穩(wěn)定運(yùn)行兩大挑戰(zhàn)，從根源上避免了因?qū)ξ黄茖?dǎo)致的短路/開路風(fēng)險(xiǎn)，并有效降低高速貼裝中的拋料率與落點(diǎn)偏差，全面提升產(chǎn)線良率與可預(yù)測性。

光模塊 SMT 貼片難點(diǎn)2

貼裝應(yīng)力過沖 → 芯片內(nèi)部隱裂

行業(yè)研究表明，不當(dāng)?shù)馁N裝應(yīng)力是導(dǎo)致芯片元件早期失效的主要誘因之一。

高速貼片時(shí)，吸嘴與芯片/元件與焊盤接觸瞬間常出現(xiàn)瞬時(shí)沖擊力（力峰值）極易在硅晶格內(nèi)部形成微觀裂紋（隱裂）。這些損傷在初期難以檢測，卻會在后續(xù)熱循環(huán)、電應(yīng)力或長期工作中擴(kuò)展，最終引發(fā)功能失效。

傳統(tǒng)絲桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的根本缺陷在于其高慣性、大機(jī)械間隙及剛性接觸的特性，導(dǎo)致其在高貼裝過程中容易出現(xiàn)瞬時(shí)沖擊力、力控重復(fù)性與一致性差等問題。

國奧科技ZR電機(jī)對策

國奧科技ZR電機(jī)對策：±0.01N 力控 +軟著陸功能

提供開環(huán)力控模式與高動(dòng)態(tài)閉環(huán)力控模式，支持對接觸速度、貼裝力度、保壓時(shí)間等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行獨(dú)立編程，輕松適應(yīng)多品種、小批量的生產(chǎn)特點(diǎn)。在最終接觸段，系統(tǒng)主動(dòng)切換為低速、低力的精確控力模式。

?提供開環(huán)/閉環(huán)力控方案，力控精度±0.01N；

?力控閉環(huán)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，無機(jī)械沖擊峰值；

?“軟著陸”功能，保護(hù)敏感元器件；

?速度、力度等可編程設(shè)置，靈活應(yīng)對光模塊不同元器件SMT貼片需求；

閉環(huán)電機(jī)LRS2040力控效果：20g±1g

→高精度動(dòng)態(tài)力控、可編程的智能化設(shè)置及軟著陸功能，將貼裝過程從一個(gè)潛在的“破壞性環(huán)節(jié)”轉(zhuǎn)變?yōu)榭深A(yù)測、可控制的可靠性保障環(huán)節(jié)。貼裝頭以幾乎以“無沖擊”的方式接觸芯片和焊盤，極大避免貼裝應(yīng)力過沖，為光模塊制造商的高價(jià)值芯片貼裝良率提供保障方案。

審核編輯 黃宇