Ein Arrayed Waveguide Grating (AWG) ist eine Schlüsselkomponente, die in optischen Hochgeschwindigkeitsmodulen zur Wellenlängenmultiplexierung und -demultiplexierung eingesetzt wird. Die Verarbeitungsqualität seiner Chipendfläche und seiner Wellenleiterkanäle beeinflusst direkt die optische Kopplungseffizienz und die Konsistenz von Kanal zu Kanal. Shenzhen Xingte Technology Co., Ltd. hat eine AWG-Endflächeninspektionsmaschine für die AWG-Massenproduktion entwickelt, die auf hochvergrößerter Mikroskopie und KI-Bildalgorithmen basiert, um die Chipendfläche und die Wellenleiterkanäle berührungslos zu inspizieren und die Erkennung von Defekten auf Mikrometerskala in einen automatisierten Qualitätskontrollprozess zu integrieren.
1. Gängige Arten von AWG-Endflächendefekten
Während des Zerkleinerns, Polierens und Reinigens von AWG-Chips ist die Endfläche anfällig für Kratzer, Absplitterungen, Verunreinigungen und Wellenleiterschäden. Diese Defekte sind typischerweise nur wenige Mikrometer groß und schwer mit bloßem Auge oder mit einer einfachen Lupe zuverlässig zu erkennen, können aber zu erhöhten Einfügedämpfungen, abnormalen Rückreflexionen oder Übersprechen zwischen den Kanälen führen. Die Platzierung einer speziellen Endflächeninspektionsstation auf der Produktionslinie zur objektiven Beurteilung des Zustands der Endfläche jedes Chips ist daher eine Voraussetzung für den Schutz der nachgeschalteten Koppelausbeute.
2. Workflow für hochvergrößerte Mikroskopie und KI-Inspektion
Die Maschine erfasst klare Bilder der AWG-Chipendfläche durch ein hochvergrößerndes Mikroskopiesystem, und ihre integrierten KI-Bildalgorithmen interpretieren die aufgenommenen Bilder automatisch. Basierend auf eingebetteten Inspektionskriterien klassifiziert das System automatisch Endflächenkratzer, Absplitterungen, Verunreinigungen und Wellenleiterschäden und gibt ein Bestanden- oder Nicht-Bestanden-Ergebnis aus. Im Vergleich zur manuellen visuellen Inspektion fixiert die KI-Interpretation die Beurteilungskriterien für eine bestimmte Teilenummer und reduziert Fehlklassifizierungen, die durch Unterschiede in der Erfahrung des Bedieners verursacht werden.
3. Geometrische Messung von Kanalposition und -abstand
Über die Erkennung von Aussehensfehlern hinaus kann die Maschine gleichzeitig wichtige geometrische Parameter wie Kanalposition und Kanalabstand messen. Geometriedaten werden zusammen mit den Defektbildern gespeichert, sodass Prozessingenieure beurteilen können, ob sich das Zerkleinern oder Polieren verschoben hat, und die Daten als Referenz für die nachfolgende Koppelausrichtung mit Faserarrays verwenden können. Die Endflächeninspektion dient somit nicht nur als Aussehenskontrolle, sondern auch als Eingabe für die Optimierung von Closed-Loop-Prozessen.
4. Berührungslose Inspektion zur Vermeidung von Sekundärschäden
Die Endfläche des AWG-Chips ist eine optische Spiegelfläche. Konventionelle Kontaktmessungen, bei denen Sonden oder Vorrichtungen sich der Endfläche nähern, können neue Kratzer, Eindrücke oder Ölverunreinigungen verursachen. Die Maschine verwendet eine berührungslose Inspektionsmethode, bei der die optische Linse die Oberfläche des Geräts niemals berührt und so Sekundärschäden durch das Design vermeidet. Sie eignet sich daher für die Platzierung nach dem Feinschleifen und vor dem Koppeln und Montieren, wo der Zustand der Endfläche besonders empfindlich ist.
5. Schneller Werkzeugwechsel und kontinuierliche Stapelinspektion
Die Werkzeugaufnahme unterstützt einen schnellen Wechsel und ist mit mehreren AWG-Chip-Spezifikationen kompatibel, wodurch Einrichtungs- und Ausrichtungszeiten reduziert werden, wenn eine Linie zwischen verschiedenen Teilenummern wechselt. Nach der Einrichtung unterstützt die Maschine die kontinuierliche Stapelinspektion, wobei Bildgebung, Interpretation und Ergebnisabgabe Teil für Teil abgeschlossen werden. Ihr Tempo entspricht den Online-Qualitätskontrollanforderungen der AWG-Produktion von optischen Hochgeschwindigkeitsmodulen und vermeidet die verpassten Erkennungen und Zykluszeit-Engpässe, die mit manuellen Stichproben verbunden sind.
6. Datenspeicherung und MES-Integration
Jedes Inspektionsbild und jedes Beurteilungsergebnis wird automatisch archiviert, und Inspektionsberichte werden stapelweise ausgegeben. Die Daten können in das MES der Linie integriert und mit Chargennummern und Prozessinformationen verknüpft werden, sodass jedes Qualitätsproblem auf ein bestimmtes Zeitfenster und eine bestimmte Ausrüstung zurückgeführt werden kann. Shenzhen Xingte Technology Co., Ltd. liefert weiterhin intelligente Geräte für die Endflächeninspektion, Kopplung und Montage für die Massenproduktion von optischen Komponenten und hilft Kunden, die Endflächenqualitätskontrolle in ein quantifizierbares und rückverfolgbares System auf Linienebene zu integrieren.
