In 400G-, 800G- und höher-schnellen optischen Modulen übernimmt das Arrayed Waveguide Grating (AWG) die Wellenlängen-Multiplexing und -Demultiplexing. Die Polierqualität seiner Chip-Endfläche und der Zustand seiner Wellenleiterkanäle wirken sich direkt auf die Einfügedämpfung, die Rückflussdämpfung und die Kanalgleichmäßigkeit aus. Da AWG-Geräte von der F&E-Stichprobe zur Serienproduktion übergehen, ist die Frage, wie die Endflächenausbeute ohne Verlangsamung der Linie kontrolliert werden kann, zu einem gemeinsamen Anliegen für Hersteller geworden. Basierend auf Massenproduktionserfahrung bietet Shenzhen Xingte Technology Co., Ltd. einen Ansatz, der sich auf die automatisierte In-line-Inspektion konzentriert.
1. Wie Endflächenfehler die optische Leistung beeinflussen
Kratzer, Absplitterungen, Verunreinigungen und Wellenleiterschäden an der Endfläche des AWG-Chips mögen wie mikrometergroße Erscheinungsfehler aussehen, aber sie werden im optischen Pfad verstärkt: Kratzer und Absplitterungen verursachen Streuung und zusätzlichen Verlust, Verunreinigungen und Restpartikel verändern die Endflächenreflexion, und Schäden am Rand des Wellenleiterkanals können die Lichtausbreitung innerhalb des Kanals beeinträchtigen. Wenn defekte Chips in die nachgeschaltete Kopplung und Verpackung gelangen, wird das Problem oft erst bei der Prüfung fertiger Module festgestellt, wenn die Nacharbeitskosten weit über dem Aufwand für die frühzeitige Erkennung liegen.
2. Grenzen der manuellen visuellen Inspektion
Die traditionelle Qualitätskontrolle von Endflächen beruht darauf, dass Bediener jeden Chip unter einem Mikroskop visuell untersuchen. Dies kann bei kleinen Chargen funktionieren, birgt aber in der Massenproduktion drei Schwächen: Fehler sind im Mikrometerbereich und werden durch Ermüdung leicht übersehen; verschiedene Bediener wenden unterschiedliche Toleranzen auf denselben Kratzer oder Fleck an, so dass die Beurteilungskriterien abweichen; und die langwierige visuelle Inspektion bindet Arbeitskräfte, während die Ergebnisse schwer strukturiert zu erfassen sind, was die spätere Rückverfolgbarkeit und Prozessanalyse erschwert.
3. Wo die automatisierte In-line-Inspektion in der Linie angesiedelt ist
Für die Massenproduktion sollte die AWG-Endflächeninspektion als In-line-Qualitätsstation eingebettet werden, die nach dem Feinschleifen und Reinigen und vor der Kopplung an das Faserarray platziert wird. Nach dem Polieren durchläuft jedes Gerät eine hochvergrößerte Bildgebung und KI-Interpretation: Gute Teile fließen zur Kopplung, während defekte Teile automatisch abgelehnt und nach Ursache gekennzeichnet werden. Dies verhindert, dass defekte Chips Nacharbeit bei der Kopplung verursachen, und hält die Inspektionszykluszeit mit den vorgelagerten und nachgelagerten Schritten synchron, so dass sie kein Engpass in der Linie wird.
4. Inspektionsstandards und Qualitätsrückverfolgbarkeit
Die In-line-Inspektion muss Endflächenqualitätsstandards in ausführbare Beurteilungsregeln umwandeln. Die Maschine integriert Inspektionskriterien und wendet separate Regeln für Kratzer, Absplitterungen, Verunreinigungen und Wellenleiterschäden an, so dass jedes Gerät nach demselben Standard beurteilt wird. Inspektionsbilder und -ergebnisse werden chargenweise archiviert und automatisch gemeldet und können mit dem MES der Linie integriert und mit Los- und Prozessinformationen verknüpft werden. Wenn ein Problem beim Kunden oder während der Prüfung auftritt, können die entsprechenden Endflächeninspektionsaufzeichnungen schnell zurückverfolgt werden.
5. Wichtige Auswahlkriterien
Bei der Auswahl von AWG-Endflächeninspektionsgeräten sollten Hersteller vier Dimensionen bewerten: ob die Mikroskopauflösung für die mikrometergroßen Defekte ausreicht, die ihre Produkte erkennen müssen; ob die KI-Defektbibliothek die tatsächlich in ihrem Prozess auftretenden Defekttypen abdeckt und ob die Beurteilungskriterien nach Produktspezifikation angepasst werden können; ob die Daten automatisch archiviert und mit dem MES zur Unterstützung der Rückverfolgbarkeit integriert werden; und ob die Vorrichtung einen schnellen Wechsel zwischen verschiedenen AWG-Chip-Spezifikationen für die gemischte Modellproduktion unterstützt. Shenzhen Xingte Technology Co., Ltd. bietet integrierte intelligente Geräte wie AWG-Endflächeninspektion und automatische Kopplung für die Produktion von Hochgeschwindigkeits-Glasfasermodulen an und hilft Herstellern, die Kontrolle der Endflächenausbeute sowohl solide als auch detailliert zu gestalten.
