Mạng lưới ống dẫn sóng được sắp xếp (AWG) là một thành phần thụ động quan trọng được sử dụng trong các mô-đun quang tốc độ cao để thực hiện ghép kênh và tách kênh theo bước sóng. Chất lượng xử lý mặt cuối chip và các kênh ống dẫn sóng của nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả ghép nối quang và tính nhất quán giữa các kênh. Công ty TNHH Công nghệ Xingte Thâm Quyến đã phát triển một máy kiểm tra mặt cuối AWG cho sản xuất hàng loạt AWG, dựa vào hình ảnh kính hiển vi độ phóng đại cao và thuật toán hình ảnh AI để thực hiện kiểm tra không tiếp xúc mặt cuối chip và các kênh ống dẫn sóng, đưa việc phát hiện lỗi mặt cuối ở cấp độ micromet vào quy trình kiểm soát chất lượng tự động.
1. Các loại lỗi mặt cuối AWG phổ biến
Trong quá trình cắt, đánh bóng và làm sạch chip AWG, mặt cuối dễ bị trầy xước, sứt mẻ, nhiễm bẩn và hư hỏng ống dẫn sóng. Các lỗi này thường có kích thước vài micromet và khó nhận biết một cách đáng tin cậy bằng mắt thường hoặc kính lúp thông thường, nhưng chúng có thể gây ra tổn thất chèn tăng lên, phản xạ ngược bất thường hoặc nhiễu xuyên kênh. Việc đặt một trạm kiểm tra mặt cuối chuyên dụng trên dây chuyền sản xuất để đánh giá khách quan tình trạng mặt cuối của mỗi chip do đó là điều kiện tiên quyết để bảo vệ năng suất ghép nối ở các công đoạn sau.
2. Quy trình kiểm tra bằng kính hiển vi độ phóng đại cao và AI
Máy chụp ảnh rõ nét mặt cuối chip AWG thông qua hệ thống hình ảnh kính hiển vi độ phóng đại cao, và các thuật toán hình ảnh AI tích hợp của nó sau đó diễn giải các hình ảnh thu được một cách tự động. Dựa trên các tiêu chí kiểm tra được nhúng, hệ thống tự động phân loại các vết trầy xước, sứt mẻ, nhiễm bẩn và hư hỏng ống dẫn sóng trên mặt cuối, và đưa ra kết quả đạt hoặc không đạt. So với kiểm tra bằng mắt thường, diễn giải bằng AI cố định các tiêu chí đánh giá cho một mã bộ phận nhất định và giảm thiểu phân loại sai do sự khác biệt về kinh nghiệm của người vận hành.
3. Đo lường hình học vị trí và khoảng cách kênh
Ngoài việc nhận dạng lỗi ngoại quan, máy còn có thể đồng thời đo lường các thông số hình học quan trọng như vị trí kênh và khoảng cách kênh. Dữ liệu hình học được lưu trữ cùng với hình ảnh lỗi, vì vậy các kỹ sư quy trình có thể đánh giá xem việc cắt hoặc đánh bóng có bị dịch chuyển hay không, và sử dụng dữ liệu làm tham chiếu cho việc căn chỉnh ghép nối tiếp theo với mảng sợi quang. Do đó, kiểm tra mặt cuối không chỉ đóng vai trò là sàng lọc ngoại quan mà còn là đầu vào cho việc tối ưu hóa quy trình vòng kín.
4. Kiểm tra không tiếp xúc để tránh hư hỏng thứ cấp
Mặt cuối chip AWG là một bề mặt gương quang học. Phương pháp đo tiếp xúc thông thường, trong đó các đầu dò hoặc vật cố định tiếp cận mặt cuối, có thể gây ra các vết trầy xước, vết lõm hoặc nhiễm dầu mới. Máy sử dụng phương pháp kiểm tra không tiếp xúc, trong đó ống kính quang học không bao giờ chạm vào bề mặt thiết bị, tránh hư hỏng thứ cấp theo thiết kế. Do đó, nó phù hợp để đặt sau khi đánh bóng tinh và trước khi ghép nối và lắp ráp, nơi tình trạng mặt cuối đặc biệt nhạy cảm.
5. Thay đổi đồ gá nhanh chóng và kiểm tra lô liên tục
Đồ gá công cụ hỗ trợ thay đổi nhanh chóng và tương thích với nhiều thông số kỹ thuật chip AWG khác nhau, giảm thời gian thiết lập và căn chỉnh khi dây chuyền chuyển đổi giữa các mã bộ phận. Sau khi thiết lập, máy hỗ trợ kiểm tra lô liên tục, hoàn thành chụp ảnh, diễn giải và xuất kết quả từng phần. Tốc độ của nó phù hợp với các yêu cầu kiểm soát chất lượng trực tuyến của sản xuất AWG mô-đun quang tốc độ cao, và nó tránh được việc bỏ sót phát hiện và các nút thắt về thời gian chu kỳ liên quan đến lấy mẫu thủ công.
6. Lưu trữ dữ liệu và tích hợp MES
Mọi hình ảnh kiểm tra và kết quả đánh giá đều được lưu trữ tự động, và các báo cáo kiểm tra được xuất theo lô. Dữ liệu có thể được tích hợp với MES của dây chuyền và liên kết với số lô bộ phận và thông tin quy trình, để bất kỳ vấn đề chất lượng nào cũng có thể được truy ngược về một khoảng thời gian và thiết bị cụ thể. Công ty TNHH Công nghệ Xingte Thâm Quyến tiếp tục cung cấp thiết bị thông minh bao gồm kiểm tra mặt cuối, ghép nối và lắp ráp cho sản xuất hàng loạt linh kiện quang, giúp khách hàng đưa việc kiểm soát chất lượng mặt cuối vào một hệ thống cấp dây chuyền có thể định lượng và truy xuất được.
