一种平面光波导基板的结构、模块和制造方法

摘要

本发明涉及光器件波导耦合技术领域，尤其涉及一种平面光波导基板的结构、模块和制造方法。其中，PLC基板包括光器件焊盘区、PLC光波导，其中，光器件焊盘区设置有用于与光器件P电极和N电极焊接的P极焊盘和N极焊盘；所述PLC基板的光器件焊盘区还设置有一个或者多个定位停止平台，所述一个或者多个定位停止平台用于在完成光器件的P电极和PLC基板上的所述P极焊盘之间的焊接，以及光器件的N电极和PLC基板上的所述N极焊盘之间的焊接后，实现光器件的光波导与PLC光波导的耦合。在本发明实施例中，设置带定位停止平台的PLC基板，并结合倒装光器件的焊接方式，实现了光器件的光波导和PLC光波导的亚微米级精度的耦合。

权利要求

1.一种基于平面光波导基板的模块的制造方法，其特征在于，包括：在工作台上固定PLC基板；

机械臂的吸头在吸附了光器件后，转移所述光器件至所述PLC基板的光器件焊接区正上方；

所述机械臂将所述光器件置于所述PLC基板的定位停止平台的指定位置，分别完成光器件的P电极和N电极与PLC基板的P极焊盘和N极焊盘的焊接；

所述机械臂的吸头区域还设置有万向轴传感器，具体的：

在将所述光器件置于所述PLC基板的定位停止平台的指定位置，并进行焊接时，所述万向轴传感器采集相关受力数据，并根据所述万向轴传感器检测到的受力方向的偏移角度，反馈当前所焊接的光器件和PLC基板的耦合结果。

2.根据权利要求1所述的基于平面光波导基板的模块的制造方法，其特征在于，所述定位停止平台侧面设置有检测激光头，并且相对于检测激光头，在定位停止平台的另一侧设置有激光探测器，具体的：在完成所述光器件和所述PLC基板的焊接后，触发检测激光头发射检测激光信号；

根据对应的激光探测器检测到的数据，确认定位停止平台的固定程度。

3.根据权利要求2所述的基于平面光波导基板的模块的制造方法，其特征在于，所述定位停止平台包括四个，对应于待固定光器件的光波导所投影位置，以两两对称的方式设置的，具体的：所述定位停止平台的形状为梯形或者三角形，其中，斜面对着检测激光头；

其中，检测激光头发射的激光检测信号方向相对于光器件侧面成预设角度，并发射方向垂直于定位停止平台的斜面。

说明书

一种平面光波导基板的结构、模块和制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及光器件波导耦合技术领域，尤其涉及一种平面光波导基板的结构、模块和制造方法。

背景技术

[0002] 随着数据通信特别是数据中心的急剧发展，相应地，对光模块的需求，无论从性能和成本等都有了巨大变化。高性能主要指光模块的高速化和小型化，低成本则是要求单位传输量的硬件成本必须下降。这对光模块的设计和制造提出了非常严酷的要求。目前主流
的40G/100G光模块基本上还是基于棱镜，透镜，光滤波片等的自由空间耦合技术，其特点是工艺比较复杂，需要主动对光，封装成本高，更大规模的集成非常困难。然而，在混合集成技术中，直接进行光器件和波导的耦合，由于制造工艺的精确度、光器件芯片的固定方式等等原因，现有的结构很难实现光器件和波导直接耦合情况下的光功率衰减指标。

[0003] 图1-3是普通激光器正装焊的结构示意图。普通激光器一般P极和N极不共面，激光器正面一般是P极，背面一般是N极。正装焊的方法是将背面的N极共晶焊至基板，另外需要金线键合将激光器的P极电信号连接到基板上(如图1所示为普通激光器完成金线键合焊接
工艺后的模块主视图)。由于金线键合没有办法实现完美的阻抗匹配，在高频时会出现由于阻抗不匹配产生的信号品质下降。如果正装焊用于与平面光波导电路直接耦合，因为激光
器的背面(即激光器衬底侧)一般是经过减薄工艺，精度控制非常粗糙(微米量级)，也就是
说无法精确控制背面到出光口的距离T(图2所示)，这对于亚微米级的波导耦合是非常困难
的。另外，由于有源层在上面，离基板较远，热传导路径长，激光器有源层产生的热不太容易通过基板散掉(图3所示)。

发明内容

[0004] 本发明实施例的目的之一在于克服现有技术中进行激光器和PLC基板焊接过程中时，难以达到光器件的光波导和PLC光波导在亚微米级的耦合指标。

[0005] 本发明实施例的另一目的在于克服现有技术中光器件在工作过程中散热的效率低下问题。

[0006] 本发明实施例是这样实现的：

[0007] 第一方面，本发明实施例提供了一种平面光波导基板的结构，PLC基板包括光器件焊盘区、PLC光波导，具体的：

[0008] 所述PLC基板的光器件焊盘区设置有用于与光器件P电极和N电极焊接的P极焊盘和N极焊盘；

[0009] 所述PLC基板的光器件焊盘区还设置有一个或者多个定位停止平台，所述一个或者多个定位停止平台用于在完成光器件的P电极和PLC基板上的所述P极焊盘之间的焊接，
以及光器件的N电极和PLC基板上的所述N极焊盘之间的焊接后，实现光器件的光波导与PLC
光波导的耦合。

[0010] 可选的，所述定位停止平台对称的分布在所述PLC基板的光器件焊盘区内的两侧，并且相对于所述PLC光波导投影到所述PLC基板的光器件焊盘区平面上所在的直线的两侧。

[0011] 可选的，PLC基板上的所述P极焊盘和N极焊盘位于所述PLC基板的光器件焊盘区的平分线的两侧，所述PLC基板的光器件焊盘区的平分线与PLC光波导投影到所述PLC基板的
光器件焊盘区平面上所在的直线重合。

[0012] 可选的，所述定位停止平台由顶面为正方形、圆形、梯形或者三角形的柱体构成。

[0013] 第二方面，本发明实施例提供了一种基于平面光波导基板的模块，模块包括：平面光波导PLC基板和光器件，其中，所述平面光波导基板为第一方面中所述的平面光波导基板，具体的：

[0014] 位于所述光器件上相对于其衬底的另一侧设置有P电极和N电极，所述光器件以倒装焊接的方式，所述光器件的P电极和N电极分别与所述PLC基板上的P极焊盘和N极焊盘焊
接，所述PLC基板上的定位停止平台用于光器件的位置固定。

[0015] 可选的，所述光器件上还设置有用于与所述PLC基板上定位停止平台对接的一个或者多个定位停止平台，其中，在完成所述光器件上的定位停止平台和PLC基板上定位停止平的对接后，实现光器件的光波导和PLC光波导的耦合。

[0016] 第三方面，本发明实施例提供了一种基于平面光波导基板的模块的制造方法，包括：

[0017] 在工作台上固定PLC基板；

[0018] 机械臂的吸头在吸附了光器件后，转移所述光器件至所述PLC基板的光器件焊接区正上方；

[0019] 所述机械臂将所述光器件置于所述PLC基板的定位停止平台的指定位置，分别完成光器件的P电极和N电极与PLC基板的P极焊盘和N极焊盘的焊接。

[0020] 可选的，所述机械臂的吸头区域还设置有万向轴传感器，具体的：

[0021] 在将所述光器件置于所述PLC基板的定位停止平台的指定位置，并进行焊接时，所述万向轴传感器采集相关受力数据，并根据所述万向轴传感器检测到的受力方向的偏移角
度，反馈当前所焊接的光器件和PLC基板的耦合结果。

[0022] 可选的，所述定位停止平台侧面设置有检测激光头，并且相对于检测激光头，在定位停止平台的另一侧设置有激光探测器，具体的：

[0023] 在完成所述光器件和所述PLC基板的焊接后，触发检测激光头发射检测激光信号；

[0024] 根据对应的激光探测器检测到的数据，确认定位停止平台的固定程度。

[0025] 可选的，所述定位停止平台包括四个，对应于待固定光器件的光波导所投影位置，以两两对称的方式设置的，具体的：

[0026] 所述定位停止平台的形状为梯形或者三角形，其中，斜面对着检测激光头；

[0027] 其中，检测激光头发射的激光检测信号方向相对于光器件侧面成预设角度，并发射方向垂直于定位停止平台的斜面。

[0028] 在本发明实施例中，设置带定位停止平台的PLC基板，并结合倒装光器件的焊接方式，实现了光器件的光波导和PLC光波导的亚微米级精度的耦合，避免了现有技术中将打磨减薄工艺制作的衬底作为光器件N电极所在区域，并基于该N电极焊接的方式将衬底固定在
PLC基板上，所造成的光波导耦合精度低的问题；进一步的，所述光器件的倒装方式还能基于光器件有源区与PLC基板间距离的缩减，带来光器件散热方面的优化。

[0029] 在本发明实施例的优化实现方案中，能够通过基于平面光波导基板的模块的制造方法上的改进，实现光器件的光波导和PLC光波导耦合的预先判断，并且能够分别为光器
件、PLC基板的成品质量提供可借鉴的检测参数。

附图说明

[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

[0031] 图1为现有的一种平面光波导基板上焊接激光器的结构主视图；

[0032] 图2为现有的一种平面光波导基板上焊接激光器的结构侧视图；

[0033] 图3为现有的一种平面光波导基板上焊接激光器的热传导示意图；

[0034] 图4为本发明实施例提供的一种平面光波导基板的结构示意图；

[0035] 图5为本发明实施例提供的一种基于平面光波导基板和光器件组成的模块结构示意图；

[0036] 图6为本发明实施例提供的一种P电极和N电极共面的激光器结构示意图；

[0037] 图7为本发明实施例提供的另一种基于平面光波导基板和光器件组成的模块结构示意图；

[0038] 图8为本发明实施例提供的一种基于平面光波导基板和光器件组成的模块的热传导示意图；

[0039] 图9为本发明实施例提供的一种定位停止平台和电极焊盘的组合示意图；

[0040] 图10为本发明实施例提供的另一种定位停止平台和电极焊盘的组合示意图；

[0041] 图11为本发明实施例提供的另一种定位停止平台和电极焊盘的组合示意图；

[0042] 图12为本发明实施例提供的另一种定位停止平台和电极焊盘的组合示意图；

[0043] 图13为本发明实施例提供的一种基于平面光波导基板和光器件组成的模块结构侧视图；

[0044] 图14为本发明实施例提供的另一种P电极和N电极共面的激光器结构示意图；

[0045] 图15为本发明实施例提供的另一种平面光波导基板的结构示意图；

[0046] 图16为本发明实施例提供的另一种基于平面光波导基板和光器件组成的模块结构示意图；

[0047] 图17为本发明实施例提供的另一种平面光波导基板的结构示意图；

[0048] 图18为本发明实施例提供的一种基于平面光波导基板和光器件组成的模块的制造方法流程图；

[0049] 图19为本发明实施例提供的一种基于平面光波导基板和光器件组成的模块的加工原理图；

[0050] 图20为本发明实施例提供的一种基于平面光波导基板和光器件组成的模块的加工原理图。

具体实施方式

[0051] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其
它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0052] 在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系除了由特殊限定外，通常为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对
本发明的限制。在本发明各实施例中光器件的衬底一侧被称为“底部”，现有的激光器中通常将N电极设置在“底部”，而当P电极位于所述衬底的另一侧时，则相应P电极所在的平面就被称为“顶部”；从另一个角度来理解“顶部”和“底部”，其中，光器件的有源区离“底部”较远，而离“顶部”较近。

[0053] 在本发明各实施例中，所述光器件主要是通过激光器结构进行阐述的，但是，作为本领域技术人员，可以在无需创造性劳动的情况下，将本发明各实施例中相应光器件(激光器)和PLC基板构成的模块结构适用到无源光器件(例如激光探测器)和PLC基板构成的模块结构中。

[0054] 实施例1：

[0055] 本发明实施例从PLC基板的实现角度，阐述如何实现一种可用于提高光器件的光波导和PLC光波导耦合效率的平面光波导基板的结构。PLC基板包括光器件焊盘区、PLC光波导，其中，在具体实现过程中，所述PLC基板上的光器件焊盘区可以用于光器件的焊接或者用于激光探测器的焊接，即所述PLC基板可用于激光发射器模块或者激光探测器模块。如图
4所述，本发明实施例实现具体如下：

[0056] 所述PLC基板的光器件焊盘区设置有用于与光器件P电极和N电极焊接的P极焊盘和N极焊盘；所述PLC基板的光器件焊盘区还设置有一个或者多个定位停止平台，所述一个
或者多个定位停止平台用于在完成光器件的P电极和PLC基板上的所述P极焊盘之间的焊
接，以及光器件的N电极和PLC基板上的所述N极焊盘之间的焊接后，实现光器件的光波导与PLC光波导的耦合。由于本发明实施例采用在PLC基板上设置定位停止平台，其定位停止平
台通过外延生长或者气相沉积的方式，配合光刻定向腐蚀工艺形成，能够实现定位停止平
台高度误差处于亚微米级的精度要求。在此基础上，只需要采用倒装焊接的光器件，就能够保证仅通过光器件和PLC基板的焊接过程，便达到光器件的光波导和PLC光波导之间亚微米
级误差的耦合，能够满足当前各光模块的耦合精度要求。避免了现有技术中将打磨减薄工
艺制作的衬底作为光器件N电极所在区域，并基于该N电极焊接的方式将衬底固定在PLC基
板上，所造成的光波导耦合精度低的问题；进一步的，在所述光器件具体为激光器时，所述倒装焊接方式还能实现激光器有源区与PLC基板间距离的缩减，带来激光器散热方面的优
化。

[0057] 在本发明实施例中，所述光器件的P电极所在平面(即顶部)朝向PLC基板的光器件焊盘区，并向定位停止平台施加一定的垂直压力，配合光器件的P电极与PLC基板的P极焊盘间以焊料衔接的方式完成光器件与PLC基板之间的固定。因此，考虑工艺复杂度和不同生产线的需求，光器件的N电极可以有两种实现方式，具体如下：

[0058] 第一种，还是沿用现有的光器件，如图1所示(N极在光器件底部，图中未示出)，因为光器件的P电极和N电极仍然不在同一平面，因此，在完成光器件的倒装焊接之后，仍然以金线键合的方式，完成光器件的N电极与PLC基板上的N极焊盘的电器连接，其焊接完成后的效果示意图如图5所示(图中PLC波导部分没有被画出来)。

[0059] 第二种，则是采用专门制作的光器件，其中，光器件的N电极和P电极均被制作在光器件的顶部。其光器件的电极效果图如图6所示，在完成光器件和PLC基板的焊接工艺后得到的基于平面光波导基板的模块的效果示意图如图7所示，而相应的光器件的光波导的热
传导路径图如图8所示(为了方式P/N电极被遮挡，图中未示出定位停止平台)。比较本发明
实施例所给出的热传导路径示意图8和现有技术中的热传导路径示意图3，可以明显的确认
温度从光模块有源区产生并从PLC基板传递出去的路径得到了有效的缩短，因此，对于光模块具体为激光器时，能够提高激光器在高功率环境下工作的可靠性。

[0060] 在本发明实施例具体实现方式中，所述定位停止平台的形状和分布可以有多种组合方式，其中，单从定位停止平台的形状来说，可以设置成圆柱体、立方体、底面为梯形的柱状体、底面为三角形的柱状体等等，不同形状的定位停止平台又可以和P电极焊盘和N电极
焊盘之间构成多种组合形式。在没有进一步考虑特定使用场景下的优化方案时，上述各形
状的定位停止平台适用于可能存在的各种分布方式。如图9-图12所示，在图中P极焊盘的图形中标注有字母P，N极焊盘的图形中标注有字母N。所述定位停止平台的分布方式包括点式(如图9所示)、“/”式(如图10所示)、一字式(如图11所示)和口字式(如图12所示)等等，而由于各种分布方式与P电极焊盘以及N电极焊盘之间都是可以相辅相成的，因此，其构成的组
合的可能情况远不止图9-图12中所示。本发明实施例仅仅是围绕无论是那种组合方式都要
保证电极焊盘与定位停止平台之间能够形成一个面的原则，通过图9-图12简单列举了几种
典型的组合方式。在后面所要介绍的基于平面光波导基板的模块的制造方法实施例中，将
进一步阐述如图9-图12所示的典型定位停止平台的分布方式，以及定位停止平台和电极焊
盘之间构成的组合模式，会对制造工艺产生不同程度的影响。在本发明实施例实现过程中，采用如图12所示的，所述定位停止平台对称的分布在所述PLC基板的光器件焊盘区内的两
侧，并且相对于所述PLC光波导投影到所述PLC基板的光器件焊盘区平面上所在的直线的两
侧。

[0061] 在本发明实施例中，为了能够达到更好的散热效果，最优的是将光器件的P电极和N电极，设置在由光器件的光波导映射到其顶部后所形成的直线区域的两侧，并错开分布
(如图10所示)，因为这样能够更有效的利用激光器的P电极和N电极传导由有源区产生的热
能，并能减少散热过程中电极焊盘之间的热传导，更有效的利用PLC基板来完成散热。为了配合上述最有的光器件的电极分布方式，对应的在PLC基板上的P极焊盘和N极焊盘也需要
做出相应的设计调整。因此，结合本发明实施例存在一种散热最优的实现方式，可参考图10所示示意图，PLC基板上的所述P极焊盘和N极焊盘位于所述PLC基板的光器件焊盘区的平分
线(图10中虚线所示)的两侧，并且P极焊盘和N极焊盘之间的连接线与所述焊盘区的平分线
构成预设角度(例如：30度或者45度，其角度的选择是根据激光器顶部对角线的夹角大小而定)，所述PLC基板的光器件焊盘区的平分线与PLC光波导投影到所述PLC基板的光器件焊盘
区平面上所在的直线重合。

[0062] 为了进一步能够提高光器件在工作过程中的稳定性和散热性，结合本发明实施例还可以在光器件的顶部设置一个或者多个虚设焊盘。所述虚设焊盘的作用，在涉及大体型
光器件时效果尤其明显，因为，对于顶部区域面积较大的光器件，仅通过P电极焊盘和N电极焊盘完成固定，会给光器件长期稳定工作留下隐患(例如：局部区域没有焊盘固定，而在工作过程中因为温度影响产生向上的应力，该应力仅依靠定位停止平台是无法有效的消散
的)，因此，在光器件中增设一个或者多个虚设焊盘，使得光器件顶部焊盘(包括P电极焊盘、N电极焊盘和所述虚设焊盘)分布较为均匀，则可以进一步提高光器件工作的稳定性，也能
够带来散热效果的提高。

[0063] 实施例2：

[0064] 在提供了如实施例1所述的平面光波导基板的结构实现后，本发明实施例进一步结合其改进思路，从结合PLC基板和光器件芯片实现的光模块角度，阐述一种基于平面光波导基板的模块的结构，如图13所示，所述模块包括：平面光波导PLC基板和光器件，其中，所述平面光波导基板为实施例1中所述的平面光波导基板以及其相关优选和细化后的实现方
式，具体的：

[0065] 位于所述光器件上相对于其衬底的另一侧设置有P电极和N电极，所述光器件以倒装焊接的方式，所述光器件的P电极和N电极分别与所述PLC基板上的P极焊盘和N极焊盘焊
接，所述PLC基板上的定位停止平台用于光器件的位置固定。

[0066] 在本发明实施例中，为PLC基板设置定位停止平台，并结合倒装焊接光器件的方式，实现了光器件的光波导和PLC光波导的亚微米级精度的耦合，避免了现有技术中将打磨减薄工艺制作的衬底作为光器件N电极所在区域，并基于该N电极焊接的方式将衬底固定在
PLC基板上后，所造成的光波导耦合精度低的问题；进一步的，所述光器件的倒装方式还能基于光器件有源区与PLC基板间距离的缩减，带来光器件散热方面的优化(其热传导路径图
如图8所示，尤其适用于光器件为激光器的实例中)。

[0067] 结合本发明实施例，为了焊接所述PLC基板和光器件的方便，可以在生产加工PLC基板的时候，就在相应的P极焊盘和N极焊盘上设置焊料，从而能够提高倒装焊接的完成效
率。

[0068] 本发明实施例中所设计的PLC基板除了适用于实施例1中所阐述的各种细化和优化的实现方式(在本发明实施例中不一一赘述)外，还从组成所述模块的光器件侧进一步阐
述一种可行的实现方式，如图14所示，所述光器件上还设置有用于与所述PLC基板上定位停止平台对接的一个或者多个定位停止平台，其中，在完成所述光器件上的定位停止平台和
PLC基板上定位停止平的对接后，实现光器件的光波导和PLC光波导的耦合。如图16所示，为以图14所示光器件配合以图15所示的PLC基板结构(参考实施例1中所述的PLC基板结构设
计)完成倒装焊接前后的结构示意图。

[0069] 如图15所示，该PLC参考平面(即PLC侧定位停止平台的表面)到PLC光波导中心的距离是k，这个距离具有亚微米级的公差。在设计上使得k等于芯片侧的h(如图14所示)。另外，该平面到基板表面的距离为t2。相应的，基板上有为了提高倒装焊精度的对位标记。图
15所示中的间隔d是为了防止光器件在焊接中碰上PLC波导所设的一个保护带。d的数值根
据邦定机的精度而定，典型值为5-20微米。

[0070] 如图16所示，是光器件同PLC基板焊接前和焊接后的示意图。焊接后，焊盘上的焊料经过加热融化，变成合金，将芯片和基板牢牢地焊接在一起。另一方面，倒装焊的垂直距离由芯片侧和PLC基板侧的参考平面(定位停止平台的表面)相接触而得到控制(k＝h)。假
设k的公差为±0.a微米，h的公差为±0.b微米。如果|0.a|+|0.b|小于芯片到PLC基板的对
位公差，本发明实施例的构造就可以不使用昂贵的主动对光(active alignment)方式，而
是从设计上，通过邦定机以被动对光来达到精确耦合的目的。

[0071] 实施例3：

[0072] 实施例2所述的基于平面光波导基板的模块是基于实施例1中所介绍的PLC基板来完成的，然而，在实际实现过程中定位停止平台除了可以借鉴实施例1和实施例2中所公开
的只设置在PLC基板上(如图13所示)或者同时设置在PLC基板和光器件顶部外(如图14和图
15所示)，还可以仅将定位停止平台设置在光器件的顶部(如图17所示)。例如：在光器件的III-V族材料上，精确地制作定位停止平台的工艺比在PLC的硅材料上制作困难时，定位停
止平台可以只做在PLC一侧即t1可以为0(如图13所示)；同样地，在PLC的硅材料上，精确地制作定位停止平台的工艺比在光器件的III-V族材料上制作困难时，定位停止平台可以只
做在光器件一侧，即t2也可以为0(如图17所示)。

[0073] 实施例4：

[0074] 本发明实施例除了提供如实施例2和3所述的模块结构实施例外，还从如何制造相应模块的角度提供了本实施例4，如图18所示，一种基于平面光波导基板的模块的制造方
法，包括：

[0075] 在步骤201中，在工作台上固定PLC基板。

[0076] 在步骤202中，机械臂的吸头在吸附了光器件后，转移所述光器件至所述PLC基板的光器件焊接区正上方。图19是邦定(bonding)工艺的原理图，上方有可以上/下行的吸头
(Tool head)，下方有基板(substrate)，放置在工作台(stage)上。在邦定过程中，x和y方向工作台是由很精确的电机控制，可以到亚微米级。通常情况下，所述吸头在x和y方向上的精确定位，是由双向摄像头分别确认PLC基板上的定位标记(如图4所示)和光器件上的定位标
记(如图14所示)后，通过控制电机完成PLC基板上的定位标记和光器件上的定位标记对位
后实现的(因此，实施例1、2和3中涉及的PLC基板结构和/或光器件上还可以设置所述定位
标记)。相对应的，z方向一般只是向下，加一定的有压力和温度。本发明实施例的特点是在芯片(光器件)及基板上分别用半导体工艺做出亚微米精度的参考平面(定位停止平台的表
面)，邦定中相应的参考平面接触而停止下行，从而精确地控制了垂直方向的距离。从作用上来讲，参考平面实际上起到停止邦定吸头下行的功能，即本发明各实施中所涉及的“定位停止平台(stopper)”的表面。

[0077] 其中，对位标记的形状可为圆形，十字型，三角形等，通过精确的亚微米级半导体工艺来制成。而对位标记的个数也可以根据实际加工的工作台需求而作出调整。

[0078] 在步骤203中，所述机械臂将所述光器件置于所述PLC基板的定位停止平台的指定位置，分别完成光器件的P电极和N电极与PLC基板的P极焊盘和N极焊盘的焊接。

[0079] 本发明实施例在x、y方向上，根据定位标记控制电机实现亚微米级的定位调整，并进一步根据亚微米级精度形成的定位停止平台，实现了光器件的光波导与PLC光波导之间亚微米级的耦合精度要求，相比较主动对光方式减少了制造成本，并且提高了制造效率。

[0080] 本发明实施例除了可以用于实现如实施例2-3所述的模块结构外，为了进一步提高次品排查和次品率的计算，因此，结合本发明实施例还可以通过改良机械臂的吸头区域
结构，配合本发明实施例所提出的定位停止平台，来实现被动对光条件下的次品快速辨识
的效果。具体的，所述机械臂的吸头区域还设置有万向轴传感器，具体的：

[0081] 在将所述光器件置于所述PLC基板的定位停止平台的指定位置，并进行焊接时，所述万向轴传感器采集相关受力数据，并根据所述万向轴传感器检测到的受力方向的偏移角
度，反馈当前所焊接的光器件和PLC基板的耦合结果。

[0082] 在实施例1中阐述了定位停止平台和电极焊盘之间构成的组合模式，会对制造工艺产生不同程度的影响，其具体体现为：在进行步骤202机械臂的吸头在吸附了光器件时，需要确认当前定位停止平台的分布方式，以及定位停止平台与电极焊盘之间构成的组合模
式，并根据所述分布方式和组合模式选择合适的作用力点，从而才能够保证定位停止平台
在本发明实施例各方案中能够有效的发挥作用。例如：1)当定位停止平台采用的是点式，并且与电极焊盘构成如图9所示的组合模式时，所述吸头所吸附的光器件的位置需要位于光
器件底部对应如图9所示定位停止平台的相应位置，这样才能保证机械臂给光器件施加作
用力的时候，充分利用了定位停止平台的精准度。此时，如果吸附的光器件的位置偏向如图
9所示的电极焊盘侧，则在机械臂给光器件施加作用力时，会因为电极焊盘上焊料的融化，而在光器件上发生作用力向电极焊盘侧偏移的结果，从而影响光器件的光波导和PLC光波
导之间的耦合度。2)当定位停止平台采用的是口式，并且与电极焊盘构成如图12所示的组
合模式时，则吸头所吸附的光器件的位置位于光器件上对应图12所示四个定位停止平台的
中间位置。因此，结合本发明实施例2，对应的光器件的底部(其中，光器件的顶部设置了P电极和N电极)设置有对位标记，用于吸头准确定位光器件上待吸附的位置区域。所述对位标
记的形状和生成方式可参考光器件顶部的对位标记的描述内容，在此不一一赘述。

[0083] 正常情况下，在上述吸头吸附点准确的情况下，上述万向轴传感器采集的受力数据中的受力方向应该是垂直与Z轴向上的，而如果定位停止平台精度不达标，则会在所述万向轴传感器采集的受力数据中的受力方向上发生偏移。

[0084] 其中，所述耦合结果可以由智能终端接收并进行存储，后续可以进一步根据记录的耦合结果数据，进行主动对光方式的校验，从而验证根据所述万向轴传感器采集数据判
断耦合结果的准确度，并且可以根据校验结果进一步的调整判断权重值，使得判断过程得
到优化和改进。

[0085] 结合本发明实施例，就针对定位停止平面是否有效接触的问题，还提供了一种有效的解决方案，并且可以结合本发明实施例的步骤201-203共同实现，所述定位停止平台侧面设置有检测激光头，并且相对于检测激光头，在定位停止平台的另一侧设置有激光探测
器，具体的：

[0086] 在完成步骤203中所述光器件和所述PLC基板的焊接后，触发检测激光头发射检测激光信号；

[0087] 根据对应的激光探测器检测到的数据，确认定位停止平台的固定程度。所述固定程度可以用于判断是否属于次品。

[0088] 如图20所示，所述定位停止平台包括四个，对应于待固定光器件的光波导所投影位置，以两两对称的方式设置的，具体的：

[0089] 所述定位停止平台的形状为梯形或者三角形，其中，斜面对着检测激光头；

[0090] 其中，检测激光头发射的激光检测信号方向相对于光器件侧面成预设角度，并发射方向垂直于定位停止平台的斜面。

[0091] 为了进一步的提高检测的精准度，可以设置不同位置的定位停止平台所对应的检测激光头依次进入工作状态，并完成检测。从而避免了同时开启检测激光头时，相关之间光信号可能产生的干扰。其中，若某一激光探测器检测到光信号，则说明其关联的定位停止平台没有与另一端面有效的对接，从而可以进一步判断该模块为一次品。本方案中的判断结
果可以和上述依据万向轴传感器采集数据判断结果组合实现，例如：同时确认两道判断结
果均为次品，则无需进行上述主动对光方式的校对过程，而直接作为次品处理。在考虑到加工制造设备的成本问题，也可以采用本方案中的检测激光头的方式替代上述在吸头区域设
置万向轴传感器的方案。

[0092] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。