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光电子器件是光纤通信技术发展的支撑,其成本主要在于封装过程,封装成本约占其总成本的70%-90%,然而目前我国的光电子器件产业化仍处于较落后的阶段,封装技术与设备大部分依赖进口。激光焊接己广泛应用于光电子器件封装,激光焊接参数的选择对焊接质量、焊接强度和残余应力等有一定的影响,本研究工作正是以如何实现自动化封装和提高焊接质量为重点,主要内容有:(1)基于SC型TOSA组件的结构与封装工艺、提出了同轴型光电子器件激光焊接设备的设计思想,构建了激光二极管与单模光纤耦合对准与焊接平台,设计了同轴型光电子器件激光焊接设备与控制系统。试制结果表明:整套设备结构较简单,设计合理,易于控制,小型化,成功地实现了自动化封装。(2)激光二极管与单模光纤对准过程中各平台间的非严格正交特性,使得光通道逐维位置调节时相互耦合干扰,并且对准平台还受多种误差源的影响,加大了对准的难度。基于多体系统理论结合齐次坐标变换,建立了对准系统的运动误差模型,进行了误差敏感性分析,为运动误差的补偿、平台加工精度和系统装配精度的提高提供理论依据与技术指导。结果表明:各平台运动精度对运动误差影响很大,须严格控制,轴间姿态误差对运动误差的影响较前者小,但它会引起耦合对准其它误差敏感方向的误差,需适当控制。(3)基于有限元法,建立了SC型TOSA组件激光焊接有限元模型,进行了瞬态热分析,获得了激光焊接参数对焊接质量的影响规律,基于正交试验法,分析了各参数对焊接质量的影响程度,进行激光焊接试验,获得了各参数下的焊接断裂拉力,为光电子器件激光焊接参数的选择提供理论依据与技术指导,分析了焊点断面的熔池特征,与有限元结果进行了比较,验证了激光焊接有限元模型的准确性。结果表明:峰值功率对熔池大小和形状比的影响最大、脉冲宽度次之,离焦量最小;随着峰值功率、脉冲宽度和焊点数量的增加,焊接断裂拉力增加,而随着离焦量的增加,焊接断裂拉力减小。