随机振动加载条件下焊点形态参数对板级光互连模块对准偏移影响分析

建立了光互连模块有限元分析模型并进行随机振动加载有限元分析,获取了垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)与耦合元件间的对准偏移;采用水平正交表设计了不同焊点结构参数组合并建立有限元模型,获取了对准偏移数据并进行方差分析。结果表明:在随机振动加载后,光互连模块VCSEL与耦合元件间会产生水平、垂直、轴向的偏移;陶瓷基板焊点高度、VCSEL焊点高度对对准偏移具有高度显著性影响;因素显著性排序由大到小依次为:陶瓷基板焊点高度、VCSEL焊点高度、陶瓷基板焊点体积和VCSEL焊点体积;单因子分析表明VCSEL与耦合元件对准偏移值随陶瓷基板焊点高度增加而增大,随VCSEL焊点高度增加而增大。

光互连模块关键位置焊后对准偏移分析

建立了光互连模块三维有限元分析模型,对其进行了再流焊温度载荷下的有限元分析,获取了光互连模块关键位置处垂直腔面发射激光器(VCSEL,Vertical Cavity Surface Emitting Laser)发光中心点与耦合元件耦合中心点间的焊后对准偏移值;对光互连模块关键位置焊后对准偏移影响因子进行单因子分析,结果表明:所选取的焊球材料中,焊料63Sn37Pb对应的光互连模块关键位置焊后对准偏移值最小;所选取的焊球体积范围内,随着焊球体积增加,光互连模块关键位置焊后对准偏移逐渐增大。