VCSEL激光器封帽機的開發(fā)及其封裝工藝研究.pdf

1、垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）由于高密度、高傳輸率平行光傳輸、可批量生產，成本低的優(yōu)點，使其在光互連、并行光信息處理等領域和波分復用（WDM）光纖通信等領域得到了廣泛的應用。封帽是VCSEL激光器生產中非常重要的一個環(huán)節(jié)，對產品的氣密性和機械性能有很大的影響，進而影響產品的質量和可靠性。目前國內的封帽機，體積外形巨大，而且控制系統(tǒng)比較落后。因此開發(fā)一款數(shù)字控制，小型化的封帽機具有很大的實際意義。
　　 本課題的主要工作就是開發(fā)

2、出可適用于1mm-10mm的能滿足垂直腔面發(fā)射激光器的 TO（Transistor Outline）封裝要求的小型封帽機。此封帽機以51 單片機為核心，基于電容儲能焊的原理，再配上相應的電路以及機械控制部分，抽真空部分和氮氣保護艙，構成一套完整的封帽系統(tǒng)。能夠在滿足小型化，數(shù)字化的基礎上滿足實際生產的需要，并且在此基礎上，擁有安全保護系統(tǒng)和較高的生產效率。
　　 封帽機的設計與研究過程涉及材料、機械、電子、計算機、控制以及工藝研

3、究等方面。整個封帽機分為外形和結構設計、硬件電路設計、系統(tǒng)軟件設計等幾個部分，其中又細分為焊機結構設計、機械運動設計、氮氣艙外形設計以及電路部分設計、軟件系統(tǒng)設計和氣路系統(tǒng)設計等小模塊。各個系統(tǒng)設計完整，能夠協(xié)同工作。
　　 實現(xiàn)了控制系統(tǒng)的全數(shù)字化，而且具有操作簡單，充放電穩(wěn)定等優(yōu)點。此外還針對封帽機的工藝參數(shù)選擇問題，有針對性的做了VCSEL 激光器封帽的工藝試驗，定性的對不同參數(shù)下的封帽質量進行了分析，并且找出了最優(yōu)化參數(shù)