塑料生物芯片的激光焊接封装系统研究

介绍了采用半导体激光器在塑料生物芯片焊接封装系统的应用 ,论述了塑料生物芯片焊接封装原理和工艺 ,提出了基于 80 8nm半导体激光器的塑料焊接封装系统的设计方法 ,分析了焊接封装的参数选择 ,实现了部分塑料之间的成功焊接     

塑料生物芯片的激光焊接封装系统研究

介绍了采用半导体激光器在塑料生物芯片焊接封装系统的应用，论述了塑料生物芯片焊接封装原理和工艺，提出了基于808nm半导体激光器的塑料焊接封装系统的设计方法，分析了焊接封装的参数选择，实现了部分塑料之间的成功焊接。     

激光技术与应用

激光焊接微塑料元件；电子元件生产中的激光再加工；用激光加工使微流体元件快速成型；激光精细加工光学生物芯片；采用准分子激光器制作光电印刷线路板中的微反射镜。     

高功率二极管激光器Au80Sn20焊料焊接实验研究

半导体激光器封装工艺过程对于激光器的输出特性、寿命等性能有重要影响,其中焊料的选择和焊接工艺是最关键的因素。本文采用磁控溅射的方法,在 WCu 热沉上制备了Au80Sn20合金焊料,取代了传统的In焊料,并对焊接工艺进行了改进。国外沉积的和我们制备的Au80Sn20合金焊料焊接DL芯片后的性能参数很接近。充分说明双靶分层溅射镀膜可以实现二极管激光器的封装要求,从而为优化半导体激光器制备工艺和提高半导体激光器的性能奠定基础。     

聚碳酸酯激光透射焊接工艺及性能研究

在激光塑料透射焊接理论的基础上,采用半导体激光器焊接聚碳酸酯(PC)塑料薄板,研究了激光焊接热塑性塑料的可行性。设计并确定了激光透射焊接的实验方案,包括激光器和焊接材料的选择。通过微观金相实验分析了焊接因素对焊接质量的影响。通过正交实验法研究了激光功率、焊接速度、炭黑含量对焊接质量的影响。结果表明对于聚碳酸酯材料而言,激光功率是影响焊接质量的首要因素,其次是焊接速度,最后是炭黑含量。     

用于CATV的DFB激光器同轴封装激光焊接技术研究

激光焊接技术广泛应用于光电子封装领域,它能形成很强的结合力,显示出无可比拟的优越性.但激光脉冲形状设置仍存在一定缺陷.研究了用于CATV的DFB激光器同轴封装激光焊接技术,利用Nd:YAG激光焊接系统,在两种不同的激光脉冲形式下,对DFB激光器和光纤进行焊接,分析了焊点宽度、深度与激光脉冲的关系.通过推力实验,测得DFB激光器输出先功率的变化大小,验证焊点质量,得出实际生产中脉宽为5 ms和2 ms、电压为310 V和360 V的激光脉冲,从而提高了焊接质量和工艺水平.     

激光塑料焊接技术的研究

首先论述了激光塑料焊接的原理;其次阐述了国内外激光塑料焊接的工艺发展概况,包括焊接用激光器的各种重要参数、焊接材料、激光焊接的吸收剂,并简要介绍了激光焊接领域内的最新研究成果;最后介绍激光塑料焊接在工业中的应用及其发展趋势.     

半导体激光器封装中热应力和变形的分析

为了解决半导体激光器封装的热应力和变形问题,利用有限元软件ANSYS对SnPb、In、AuSn三种焊料焊接激光器管芯的情况分别进行了模拟,得到了相应的热应力大小和变形情况,分析了焊料和热沉对激光器热应力和变形的影响.对比了这几种不同封装方法的激光器发光区图像的弯曲程度,验证了模拟结果.由模拟和实验结果可见,采用In焊料是减小激光器热应力和变形的最佳选择.另外,适当增加热沉厚度,选择热匹配的材料,焊接时进行预热,可减小激光器的热应力和变形.通过模拟和实验分析,提出了减小热应力和变形的方法,为优化激光器的封装设计提供了参考依据.     

全金属化耦合封装的大功率半导体激光器模块

大功率半导体激光器模块对耦合封装工艺要求较高,耦合封装工艺直接影响模块的可靠性。采用金属化楔形微透镜光纤与大功率半导体激光器对准耦合,耦合效率达到87%;采用激光焊接定位的方式对大功率半导体激光器与楔形微透镜光纤进行耦合固定,实现了大功率半导体激光器模块的全金属化封装。通过环境考核试验证明,模块储存温度达到-60～120℃,能够满足许多特殊环境对半导体激光器模块的要求。     

Nd:YAG薄片激光增益介质封装技术

为了保证Nd:YAG薄片激光器的高功率、高光束质量,需解决薄片增益介质封装后的均匀散热、低波前畸变等关键问题。分析了封装过程中薄片增益介质的热应力,模拟了连接界面无缺陷条件下薄片增益介质的热分布,对封装工艺技术进行改进。优化的封装技术将薄片激光增益介质与微通道冷却器连接在一起,采用超声扫描显微镜、激光干涉仪对薄片激光器的焊接界面与增益介质表面面形进行测试。结果表明:该封装技术实现了直径80 mm的大口径YAG薄片与冷却器焊料层均匀、无空洞的界面连接,同时减小了焊接后薄片的波前畸变,60 mm口径内面形畸变PV值小于1 m,均方根RMS值小于0.15 m。该技术封装的单模块Nd:YAG薄片激光器输出功率达到2.3 kW。     

基于SiP技术的VCSEL阵列微系统封装

针对半实物仿真系统的需求,基于系统级封装技术提出了一款由垂直腔面发射激光器(VCSEL)激光器阵列、激光器驱动芯片、电源芯片等组成的微系统,并介绍了基于微机电系统微纳加工技术的VCSEL激光器阵列的制造工艺流程.该激光器的封装方法具有集成度高、可靠性高等特点,相比于其他驱动及封装方法大大提高了驱动效率和空间利用率,因此在光学成像、通信、互联等领域具有广泛应用前景,为实现半实物仿真中激光成像发生器奠定了基础.     

基于SiP技术的VCSEL阵列微系统封装

针对半实物仿真系统的需求,基于系统级封装技术提出了一款由垂直腔面发射激光器(VCSEL)激光器阵列、激光器驱动芯片、电源芯片等组成的微系统,并介绍了基于微机电系统微纳加工技术的VCSEL激光器阵列的制造工艺流程.该激光器的封装方法具有集成度高、可靠性高等特点,相比于其他驱动及封装方法大大提高了驱动效率和空间利用率,因此在光学成像、通信、互联等领域具有广泛应用前景,为实现半实物仿真中激光成像发生器奠定了基础.     

塑封隧道结脉冲半导体激光器的研制

报道了一种新型塑料封装隧道结脉冲半导体激光器.采用MOCVD生长了隧道结串联双叠层激光器材料.激光器芯片为标准宽发射区结构.采用塑封结构,在脉冲宽度小于500ns,重复频率小于8kHz工作条件下,其输出光功率斜率效率达到1.7W/A, 是标准单芯片的1.7倍.采用塑封结构,克服了金属封装玻璃光窗在受冲击时易碎的弱点,其抗冲击达到20kg以上,且封装成本低廉.     

In-Au复合焊料研究

大功率半导体激光器封装过程中,为降低封装引入的应力,踊般用In焊料进行焊接。In焊料具有易氧化、易"攀爬"的特性,因而导致封装成品率很低。提出了一种新型焊料——In-Au复合焊料,使用此焊料进行封装,很好地解决了上述问题。通过理论分析及实验摸索,确定了In-Au复合焊料蒸发条件,分别利用纯In焊料和In-Au复合焊料封装了一批激光器样品,通过对比这两组样品的焊料浸润性、电光参数、剪切强度等,发现利用In-Au复合焊料封装的样品优于纯In焊料封装的样品。     

塑料的半导体激光焊接工艺研究

采用50 W半导体激光器进行塑料焊接实验。为了研究半导体激光对常见塑料的焊接工艺,以透明和不透明PMMA作为实验材料,通过控制变量法,分别单独改变实验过程中几个工艺参数,设计不同工艺焊接实验,寻找PMMA的最佳组合工艺参数范围。结果发现,焊接功率为10 W,焊接速度为20 mm/s,光斑直径为1.6 mm是其中一组优秀工艺参数组合。此外,在实验用激光器条件下,用于焊接PMMA的焊接功率不宜超过30 W。     

半导体激光器在焊接汽车塑料零件中的应用

1 引言 自20世纪80年代中期,CO2激光器和YAG激光器就已应用于汽车零件的焊接、打孔、切割和表面改性等加工.近年来,虽然市场上出售的半导体激光器的性价比都比较高,但由于聚焦性能等问题则很难用于金属零件的加工.与金属相比,塑料的融点低且容易控制激光的吸收率,因此可采用低输出功率、低聚焦性能的激光进行焊接.本文介绍了半导体激光器在塑料焊接中的应用和日本丰田汽车公司现已实用化的激光焊接技术.     

大功率半导体激光器阵列的封装技术

半导体激光器阵列的应用已基本覆盖了整个光电子领域，成为当今光电子科学的重要技术。本文介绍了半导体激光器阵列的发展及其应用。着重阐述了半导体激光器阵列的封装技术——热沉材料的选择及其结构优化、热沉与半导体激光器阵列之间的焊接技术、半导体激光器阵列的冷却技术、与光纤的耦合技术等。     

混合集成电路应用和发展动态

本文介绍了近几年美、日等国混合集成电路的应用概况和发展动向,叙述了可靠性试验项目及考核标准,提出了从引线焊接和封装等方面解决产品可靠性的措施,指出了塑料封装在一定工作范围内将取代其它封装形式这一发展趋势。     

半导体激光器焊接的热分析

为了解决大功率半导体激光器的散热问题,利用有限元软件ANSYS,采用稳态热模拟方法,分析了半导体激光器内部的温度分布情况,对比分析了In、SnPb、AuSn几种不同焊料烧结激光器管芯对激光器热阻的影响。由模拟结果可见,焊料的厚度和热导率对激光器热阻影响很大,在保证浸润性和可靠性的前提下,应尽量减薄焊料厚度。另外,采用高导热率的热沉材料和减薄热沉厚度可有效降低激光器热阻。在这几种焊接方法中,采用In焊料Cu热沉焊接的激光器总热阻最小,是减小激光器热阻的最佳选择。通过光谱法测出了激光器热阻,验证了模拟结果,为优化激光器的封装设计提供了参考依据。     

QFN封装元件组装工艺技术的研究

QFN(Quad Flat No-lead Package,方形扁平无引脚封装)是一种焊盘尺寸小、体积小、 以塑料作为密封材料的新兴表面贴装芯片封装技术。由于底部中央大暴露焊盘被焊接到PCB的散热焊 盘上,这使得QFN具有极佳的电和热性能。QFN封装尺寸较小,有许多专门的焊接注意事项。文章 介绍了QFN的特点、分类、工艺要点和返修。