聂国健,于 迪,雷 庭,李欣荣,杨 云

(工业和信息化部电子第五研究所,广州 510610)

0 引 言

为解决电信号在高工作频率下出现的电子传输瓶颈问题,现代电气互联技术将电互联与光互联的优势相结合,构成光电互联技术。国内外学者对光电互联技术进行了相应的研究,Tao等人研究了光电互联基板(Printed Circuit Board,PCB)在涂覆工艺中光波导芯层变形对耦合效率的影响[1-2]；Bamiedakis等人研究了回流焊下焊点位移与耦合效率之间的关系[3]；He等人分析了光电器件功耗对光电PCB中各器件温度分布的影响[4]；吴松等人研究得到了耦合效率与焊点参数之间的关系模型[5]；成磊等人研究得出光电互联结构在随机振动和热循环下都能够保证光传输的稳定性[6-7]。

为实现电子系统高密度与高速度的互联,挠性PCB光电互联已引起国内外学者的高度关注,但目前的研究主要集中在挠性光波导软膜的制作[8],而对于挠性光电互联结构在实际工作情形下的可靠性研究尚待明确,挠性光电组装之间的对准偏移对耦合效率的影响也不清晰。为此,本文研究建立了埋入光纤挠性PCB光电互联结构有限元模型,分析了焊点、光纤及耦合效率在热—结构耦合下的可靠性,研究结果可为埋入光纤挠性PCB光电互联结构设计提供依据。

1 光电互联结构有限元模型建立

1.1 光电互联结构模型尺寸

埋入光纤挠性PCB光电互联结构有限元仿真模型如图1所示。PCB由上下两层组成,上层为陶瓷PCB,长宽高为12 mm×8 mm×1 mm,下层为挠性PCB,长宽高为……