[发明专利]一种测量光互连模块关键位置焊后对准偏移的方法

权利要求书

1.一种测量光互连模块关键位置焊后对准偏移的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)设计并制作待测样件；

2)偏移量测量系统设计：由迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光器、扩束器、分束器、定镜、动镜、控制面板、底座组成；所述动镜安装在待测样件上；

3)温度检测系统设计：将J型热电偶接线端正极连接Agilent 34970A数据扫描器的34901A单元模块中CH01-H通道，负极接CH01-L通道，探测端放于待测位置，通过RS232数据线连接计算机和Agilent 34970A数据采集器，对计算机上的Agilent BenchLink DataLogger 3软件进行仪器配置―通道配置―扫描时间间隔设置―扫描―数据存档；

4)再流焊接系统设计：依次包括满足焊球焊接温度曲线标准要求的1立方英尺玻璃箱、样件放置平台、800W埋入式远红外陶瓷加热板若干块、温度单片机控制系统，单片机系统通过对焊接区域温度感应，控制红外加热板工作，当感应温度达到再流焊曲线要求时停止加热板加热，否则继续加热，从而在温控箱内模拟标准再流焊接过程，确保实验结果数据可靠有效；

5)焊后位置偏移测量系统连接：将制作好的光互连模块实测样件安放于实验系统中，进行光互连模块再流焊接和关键位置处对准偏移测量；

6)启动测量系统:打开激光开关，调节定镜后面的微调螺丝，使观察屏上两个最强光点重合，再将扩束器转到光路中，如此屏上将出现干涉波纹，同样微调螺丝移动干涉波纹纹心至视场合适位置，对扩束器进行二维调节；

7)计算位移量：记录干涉波纹中心有N个环消失或者涌出，根据公式计算所测位置处的X、Y方向的位移大小：

2.根据权利要求1所述的一种测量光互连模块关键位置焊后对准偏移的方法，其特征在于，步骤1)中，所述的样件包括印制电路板、焊球、耦合元件和埋入式光纤，所述PCB为三层，球栅阵列焊球设在相邻两层的PCB之间，光耦合元件设在下层PCB的正中心，埋入式光纤设在下层的PCB上，上层PCB安装垂直腔面发射激光器、VCSEL驱动器，中层PCB固定光电二极管检测器阵列和PD驱动器，下层PCB埋入光纤；上层PCB尺寸为27mm×27mm×1.52mm，中层PCB尺寸为35mm×35mm×1.52mm，下层PCB尺寸为55mm×50mm×1.52mm，光耦合元件半径为0.0625mm、光耦合元件长度为2.76mm，埋入式光纤半径为0.0625mm、埋入式光纤长度为30mm，焊盘半径为0.3mm，上层焊球体积为0.2mm³、高度为0.52mm、间距为1.5mm,下层焊球体积为0.2mm³、高度为0.48mm、间距为1.5mm，焊球钎料为63Pb37Sn。

3.根据权利要求1所述的一种测量光互连模块关键位置焊后对准偏移的方法，其特征在于，步骤2)中，所述的He-Ne激光器波长为632.8nm。

4.根据权利要求1所述的一种测量光互连模块关键位置焊后对准偏移的方法，其特征在于，步骤3)中，所述的J型热电偶正-负极材料为铁-钢镍合金，测量温度范围为-210～1200℃；Agilent 34970A数据扫描器包含3个模块化的控制槽，该步骤采用34901A单元模块，该模块拥有20路测试通道，可测量和转换温度、直流与交流电压、直流与交流电流、二/四线电阻、频率和周期。

5.根据权利要求1所述的一种测量光互连模块关键位置焊后对准偏移的方法，其特征在于，步骤4)中，所述的焊接曲线为满足美军标的JEDEC JESD 51-2热循环曲线，由预热区、保温区、再流区和冷却区4个温区组成。

6.根据权利要求1所述的一种测量光互连模块关键位置焊后对准偏移的方法，其特征在于，步骤7)中，由于63Pb37Sn焊料焊后阶段的凝固温度为183℃，则光互连模块样件由183℃降温至室温以及室温保温30分钟过程中280～2080s时间段X方向对准偏移量变化较小，只求出保温始末时刻偏移量。