本文關(guān)鍵詞：光電子器件封裝的壓力傳感檢測技術(shù)研究

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【摘要】：光電子器件封裝中,耦合界面上微小的偏移是影響光電子性能的關(guān)鍵因素之一。由于其封裝中存在陣列波導(dǎo)芯片與光纖之間間隙難以控制、接觸時(shí)無法感知力大小的問題,導(dǎo)致光電子器件耦合間距不穩(wěn)定甚至發(fā)生損傷性碰撞,從而使得器件成品率低、性能一致性差。本文以傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與微小信號檢測為研究對象,通過應(yīng)用傳感器技術(shù)完成陣列波導(dǎo)芯片與光纖之間接觸力以及產(chǎn)生位移的大小的檢測分析,最終實(shí)現(xiàn)通過測得的信號給自動(dòng)化裝置一個(gè)合理的調(diào)整結(jié)果,使得封裝效率得以提高。針對光電子器件封裝中存在的這些問題,提出了一種新型電阻式微力/微位移傳感器,以此來實(shí)現(xiàn)陣列光纖組件和陣列波導(dǎo)芯片之間微小位移的檢測。首先,本文研究分析了懸臂梁結(jié)構(gòu)的力、位移與應(yīng)變之間的對應(yīng)關(guān)系,在懸臂梁基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出新型傳感器主體結(jié)構(gòu)模型,推導(dǎo)出微力、微位移與應(yīng)變的理論關(guān)系式,并采用ANSYS有限元分析法確定傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)。此傳感器能夠很好地實(shí)現(xiàn)對力與位移同時(shí)檢測的目的,其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:一方面對小位移進(jìn)行放大后再檢測,減少直接檢測帶來的誤差,提高精確度;另一方面實(shí)現(xiàn)了最大位移與最大應(yīng)變重合,使得在相同力作用下均值應(yīng)變值最大化,提高其檢測的靈敏度。其次,針對本文提出的傳感器結(jié)構(gòu)的微小信號檢測設(shè)計(jì)了一種放大電路,該電路通過ICL7660芯片把單電源供電轉(zhuǎn)換為雙電源供電,而后采用高精度的AD620儀表放大器簡化的放大電路設(shè)計(jì),并通過Multisim仿真軟件得到理論結(jié)果。最后,本文對設(shè)計(jì)的新型傳感器進(jìn)行了大量的對比性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明新型傳感器具有良好的線性度、遲滯性、重復(fù)性等特點(diǎn),對微力能夠達(dá)到很好地測量效果,也間接的說明了傳感器能夠檢測微小位移。
【關(guān)鍵詞】：光電子器件 微力/微位移傳感器 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ANSYS有限元仿真 放大電路
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN05
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 論文研究的背景及意義11-13
• 1.2 力/位移傳感器的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 力傳感器的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 位移傳感器的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文的主要內(nèi)容及章節(jié)安排15-18
• 第二章 應(yīng)變式電阻傳感器的工作原理18-31
• 2.1 彈性敏感元件18-20
• 2.2 電阻應(yīng)變片的工作原理20-29
• 2.2.1 電阻應(yīng)變片的分類及選取20-23
• 2.2.2 電阻應(yīng)變片原理23-25
• 2.2.3 電阻應(yīng)變片的測量電路25-28
• 2.2.4 電阻應(yīng)變片溫度誤差與其補(bǔ)償28-29
• 2.3 ANSYS有限元分析29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真分析31-48
• 3.1 新型傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析31-33
• 3.2 3D幾何模型的建立與材料的選取33-34
• 3.3 網(wǎng)格劃分及應(yīng)變值數(shù)據(jù)處理方法34-35
• 3.4 傳感器結(jié)構(gòu)的對比分析35-44
• 3.4.1 正圓弧形彈性鉸鏈厚度對檢測單元的影響36-38
• 3.4.2 彈性薄片對檢測單元的影響38-42
• 3.4.3 施力點(diǎn)位置對載荷檢測單元的影響42-44
• 3.5 傳感器結(jié)構(gòu)應(yīng)變片貼片位置的確定44-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第四章 傳感器電路設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)分析48-66
• 4.1 傳感器硬件電路設(shè)計(jì)48-58
• 4.1.1 穩(wěn)壓電源的選擇與設(shè)計(jì)49-50
• 4.1.2 調(diào)零電路設(shè)計(jì)50-52
• 4.1.3 前置放大電路設(shè)計(jì)52-54
• 4.1.4 濾波電路及次級放大電路設(shè)計(jì)54-58
• 4.2 傳感器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析58-65
• 4.2.1 傳感器的標(biāo)定58
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)平臺搭建58-60
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與結(jié)果分析60-64
• 4.2.4 實(shí)驗(yàn)誤差來源分析64-65
• 4.3 本章小結(jié)65-66
• 第五章 總結(jié)與展望66-69
• 5.1 總結(jié)66-67
• 5.2 展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間的主要成果73-75
• 致謝75

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 Philip M Snyder ,蔡菊榮;半導(dǎo)體器件封裝的發(fā)展[J];微電子學(xué);1984年01期

2 韓強(qiáng);;軍用電子器件封裝密封性與焊接技術(shù)淺談[J];電子元器件應(yīng)用;2004年03期

3 王家源;半導(dǎo)體器件封裝技術(shù)研究中的若干問題[J];半導(dǎo)體技術(shù);1981年06期

4 龍樂;分立器件封裝及其主流類型[J];電子與封裝;2005年02期

5 劉澤仁;器件封裝要精益求精 產(chǎn)品性能應(yīng)好上加好[J];世界電子元器件;1996年02期

6 朱軍山;金玲;;界面分層造成的器件封裝失效機(jī)理研究[J];電子與封裝;2008年03期

7 于凌宇;新世紀(jì)電子器件封裝技術(shù)展望[J];今日電子;2001年03期

8 吳啟保;青雙桂;熊陶;王芳;呂維忠;羅仲寬;;大功率LED器件封裝材料的研究現(xiàn)狀[J];化工技術(shù)與開發(fā);2009年02期

9 皇甫勇,王小鵬,陳花玲;一種新型給藥微結(jié)構(gòu)的封裝技術(shù)研究[J];微納電子技術(shù);2004年12期

10 張瑞君;用于光電子器件封裝的耦合對準(zhǔn)技術(shù)[J];光子技術(shù);2003年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 王春富;秦躍利;;平行封焊技術(shù)在微波器件封裝中的應(yīng)用[A];第十四屆全國混合集成電路學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

2 何輝;;顯示用LED器件封裝材料應(yīng)用探討[A];2010全國LED顯示應(yīng)用技術(shù)交流暨產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會文集[C];2010年

3 黃利瓊;徐紅春;;光電子器件封裝中的微細(xì)倒裝互連技術(shù)[A];2008通信理論與技術(shù)新進(jìn)展——第十三屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集（上）[C];2008年

4 戴旭涵;趙小林;丁桂甫;汪紅;蔡炳初;;金屬基微型光纖定位夾及其在光電子器件封裝耦合中的應(yīng)用[A];中國光學(xué)學(xué)會2006年學(xué)術(shù)大會論文摘要集[C];2006年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 記者 雷中校;時(shí)隔1個(gè)月TCL集團(tuán)董事長終止減持[N];上海證券報(bào);2011年

2 ;LED應(yīng)用處于前列 期待形成自主品牌[N];中國電子報(bào);2009年

3 張效;封裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速 推動(dòng)國內(nèi)LED產(chǎn)值增長 2010年將達(dá)600億元[N];電子資訊時(shí)報(bào);2008年

4 王濤;集成創(chuàng)新是大勢所趨[N];中國建設(shè)報(bào);2009年

5 工業(yè)和信息化部電子信息司副調(diào)研員 任愛光;深化應(yīng)用創(chuàng)新合作 促LED產(chǎn)業(yè)科學(xué)健康有序發(fā)展[N];中國電子報(bào);2011年

6 本報(bào)記者 梁紅兵;南昌大學(xué)材料科學(xué)研究所：創(chuàng)建企業(yè)化科研工作模式[N];中國電子報(bào);2009年

7 何小明;集成無源器件封裝技術(shù)[N];中國電子報(bào);2000年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 �？�;光電子器件封裝的壓力傳感檢測技術(shù)研究[D];湖南師范大學(xué);2016年

2 林劍鋒;微納器件封裝及相關(guān)物理問題研究[D];華東師范大學(xué);2007年

3 謝鑫鵬;功率器件封裝的可靠性研究[D];華南理工大學(xué);2010年

4 高卓;OLED器件封裝工藝研究[D];電子科技大學(xué);2011年

5 幸智;大功率半導(dǎo)體照明器件封裝技術(shù)與工藝研究[D];南昌大學(xué);2011年

6 吳頂和;功率器件封裝的失效分析技術(shù)及技術(shù)應(yīng)用研究[D];復(fù)旦大學(xué);2008年

7 楊凱龍;功率分立器件封裝熱阻與熱可靠性試驗(yàn)數(shù)值模擬研究[D];上海交通大學(xué);2014年

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本文編號：602473