一種腳踏式光纖耦合系統(tǒng)及其耦合方法
【專利說(shuō)明】一種腳踏式光纖耦合系統(tǒng)及其耦合方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及光電產(chǎn)品封裝領(lǐng)域，具體涉及一種腳踏式光纖耦合系統(tǒng)及其耦合方法。
【背景技術(shù)】
[0003]在光電封裝領(lǐng)域，經(jīng)常用到光纖耦合系統(tǒng)，如何實(shí)現(xiàn)光纖耦合系統(tǒng)的低成本、光纖耦合的多維調(diào)整、焊接參數(shù)控制和焊接便捷性和標(biāo)準(zhǔn)化，是光纖耦合的一個(gè)追求方向，目前的耦合系統(tǒng)要么不具有便捷性和焊接參數(shù)智能設(shè)定，焊接性能一致性不高，焊接可靠性差，系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種腳踏式光纖耦合系統(tǒng)及其耦合方法，降低了系統(tǒng)成本，大大提高了光電器件的焊接效率、提高了光纖焊接質(zhì)量和器件可靠性。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種腳踏式光纖耦合系統(tǒng)，包括腳踏開(kāi)關(guān)，加熱器，底盤及安裝在底盤上的五維調(diào)整臺(tái)、長(zhǎng)臂顯微鏡、產(chǎn)品底座和電極組件，所述五維調(diào)整臺(tái)上設(shè)有過(guò)渡臺(tái)，所述過(guò)渡臺(tái)上安裝有光纖組件鎖緊夾頭，所述產(chǎn)品底座與光纖組件鎖緊夾頭相對(duì)設(shè)置，所述電極組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在光纖組件鎖緊夾頭和產(chǎn)品底座之間的鎢電極，所述鎢電極為兩個(gè)且呈相對(duì)設(shè)置，兩個(gè)鎢電極分別通過(guò)電極導(dǎo)線與加熱器相連，所述腳踏開(kāi)關(guān)用于控制加熱器工作。
[0006]進(jìn)一步的，所述電極組件還包括電極連接桿，所述鎢電極通過(guò)電極連接桿與底盤轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述電極組件還包括設(shè)置在光纖組件鎖緊夾頭和產(chǎn)品底座之間的彈性電極支撐手臂，所述彈性電極支撐手臂為兩個(gè)且呈相對(duì)設(shè)置，所述鎢電極與彈性電極支撐手臂相連。
[0008]進(jìn)一步的，所述彈性電極支撐臂包括連接桿，所述連接桿的端部設(shè)有一軸向內(nèi)延伸的開(kāi)孔，所述開(kāi)孔中由內(nèi)向外依次設(shè)有彈簧和夾持臂，所述夾持臂通過(guò)垂直設(shè)于連接桿端部的螺絲與夾持臂固定連接。
[0009]—種腳踏式光纖耦合系統(tǒng)的耦合方法，包括如下步驟:
(1)將光纖組件夾持在鎖緊夾頭上，通過(guò)調(diào)整五維調(diào)整臺(tái)位置，及長(zhǎng)臂顯微鏡實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)整狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)光纖和產(chǎn)品內(nèi)光電芯片的對(duì)準(zhǔn)；
(2)將鎢電極通過(guò)彈性電極支撐手臂緊密咬合在產(chǎn)品管殼光纖入孔外壁；
(3)踏下腳踏開(kāi)關(guān)，加熱器開(kāi)始工作；
(4)加熱器通過(guò)電極導(dǎo)線和鎢電極實(shí)現(xiàn)焊接系統(tǒng)短路，此時(shí)送入高溫焊料，使光纖和產(chǎn)品入孔固定； (5)加熱完成后，加熱器定時(shí)器驅(qū)動(dòng)加熱器關(guān)閉，加熱器停止電壓輸出，鎢電極電流停止，此時(shí)鎢電極迅速降溫，實(shí)現(xiàn)光纖組件對(duì)準(zhǔn)和焊接。
[0010]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明采用五維調(diào)整架和光纖組件鎖緊夾頭級(jí)聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)光纖前后、左右、上下位置精密移動(dòng)、水平和俯仰位置精密轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)光纖組件與管殼中的光電芯片耦合對(duì)準(zhǔn)。通過(guò)腳踏開(kāi)關(guān)控制加熱器進(jìn)行加熱，定時(shí)關(guān)斷調(diào)整撥碼實(shí)現(xiàn)焊接時(shí)間控制，通過(guò)設(shè)置可調(diào)加熱電壓，實(shí)現(xiàn)光纖耦合焊接的智能化和標(biāo)準(zhǔn)化控制。本發(fā)明操作方便，耦合焊錫均勻，對(duì)準(zhǔn)精度較好，長(zhǎng)期可靠性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于高質(zhì)量可靠性要求的光電器件的光纖耦合領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明腳踏式光纖耦合系統(tǒng)整體正面示意圖；
圖2是本發(fā)明腳踏式光纖耦合系統(tǒng)整體俯視示意圖；
圖3是本發(fā)明中彈性支撐手臂和三角咬合結(jié)構(gòu)鎢電極局部示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
如圖1、圖2所示，本實(shí)施例的腳踏式光纖耦合系統(tǒng)，包括腳踏開(kāi)關(guān)7，加熱器6，底盤1及安裝在底盤1上的五維調(diào)整臺(tái)2、長(zhǎng)臂顯微鏡3、產(chǎn)品底座4和電極組件，五維調(diào)整臺(tái)2上設(shè)有過(guò)渡臺(tái)，過(guò)渡臺(tái)8上安裝有光纖組件鎖緊夾頭9，產(chǎn)品底座4與光纖組件鎖緊夾頭9相對(duì)設(shè)置，電極組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在光纖組件鎖緊夾頭9和產(chǎn)品底座4之間的鎢電極10，鎢電極10為兩個(gè)且呈相對(duì)設(shè)置，兩個(gè)鎢電極10分別通過(guò)電極導(dǎo)線12與加熱器6相連，腳踏開(kāi)關(guān)7用于控制加熱器6工作。通過(guò)調(diào)節(jié)加熱電壓和定時(shí)時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)焊接電極溫度的梯度精密智能控制和焊接時(shí)間精密控制，可形成光滑飽滿焊料形狀，焊接牢靠，而且焊接過(guò)程不會(huì)對(duì)其他元件造成過(guò)熱損傷，提高了器件可靠性。該電極組件還包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的電極連接桿5和兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的彈性電極支撐手臂11，鎢電極10的一端通過(guò)電極連接桿5與底盤1轉(zhuǎn)動(dòng)連接，其另一端與彈性電極支撐手臂11相連。
[0013]如圖3所示，該彈性電極支撐手臂11包括連接桿111，所述連接桿111的端部設(shè)有一軸向內(nèi)延伸的開(kāi)孔，該開(kāi)孔中由內(nèi)向外依次設(shè)有彈簧112和夾持臂113，該夾持臂113通過(guò)垂直設(shè)于連接桿111端部的螺絲114與夾持臂113固定連接。該夾持臂113通過(guò)螺絲114可實(shí)現(xiàn)沿彈簧112向外或向內(nèi)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)電極的靈活自動(dòng)咬合，方便了電極的調(diào)節(jié)控制。
[0014]—種腳踏式光纖耦合系統(tǒng)的耦合方法如下:首先將光纖組件夾持在鎖緊夾頭上，通過(guò)調(diào)整五維調(diào)整臺(tái)2調(diào)整其位置，同時(shí)可通過(guò)長(zhǎng)臂顯微鏡3實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)整狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)光纖和光電產(chǎn)品內(nèi)光電芯片的對(duì)準(zhǔn)。對(duì)準(zhǔn)后進(jìn)行光纖焊接，光纖焊接之前首先對(duì)加熱器6進(jìn)行加熱溫度梯度曲線設(shè)置和加熱時(shí)間定時(shí)設(shè)置，以確保焊接形成標(biāo)準(zhǔn)一致和光滑飽滿的焊點(diǎn)形狀。設(shè)置好焊接參數(shù)后，將鎢電極10通過(guò)彈性電極支撐手臂11緊密咬合在產(chǎn)品管殼光纖入孔外壁，踏下加熱器6腳踏開(kāi)關(guān)7，加熱器6開(kāi)始工作，加熱器6通過(guò)電極導(dǎo)線12和鎢電極10實(shí)現(xiàn)焊接系統(tǒng)短路，由于鎢電極10與產(chǎn)品管殼光纖入孔外壁咬合處產(chǎn)生接觸電阻，使光纖入孔局部產(chǎn)生熱量，此時(shí)送入光纖焊接用高溫焊料，局部熱量使焊料在光纖器件連接處實(shí)現(xiàn)充分焊接和固定，而不會(huì)對(duì)器件其他元件形成過(guò)熱沖擊，大大提高了焊接穩(wěn)定性和器件可靠性。加熱到達(dá)定時(shí)時(shí)間后，加熱器6定時(shí)器驅(qū)動(dòng)加熱器6關(guān)閉，加熱器6關(guān)閉電壓輸出，鎢電極10電流停止流過(guò)，鎢電極10迅速降溫，實(shí)現(xiàn)光纖焊接。
[0015]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種腳踏式光纖耦合系統(tǒng)，其特征在于:包括腳踏開(kāi)關(guān)，加熱器，底盤及安裝在底盤上的五維調(diào)整臺(tái)、長(zhǎng)臂顯微鏡、產(chǎn)品底座和電極組件，所述五維調(diào)整臺(tái)上設(shè)有過(guò)渡臺(tái)，所述過(guò)渡臺(tái)上安裝有光纖組件鎖緊夾頭，所述產(chǎn)品底座與光纖組件鎖緊夾頭相對(duì)設(shè)置，所述電極組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在光纖組件鎖緊夾頭和產(chǎn)品底座之間的鎢電極，所述鎢電極為兩個(gè)且呈相對(duì)設(shè)置，兩個(gè)鎢電極分別通過(guò)電極導(dǎo)線與加熱器相連，所述腳踏開(kāi)關(guān)用于控制加熱器工作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腳踏式光纖耦合系統(tǒng)，其特征在于:所述電極組件還包括電極連接桿，所述媽電極通過(guò)電極連接桿與底盤轉(zhuǎn)動(dòng)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的腳踏式光纖耦合系統(tǒng)，其特征在于:所述電極組件還包括設(shè)置在光纖組件鎖緊夾頭和產(chǎn)品底座之間的彈性電極支撐手臂，所述彈性電極支撐手臂為兩個(gè)且呈相對(duì)設(shè)置，所述鎢電極與彈性電極支撐手臂相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腳踏式光纖耦合系統(tǒng)，其特征在于:所述彈性電極支撐臂包括連接桿，所述連接桿的端部設(shè)有一軸向內(nèi)延伸的開(kāi)孔，所述開(kāi)孔中由內(nèi)向外依次設(shè)有彈簧和夾持臂，所述夾持臂通過(guò)垂直設(shè)于連接桿端部的螺絲與夾持臂固定連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腳踏式光纖耦合系統(tǒng)的耦合方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將光纖組件夾持在鎖緊夾頭上，通過(guò)調(diào)整五維調(diào)整臺(tái)位置，及長(zhǎng)臂顯微鏡實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)整狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)光纖和產(chǎn)品內(nèi)光電芯片的對(duì)準(zhǔn)； (2)將鎢電極通過(guò)彈性電極支撐手臂緊密咬合在產(chǎn)品管殼光纖入孔外壁； (3)踏下腳踏開(kāi)關(guān)，加熱器開(kāi)始工作； (4)加熱器通過(guò)電極導(dǎo)線和鎢電極實(shí)現(xiàn)焊接系統(tǒng)短路，此時(shí)送入高溫焊料，使光纖和產(chǎn)品入孔固定； (5)加熱完成后，加熱器定時(shí)器驅(qū)動(dòng)加熱器關(guān)閉，加熱器停止電壓輸出，鎢電極電流停止，此時(shí)鎢電極迅速降溫，實(shí)現(xiàn)光纖組件對(duì)準(zhǔn)和焊接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種腳踏式光纖耦合系統(tǒng)及其耦合方法，包括腳踏開(kāi)關(guān)，加熱器，底盤及安裝在底盤上的五維調(diào)整臺(tái)、長(zhǎng)臂顯微鏡、產(chǎn)品底座和電極組件，所述五維調(diào)整臺(tái)上設(shè)有過(guò)渡臺(tái)，所述過(guò)渡臺(tái)上安裝有光纖組件鎖緊夾頭，所述產(chǎn)品底座與光纖組件鎖緊夾頭相對(duì)設(shè)置，所述電極組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在光纖組件鎖緊夾頭和產(chǎn)品底座之間的鎢電極，所述鎢電極為兩個(gè)且呈相對(duì)設(shè)置，兩個(gè)鎢電極分別通過(guò)電極導(dǎo)線與加熱器相連，所述腳踏開(kāi)關(guān)用于控制加熱器工作。本發(fā)明操作方便，耦合焊錫均勻，對(duì)準(zhǔn)精度較好，長(zhǎng)期可靠性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于高質(zhì)量可靠性要求的光電器件的光纖耦合領(lǐng)域。
【IPC分類】G02B6/255
【公開(kāi)號(hào)】CN105301698
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510857930
【發(fā)明人】汪金華, 胡國(guó)兵, 李鴻高, 周婷, 莊永河
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十三研究所
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月30日