專利名稱：一種同軸激光器耦合封裝器件夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種針對(duì)T0SA/R0SA激光焊接耦合封裝系統(tǒng)的用于夾持封裝器件的精密夾具。屬于光電機(jī)一體化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及光電子器件精密封裝技術(shù)。
背景技術(shù)：
光信息技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著通信事業(yè)的進(jìn)步，隨著光纖通信和光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，光電子器件的制備成為了光信息技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。光電子集成器件的封裝技術(shù)影響著光電子器件的可靠性，關(guān)鍵的封裝工藝與全自動(dòng)封裝設(shè)備可以大幅度的提高生產(chǎn)效率、保證器件質(zhì)量?，F(xiàn)有的光發(fā)射與接收器件，即T0SA/R0SA，是將半導(dǎo)體激光器或半導(dǎo)體光接收器通過封裝工藝，制造成不同的具有光通信標(biāo)準(zhǔn)接口產(chǎn)品。封裝工藝中關(guān)鍵步驟之一為激光器與光纖的耦合。封裝要求所被焊接的器件有極高的同軸度和定位精度，并且要求裝卸器件簡單快捷，在裝載器件后能夠?qū)O產(chǎn)品接通電源。一種高效率、高精度的同軸封裝器件夾具能有使T0SA/R0SA耦合封裝效率大幅度提高，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。目前有關(guān)激光器耦合封裝成T0SA/R0SA的器件夾具的文獻(xiàn)報(bào)道不多，據(jù)發(fā)明人所知，有關(guān)同軸激光器耦合封裝器件夾具的專利文獻(xiàn)幾乎沒有。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有結(jié)構(gòu)緊湊，定位定心精度高，易于器件裝卸、導(dǎo)電，操作方便簡潔，可提高T0SA/R0SA耦合制造的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量的同軸激光器耦合封裝器件夾具。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的同軸激光器耦合封裝器件夾具，夾具安裝座安裝有夾具升降座，在所述的夾具升降座上設(shè)有底部接線槽，所述的夾具安裝座的上表面上裝有錐面擋塊，夾具主體安放在所述的夾具升降座上，所述的夾具主體的結(jié)構(gòu)是夾具瓣底座的下端固定安裝在外殼體上，三個(gè)夾具瓣分別通過徑向?qū)Р郯卜旁谒龅膴A具瓣底座的上端面組合形成一個(gè)錐體，彈簧環(huán)置于三個(gè)所述的夾具瓣組合成的錐體的槽內(nèi)，所述的夾具瓣底座的上端設(shè)有與三個(gè)所述的夾具瓣組合成的錐體同軸的套筒，所述的套筒上設(shè)有LD專用插座，帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒旋合在所述的外殼體內(nèi)，所述的帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒上固定設(shè)有錐套，所述的錐套與三個(gè)所述的夾具瓣合在一起組成的錐體配合對(duì)接，所述的夾具瓣底座的底部設(shè)有接線柱座，所述的接線柱座上設(shè)有銅接線柱，所述的LD專用插座與所述的銅接線柱電連接；長旋轉(zhuǎn)手柄安裝在所述的帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒上；在所述的外殼體上安裝有短旋轉(zhuǎn)手柄、前端定位塊和后端定位塊；三個(gè)所述的夾具瓣組合成的錐體與所述的錐面擋塊對(duì)接。所述的套筒采用螺紋連接的方式擰入所述的夾具瓣底座上。所述的錐面擋塊設(shè)有便于所述的夾具主體的裝卸的開口(W)。所述的夾具瓣、錐套、夾具瓣底座、帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒、外殼體、長旋轉(zhuǎn)手柄、短旋轉(zhuǎn)手柄、前端定位塊和后端定位塊采用材料為SUS304。三個(gè)所述的夾具瓣組合成的錐體、所述的錐套和所述的錐面擋塊的錐角為20°。所述的夾具升降座用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，并將氣動(dòng)原件安裝在所述的夾具安裝座的背板面上。所述的銅接線柱由銅套、銅塞和銅觸點(diǎn)組成，所述的銅塞和所述的銅觸點(diǎn)間用彈簧㈧連接。采用上述技術(shù)方案的同軸激光器耦合封裝器件夾具，夾具瓣底座上開有相間 120°分布的徑向?qū)Р?，用于夾具瓣的導(dǎo)向。夾具瓣與夾具瓣底座兩者的接觸面要求0.8的表面粗糙度，且與軸方向具有很高的垂直度；在夾具瓣底座上表面開有螺紋孔，用以與套筒螺紋連接。夾具瓣的斜錐面進(jìn)行熱處理表面淬火，保證其耐磨性。錐角為20°。夾持器件的工作表面與外錐面要求較高的同軸度。錐套內(nèi)錐面進(jìn)行熱處理表面淬火，保證其耐磨性。 錐角為20°。錐套的錐面對(duì)夾具瓣具有兩個(gè)方向的自由度約束，具有良好的定心作用。錐套與帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒為輕微過盈配合，周邊用緊定螺釘將其固定。LD專用插座與套筒為輕微過盈配合，并用膠粘連在一起。彈簧環(huán)為一開口環(huán)，其直徑略大于三個(gè)夾具瓣合在一起是所形成的槽的直徑。彈簧環(huán)材料為碳素彈簧鋼。銅接線柱與接線柱座為輕微過盈配合，需適當(dāng)調(diào)整銅接線柱的伸出高度，銅接線柱與夾具升降座上的插槽配合適當(dāng)。錐面擋塊進(jìn)行熱處理表面淬火，保證其耐磨性。錐角為20°，錐面擋塊以過盈配合的方式安裝在夾具安裝座上表面的沉孔內(nèi)。夾具升降座用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，氣動(dòng)單元安裝在夾具安裝座的背板面上，用氣壓控制夾具瓣與錐面擋板的作用壓力。綜上所述，本發(fā)明是一種具有結(jié)構(gòu)緊湊，定位定心精度高，易于器件裝卸、導(dǎo)電，操作方便簡潔，可提高T0SA/R0SA耦合制造的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量的同軸激光器耦合封裝器件夾具。


圖1同軸激光器耦合封裝器件夾具立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2同軸激光器耦合封裝器件夾具主體夾具立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3同軸激光器耦合封裝器件夾具主體夾具剖面圖；圖4主機(jī)夾具內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5同軸激光器耦合封裝器件夾具側(cè)視圖；圖6銅接線柱結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，詳細(xì)介紹本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、 裝配和工作原理。如圖1、圖5所示，為本發(fā)明的一個(gè)立體結(jié)構(gòu)示意圖和側(cè)視圖，夾具安裝座15上安裝有夾具升降座18，在夾具升降座18上設(shè)有底部接線槽17，在夾具安裝座15的上表面上裝有錐面擋塊16，其錐角為20°，用以斜面定位夾具主體中三個(gè)夾具瓣1的位置，可以起到良好的定位定心作用，T0SA/R0SA產(chǎn)品25插在LD專用插座12上，當(dāng)夾具主體的三個(gè)夾具瓣 1夾持T0SA/R0SA產(chǎn)品25的封裝組件時(shí)，錐面擋塊16可以使封裝組件的軸保持豎直。錐面擋塊16有一開口 24，便于夾具主體的裝卸。夾具升降座18通過氣動(dòng)原件驅(qū)動(dòng)，氣動(dòng)原件安裝在夾具安裝座15的背板面上。夾具主體安放在夾具升降座18上，夾具主體采用前端定位塊4定位，采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)升降座18可以抬升夾具主體上下。對(duì)于給定的氣壓驅(qū)動(dòng)，當(dāng)夾具主體被抬升，夾具瓣1表面頂住錐面擋塊16，通過改變氣壓可以改變夾具瓣1與錐面擋塊16之間的壓力，起到定位定心的作用。夾具安裝座15可安裝于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，此時(shí)，同軸激光器耦合封裝器件夾具便可進(jìn)行多自由度運(yùn)動(dòng)。如圖2、圖3和圖4所示，分別為主體夾具的立體結(jié)構(gòu)圖，剖面圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。夾具瓣1通過面與面貼合的形式安放在夾具瓣底座9上，夾具瓣底座9上開有三個(gè)間隔120° 的徑向?qū)Р?3，通過夾具瓣底座9上的徑向?qū)Р?3對(duì)三個(gè)夾具瓣1進(jìn)行導(dǎo)向；夾具瓣底座 9通過內(nèi)六角螺釘連接安裝在外殼體5內(nèi)部；彈簧環(huán)11置于三個(gè)夾具瓣1組合成的錐體的槽內(nèi)；三個(gè)夾具瓣1合在一起組成的錐體的錐面與錐套2的錐面配合，起到定位定心的作用；錐套2安裝在帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒3內(nèi)，兩者為輕微過盈配合，周邊用四個(gè)緊定螺釘將其固定；長旋轉(zhuǎn)手柄13安裝在帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒3上；帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒3通過細(xì)牙螺紋與外殼體 5連接；短旋轉(zhuǎn)手柄14裝在外殼體5上，一可以用作手動(dòng)作桿，二可以作為LD引腳的標(biāo)記； 銅接線柱7過盈插入接線柱座6，接線柱座6通過螺釘固定在夾具瓣底座9上；前端定位塊 8和后端定位塊4安裝在外殼體5上，用以主體夾具定位作用；LD專用插座12采用膠粘的方式安裝在套筒10內(nèi)，套筒10采用螺紋連接的方式擰入夾具瓣底座9上，可調(diào)整LD專用插座12的高度；T0SA/R0SA產(chǎn)品25插在LD專用插座12上，LD專用插座12的四個(gè)引腳與四個(gè)銅接線柱7采用導(dǎo)線分別相接，銅接線柱7與底部接線槽17對(duì)接，便可導(dǎo)電。如圖6，為銅接線柱的具體結(jié)構(gòu)示意圖，銅塞19與銅觸點(diǎn)21間用彈簧22連接，保持彈簧22為壓縮狀態(tài)，銅塞19與銅套20上開有孔，可用銷將兩者固定，可保證銅觸點(diǎn)21 與外接的觸點(diǎn)導(dǎo)通。夾具瓣1、錐套2、夾具瓣底座9、帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒3、外殼體5、長旋轉(zhuǎn)手柄13、短旋轉(zhuǎn)手柄14、前端定位塊8和后端定位塊采用材料為SUS304。本發(fā)明是采用錐面定位，易于自動(dòng)定心，并且保證夾持器件的垂直度，提高激光器耦合焊接時(shí)的對(duì)準(zhǔn)精度。通過旋轉(zhuǎn)外部螺紋桿，可對(duì)器件進(jìn)行夾緊動(dòng)作。裝置底部自帶接線柱，可對(duì)其所夾持器件自行接通電源，其接線柱為高度可調(diào)，易于導(dǎo)通。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊，定位定心精度高，易于器件裝卸，操作方便簡潔等特點(diǎn)，通過更換不同尺寸大小的夾具瓣可裝夾不同的外形尺寸的TO產(chǎn)品。需要說明的是雖然上述實(shí)施例已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)裝配和工作原理， 但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，凡是本領(lǐng)域技術(shù)人員從上述實(shí)施例中不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以想到的替換結(jié)構(gòu)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種同軸激光器耦合封裝器件夾具，其特征在于夾具安裝座(1 安裝有夾具升降座(18)，在所述的夾具升降座(18)上設(shè)有底部接線槽(17)，所述的夾具安裝座(1 的上表面上裝有錐面擋塊(16)，夾具主體安放在所述的夾具升降座(18)上，所述的夾具主體的結(jié)構(gòu)是夾具瓣底座(9)的下端固定安裝在外殼體(5)上，三個(gè)夾具瓣(1)分別通過徑向?qū)Р郯卜旁谒龅膴A具瓣底座(9)的上端面組合形成一個(gè)錐體，彈簧環(huán)(11)置于三個(gè)所述的夾具瓣(1)組合成的錐體的槽內(nèi)，所述的夾具瓣底座(9)的上端設(shè)有與三個(gè)所述的夾具瓣(1)組合成的錐體同軸的套筒(10)，所述的套筒(10)上設(shè)有LD專用插座(12)，帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒C3)旋合在所述的外殼體(5)內(nèi)，所述的帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒C3)上固定設(shè)有錐套O)，所述的錐套( 與三個(gè)所述的夾具瓣(1)合在一起組成的錐體配合對(duì)接，所述的夾具瓣底座(9)的底部設(shè)有接線柱座(6)，所述的接線柱座(6)上設(shè)有銅接線柱(7)，所述的 LD專用插座(1 與所述的銅接線柱(7)電連接；長旋轉(zhuǎn)手柄(1 安裝在所述的帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒C3)上；在所述的外殼體( 上安裝有短旋轉(zhuǎn)手柄(14)、前端定位塊(8)和后端定位塊；三個(gè)所述的夾具瓣(1)組合成的錐體與所述的錐面擋塊(16)對(duì)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸激光器耦合封裝器件夾具，其特征在于所述的套筒 (10)采用螺紋連接的方式擰入所述的夾具瓣底座(9)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同軸激光器耦合封裝器件夾具，其特征在于所述的錐面擋塊(16)設(shè)有便于所述的夾具主體的裝卸的開口 04)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同軸激光器耦合封裝器件夾具，其特征在于所述的夾具瓣(1)、錐套(2)、夾具瓣底座(9)、帶螺紋旋轉(zhuǎn)套筒(3)、外殼體(5)、長旋轉(zhuǎn)手柄(13)、短旋轉(zhuǎn)手柄(14)、前端定位塊(8)和后端定位塊(4)采用材料為SUS304。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同軸激光器耦合封裝器件夾具，其特征在于三個(gè)所述的夾具瓣(1)組合成的錐體、所述的錐套( 和所述的錐面擋塊(16)的錐角為20°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同軸激光器耦合封裝器件夾具，其特征在于所述的夾具升降座(18)用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，并將氣動(dòng)原件安裝在所述的夾具安裝座(15)的背板面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同軸激光器耦合封裝器件夾具，其特征在于所述的銅接線柱⑵由銅套(20)、銅塞(19)和銅觸點(diǎn)組成，所述的銅塞(19)和所述的銅觸點(diǎn) (21)間用彈簧02)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種同軸激光器耦合封裝器件夾具，適用于TOSA/ROSA激光焊接耦合封裝系統(tǒng)。本發(fā)明是采用錐面定位，易于自動(dòng)定心，并且保證夾持器件的垂直度，提高激光器耦合焊接時(shí)的對(duì)準(zhǔn)精度。通過旋轉(zhuǎn)外部螺紋桿，可對(duì)器件進(jìn)行夾緊動(dòng)作。裝置底部自帶接線柱，可對(duì)其所夾持器件自行接通電源，其接線柱為高度可調(diào)，易于導(dǎo)通。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊，定位定心精度高，易于器件裝卸，操作方便簡潔等特點(diǎn)，通過更換不同尺寸大小的夾具瓣可裝夾不同的外形尺寸的TO產(chǎn)品。
文檔編號(hào)H01S3/02GK102263354SQ20111015913
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者唐皓, 段吉安, 趙文龍, 鄭煜, 陸文龍 申請(qǐng)人:中南大學(xué)