[發明專利]小型化半導體激光發射器自動耦合激光焊一體治具

有效

• 申請號: 201610677078.6
• 申請日: 2016-08-17
• 公開（公告）號: CN106078060B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 袁家勇;張文臣;于文財;張亮
• 申請（專利權）人: 大連藏龍光電子科技有限公司
• 主分類號: B23K37/04
• 分類號: B23K37/04;B23K26/21
• 代理公司: 大連博晟專利代理事務所(特殊普通合伙)21236
• 代理人: 于忠晶

技術領域

本發明涉及光通信領域，具體涉及一種用于激光發射器自動耦合激光焊接的治具。

背景技術

隨著寬帶業務的廣泛應用，對光收發模塊的需求也越來越高，小型化半導體激光發射器作為光收發模塊的必要組成部件，其需求量越來越多，對半導體激光發射器工作的長期穩定性要求也更加嚴格。半導體激光發射器插口的耦合激光焊接直接影響激光器的工作性能及長期可靠性，在激光焊接插口過程中，耦合精度及激光焊后焊點的形變對產品性能影響明顯，焊接插口時，為使插口在Z軸方向可調而得到更好的耦合效率，在插口與產品間設置Z型套過度。現有技術中，由于放置待焊產品時不可能絕對水平，以及產品管殼焊接面和Z型套焊接面也會有尺寸公差，會造成產品焊接面不水平。再加上夾持插口也會使其Z型套焊接面不水平，在耦合過程中會造成耦合光功率值低，同時在Z型套的焊接面與產品的焊接面之間產生的縫隙，在激光焊完成后，由于焊點應力不均會造成產品光軸位移，使產品輸出光功率大幅度降低，從而降低產品性能甚至變成不良品。

發明內容

本發明的目的是為了克服在激光發射器自動耦合激光焊接過程中，由于Z型套的焊接面與產品的焊接面之間產生縫隙，在激光焊完成后會造成產品輸出光功率大幅度降低，提出了專用于激光發射器的自動耦合激光焊治具，能避免耦合后在Z型套的焊接面與產品的焊接面之間產生縫隙，方便作業員操作，提高焊接效率。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：提出了小型化半導體激光發射器自動耦合激光焊一體治具，包括底座、懸浮臺組件、產品放置臺及抱閘裝置，懸浮臺組件包括懸浮臺、懸浮臺座、彈簧及懸浮臺支架，懸浮臺支架的底部固定于底座上，懸浮臺座通過彈簧固定在懸浮臺支架的頂部，懸浮臺座與位于其上的懸浮臺采用螺栓固定，產品放置臺通過螺栓固定安裝于懸浮臺上，抱閘裝置包括抱閘、立柱及抱閘支撐桿，抱閘通過立柱及抱閘支撐桿固定于底座上，抱閘設置于懸浮臺座外圍，用于緊固或松開懸浮臺座。

所述產品放置臺縱向中軸線的中心位置處設有放置待焊產品的凹槽，凹槽的下端設有用于給待焊產品上電的加電PCB板， PCB板正前方設有軟帶壓塊，凹槽正前方設有產品壓塊，產品壓塊表面設有產品壓塊墊片，產品壓塊與旋鈕螺紋連接，旋鈕用于控制產品壓塊將待焊產品壓緊。

所述軟帶壓塊是采用有機玻璃材質制成的，軟帶壓塊的上部設有導向坡。

所述凹槽下端設有用于給待焊產品上電的加電PCB板， PCB板上部設有導向坡。

所述彈簧有三組，三組彈簧呈120度均勻分布，彈簧上套裝有彈力調節螺母，彈簧的一端與懸浮臺支架固定連接，另一端與懸浮臺座固定連接。

所述抱閘上設置有3個懸浮臺壓塊，3個懸浮臺壓塊呈120度均勻布于懸浮臺座周圍，用于懸浮臺座的上限位。

所述懸浮臺座的底部設置有3個呈120度均布的水平度調節螺絲。

所述懸浮臺座為圓盤狀，抱閘是采用彈簧鋼制作而成的氣動式環形抱閘，抱閘開口端的第一抱閘臂與氣缸通過螺栓與氣缸固定連接，第二抱閘臂與氣缸活塞桿通過氣缸活塞桿固定螺栓固定連接，氣缸活塞桿與氣缸活塞固定塊通過氣缸行程調節螺栓固定連接，第一抱閘臂與第二抱閘臂之間設置有抱閘行程調節螺栓。

所述懸浮臺座在氣缸側設置有兩個懸浮臺定位導向桿，兩個懸浮臺定位導向桿之間的夾角為120度。

所述抱閘的內側設置有4個均勻分布的抱閘鎖緊凸臺。

本發明提出了專用于激光發射器自動耦合激光焊一體治具，放置待焊產品的凹槽位于圓形懸浮臺圓心的位置，凹槽的下端設有用于給待焊產品上電的加電PCB板，PCB板前面設有有機玻璃材質的軟帶壓塊，用于壓接軟帶給待焊產品供電，軟帶壓塊和PCB板在產品軟帶插入方向倒角，以便軟帶容易插入。凹槽正前方設有產品壓塊，壓塊表面設有產品壓塊墊片，以防壓傷產品，壓塊由旋鈕控制，用于壓緊產品。待焊產品置于懸浮臺上，在Z型套焊接完成后，Z型套焊接面的水平度就固定了，抱閘松開，由于彈簧力，產品會隨懸浮臺接觸到Z型套焊接面，使待焊產品焊接面與Z型套焊接面在Z軸方向同軸，從而完美重合，不產生縫隙。然后抱閘鎖緊固定懸浮臺，Z軸稍微上升在待焊產品焊接面與Z型套焊接面間產生均勻縫隙，使產品能夠自由移動，機器自動耦合找到最佳光功率值，然后進行激光焊接，使激光焊接前后產品輸出光功率變化在5%以內。應用本發明所提出的自動耦合激光焊一體治具，可有效提高激光發射器自動耦合激光焊的作業效率及成功率。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；