[發明專利]TO型光器件的管座與管帽對位封裝裝置及其對位方法

在審

• 申請號: 202011007438.4
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112038268A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 王瑞鵬;莊園;李曉燕;王元仕;郭婷婷;呂琴紅;王雁;孫文濤;王鵬程;康文慧;閆曉壯
• 申請（專利權）人: 西北電子裝備技術研究所（中國電子科技集團公司第二研究所）
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/68
• 代理公司: 山西華炬律師事務所 14106
• 代理人: 陳奇

1.一種TO型光器件的管座與管帽對位封裝裝置，包括底座板（1）、管座（21）和管帽（24），在底座板（1）的左部前端，固定設置有管座放置吸附臺（2），在底座板（1）的左部后端，固定設置有XYZ三方向滑臺基座（3），在底座板（1）的右部，固定設置有倒L形支架（9），在倒L形支架（9）下方的底座板（1）上，固定設置有視覺系統軌道安裝臺（11），在底座板（1）的右端設置有電控器（14），在管帽（24）上設置有管帽透鏡（30），在管座（21）上設置有芯片（22），在芯片（22）上設置有發光點（23），其特征在于，在倒L形支架（9）的頂端的懸臂板上設置有電控氣缸（10），在電控氣缸（10）向下伸出的輸出軸上，連接有管帽焊接吸附管（8），管帽焊接吸附管（8）設置在管座放置吸附臺（2）的正上方，在管帽焊接吸附管（8）的下端口上，吸附有管帽（24）；在視覺系統軌道安裝臺（11）上，設置有視覺系統Y向移動軌道（12），在視覺系統Y向移動軌道（12）上，設置有視覺系統安裝滑塊（27），在視覺系統安裝滑塊（27）上，設置有視覺系統（13），視覺系統（13）與電控器（14）電連接在一起；在管座放置吸附臺（2）上，活動放置吸附有管座（21）；在XYZ三方向滑臺基座（3）上，設置有前后方向上的X向滑臺（4），在X向滑臺（4）上設置有左右方向上的Y向滑臺（5），在Y向滑臺（5）上設置有上下方向上的Z向滑臺（6），在Z向滑臺（6）上設置有夾具（7），在夾具（7）中夾持有管座（21）；X向滑臺（4）的電控氣缸、Y向滑臺（5）的電控氣缸和Z向滑臺（6）的電控氣缸，分別與電控器（14）電連接在一起。

2.根據權利要求1所述的一種TO型光器件的管座與管帽對位封裝裝置，其特征在于，在管帽焊接吸附管（8）上設置有反光棱鏡（28），在視覺系統（13）上分別設置有鏡頭（25）和光源（26），光源（26）發出的光線，依次通過鏡頭（25）、反光棱鏡（28）和吸附在管帽焊接吸附管（8）下端口上的管帽（24）上的管帽透鏡（30），照射在含有發光點（23）的芯片（22）上，視覺系統（13）對含有發光點（23）的芯片（22）進行成像。

3.根據權利要求1所述的一種TO型光器件的管座與管帽對位封裝裝置，其特征在于，在夾具（7）的左夾爪（15）上設置有左夾板（16），在左夾板（16）上設置有左半圓形夾持槽（17），在夾具（7）的右夾爪（18）上設置有右夾板（19），在右夾板（19）上設置有右半圓形夾持槽（20），在左半圓形夾持槽（17）與右半圓形夾持槽（20）之間夾持有管座（21）；左夾爪（15）與右夾爪（18）的打開及閉合是由夾具電控氣缸控制的，夾具電控氣缸是與電控器（14）電連接在一起的。

4.如權利要求3所述的一種TO型光器件的管座與管帽對位封裝裝置的對位方法，其特征在于以下步驟：

第一步、將管帽（24）吸附在管帽焊接吸附管（8）的下端口上，將管座（21）放置吸附在管座放置吸附臺（2）上；

第二步、通過電控器（14）控制夾具（7），將管座（21）夾持在左半圓形夾持槽（17）與右半圓形夾持槽（20）之間；再通過電控器（14）控制電控氣缸（10）的向下伸出的輸出軸下移，使管帽焊接吸附管（8）上設置的反光棱鏡（28）與鏡頭（25）對齊；

第三步、電控器（14）控制視覺系統（13）中的光源（26）發出光線，該光線依次通過鏡頭（25）、反光棱鏡（28）和吸附在管帽焊接吸附管（8）下端口上的管帽（24）上的管帽透鏡（30），照射到在管座放置吸附臺（2）上活動吸附的芯片（22）上，含有發光點（23）的芯片（22）的圖像經管帽透鏡（30）和反光棱鏡（28），成像在視覺系統（13）中；

第四步、視覺系統（13）將含有發光點（23）的芯片（22）的圖像傳送到電控器（14）中，電控器（14）將發光點（23）的位置與管帽透鏡（30）的中心軸線的位置進行比較，并根據比較結果，分別通過控制X向滑臺（4）的電控氣缸、Y向滑臺（5）的電控氣缸和Y向滑臺（5）的電控氣缸，對夾持在夾具（7）中的管座（21）的位置進行調整，使發光點（23）的位置與管帽透鏡（30）的中心軸線重合；

第五步、管座（21）的位置定位后，電控器（14）控制夾具電控氣缸打開對管座（21）的夾持，并控制夾具（7）向后移動，使其離開管座放置吸附臺（2）；然后，電控器（14）控制電控氣缸（10）的向下伸出的輸出軸進一步下移，使管帽焊接吸附管（8）與管座放置吸附臺（2）對接，將管帽（24）與管座（21）對接在一起，最后，電控器（14）控制管帽焊接吸附管（8）與管座放置吸附臺（2）接通電源，完成管帽（24）與管座（21）的封裝。