CN112192115B - 一种高度可调的光学组件与柔性pcb的焊接夹具及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接夹具及方法，包括第一固定机构、第二固定机构，第一固定机构的第一固定架上设有用于容纳光学组件或柔性PCB的第一限位槽，第一限位槽的槽底设有第一真空孔，与第一抽真空通道连通；第二固定机构的第二固定架上设有用于容纳柔性PCB或光学组件的第二限位槽，第二限位槽的槽底设有第二真空孔，与第二抽真空通道连通；第二固定架铰接在水平调节装置上，第二固定架绕铰接点翻转时可使柔性PCB的焊盘与光学组件的焊盘接触。本发明解决了多类型光学组件焊接需要多个焊接夹具的问题以及柔性PCB和光学组件的固定问题以及柔性PCB的焊盘与光学组件焊盘精确对位的问题，降低了成本，提高了产品性能及合格率。

Description

一种高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接夹具及方法
技术领域
本发明属于光纤通信领域，具体涉及一种高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接夹具及方法。
背景技术
随着光通信领域日新月异的发展，光学组件的性能、制造工艺及合格率的要求越来越高，而柔性PCB与光学组件的焊接也是制造工艺中很重要的一个环节，提高柔性PCB与光学组件焊接夹具的质量，直接关系到光学组件的可靠性。
现有的柔性PCB与光学组件焊接夹具，多是一种类型光学组件就需要一个焊接夹具，针对种类繁多的光学组件焊接夹具也是数量繁多，出现焊接夹具管控难、成本高等问题；且现有的柔性PCB与光学组件焊接夹具的柔性PCB与光学组件多靠机械定位，用镊子来进行焊盘对位，需要反复操作，耗费工时，易容易损坏柔性PCB和光学组件，对位的不精确还影响光学组件的性能和合格率。
现有的柔性PCB与光学组件焊接夹具主要需要解决三个问题，一个是多类型光学组件焊接需要多个焊接夹具的问题；二是柔性PCB和光学组件的固定问题；三是柔性PCB的焊盘与光学组件焊盘精确对位的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接夹具及方法，其解决了多类型光学组件焊接需要多个焊接夹具的问题以及柔性PCB和光学组件的固定问题以及柔性PCB的焊盘与光学组件焊盘精确对位的问题，降低了成本，提高了产品性能及合格率。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明公开了一种高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接夹具，包括第一固定机构、第二固定机构，所述第一固定机构包括第一固定架，所述第一固定架上设有用于容纳光学组件或柔性PCB的第一限位槽，所述第一限位槽的槽底设有第一真空孔，所述第一真空孔与第一抽真空通道连通；所述第二固定机构包括第二固定架，所述第二固定架上设有用于容纳柔性PCB或光学组件的第二限位槽，所述第二限位槽的槽底设有第二真空孔，所述第二真空孔与第二抽真空通道连通；所述第二固定架铰接在水平调节装置上，第二固定架绕铰接点翻转时可使柔性PCB 的焊盘与光学组件的焊盘接触。
进一步地，所述第一固定机构与第二固定机构之间设有垫块，用于支撑光学组件的焊盘、柔性PCB的焊盘。
进一步地，所述垫块固定在垫块高度调节机构上。
进一步地，本发明的高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接夹具还包括底座，所述第一固定机构、第二固定机构支撑在底座上。
所述垫块高度调节机构支撑在底座上。
进一步地，所述水平调节装置包括角度调节装置、前后调节装置、左右调节装置，三者呈上下层叠设置。三者的上下顺序可以根据需要任意设置。
进一步地，第二固定架铰接在角度调节装置上，所述角度调节装置固定在前后调节装置上，所述前后调节装置固定在左右调节装置上，或者，所述角度调节装置固定在左右调节装置上，所述左右调节装置固定在前后调节装置上。
进一步地，所述第一固定架、第二固定架均设有密封腔体，第一真空孔与第一固定架的密封腔体连通，第一固定架的密封腔体与第一抽真空通道连通；第二真空孔与第二固定架的密封腔体连通，第二固定架的密封腔体与第二抽真空通道连通。
进一步地，本发明的高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接夹具还包括用于给光学组件预热的加热装置。
本发明公开了一种高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接方法，采用了上述焊接夹具，包括如下步骤：
将光学组件、柔性PCB分别放在第一固定架的第一限位槽、第二固定架的第二限位槽内，通过给第一真空孔、第二真空孔抽真空将光学组件、柔性PCB分别固定在第一固定架、第二固定架上；
翻转第二固定架，使第二固定架绕铰接点转动，使柔性PCB 的焊盘与光学组件的焊盘接触；
通过水平调节装置调节柔性PCB 或光学组件的水平位置，使柔性PCB的焊盘与光学组件的焊盘水平无角度，使柔性PCB的焊盘与光学组件的焊盘间距满足要求，使柔性PCB的焊盘与光学组件的焊盘对齐。
进一步地，控制加热装置给光学组件预热，使光学组件具备设定的底温。
本发明至少具有如下有益效果：
由于本专利的高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接夹具包括第一固定机构、第二固定机构，所述第一固定机构包括第一固定架，所述第一固定架上设有用于容纳光学组件或柔性PCB的第一限位槽，所述第一限位槽的槽底设有第一真空孔，所述第一真空孔与第一抽真空通道连通；所述第二固定机构包括第二固定架，所述第二固定架上设有用于容纳柔性PCB或光学组件的第二限位槽，所述第二限位槽的槽底设有第二真空孔，所述第二真空孔与第二抽真空通道连通；所述第二固定架铰接在水平调节装置上，第二固定架绕铰接点翻转时可使柔性PCB 的焊盘与光学组件的焊盘接触。本专利通过第一固定架、第二固定架的结构将柔性PCB和光学组件限位固定，可以保证柔性PCB和光学组件对位后不会移动，保证焊接位置。
且柔性PCB与光学组件焊盘对位时，通过水平调节装置实现角度、间距，对齐均可调节，柔性PCB与光学组件焊盘位置精确可调，焊接完成后保证光学组件的性能。
另外由于垫块固定在垫块高度调节机构上，接触光学组件的垫块高度可调，一个装置适合多种类型光学组件与柔性PCB的焊接。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接夹具示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接夹具装载好光学组件和柔性PCB后的示意图；
图3为本发明实施例一提供的一种高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接夹具上柔性PCB与光学组件对位后示意图；
图4为本发明实施例二提供的一种高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接夹具示意图
图5为本发明实施例二提供的一种高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接夹具装载好光学组件和柔性PCB后的示意图；
图6为本发明实施例二提供的一种高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接夹具上柔性PCB与光学组件对位后示意图。
附图中，100为底座，200为第一固定机构，210为第一固定架，211为第一限位槽，212为第一真空孔，213为加热棒，214为第一抽真空通道，220为隔热块，310为垫块，320为垫块高度调节机构，321为高度调节旋钮，400为第二固定机构，410为第二固定架，411为第二限位槽，412为第二真空孔，413为第二抽真空通道，414为旋转轴，420为角度调节装置，421为角度调节旋钮，422为角度调节转盘，430为前后调节装置，431为前后调节旋钮，440为左右调节装置，441为左右调节旋钮，500为光学组件，510为光学组件的焊盘，600为柔性PCB，610为柔性PCB的焊盘。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1至图3，本发明实施例提供一种高度可调的光学组件500与柔性PCB600的焊接夹具，包括用于分别固定光学组件500、柔性PCB600的第一固定机构200、第二固定机构400，所述第一固定机构200包括第一固定架210，所述第一固定架210的上端面上设有用于容纳光学组件500或柔性PCB600的第一限位槽211，所述第一限位槽211的槽底设有第一真空孔212，所述第一真空孔212与第一抽真空通道214连通；所述第二固定机构400包括第二固定架410，所述第二固定架410的上端面上设有用于容纳柔性PCB600或光学组件500的第二限位槽411，所述第二限位槽411的槽底设有第二真空孔412，所述第二真空孔412与第二抽真空通道413连通；所述第二固定架410铰接在水平调节装置上，第二固定架410绕铰接点翻转时可使柔性PCB600 的焊盘与光学组件的焊盘510接触。
进一步地，所述第一固定机构200与第二固定机构400之间设有垫块310，用于支撑光学组件的焊盘510、柔性PCB的焊盘610。
进一步地，所述垫块310固定在垫块高度调节机构320上。本实施例通过调节高度调节旋钮321控制高度调节机构调节垫块310高度。
本实施例的高度调节机构可以采用现有的高度调节机构。
进一步地，本发明的高度可调的光学组件500与柔性PCB600的焊接夹具还包括底座100，所述第一固定机构200、第二固定机构400、垫块高度调节机构320支撑在底座100上。
进一步地，所述水平调节装置包括角度调节装置420、前后调节装置430、左右调节装置440，三者呈上下层叠设置。三者的上下顺序可以根据需要任意设置。
进一步地，第二固定架410铰接在角度调节装置420上，所述角度调节装置420固定在前后调节装置430上，所述前后调节装置430固定在左右调节装置440上，或者，所述角度调节装置420固定在左右调节装置440上，所述左右调节装置440固定在前后调节装置430上。
本实施例的角度调节装置420包括驱动电机和角度调节转盘422，所述角度调节转盘422呈水平放置，角度调节转盘422的下端与驱动电机固定连接，通过驱动电机带动角度调节转盘422转动，实现柔性PCB600或光学组件500水平角度的调节。当然，本发明的角度调节装置420也不仅仅限于上述结构，还可以设置成其他角度调节结构。
进一步地，所述第一固定架210、第二固定架410均设有密封腔体，第一真空孔212与第一固定架210的密封腔体连通，第一固定架210的密封腔体与第一抽真空通道214连通；第二真空孔412与第二固定架410的密封腔体连通，第二固定架410的密封腔体与第二抽真空通道413连通。第一抽真空通道214为第一抽真空气管，第二抽真空通道413为第二抽真空气管，第一抽真空气管、第二抽真空气管上设置有阀门，第一抽真空气管、第二抽真空气管分别与抽真空设备连接。
本实施例将光学组件500固定在第一固定机构200上，将柔性PCB600固定在第二固定机构400上。第一限位槽211、第二限位槽411为开口槽，光学组件500、柔性PCB600分别从第一限位槽211、第二限位槽411的开口伸出，支撑在垫块310上。
所述第二固定架410上固定有旋转轴414，转动旋转轴414，带动第二固定架410翻转，使柔性PCB的焊盘610与光学组件的焊盘510接触。调整角度调节装置420的角度调节旋钮421带动角度调节转盘422转动，使柔性PCB的焊盘610与光学组件的焊盘510水平无角度，调整前后调节装置430的前后调节旋钮431，带动前后调节装置430移动，使柔性PCB的焊盘610与光学组件的焊盘510间距满足要求，调整左右调节装置440的左右调节旋钮441带动左右调节装置440移动，使柔性PCB的焊盘610与所述光学组件的焊盘510对齐。
调整角度调节装置420带动角度调节转盘422转动，使柔性PCB的焊盘610与光学组件的焊盘510水平无角度，调整前后调节装置430移动，使柔性PCB的焊盘610与光学组件的焊盘510间距满足要求，调整左右调节装置440移动，使柔性PCB的焊盘610与光学组件的焊盘510对齐。
实施例二
在实施例一的基础上，添加加热装置，得到实施例二。
如图4至图6，加热装置用于给光学组件500预热。本实施例通过加热棒213213给第一固定架210加热，从而给第一固定架210上的光学组件500预热，使光学组件500具备一定的底温，在柔性PCB600与光学组件500焊接中能得到更好的焊接效果。
进一步地，所述第一固定架210与底座100之间设置有隔热块220，用于隔离第一固定架210与底座100之间的热传递。
实施例三
参见图1至图6，本实施例公开了一种高度可调的光学组件500与柔性PCB600的焊接方法，采用了上述焊接夹具，包括如下步骤：
将光学组件500、柔性PCB600分别放在第一固定架210的第一限位槽211、第二固定架410的第二限位槽411内，通过给第一真空孔212、第二真空孔412抽真空将光学组件500、柔性PCB600分别固定在第一固定架210、第二固定架410上；
翻转第二固定架410，使第二固定架410绕铰接点转动，使柔性PCB600 的焊盘与光学组件的焊盘510接触；
通过水平调节装置调节柔性PCB600 或光学组件500的水平位置，使柔性PCB的焊盘610与光学组件的焊盘510水平无角度，使柔性PCB的焊盘610与光学组件的焊盘510间距满足要求，使柔性PCB的焊盘610与光学组件的焊盘510对齐。
进一步地，控制加热装置给光学组件500预热，使光学组件500具备设定的底温。
本发明的焊接夹具适用于类型光学组件500与柔性PCB600的焊接，减少了多个焊接夹具的设计，降低成本，柔性PCB600与光学组件500均被限位固定，焊盘对位精确可调，保证焊接位置，提高了光学组件500的性能和合格率。
本发明的焊接夹具可用于热压焊、电阻焊等设备上，实现柔性PCB600与光学组件500的焊接，其中光学组件500可以是发射光学组件也可以是接收光学组件，或其它集成的光学组件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接方法，其特征在于，采用了如下焊接夹具，包括第一固定机构、第二固定机构，所述第一固定机构包括第一固定架，所述第一固定架上设有用于容纳光学组件的第一限位槽，所述第一限位槽的槽底设有第一真空孔，所述第一真空孔与第一抽真空通道连通；所述第二固定机构包括第二固定架，所述第二固定架上设有用于容纳柔性PCB的第二限位槽，所述第二限位槽的槽底设有第二真空孔，所述第二真空孔与第二抽真空通道连通；第二固定架翻转前，第二限位槽的槽口向上，且柔性PCB位于第二固定架上端，所述第二固定架铰接在水平调节装置上，第二固定架绕铰接点翻转后，第二限位槽的槽口向下，且第二固定架位于柔性PCB上端，使柔性PCB 的焊盘与光学组件的焊盘接触；
所述水平调节装置包括角度调节装置、前后调节装置、左右调节装置，三者呈上下层叠设置；
焊接方法包括如下步骤：
将光学组件、柔性PCB分别放在第一固定架的第一限位槽、第二固定架的第二限位槽内，通过给第一真空孔、第二真空孔抽真空将光学组件、柔性PCB分别固定在第一固定架、第二固定架上；
翻转第二固定架，使第二固定架绕铰接点转动，使柔性PCB 的焊盘与光学组件的焊盘接触；
通过水平调节装置调节柔性PCB的水平位置，使柔性PCB的焊盘与光学组件的焊盘水平无角度，使柔性PCB的焊盘与光学组件的焊盘间距满足要求，使柔性PCB的焊盘与光学组件的焊盘对齐，保证焊接位置，具体包括：
调整角度调节装置带动角度调节转盘转动，使柔性PCB的焊盘与光学组件的焊盘水平无角度，调整前后调节装置移动，使柔性PCB的焊盘与光学组件的焊盘间距满足要求，调整左右调节装置移动，使柔性PCB的焊盘与光学组件的焊盘对齐。
2.如权利要求1所述的高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接方法，其特征在于：控制加热装置给光学组件预热，使光学组件具备设定的底温。
3.如权利要求1所述的高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接方法，其特征在于：所述第一固定机构与第二固定机构之间设有垫块，用于支撑光学组件的焊盘、柔性PCB的焊盘。
4.如权利要求3所述的高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接方法，其特征在于：所述垫块固定在垫块高度调节机构上。
5.如权利要求1或3或4所述的高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接方法，其特征在于：还包括底座，所述第一固定机构、第二固定机构支撑在底座上。
6.如权利要求1所述的高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接方法，其特征在于：第二固定架铰接在角度调节装置上，所述角度调节装置固定在前后调节装置上，所述前后调节装置固定在左右调节装置上，或者，所述角度调节装置固定在左右调节装置上，所述左右调节装置固定在前后调节装置上。
7.如权利要求1所述的高度可调的光学组件与柔性PCB的焊接方法，其特征在于：所述第一固定架、第二固定架均设有密封腔体，第一真空孔与第一固定架的密封腔体连通，第一固定架的密封腔体与第一抽真空通道连通；第二真空孔与第二固定架的密封腔体连通，第二固定架的密封腔体与第二抽真空通道连通。
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