CN112505852B - 一种硅基芯片调节装置、耦合装置及耦合方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种硅基芯片调节装置，用以对硅基芯片与光器件进行耦合，包括调整机构、夹持机构、过渡PCB板以及吸取机构。调整机构具有可调节的配合台；夹持机构安装在配合台上，形成有固定部和夹持部，夹持部对硅基芯片形成夹紧状态或松开状态；过渡PCB板设置在固定部上，与硅基芯片电连接；吸取机构可调节地设置在配合台上，调整吸取机构位置以靠近硅基芯片，使吸取机构吸取硅基芯片；通过调整机构调整配合台的位置，进而调整硅基芯片的位置，使硅基芯片与光器件进行耦合。同时还提供了一种硅基芯片耦合装置及耦合方法，在硅基芯片与光器件耦合时可以调整硅基芯片以及光器件的位置，提高了硅基芯片和光器件的耦合效率以及器件性能。

Description

一种硅基芯片调节装置、耦合装置及耦合方法

技术领域

本申请涉及光通信领域，尤其涉及一种硅基芯片调节装置、耦合装置及耦合方法。

背景技术

硅基芯片因其光电集成度高、高频特性好、功耗低等特点被广泛应用，尤其是光通信领域，由于现阶段硅基芯片还无法有效集成发光源，因此在应用过程中要配合外置光器件使用，例如激光器芯片，在这一过程中需要将激光器芯片波导与硅基芯片的波导进行耦合。现有的硅基芯片与激光器芯片之间的耦合方式通常先将两颗芯片先固定下来，然后在两个芯片之间添加透镜，通过调整透镜的方向以及角度来使耦合效率达到最大。该耦合方式的缺点在于提前固定了发射端激光器芯片以及接收端的调制器芯片，增加了透镜带来的损耗以及透镜与两端芯片之间可能会形成的谐振，降低器件的性能，并且针对某些特殊应用，如硅基外腔调制激光器形成外腔时需要在光耦合时微调硅基芯片，而常规的方式不能满足该耦合。

现有技术中，芯片耦合存在耦合效率低及器件性能差的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种硅基芯片调节装置、耦合装置及耦合方法，以解决芯片耦合效率低及器件性能差的问题。

为达到上述目的，本申请实施例的一方面，提供一种硅基芯片调节装置，用以对硅基芯片与光器件进行耦合，包括：

调整机构，具有可调节的配合台；

夹持机构，安装在所述配合台上，形成有固定部和夹持部，所述夹持部能够对所述硅基芯片形成夹紧状态或松开状态；

过渡PCB板，设置在所述固定部上，与所述硅基芯片电连接；以及

吸取机构，可调节地设置在所述配合台上，调整所述吸取机构位置以靠近所述硅基芯片，使所述吸取机构吸取所述硅基芯片；

通过所述调整机构调整所述配合台的位置，进而调整所述硅基芯片的位置，使所述硅基芯片与所述光器件进行耦合。

进一步地，所述夹持机构包括：

固定夹具，形成有所述固定部和安装部，所述固定夹具通过所述安装部安装在所述配合台上；以及

载物台，可旋转设置在所述固定夹具的下方，所述载物台形成有所述夹持部。

进一步地，所述夹持部包括：

第一安装槽，形成在所述载物台上与所述固定部相适应的位置，所述硅基芯片设置在所述第一安装槽内；以及

夹持件，设置在所述载物台上，配置为对所述硅基芯片形成夹紧状态或松开状态。

进一步地，所述夹持部还包括：

第二安装槽，形成在所述载物台上，位于所述第一安装槽远离所述固定部一侧，与所述第一安装槽连通，所述夹持件可旋转地设置在所述第二安装槽内。

进一步地，所述夹持机构还包括：

限位件，配置为将所述载物台固定在初始位置，以使所述载物台的上表面与所述固定部的下表面相抵接。

进一步地，所述限位件包括：

第一磁体，设置在所述固定部上；以及

第二磁体，设置在所述载物台上与所述第一磁体相对应的位置，所述第二磁体与所述第一磁体相吸。

进一步地，所述吸取机构包括：

调节治具，设置在所述配合台上；以及

吸头，与所述调节治具连接，通过所述调节治具调节所述吸头的位置，以使所述吸头吸取所述硅基芯片。

进一步地，所述吸取机构还包括：

连接支架，一端固定在所述调节治具上，另一端可拆卸地设置所述吸头。

本申请实施例的另一方面，提供了一种硅基芯片的耦合设备，包括：

上述任意一项所述的所述硅基芯片调节装置；以及

光器件调节装置，所述光器件安装在所述光器件调节装置上，通过所述光器件调节装置调整所述光器件的位置。

进一步地，所述光器件调节装置包括：

安装座；

滑轨，设置在所述安装座上；以及

安装台，滑动设置在所述滑轨上，所述光器件安装在所述安装台上。

本申请实施例的另一方面，提供了一种硅基芯片的耦合方法，包括：

将分别设置在夹持机构上的过渡PCB板和硅基芯片进行电连接；

将所述夹持机构安装在调整机构上；

控制吸取机构吸取所述硅基芯片；

控制所述夹持机构对所述硅基芯片形成松开状态，使所述硅基芯片悬空；

通过所述调整机构调整所述硅基芯片的位置，使所述硅基芯片与所述光器件进行耦合固定；

断开所述硅基芯片与所述过渡PCB板的电连接，取出完成耦合的所述硅基芯片和所述光器件。

进一步地，将分别设置在夹持机构上的过渡PCB板和硅基芯片进行电连接的步骤，具体包括：

将过渡PCB板和硅基芯片设置在夹持机构上，并使所述硅基芯片处于夹紧状态；

将所述夹持机构放置在金丝键合机上，进行金丝键合以完成电连接。

进一步地，控制吸取机构吸取所述硅基芯片的步骤，具体包括：

通过调节治具调节吸头位置以靠近所述硅基芯片，完成所述吸取机构吸取所述硅基芯片。

进一步地，所述耦合方法还包括：

在通过所述调整机构调整所述硅基芯片位置的同时，通过光器件调节装置调整所述光器件的位置，使所述硅基芯片与所述光器件进行耦合。

本申请实施例提供的一种硅基芯片调节装置，包括调整机构、夹持机构、过渡PCB板以及吸取机构。调整机构具有可调节的配合台，夹持机构安装在配合台上，夹持机构的夹持部对硅基芯片形成夹紧状态或松开状态，过渡PCB板设置在夹持机构的固定部上，与硅基芯片电连接，吸取机构可调节地设置在配合台上。通过调整吸取机构位置以靠近硅基芯片，使吸取机构吸取硅基芯片，使硅基芯片悬空，再通过调整机构调整配合台的位置，以调整硅基芯片的位置，进而使硅基芯片与光器件进行耦合。本申请实施例提供的硅基芯片调节装置，在硅基芯片与光器件耦合时可以调整硅基芯片的位置，提高了硅基芯片和光器件的耦合效率以及器件性能。本申请实施例还提供了一种硅基芯片耦合装置及耦合方法，在硅基芯片与光器件耦合时可以调整硅基芯片以及光器件的位置，提高了硅基芯片和光器件的耦合效率以及器件性能。

附图说明

图1为本申请实施例中硅基芯片耦合设备中载物台处于初始位置时的结构示意图；

图2为本申请实施例中硅基芯片耦合设备中吸取机构吸取硅基芯片后的结构示意图；

图3为本申请实施例中硅基芯片耦合设备中夹持机构的结构示意图；

图4为本申请实施例中硅基芯片耦合设备中夹持机构的结构示意图；以及

图5为本申请实施例中硅基芯片耦合方法的流程图。

附图标记说明

1、调整机构；2、夹持机构；3、过渡PCB板；4、吸取机构；5、硅基芯片；6、光器件；7、硅基芯片调节装置；8、光器件调节装置；9、耦合设备；11、配合台；21、固定夹具；22、载物台；211、固定部；212、安装部；213、定位梢；214、转轴；220、夹持部；221、第一安装槽；222、夹持件；223、第二安装槽；224、轴套；41、调节治具；42、吸头；43、连接支架；81、安装座；82、滑轨；83、安装台；84、限位块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请的描述中方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本申请实施例的一方面，提供一种硅基芯片调节装置，参见图1～4所示，用以对硅基芯片5与光器件6进行耦合，包括调整机构1、夹持机构2、过渡PCB板3以及吸取机构4。调整机构1具有可调节的配合台11；夹持机构2安装在配合台11上，形成有固定部211和夹持部220，夹持部220能够对硅基芯片5形成夹紧状态或松开状态；过渡PCB板3设置在固定部211上，与硅基芯片5电连接；吸取机构4可调节地设置在配合台11上，调整吸取机构4位置以靠近硅基芯片5，使吸取机构4吸取硅基芯片5；通过调整机构1调整配合台11的位置，进而调整硅基芯片5的位置，使硅基芯片5与光器件6进行耦合。

通过调整吸取机构4以靠近硅基芯片5，使吸取机构4吸取硅基芯片5，使硅基芯片5悬空，再通过调整机构1调整配合台11的位置，以调整硅基芯片5的位置，进而使硅基芯片5与光器件6进行耦合。本申请实施例提供的硅基芯片调节装置7，在硅基芯片5与光器件6耦合时可以调整硅基芯片5的位置，避免了硅基芯片5进行耦合时需要提前与光器件6固定的不足，提高了硅基芯片5和光器件6的耦合效率以及器件性能。

具体的，参见图1以及图2所示，调整机构1可以为六轴微调架，可以对配合台11进行六个方向位移的调节，对硅基芯片5的位置进行精调。

在一实施例中，参见图3以及图4所示，夹持机构2包括固定夹具21以及载物台22。固定夹具21形成有固定部211和安装部212，固定夹具21通过安装部212安装在配合台11上。载物台22可旋转设置在固定夹具21的下方，载物台22形成有夹持部220。具体地，载物台22处于初始位置时，载物台22的上表面与固定部211的下表面相抵接。夹持机构2的夹持部220对硅基芯片5形成夹紧状态或松开状态。载物台22处于初始位置时，载物台22的上表面与固定部211的下表面相抵接，将硅基芯片5放置在载物台22上，夹持部220对硅基芯片5形成夹紧状态，过渡PCB板3设置在夹持机构2的固定部211上，与硅基芯片5电连接。

过渡PCB板3上形成有金丝键合Pad和接线柱，过渡PCB板3上金丝键合Pad用于与硅基芯片5进行金丝键合形成电连接，过渡PCB板3上接线柱，用于与外界电路连接。

在一实施例中，参见图3以及图4所示，固定夹具21上安装部212为安装孔，配合台11上形成有对应的定位孔，固定夹具21通过安装孔与配合台11的配合，利用定位销213固定。安装结构简单，牢靠。

在一实施例中，固定夹具21上安装部212为螺栓孔，配合台11上形成有对应的螺栓孔，通过固定夹具21与配合台11上螺栓孔的配合，利用螺栓固定。安装结构简单，牢靠。

在一实施例中，参见图1～4所示，夹持部220包括第一安装槽221以及夹持件222。第一安装槽221形成在载物台22上与固定部211相适应的位置，硅基芯片5设置在第一安装槽221内；夹持件222设置在载物台22上，配置为对硅基芯片5形成夹紧状态或松开状态。分别将过渡PCB板3和硅基芯片5设置在夹持机构2上，夹持件222对硅基芯片5形成夹紧状态，方便过渡PCB板3与硅基芯片5进行金丝键合形成电连接。夹持机构2安装在调整机构1上，吸取机构4可调节地设置在配合台11上，调整吸取机构4位置以靠近硅基芯片5，使吸取机构4吸取硅基芯片5，此时夹持件222对硅基芯片5形成松开状态，载物台22通过旋转离开初始位置，载物台22的上表面与固定部211的下表面不再抵接，硅基芯片5悬空。通过调整调整机构1以及吸取机构4的位置，以调整硅基芯片5的位置。

在一实施例中，参见图4所示，固定夹具21上设置有转轴214，载物台22上设置有与转轴214相对应的轴套224，载物台22通过转轴214以及轴套224的配合，旋转设置在所述固定夹具21的下方。可以理解的是，也可以是固定夹具21上设置有轴套224，载物台22上设置有与轴套224相对应的转轴214，载物台22通过转轴214以及轴套224的配合，旋转设置在所述固定夹具21的下方。

在一实施例中，参见图3以及图4所示，夹持部220还包括第二安装槽223。第二安装槽223形成在载物台22上，位于第一安装槽221远离固定部211一侧，与第一安装槽221连通，夹持件222可旋转地设置在第二安装槽223内。夹持件222设置在载物台22上，配置为对硅基芯片5形成夹紧状态或松开状态。夹持件222位于初始位置时，对硅基芯片5施加夹紧力，对硅基芯片5形成夹紧状态。在需要将硅基芯片5安装在第一安装槽221中或者载物台22通过旋转离开初始位置时，通过旋转夹持件222，此时夹持件222对硅基芯片5不产生夹紧力，对硅基芯片5形成松开状态。

在一实施例中，夹持部220还包括弹性件，弹性件连接载物台22和夹持件222。弹性件位于初始状态时，夹持件222靠近硅基芯片5一端的底部高度等于或者低于硅基芯片5的高度。弹性件用于使夹持件222对硅基芯片5施加夹紧力。

具体地，初始状态即为没有人为干预的条件下，各零部件的自然状态。初始状态下，操作夹持件222，夹持件222一端向远离硅基芯片5的方向运动，同时弹性件产生一定的变形，夹持件222与第一安装槽221之间形成允许硅基芯片5放入的空间。将硅基芯片5放入第一安装槽221后，停止操作夹持件222，或者反向操作夹持件222，促使弹性件恢复全部或者部分形变，直至夹持件222在弹性件的弹力作用下，夹紧硅基芯片5。可以理解的是，操作夹持件222的方式可以是推拉式也可以是按压式或者旋压式。

可以理解的是，促使夹持件222回位的弹性力可以是拉力，也可以是压力，对应的弹性件分别为拉簧或者压簧。当弹性件为拉簧时，操作夹持件222，第一安装槽221的空间增大，弹性件受拉变形，停止操作弹性件，夹持件222在弹性件的拉力作用下回位，直至夹持件222与载物台22将硅基芯片5夹持在二者之间，不能继续回位。

具体地，弹性件可以是弹簧，也可以是橡胶制件等能够产生弹性变形的零件。

在一实施例中，参见图3以及图4所示，夹持机构2还包括限位件，配置为将载物台22固定在初始位置，以使载物台22的上表面与固定部211的下表面相抵接。通过限位件对载物台22以及固定部211之间产生力的作用，将载物台22固定在初始位置，使得载物台22的上表面与固定部211的下表面相抵接，方便过渡PCB板3与硅基芯片5形成电连接。

在一实施例中，限位件包括第一磁体和第二磁体(图未示)。第一磁体设置在固定部211上，第二磁体设置在载物台22上与第一磁体相对应的位置，第一磁体与第二磁体相吸。固定夹具21和载物台22通过第一磁体和第二磁体相吸配合，使得载物台22的上表面与固定部211的下表面相抵接，两者平行贴合。当吸取机构4吸取硅基芯片5时，夹持件222对硅基芯片5形成松开状态，通过克服第一磁体和第二磁体的吸力，旋转载物台22离开初始位置，载物台22的上表面与固定部211的下表面不再抵接，硅基芯片5悬空。具体的，在固定部211和载物台22内部对应位置镶嵌磁铁。

在一实施例中，限位件可以是拉簧，拉簧的一端固定在载物台22的端部，另一端可拆卸地固定在固定夹具21上。初始位置时，拉簧的一端固定在载物台22的端部，另一端固定在固定夹具21上，使得载物台22的上表面与固定部211的下表面相抵接，两者平行贴合。拉簧的另一端从固定夹具21上取下来时，旋转载物台22离开初始位置，载物台22的上表面与固定部211的下表面不再抵接，硅基芯片5悬空。

在一实施例中，参见图1以及图2所示，吸取机构4包括调节治具41以及吸头42。调节治具41设置在配合台11上，吸头42与调节治具41连接，通过调节治具41调节吸头42的位置，以使吸头42吸取硅基芯片5。通过调节治具41对吸头42的位置进行调节，使得吸头42靠近硅基芯片5，以使吸头42吸取硅基芯片5。

在一实施例中，参见图1以及图2所示，吸取机构4还包括连接支架43，连接支架43一端固定在调节治具41上，另一端可拆卸地设置吸头42。吸头42可拆卸地设置在连接支架43上，可以进一步地的调整吸头42的位置，通过调节治具41以及连接支架43对吸头42的位置进行调节，使得吸头42靠近硅基芯片5，以使吸头42吸取硅基芯片5。

本申请实施例的另一方面，提供一种硅基芯片的耦合设备，参见图1以及图2所示，包括上述任意一项实施例的硅基芯片调节装置7以及光器件调节装置8，光器件6安装在光器件调节装置8上，通过光器件调节装置8调整光器件6的位置。

本申请实施例提供的硅基芯片的耦合设备，通过调整吸取机构4以靠近硅基芯片5，使吸取机构4吸取硅基芯片5，使硅基芯片5悬空，再通过调整机构1调整配合台11的位置，以调整硅基芯片5的位置。同时，通过光器件调节装置8调整光器件6的位置，通过同时调整硅基芯片5以及光器件6的位置，进而使硅基芯片5与光器件6进行耦合。本申请实施例提供的硅基芯片5耦合设备9，在硅基芯片5与光器件6耦合时可以同时调整硅基芯片5以及光器件6的位置，避免了硅基芯片5进行耦合时需要提前与光器件6固定的不足，提高了硅基芯片5和光器件6的耦合效率以及器件性能。

在一实施例中，参见图1以及图2所示，光器件调节装置8包括安装座81、滑轨82以及安装台83。滑轨82设置在安装座81上，安装台83滑动设置在滑轨82上，光器件6安装在安装台83上。在调整过程中，先将光器件6安装在安装台83上，通过调整安装座81的位置，将光器件6移至硅基芯片5附近，再通过调整安装台83在滑轨82上的位置，进一步调整光器件6的位置。同时，通过调整机构1调整夹持机构2的位置，通过同时调整硅基芯片5以及光器件6的位置，进而使硅基芯片5与光器件6进行耦合。

在硅基芯片5与光器件6耦合完成后，将硅基芯片5通过胶水固定在待耦合光器件6中，然后断开硅基芯片5与过渡PCB板3之间的电连接，使硅基芯片5与过渡PCB板3分离，然后将安装台83滑出，取下耦合好的器件。

在一实施例中，参见图1以及图2所示，光器件调节装置8还包括限位块84，位于轨道的两端。限位块84的设置，可以避免安装台83滑出滑轨82。

本申请实施例的另一方面，提供一种硅基芯片的耦合方法，参见图5所示，采用上述任意一项实施例的耦合设备，包括以下步骤：

S1：将分别设置在夹持机构上的过渡PCB板和硅基芯片进行电连接；

S2：将夹持机构安装在调整机构上；

S3：控制吸取机构吸取硅基芯片；

S4：控制夹持机构对硅基芯片形成松开状态，使硅基芯片悬空；

S5：通过调整机构调整硅基芯片的位置，使硅基芯片与光器件进行耦合固定；

S6：断开硅基芯片与过渡PCB板的电连接，取出完成耦合的硅基芯片和光器件。

本申请实施例提供的耦合方法，参见图1～5所示，将分别设置在夹持机构2上的过渡PCB板3和硅基芯片5进行电连接，将夹持机构2安装在调整机构1上，通过控制吸取机构4调整吸头42的位置，以靠近并吸取硅基芯片5。吸取机构4吸取硅基芯片5后，控制夹持机构2对硅基芯片5形成松开状态，旋转载物台22离开初始位置，使硅基芯片5悬空，通过调整机构1调整硅基芯片5的位置，使硅基芯片5与光器件6进行耦合固定，断开硅基芯片5与过渡PCB板3的电连接，取出完成耦合的硅基芯片5和光器件6。本申请实施例提供的硅基芯片耦合方法，在硅基芯片5与光器件6耦合时可以调整硅基芯片5以及光器件6的位置，避免了硅基芯片5进行耦合时需要提前与光器件6固定的不足，提高了硅基芯片5和光器件6的耦合效率以及器件性能。

下面对本申请实施例测井方法的各个步骤进行具体地说明。

S1：将分别设置在夹持机构上的过渡PCB板和硅基芯片进行电连接。

在一实施例中，参见图3以及图4所示，夹持机构2包括固定夹具21以及载物台22。固定夹具21形成有固定部211和安装部212，固定夹具21通过安装部212安装在配合台11上。载物台22可旋转设置在固定夹具21的下方，载物台22形成有夹持部220，载物台22处于初始位置时，载物台22的上表面与固定部211的下表面相抵接。夹持机构2的夹持部220对硅基芯片5形成夹紧状态或松开状态。载物台22处于初始位置时，载物台22的上表面与固定部211的下表面相抵接，将硅基芯片5放置在载物台22上，夹持部220对硅基芯片5形成夹紧状态，过渡PCB板3设置在夹持机构2的固定部211上，与硅基芯片5电连接。

过渡PCB板3上形成有金丝键合Pad和接线柱，过渡PCB板3上金丝键合Pad用于与硅基芯片5进行金丝键合形成电连接，过渡PCB板3上接线柱，用于与外界电路连接。

S2：将夹持机构安装在调整机构上。

夹持机构2包括固定夹具21以及载物台22。参见图3以及图4所示，固定夹具21形成有固定部211和安装部212，固定夹具21通过安装部212安装在配合台11上。载物台22可旋转设置在固定夹具21的下方，载物台22形成有夹持部220，载物台22处于初始位置时，载物台22的上表面与固定部211的下表面相抵接。

夹持部220包括第一安装槽221以及夹持件222。参见图3以及图4所示，第一安装槽221形成在载物台22上与固定部211相适应的位置，硅基芯片5设置在第一安装槽221内；夹持件222设置在载物台22上，配置为对硅基芯片5形成夹紧状态或松开状态。分别将过渡PCB板3和硅基芯片5设置在夹持机构2上，夹持件222对硅基芯片5形成夹紧状态，方便过渡PCB板3与硅基芯片5进行金丝键合形成电连接。夹持机构2安装在调整机构1上，吸取机构4可调节地设置在配合台11上，调整吸取机构4位置以靠近硅基芯片5，使吸取机构4吸取硅基芯片5，此时夹持件222对硅基芯片5形成松开状态，载物台22通过旋转离开初始位置，载物台22的上表面与固定部211的下表面不再抵接，硅基芯片5悬空。通过调整调整机构1以及吸取机构4的位置，以调整硅基芯片5的位置。

在一实施例中，参见图4所示，固定夹具21上设置有转轴214，载物台22上设置有与转轴214相对应的轴套224，载物台22通过转轴214以及轴套224的配合，旋转设置在所述固定夹具21的下方。

在一实施例中，参见图3以及图4所示，夹持部220还包括第二安装槽223。第二安装槽223形成在载物台22上，位于第一安装槽221远离固定部211一侧，与第一安装槽221连通，夹持件222可旋转地设置在第二安装槽223内。夹持件222设置在载物台22上，配置为对硅基芯片5形成夹紧状态或松开状态。夹持件222位于初始位置时，对硅基芯片5施加夹紧力，对硅基芯片5形成夹紧状态。在需要将硅基芯片5安装在第一安装槽221中或者载物台22通过旋转离开初始位置时，通过旋转夹持件222，此时夹持件222对硅基芯片5不产生夹紧力，对硅基芯片5形成松开状态。

在一实施例中，夹持部220还包括弹性件，弹性件连接载物台22和夹持件222。弹性件位于初始状态时，夹持件222靠近硅基芯片5一端的底部高度等于或者低于硅基芯片5的高度。弹性件用于使夹持件222对硅基芯片5施加夹紧力。

具体地，初始状态即为没有人为干预的条件下，各零部件的自然状态。初始状态下，操作夹持件222，夹持件222一端向远离硅基芯片5的方向运动，同时弹性件产生一定的变形，夹持件222与第一安装槽221之间形成允许硅基芯片5放入的空间。将硅基芯片5放入第一安装槽221后，停止操作夹持件222，或者反向操作夹持件222，促使弹性件恢复全部或者部分形变，直至夹持件222在弹性件的弹力作用下，夹紧硅基芯片5。可以理解的是，操作夹持件222的方式可以是推拉式也可以是按压式或者旋压式。

可以理解的是，促使夹持件222回位的弹性力可以是拉力，也可以是压力，对应的弹性件分别为拉簧或者压簧。当弹性件为拉簧时，操作夹持件222，第一安装槽221的空间增大，弹性件受拉变形，停止操作弹性件，夹持件222在弹性件的拉力作用下回位，直至夹持件222与载物台22将硅基芯片5夹持在二者之间，不能继续回位。

具体地，弹性件可以是弹簧，也可以是橡胶制件等能够产生弹性变形的零件。

在一实施例中，夹持机构2还包括限位件，配置为将载物台22固定在初始位置。通过限位件将载物台22固定在初始位置，使得载物台22的上表面与固定部211的下表面相抵接，方便过渡PCB板3与硅基芯片5形成电连接。

在一实施例中，限位件包括第一磁体和第二磁体，第二磁体与第一磁体相吸。第一磁体设置在固定部211上，第二磁体设置在载物台22上与第一磁体相对应的位置。固定夹具21和载物台22通过第一磁体和第二磁体相吸配合，使得载物台22的上表面与固定部211的下表面相抵接，两者平行贴合。当吸取机构4吸取硅基芯片5时，夹持件222对硅基芯片5形成松开状态，通过克服第一磁体和第二磁体的吸力，旋转载物台22离开初始位置，载物台22的上表面与固定部211的下表面不再抵接，硅基芯片5悬空。具体的，在固定部211和载物台22内部对应位置镶嵌磁铁。

在一实施例中，限位件可以是拉簧，拉簧的一端固定在载物台22的端部，另一端可拆卸地固定在固定夹具21上。初始位置时，拉簧的一端固定在载物台22的端部，另一端固定在固定夹具21上，使得载物台22的上表面与固定部211的下表面相抵接，两者平行贴合。拉簧的另一端从固定夹具21上取下来时，旋转载物台22离开初始位置，载物台22的上表面与固定部211的下表面不再抵接，硅基芯片5悬空。

在一实施例中，参见图3以及图4所示，固定夹具21上安装部212为安装孔，配合台11上形成有对应的定位孔，固定夹具21通过安装孔与配合台11的配合，利用定位销213固定。安装结构简单，牢靠。

在一实施例中，固定夹具21上安装部212为螺栓孔，配合台11上形成有对应的螺栓孔，通过固定夹具21与配合台11上螺栓孔的配合，利用螺栓固定。安装结构简单，牢靠。

S3：控制吸取机构吸取硅基芯片。

通过吸取机构4调节与硅基芯片5的位置，使得吸取机构4靠近硅基芯片5，以使吸取机构4吸取硅基芯片5。

S4：控制夹持机构对硅基芯片形成松开状态，使硅基芯片悬空。

夹持件222对硅基芯片5不产生夹紧力，载物台22通过旋转离开初始位置，载物台22的上表面与固定部211的下表面不再抵接，此时夹持件222对硅基芯片5形成松开状态，硅基芯片5悬空。

S5：通过调整机构调整硅基芯片的位置，使硅基芯片与光器件进行耦合固定。

硅基芯片5调节装置7包括调整机构1、夹持机构2、过渡PCB板3以及吸取机构4。参见图1以及图2所示，调整机构1具有可调节的配合台11；夹持机构2安装在配合台11上，形成有固定部211和夹持部220，夹持部220对硅基芯片5形成夹紧状态或松开状态；过渡PCB板3设置在固定部211上，与硅基芯片5电连接；吸取机构4可调节地设置在配合台11上，调整吸取机构4位置以靠近硅基芯片5，使吸取机构4吸取硅基芯片5；通过调整机构1调整配合台11的位置，进而调整硅基芯片5的位置，使硅基芯片5与光器件6进行耦合。

通过调整机构1调整配合台11的位置，进而调整夹持机构2以及吸取机构4的位置，再通过调整吸取机构4位置以靠近硅基芯片5，使吸取机构4吸取硅基芯片5，使硅基芯片5悬空，进而使硅基芯片5与光器件6进行耦合。本申请实施例提供的硅基芯片调节装置7，在硅基芯片5与光器件6耦合时可以调整硅基芯片5的位置，避免了硅基芯片5进行耦合时需要提前与光器件6固定的不足，提高了硅基芯片5和光器件6的耦合效率以及器件性能。

具体的，参见图1以及图2所示，调整机构1为六轴微调架，可以对配合台11进行六个方向位移的调节，对硅基芯片5的位置进行精调。

S6：断开硅基芯片与过渡PCB板的电连接，取出完成耦合的硅基芯片和光器件。

耦合完成后，将硅基芯片5通过胶水固定在光器件6中，然后断开硅基芯片5与过渡PCB板3之间的电连接，使硅基芯片5与过渡PCB板3分离，然后取下耦合好的硅基芯片5和光器件6。

在一实施例中，将分别设置在夹持机构2上的过渡PCB板3和硅基芯片5进行电连接的步骤，具体包括：将过渡PCB板3和硅基芯片5设置在夹持机构2上，并使硅基芯片5处于夹紧状态；将夹持机构2放置在在金丝键合机上，进行金丝键合完成电连接。

夹持机构2包括固定夹具21以及载物台22。固定夹具21形成有固定部211和安装部212，固定夹具21通过安装部212安装在配合台11上。夹持机构2的夹持部220对硅基芯片5形成夹紧状态或松开状态。载物台22处于初始位置时，载物台22的上表面与固定部211的下表面相抵接，将硅基芯片5放置在载物台22上，夹持部220对硅基芯片5形成夹紧状态，过渡PCB板3设置在夹持机构2的固定部211上，与硅基芯片5电连接。

将带有过渡PCB板3的固定夹具21以及带有硅基芯片5的夹持机构2通过定位销213放置在金丝键合夹具上，然后将其放置在金丝键合机上，对硅基芯片5与过渡PCB板3进行金丝键合。过渡PCB板3上形成有金丝键合Pad和接线柱，过渡PCB板3上金丝键合Pad用于与硅基芯片5进行金丝键合形成电连接，过渡PCB板3上接线柱，用于与外界电路连接。

在一实施例中，通过吸取机构4吸取硅基芯片5的步骤，具体包括通过调节治具41调节吸头42位置以靠近硅基芯片5，完成吸取机构4吸取硅基芯片5。

吸取机构4包括调节治具41以及吸头42。调节治具41设置在配合台11上，吸头42与调节治具41连接，通过调节治具41调节吸头42的位置，以使吸头42吸取硅基芯片5。通过调节治具41对吸头42的位置进行调节，使得吸头42靠近硅基芯片5，以使吸头42吸取硅基芯片5。

在一实施例中，参见图1以及图2所示，吸取机构4还包括连接支架43，连接支架43一端固定在调节治具41上，另一端可拆卸地设置吸头42。吸头42可拆卸地设置在连接支架43上，可以进一步地的调整吸头42的位置，通过调节治具41以及连接支架43对吸头42的位置进行调节，使得吸头42靠近硅基芯片5，以使吸头42吸取硅基芯片5。

在一实施例中，参见图1以及图2所示，耦合方法还包括在通过调整机构1调整硅基芯片5位置的同时，通过光器件调节装置8调整光器件6的位置，使硅基芯片5与光器件6进行耦合。

通过调整吸取机构4位置以靠近硅基芯片5，使吸取机构4吸取硅基芯片5，使硅基芯片5悬空，再通过调整机构1调整配合台11的位置，以调整夹硅基芯片5的位置。同时，通过光器件调节装置8调整光器件6的位置，通过同时调整硅基芯片5以及光器件6的位置，进而使硅基芯片5与光器件6进行耦合。本申请实施例提供的硅基芯片5耦合设备9，在硅基芯片5与光器件6耦合时可以同时调整硅基芯片5以及光器件6的位置，避免了硅基芯片5进行耦合时需要提前与光器件6固定的不足，提高了硅基芯片5和光器件6的耦合效率以及器件性能。

在一实施例中，参见图1以及图2所示，光器件调节装置8包括安装座81、滑轨82以及安装台83。滑轨82设置在安装座81上，安装台83滑动设置在滑轨82上，光器件6安装在安装台83上。在调整过程中，先将光器件6安装在安装台83上，通过调整安装座81的位置，将光器件6移至硅基芯片5附近，再通过调整安装台83在滑轨82上的位置，进一步调整光器件6的位置。同时，通过调整机构1调整夹持机构2的位置，通过同时调整硅基芯片5以及光器件6的位置，进而使硅基芯片5与光器件6进行耦合。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种硅基芯片调节装置，用以对硅基芯片与光器件进行耦合，其特征在于，包括：

调整机构，具有可调节的配合台；

夹持机构，安装在所述配合台上，形成有固定部和夹持部，所述夹持部能够对所述硅基芯片形成夹紧状态或松开状态；

过渡PCB板，设置在所述固定部上，与所述硅基芯片电连接；以及

吸取机构，可调节地设置在所述配合台上，调整所述吸取机构位置以靠近所述硅基芯片，使所述吸取机构吸取所述硅基芯片；

通过所述调整机构调整所述配合台的位置，进而调整所述硅基芯片的位置，使所述硅基芯片与所述光器件进行耦合。

2.根据权利要求1所述的硅基芯片调节装置，其特征在于，所述夹持机构包括：

固定夹具，形成有所述固定部和安装部，所述固定夹具通过所述安装部安装在所述配合台上；以及

载物台，可旋转设置在所述固定夹具的下方，所述载物台形成有所述夹持部。

3.根据权利要求2所述的硅基芯片调节装置，其特征在于，所述夹持部包括：

第一安装槽，形成在所述载物台上与所述固定部相适应的位置，所述硅基芯片设置在所述第一安装槽内；以及

夹持件，设置在所述载物台上，配置为对所述硅基芯片形成夹紧状态或松开状态。

4.根据权利要求3所述的硅基芯片调节装置，其特征在于，所述夹持部还包括：

第二安装槽，形成在所述载物台上，位于所述第一安装槽远离所述固定部一侧，与所述第一安装槽连通，所述夹持件可旋转地设置在所述第二安装槽内。

5.根据权利要求2所述的硅基芯片调节装置，其特征在于，所述夹持机构还包括：

限位件，配置为将所述载物台固定在初始位置，以使所述载物台的上表面与所述固定部的下表面相抵接。

6.根据权利要求5所述的调节装置，其特征在于，所述限位件包括：

第一磁体，设置在所述固定部上；以及

第二磁体，设置在所述载物台上与所述第一磁体相对应的位置，所述第二磁体与所述第一磁体相吸。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的硅基芯片调节装置，其特征在于，所述吸取机构包括：

调节治具，设置在所述配合台上；以及

吸头，与所述调节治具连接，通过所述调节治具调节所述吸头的位置，以使所述吸头吸取所述硅基芯片。

8.根据权利要求7所述的硅基芯片调节装置，其特征在于，所述吸取机构还包括：

连接支架，一端固定在所述调节治具上，另一端可拆卸地设置所述吸头。

9.一种硅基芯片的耦合设备，其特征在于，包括：

权利要求1～8任意一项所述的所述硅基芯片调节装置；以及

光器件调节装置，所述光器件安装在所述光器件调节装置上，通过所述光器件调节装置调整所述光器件的位置。

10.根据权利要求9所述的耦合设备，其特征在于，所述光器件调节装置包括：

安装座；

滑轨，设置在所述安装座上；以及

安装台，滑动设置在所述滑轨上，所述光器件安装在所述安装台上。

11.一种硅基芯片的耦合方法，其特征在于，包括：

将分别设置在夹持机构上的过渡PCB板和硅基芯片进行电连接；

将所述夹持机构安装在调整机构上；

控制吸取机构吸取所述硅基芯片；

控制所述夹持机构对所述硅基芯片形成松开状态，使所述硅基芯片悬空；

通过所述调整机构调整所述硅基芯片的位置，使所述硅基芯片与光器件进行耦合固定；

断开所述硅基芯片与所述过渡PCB板的电连接，取出完成耦合的所述硅基芯片和所述光器件。

12.根据权利要求11所述的耦合方法，其特征在于，将分别设置在夹持机构上的过渡PCB板和硅基芯片进行电连接的步骤，具体包括：

将过渡PCB板和硅基芯片设置在夹持机构上，并使所述硅基芯片处于夹紧状态；

将所述夹持机构放置在金丝键合机上，进行金丝键合以完成电连接。

13.根据权利要求11所述的耦合方法，其特征在于，控制吸取机构吸取所述硅基芯片的步骤，具体包括：

通过调节治具调节吸头位置以靠近所述硅基芯片，完成所述吸取机构吸取所述硅基芯片。

14.根据权利要求11所述的耦合方法，其特征在于，所述耦合方法还包括：

在通过所述调整机构调整所述硅基芯片位置的同时，通过光器件调节装置调整所述光器件的位置，使所述硅基芯片与所述光器件进行耦合。

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