CN113035789A - 一种to封装的高精度夹具及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及装配夹具技术领域，尤其是涉及一种TO封装的高精度夹具及其使用方法，包括耐高温且由下至上依次堆叠的基板、安装板以及定位板，安装板背离基板的一侧开设有与TO管座相嵌装适配的支撑槽，支撑槽槽底开设有用于供引线穿过的避让孔，定位板面向安装板的一侧固设有与位于TO管座上的安装槽相嵌装适配的定位块，定位块上开设有与引线相插接适配且与安装孔同轴布置的定位槽。本申请能够保证引线与安装孔内壁之间的绝缘性。
Description
技术领域
本申请涉及装配夹具技术领域，尤其是涉及一种TO封装的高精度夹具及其使用方法。
背景技术
TO(Transistor Outline),即晶体管，早期晶体管大都采用同轴封装，后来被借用到光通信中，叫做TO封装，即同轴封装。
晶体管通常包括TO管座、TO管帽、光学元件以及引线，其中，TO管座顶面开设有开口朝上布置的安装槽，光学元件安装在安装槽内，引线穿过安装槽槽底预设的安装孔后与光学元件电连接，以用于为光学元件提供电信号，而由于光学元件容易受到环境（例如潮湿）的破坏，因此，引线与安装孔内壁之间需要保持较好的密封性以提高晶体管的使用寿命；除此之外，为了防止电信号的损耗和串联，引线与安装孔内壁之间需要保持较好的绝缘性；而现有技术中通常使用环状玻璃封接材料对引线与安装孔内壁之间的间隙进行密封，使得引线与安装孔内壁之间具有较好的密封性以及绝缘性。
现有技术中的做法是在安装孔内嵌设环状玻璃封接材料，引线穿设于环状玻璃封接材料内，通过将环状玻璃封接材料加热到融融状态后再逐步固化，以实现引线与安装孔内壁之间的密封以及绝缘，再将光学元件安装在安装槽内，最后将TO管帽封盖在安装槽槽口，从而完成晶体管的制作。
但是，发明人认为，当环状玻璃封接材料加热到融融状态下以对引线与安装孔内壁之间的间隙进行密封时，引线的位置容易发生变化，导致引线与安装孔内壁之间的绝缘性难以得到保证；因此，存在改进空间。
发明内容
为了保证引线与安装孔内壁之间的绝缘性，本申请提供一种TO封装的高精度夹具及其使用方法。
第一方面，本申请提供了一种TO封装的高精度夹具，采用以下技术方案：
一种TO封装的高精度夹具，其特征在于：包括耐高温且由下至上依次堆叠的基板、安装板以及定位板，所述安装板背离基板的一侧开设有与TO管座相嵌装适配的支撑槽，所述支撑槽槽底开设有用于供引线穿过的避让孔，所述定位板面向安装板的一侧固设有与位于TO管座上的安装槽相嵌装适配的定位块，所述定位块上开设有与引线相插接适配且与安装孔同轴布置的定位槽。
通过采用上述技术方案，将由下至上依次堆叠的基板、安装板以及定位板翻转180度时，引线在自身重力作用下能够插入至与安装孔同轴布置的定位槽内，使得引线与安装孔保持同轴布置，即定位槽能够限制引线沿水平方向的移动，使得引线的位置不易于发生变化，使得引线不易于与安装孔内壁相接触，从而保证引线与安装孔内壁之间的绝缘性。
可选的，所述基板、安装板以及定位板之间设有定位结构，以令所述定位块对准嵌入安装槽。
通过采用上述技术方案，定位结构令定位块对准嵌入安装槽，能够节省定位板与安装板之间的位置调节所需的时间，以提高效率。
可选的，所述定位结构包括固设于基板面向安装板一侧的第一定位柱，所述安装板上开设有与第一定位柱相插接适配的第一定位孔，所述定位板上开设有与第一定位柱相插接适配的第二定位孔，且所述第一定位孔以及第二定位孔均与第一定位柱相插接配合时，所述定位块与安装槽相对准。
通过采用上述技术方案，第一定位孔以及第二定位孔均与第一定位柱相插接配合时，安装板与基板之间的相对位置关系以及定位板与基板之间的相对位置关系能够保持稳定，使得定位块与安装槽能够自动相对准，从而实现节省定位板与安装板之间的位置调节所需的时间，以提高效率。
可选的，所述定位结构包括固设于基板面向安装板一侧的第二定位柱以及预埋于定位板内且与第二定位柱相磁吸配合的磁铁单元，所述安装板上开设有与第二定位柱相插接适配的第三定位孔，所述定位板面向安装板的一侧开设有与第二定位柱相插接适配且延伸至磁铁单元处的第四定位槽，且所述第三定位孔以及第四定位槽均与第二定位柱相插接配合时，所述定位块与安装槽相对准。
通过采用上述技术方案，第三定位孔以及第四定位槽均与第二定位柱相插接配合时，安装板与基板之间的相对位置关系以及定位板与基板之间的相对位置关系能够保持稳定，使得定位块与安装槽能够自动相对准，从而实现节省定位板与安装板之间的位置调节所需的时间，以提高效率，另外，通过利用磁铁单元与第二定位柱的磁吸配合，能够使得基板、安装板以及定位板之间保持相互堆叠状态，以便于将由下至上依次堆叠的基板、安装板以及定位板翻转180度进行加热。
可选的，所述定位结构包括固设于基板面向安装板一侧的第三定位柱、滑动套设于第三定位柱上且与第三定位柱同轴布置的定位圆台以及与第三定位柱远离基板一端螺纹连接的锁紧螺母，所述安装板上开设有与定位圆台的拔模斜角相吻合的第五定位孔，所述定位板上开设有与定位圆台的拔模斜角相吻合的第六定位孔，且所述第五定位孔以及第六定位孔均与第三定位柱相贴合时，所述定位块与安装槽相对准。
通过采用上述技术方案，当旋动锁紧螺母以推动定位圆台沿第三定位柱轴心方向移动，以令第五定位孔以及第六定位孔均与第三定位柱相贴合时，安装板与基板之间以及定位板与基板之间能够实现自动定位并保持稳定，使得定位块与安装槽能够自动相对准，从而实现节省定位板与安装板之间的位置调节所需的时间，以提高效率，另外，通过锁紧螺母与定位圆台的相配合使用，能够使得基板、安装板以及定位板之间保持相互堆叠状态，以便于将由下至上依次堆叠的基板、安装板以及定位板翻转180度进行加热。
可选的，所述支撑槽内每相邻的两个侧壁交接处均开设有避让槽。
通过采用上述技术方案，避让槽能够便于TO管座嵌设于支撑槽内。
可选的，所述定位槽槽口边缘设有倒角。
通过采用上述技术方案，定位槽槽口边缘设有倒角能够使得定位槽呈喇叭状开口，便于引线在自身重力作用下插入至定位槽内。
第二方面，本申请提供了一种TO封装的高精度夹具的使用方法，包括以下步骤：
S1、安装安装板：将安装板堆叠在基板上方；
S2、安装TO管座：将TO管座嵌设于支撑槽内；
S3、安装引线：将引线依次穿过嵌设于TO管座的安装孔内的环状玻璃封接材料以及开设于支撑槽槽底的避让孔；
S4、安装定位板：将定位板堆叠在安装板上方，并利用定位结构进行定位，以令定位块对准嵌入安装槽；
S5、翻转夹具：将由下至上依次堆叠的基板、安装板以及定位板翻转180度，以令引线在自身重力作用下插入至与安装孔同轴布置的定位槽内；
S6、加热以及冷却：将翻转后的夹具进行加热使环状玻璃封接材料达到融融状态，并在常温环境下冷却使环状玻璃封接材料逐步固化，以实现引线与安装孔内壁之间的密封以及绝缘，为TO管帽、光学元件的安装提供机械基础。
通过采用上述技术方案，将由下至上依次堆叠的基板、安装板以及定位板翻转180度时，引线在自身重力作用下能够插入至与安装孔同轴布置的定位槽内，使得引线与安装孔保持同轴布置，即定位槽能够限制引线沿水平方向的移动，使得引线的位置不易于发生变化，使得引线不易于与安装孔内壁相接触，从而保证引线与安装孔内壁之间的绝缘性。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
将由下至上依次堆叠的基板、安装板以及定位板翻转180度时，引线在自身重力作用下能够插入至与安装孔同轴布置的定位槽内，使得引线与安装孔保持同轴布置，即定位槽能够限制引线沿水平方向的移动，使得引线的位置不易于发生变化，使得引线不易于与安装孔内壁相接触，从而保证引线与安装孔内壁之间的绝缘性；
定位结构令定位块对准嵌入安装槽，能够节省定位板与安装板之间的位置调节所需的时间，以提高效率。
附图说明
图1是晶体管的整体结构示意图。
图2是本申请实施例1的爆炸结构示意图。
图3是本申请实施例1在未翻转状态下的剖视图。
图4是本申请实施例1在翻转状态下的剖视图。
图5是本申请实施例2在翻转状态下的剖视图。
图6是本申请实施例3在翻转状态下的剖视图。
附图标记说明：1、基板；11、基础部；12、两个支撑部；2、安装板；21、支撑槽；22、避让孔；3、定位板；31、定位块；32、定位槽；4、定位结构；41、第一定位柱；42、第二定位柱；43、磁铁单元；44、第三定位柱；45、定位圆台；46、锁紧螺母；51、第一定位孔；52、第二定位孔；53、第三定位孔；54、第四定位孔；55、第五定位孔；56、第六定位孔；6、避让槽；100、晶体管；101、TO管座；102、TO管帽；103、光学元件；104、引线；105、安装槽；106、安装孔；107、环状玻璃封接材料。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
参照图1，现有技术中，晶体管100包括TO管座101、TO管帽102、光学元件103以及引线104，其中，TO管座101顶面开设有开口朝上布置的安装槽105，TO管帽102封盖于安装槽105槽口，光学元件103固设于安装槽105内，安装槽105槽底开设有安装孔106，引线104穿过安装孔106后与光学元件103电连接，并且引线104与安装孔106内壁之间通过环状玻璃封接材料107进行密封以及绝缘。
实施例1：
本申请实施例公开一种TO封装的高精度夹具。
参照图2，TO封装的高精度夹具包括基板1、安装板2以及定位板3，其中，安装板2以及定位板3均为矩形板状体结构，基板1包括基础部11以及两个支撑部12，两个支撑部12分别一体成型于基础部11的两侧，以形成横截面呈凵字形结构的基板1。
在本实施例中，基板1、安装板2以及定位板3均由石墨制作而成，使得基板1、安装板2以及定位板3均具有较好的耐高温性能，基板1、安装板2以及定位板3由下至上依次堆叠，以形成用于TO封装的高精度夹具。
参照图2和3，具体的，安装板2背离基板1的一侧开设有多个纵横均匀排列的支撑槽21，并且支撑槽21的内轮廓与TO管座101的外轮廓相吻合，使得安装板2背离基板1的一侧能够嵌设多个纵横均匀排列的TO管座101。
支撑槽21槽底开设有多个避让孔22，避让孔22的内径大于引线104的外径，并且当TO管座101嵌设于支撑槽21内时，位于安装槽105槽底的安装孔106与位于支撑槽21槽底的避让孔22一一对应相对准，使得引线104能够由上至下依次穿过嵌设于安装孔106内的环状玻璃封接材料107以及避让孔22。
定位板3面向安装板2的一侧一体成型有多个纵横均匀排列的定位块31，并且定位块31的外轮廓与安装槽105的内轮廓相吻合，使得多个定位块31能够由上至下分别嵌入至多个安装槽105内。
定位块31远离定位板3的一端开设有多个定位槽32，定位槽32的内轮廓与引线104端部的外轮廓相吻合，并且当定位块31嵌入至安装槽105内时，位于定位块31上的定位槽32与位于安装槽105槽底的安装孔106一一对应相对准，相对准的定位槽32与安装孔106同轴布置。
使用时，第一步将安装板2堆叠在基板1上方，第二步将TO管座101嵌设于支撑槽21内，第三步将引线104依次穿过环状玻璃封接材料107以及避让孔22后与基板1的基础部11相抵接，第四步将定位板3堆叠在安装板2上方，并调整好定位板3与安装板2的相对位置关系，以令定位块31对准嵌入安装槽105，结合图4，第五步将由下至上依次堆叠的基板1、安装板2以及定位板3翻转180度，以令引线104在自身重力作用下插入至与安装孔106同轴布置的定位槽32内，从而使得引线104与安装孔106保持同轴布置，第五步将翻转后的夹具进行加热使环状玻璃封接材料107达到融融状态，并在常温环境下冷却使环状玻璃封接材料107逐步固化。由于定位槽32能够限制引线104沿水平方向的移动，使得引线104的位置不易于发生变化，即引线104不易于与安装孔106内壁相接触，从而保证引线104与安装孔106内壁之间的绝缘性。
参照图2和3，在本实施例中，基板1、安装板2以及定位板3之间设有一定位结构4，定位结构4能够便于使定位块31对准嵌入安装槽105内，节省定位板3与安装板2之间的位置调节所需的时间，以提高效率。
具体的，在本实施例中，定位结构4包括多个呈竖直布置的第一定位柱41，第一定位柱41一体成型于基板1的支撑部的顶部；安装板2上开设有多个沿竖向延伸且与第一定位柱41相插接适配的第一定位孔51，使得安装板2由上至下堆叠在基板1上方的过程中，第一定位柱41插入至第一定位孔51内，使得安装板2与基板1之间的相对位置关系能够保持稳定；定位板3上开设有多个沿竖向延伸且与第一定位柱41相插接适配的第二定位孔52，使得定位板3由上至下堆叠在安装板2上方的过程中，第一定位柱41插入至第二定位孔52内，使得定位板3与基板1之间的相对位置关系能够保持稳定；并且当第一定位孔51以及第二定位孔52均与第一定位柱41相插接配合时，定位块31与安装槽105相对准，从而实现节省定位板3与安装板2之间的位置调节所需的时间，以提高效率。
在本实施例中，支撑槽21内每相邻的两个侧壁交接处均开设有一避让槽6，避让槽6能够便于TO管座101嵌设于支撑槽21内。
在本实施例中，定位槽32槽口的边缘设置成斜角，使得定位槽32呈喇叭状开口，便于引线104在自身重力作用下插入至定位槽32内。
实施例2：
本实施例与实施例1的最大区别在于定位结构4。
参照图2和5，具体的，在本实施例中，定位结构4包括多个呈竖直布置的第二定位柱42以及磁铁单元43，其中，第二定位柱42为磁性金属材料制作而成，并且第二定位柱42固设于基板1的支撑部的顶部，磁铁单元43为矩形板状体结构且预埋于定位板3内的永久磁体；安装板2上开设有多个沿竖向延伸且与第二定位柱42相插接适配的第三定位孔53，使得安装板2由上至下堆叠在基板1上方的过程中，第二定位柱42插入至第三定位孔53内，使得安装板2与基板1之间的相对位置关系能够保持稳定；定位板3面向安装板2的一侧开设有多个沿竖向延伸至磁铁单元43处的第四定位槽32，使得定位板3由上至下堆叠在安装板2上方的过程中，第二定位柱42插入至第四定位槽32内，使得定位板3与基板1之间的相对位置关系能够保持稳定；并且当第三定位孔53以及第四定位槽32均与第二定位柱42相插接配合时，定位块31与安装槽105相对准，从而实现节省定位板3与安装板2之间的位置调节所需的时间，以提高效率，另外，通过利用磁铁单元43与第二定位柱42的磁吸配合，能够使得基板1、安装板2以及定位板3之间保持相互堆叠状态，以便于将由下至上依次堆叠的基板1、安装板2以及定位板3翻转180度进行加热。
实施例3：
本实施例与实施例1的最大区别在于定位结构4。
参照图2和6，具体的，在本实施例中，定位结构4包括多个呈竖直布置的第三定位柱44、定位圆台45以及锁紧螺母46，其中，第三定位柱44固设于基板1的支撑部的顶部，定位圆台45中心开设有与第三定位柱44相滑动适配的滑孔，锁紧螺母46与第三定位柱44远离基板1的一端螺纹连接；安装板2上开设有多个沿竖向延伸且与定位圆台45的拔模斜角相吻合的第五定位孔55，使得安装板2能够由上至下堆叠在基板1上方；安装板2上开设有多个沿竖向延伸且与定位圆台45的拔模斜角相吻合的第五定位孔55，使得安装板2能够由上至下堆叠在基板1上方；并且当旋动锁紧螺母46以推动定位圆台45沿第三定位柱44轴心方向移动，以令第五定位孔55以及第六定位孔56均与第三定位柱44相贴合时，定位块31与安装槽105相对准，从而实现节省定位板3与安装板2之间的位置调节所需的时间，以提高效率，另外，通过锁紧螺母46与定位圆台45的相配合使用，能够使得基板1、安装板2以及定位板3之间保持相互堆叠状态，以便于将由下至上依次堆叠的基板1、安装板2以及定位板3翻转180度进行加热。
本申请实施例还公开一种TO封装的高精度夹具的使用方法，包括以下步骤：
S1、安装安装板2：将安装板2堆叠在基板1上方；
S2、安装TO管座101：将TO管座101嵌设于支撑槽21内；
S3、安装引线104：将引线104依次穿过嵌设于TO管座101的安装孔106内的环状玻璃封接材料107以及开设于支撑槽21槽底的避让孔22；
S4、安装定位板3：将定位板3堆叠在安装板2上方，并利用定位结构4进行定位，以令定位块31对准嵌入安装槽105；
S5、翻转夹具：将由下至上依次堆叠的基板1、安装板2以及定位板3翻转180度，以令引线104在自身重力作用下插入至与安装孔106同轴布置的定位槽32内；
S6、加热以及冷却：将翻转后的夹具进行加热使环状玻璃封接材料107达到融融状态，并在常温环境下冷却使环状玻璃封接材料107逐步固化，以实现引线104与安装孔106内壁之间的密封以及绝缘，为TO管帽102、光学元件103的安装提供机械基础。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种TO封装的高精度夹具，其特征在于：包括耐高温且由下至上依次堆叠的基板(1)、安装板(2)以及定位板(3)，所述安装板(2)背离基板(1)的一侧开设有与TO管座(101)相嵌装适配的支撑槽(21)，所述支撑槽(21)槽底开设有用于供引线(104)穿过的避让孔(22)，所述定位板(3)面向安装板(2)的一侧固设有与位于TO管座(101)上的安装槽(105)相嵌装适配的定位块(31)，所述定位块(31)上开设有与引线(104)相插接适配且与安装孔(106)同轴布置的定位槽(32)。
2.根据权利要求1所述的一种TO封装的高精度夹具，其特征在于：所述基板(1)、安装板(2)以及定位板(3)之间设有定位结构(4)，以令所述定位块(31)对准嵌入安装槽(105)。
3.根据权利要求2所述的一种TO封装的高精度夹具，其特征在于：所述定位结构(4)包括固设于基板(1)面向安装板(2)一侧的第一定位柱(41)，所述安装板(2)上开设有与第一定位柱(41)相插接适配的第一定位孔(51)，所述定位板(3)上开设有与第一定位柱(41)相插接适配的第二定位孔(52)，且所述第一定位孔(51)以及第二定位孔(52)均与第一定位柱(41)相插接配合时，所述定位块(31)与安装槽(105)相对准。
4.根据权利要求2所述的一种TO封装的高精度夹具，其特征在于：所述定位结构(4)包括固设于基板(1)面向安装板(2)一侧的第二定位柱(42)以及预埋于定位板(3)内且与第二定位柱(42)相磁吸配合的磁铁单元(43)，所述安装板(2)上开设有与第二定位柱(42)相插接适配的第三定位孔(53)，所述定位板(3)面向安装板(2)的一侧开设有与第二定位柱(42)相插接适配且延伸至磁铁单元(43)处的第四定位槽(32)，且所述第三定位孔(53)以及第四定位槽(32)均与第二定位柱(42)相插接配合时，所述定位块(31)与安装槽(105)相对准。
5.根据权利要求2所述的一种TO封装的高精度夹具，其特征在于：所述定位结构(4)包括固设于基板(1)面向安装板(2)一侧的第三定位柱(44)、滑动套设于第三定位柱(44)上且与第三定位柱(44)同轴布置的定位圆台(45)以及与第三定位柱(44)远离基板(1)一端螺纹连接的锁紧螺母(46)，所述安装板(2)上开设有与定位圆台(45)的拔模斜角相吻合的第五定位孔(55)，所述定位板(3)上开设有与定位圆台(45)的拔模斜角相吻合的第六定位孔(56)，且所述第五定位孔(55)以及第六定位孔(56)均与第三定位柱(44)相贴合时，所述定位块(31)与安装槽(105)相对准。
6.根据权利要求1所述的一种TO封装的高精度夹具，其特征在于：所述支撑槽(21)内每相邻的两个侧壁交接处均开设有避让槽(6)。
7.根据权利要求1所述的一种TO封装的高精度夹具，其特征在于：所述定位槽(32)槽口边缘设有倒角。
8.一种TO封装的高精度夹具的使用方法，包括如权利要求1-7任意一项所述的一种TO封装的高精度夹具，其特征在于：还包括以下步骤：
S1、安装安装板：将安装板(2)堆叠在基板(1)上方；
S2、安装TO管座：将TO管座(101)嵌设于支撑槽(21)内；
S3、安装引线：将引线(104)依次穿过嵌设于TO管座(101)的安装孔(106)内的环状玻璃封接材料(107)以及开设于支撑槽(21)槽底的避让孔(22)；
S4、安装定位板：将定位板(3)堆叠在安装板(2)上方，并利用定位结构(4)进行定位，以令定位块(31)对准嵌入安装槽(105)；
S5、翻转夹具：将由下至上依次堆叠的基板(1)、安装板(2)以及定位板(3)翻转180度，以令引线(104)在自身重力作用下插入至与安装孔(106)同轴布置的定位槽(32)内；
S6、加热以及冷却：将翻转后的夹具进行加热使环状玻璃封接材料(107)达到融融状态，并在常温环境下冷却使环状玻璃封接材料(107)逐步固化，以实现引线(104)与安装孔(106)内壁之间的密封以及绝缘，为TO管帽(102)、光学元件(103)的安装提供机械基础。
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