CN115008855B - 一种光组件无形变封装装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及封装工艺技术领域,提供了一种光组件无形变封装装置和方法。其中金属加热底座101上附着粘接玻璃底座104,该玻璃底座104传递加热底座热量给予光组件,实现对光组件的无形变封装;所述金属加热底座101上开有第一级真空吸附气孔112及贯通气道113,所述贯通气道113连接到真空泵108,为所述真空吸附气孔112提供真空吸力;所述热底座101上的第一级真空吸附气孔112与玻璃底座104上的第二级真空吸附气孔108相对应。本发明设备简单、采用成熟工艺加工玻璃标准件及光组件进行无形变封装,工艺设备及原材料成本低。

Description

一种光组件无形变封装装置和方法
【技术领域】
本发明涉及封装工艺技术领域,特别是涉及一种光组件无形变封装装置和方法。
【背景技术】
在光通信领域,较多的采用玻璃片元件作为通光元件及结构支撑元件。特别对于阵列光通信元件,如阵列准直器、阵列光开关、AWG、WSS,这些器件均采用大块光组件并辅助密集光学元件封装而成。由于密集光学元件间隔非常紧密,分别对应不同的通信端口通道及波长通道,大块光组件仅仅发生非常微小的形变,则对应光学器件整体的带宽一致性、插损及隔离度一致性、传播方向一致性等均会受到较大影响,并且封装形变度还会进一步影响器件整体的高、低温环境下的在线监控指标特性稳定性,更进一步决定光器件在长期可靠性筛选试验中的指标可用生存时间。其中,在800G,甚至更高速率光模块场景内,其影响会显得越来越重。
目前对于玻璃片封装有如下几种方案:
一、激光封焊,该方案采用激光能量对玻璃件外镀金属层进行激光熔融焊接,由于激光能量集中,焊接时几乎不会残留热量,也几乎不会引起元件发热形变。但是这种方案设备及元件制备成本昂贵,且激光聚焦范围非常狭小,如果不能精确控制好待焊接封装件的区域位置,极为可能会出现非能量聚焦弱焊接及焊接不上;此外激光触发脉冲强度、脉冲宽度及焊接材质对于焊接效果有非常大的影响,需要很多经验积累,新操作人员很难适应此工艺。
二、光刻腐蚀工艺,利用光化学方法对于硅基片上的图案进行各级腐蚀,最终形成所需的光学元件阵列。该方法的缺点是腐蚀图案的种类有限,对于实现光通信功能器件的重要元件,诸如多芯层光纤、特殊波长滤波片、液晶盒、相位延迟波片、特殊折射率分布分布透镜等,光刻蚀工艺均无法实现;另外刻蚀元件阵列的一致性效果效果受到诸如:腐蚀液成分、反应温度、掩膜版精度,腐蚀环境洁净度,腐蚀基材均匀性等因素的影响,很难做到高面型控制精度、高光学阵列一致性的光学效果,更无法实现阵列光通信中很多关键的器件及功能。
三、通过不控制形变的普通方法用胶粘接封装的光器件,由于不能控制住大块玻璃的自然翘曲形变,导致粘接封装的阵列器件各个部件间发生光线轨迹偏差很大,器件各端口光学指标一致性差别大,在进一步的长期可靠性环境中玻璃翘曲会进一步加剧,导致器件指标严重劣化甚至发生脱胶、破裂,器件指标完全失效的状况。
鉴于此,克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是通过不控制形变的普通方法用胶粘接封装的光器件,由于不能控制住大块玻璃的自然翘曲形变,导致粘接封装的阵列器件各个部件间发生光线轨迹偏差很大,器件各端口光学指标一致性差别大,在进一步的长期可靠性环境中玻璃翘曲会进一步加剧,导致器件指标严重劣化甚至发生脱胶、破裂,器件指标完全失效的状况。
本发明采用如下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种光组件无形变封装装置,包括金属加热底座101,以及位于金属加热底座101中的加热芯102和温度传感器103,具体的:
金属加热底座101上附着粘接玻璃底座104,该玻璃底座104传递加热底座热量给予光组件,实现对光组件的无形变封装;
所述金属加热底座101上开有第一级真空吸附气孔105及贯通气道106,所述贯通气道106连接到真空泵107,为所述真空吸附气孔105提供真空吸力;所述金属加热底座101上的第一级真空吸附气孔105与玻璃底座104上的第二级真空吸附气孔108相对应;
其中,每增加一层光组件,相应的前驱光组件上需要额外增设与金属加热底座101上真空吸附气孔105相对的且用于相互导通的一个或者多个真空吸附气孔,以便在完成光组件逐层导通后,将真空吸力传递到最外层的光组件上。
优选的,玻璃底座104的加工控制面型精度<0.5um,并以<0.2um高面型精度玻璃基准块201清洁除尘后,靠贴所加工玻璃底座104到所述金属加热底座101上。
优选的,采用长轴线贯穿加热芯102嵌入金属底座封装方式形成无形变加热封装的金属加热底座101。
优选的,加热芯102及温度传感器103共同接入温度控制器109,由温度控制器109控制金属加热底座101的温度。
优选的,还包括重力块110居中无形变摞压在最上层光组件111上,具体的:
上层光组件111与重力块110以易拆无形变胶粘接连接,上层光组件111及重力块110下压摞放在下层光组件112上,以形成无形变摞叠封装。
优选的,还包括光学反射镜202,对光组件中输出的检测信号光203进行光学反射并输送到光学检测装置,由光学检测装置检测分析接受的光学信号,由此判断光组件是否发生形变;
其中,金属加热底座101开有通光窗口114,玻璃底座104开有空洞窗口113,检测信号光203通过封装夹具的通光窗口114和空洞窗口113,传输进入光组件,并被光反射镜202反射回,并再次经过光学元件光组件,通过空洞窗口113和通光窗口114抵达所述光学检测装置。
优选的,所述通光窗口114以左右对称的方式设置在所述金属加热底座101的两侧,并以第一预设角度由外向内延伸到所述金属加热底座101的上表面,并经由所述玻璃底座104上的空洞窗口113将所述预设角度的延伸拓展到被吸附的光组件的底面的一侧;
其中,检测信号光203从位于金属加热底座101一侧的通关窗口按照第二预设角度进入,经由光反射镜202反射后通过金属加热底座101另一侧对称布局的通关窗口射出到光学检测装置上。
优选的,所述通光窗口114和空洞窗口113构成扇形结构,检测光通过调整入射角度,从而能够适配不同厚度的待检测的光组件;
其中,所述空洞窗口113上相对待检测光学元件的入光口位于所述待检测光学元件的底部靠近边缘位置。
优选的,所述通光窗口114和空洞窗口113设置在相较所述真空吸附气孔105和第二级真空吸附气孔108所在竖直平面相临近的位置,使得检测区域覆盖光组件上与相应真空吸附气孔相临近位置。
第二方面,本发明提供了一种光组件无形变封装方法,使用第一方面所述的光组件无形变封装装置,方法包括:
打开真空泵107,将第一层的光组件的第三级真空吸附孔对准所述玻璃底座104上的第二级真空吸附气孔108中,且与其适配的共同构成对第二层的光组件的真空吸力通道;
取第二层的光组件,若所述第二层的光组件上存在第四级真空吸附孔,则将所述第二层的光组件上存在第四级真空吸附孔对准第一层的光组件的用于与第二层的光组件上的第四级真空吸附孔适配形成对下一层光组件的真空吸力通道;依次逐层组装光组件直到完成最后一层光组件对准后的真空吸附固定;
逐层对相互耦合的光组件进行固定粘连。
优选的,所述方法还包括:
在逐层对相互耦合的光组件进行固定粘连过程中,相应的金属加热底座101通过玻璃底座104的热传递,给光组件提供预设的加热环境;
其中,所述预设的加热环境通过金属加热底座101开有通光窗口114,玻璃底座104开有空洞窗口113,检测信号光203通过封装夹具的通光窗口114和空洞窗口113,传输进入光组件,并被光反射镜202反射回,并再次经过光学元件光组件,通过空洞窗口113和通光窗口114抵达所述光学检测装置,由光学检测装置检测分析接受的光学信号,由此判断光组件是否发生形变,由此采集得到所述预先的加热环境。
本发明设备简单、采用成熟工艺加工玻璃标准件及光组件进行无形变封装,工艺设备及原材料成本低;操作规范、图示标准化,新手易于掌握,人力成本低。
进一步的,本发明中提出的光学信号检测结构能够进一步提高在封装过程中的温度控制,并且还能够在尽可能少的影响封装工艺情况下,专注可能问题点进行精准检测。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面所描述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他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种光组件无形变封装装置结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种光组件无形变封装装置结构示意图;
图3是本发明实施例提供的一种光组件无形变封装装置结构示意图;
图4是本发明实施例提供的一种多点微小加热芯封装上下光组件形变效果图;
图5是本发明实施例提供的一种热风吹加热封装上下光组件形变效果示意图;
图6是本发明实施例提供的一种热块靠贴加热封装上下光组件的形变效果示意图;
图7是本发明实施例提供的一种长贯穿加热芯加封装上下光组件形变效果图;
图8是本发明实施例提供的一种真空吸附方式无形变固定方式光组件形变示意图;
图9是本发明实施例提供的一种玻璃底座的俯视结构示意图;
图10是本发明实施例提供的一种采用加压螺钉四角固定方式光组件形变示意图;
图11是本发明实施例提供的一种粘胶固定的方式光组件形变示意图;
图12是本发明实施例提供的一种带光学检测的光组件无形变封装装置结构示意图;
图13是本发明实施例提供的一种带空洞窗口的玻璃底座的俯视结构示意图;
图14是本发明实施例提供的一种带通光窗口的金属加热底座俯视结构示意图;
图15是本发明实施例提供的一种带光学检测的光组件无形变封装装置结构剖视示意图;
图16是本发明实施例提供的一种光组件无形变封装方法的流程示意图;
图17是本发明实施例提供的一种光组件结构俯视图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作,因此不应当理解为对本发明的限制。
此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1:
本发明实施例1提供了一种光组件无形变封装装置,如图1所示,包括金属加热底座101,以及位于金属加热底座101中的加热芯102和温度传感器103,具体的:
金属加热底座101上附着粘接玻璃底座104,该玻璃底座104传递加热底座热量给予光组件,实现对光组件的无形变封装;结合本发明实施例存在一种优选的实现方式,采用长轴线贯穿加热芯102嵌入金属底座封装方式形成无形变加热封装的金属加热底座101。
其中,如图2所述,加热芯102及温度传感器103共同接入温度控制器109,由温度控制器109控制金属加热底座101的温度。
所述金属加热底座101上开有第一级真空吸附气孔105及贯通气道106,所述贯通气道106连接到真空泵107,为所述真空吸附气孔105提供真空吸力;所述金属加热底座101上的第一级真空吸附气孔105与玻璃底座104上的第二级真空吸附气孔108相对应;
其中,每增加一层光组件,相应的前驱光组件上需要额外增设与金属加热底座101上真空吸附气孔105相对的且用于相互导通的一个或者多个真空吸附气孔,以便在完成光组件逐层导通后,将真空吸力传递到最外层的光组件上。
本发明实施例设备简单、采用成熟工艺加工玻璃标准件及光组件进行无形变封装,工艺设备及原材料成本低;操作规范、图示标准化,新手易于掌握,人力成本低。
经过发明人研究,如果在本发明实施例中采用金属加热底座101直接加热光组件,则金属加热底座101面型质量太差,相比于玻璃抛磨加工后的玻璃底座104加热光组件,金属加热底座101的金属面直接加热光组件的精度要比本发明实施例低一个数量级,无法有效控制光组件的无形变要求。
因此,在本发明实施例中,对于玻璃底座104也有则特定的工艺要求;即玻璃底座104的加工控制面型精度<0.5um,并以<0.2um高面型精度玻璃基准块201清洁除尘后,靠贴所加工玻璃底座104到所述金属加热底座101上。在具体实现过程中,玻璃底座104与所述金属加热底座101贴合缝隙大于0.5um视为有形变,需要返工重新加工玻璃底座104。
为了达到更好的封装加工效果,通常在装置中还会增设一个重力块110,如图3所示,所述重力块110居中无形变摞压在最上层光组件111上,具体的:
上层光组件111与重力块110以易拆无形变胶粘接连接,上层光组件111及重力块110下压摞放在下层光组件112上,以形成无形变摞叠封装。
如果无重力块110而直接以上层光组件111压覆于下层光组件112上,则由于上层光组件111压力不足,上层光组件111与下层光组件112贴合面存在翘曲间隙,无法形成紧密无形变封装;如果摞压重力块110不以胶固定在上层光组件111上,则摞压重力块110会在上层光组件111上发生滑移,引起上层光组件111重心不稳,出现上层光组件111与下层光组件112间部分压实而部分悬空的形变状况。
在实际情况中,根据不同的复杂场景情况,光组件的层数可以是多层结构,而为了描述上的方便,在本发明后续涉及的相关技术特征点阐述中,均以两层光组件作为示例阐述,即以上述上层光组件111和下层光组件112直接贴合的典型结构进行阐述,而不去以上层光组件111和下层光组件112之间还包括其他中间层光组件的复杂场景进行阐述。但是,本领域技术人员可以通过以下扩展示例阐述,将相应的特征复用到上面所提及的更为复杂的场景,相应技术方案均属于本发明的保护范围内。
如图4-图7,分别列举了发明人在通过不同的加热方式下,测试得由上层光组件111和下层光组件112构成的实例场景的光组件,在封装过程中发生的形变特性。其中,图4是多点微小加热芯封装上下光组件形变效果图,图中的401便为所述多点微小加热芯;图5是热风吹加热封装上下光组件形变效果示意图,图中402标识的便是热风效果;图6是热块靠贴加热封装上下光组件的形变效果示意图,图中403标识的便是热块;图7是本发明实施例所提出的长贯穿加热芯加封装上下光组件形变效果图;从图中不难发现,通过前三种配套图中所呈现的上下光组件形变下过,不难发现只有本发明所提出的“采用长轴线贯穿加热芯102嵌入金属底座封装方式形成无形变加热封装的金属加热底座101”才是最优方式,这个方式可以克服图6所示,在金属加热底座101自身上形成的形变,即将原本需要从其自身传递热量带来的形变,通过内嵌的方式实现了最大限度的降低和优化,从而能够达到类似图7所示的形变效果。
在本发明实施例中,下层光组件112以真空吸附方式无形变固定在玻璃底座104上,具体的如图8所示,还可以借鉴图9所示的相应单纯的玻璃底座104的俯视图;在发明人对比研究实验中,若采用加压螺钉501四角固定方式,则会在固定压点处引入受力不均匀形变,相应的结构和形变效果如图10所示;如采用粘胶502固定的方式,则光组件105自然翘曲无法消除,粘接后效果仅仅是用胶水填充翘曲不均匀缝隙,在后续长期可靠性试验中翘曲会进一步加剧劣化,甚至发生粘接面脱胶,相应的结构和形变效果如图10所示。因此,最终在本发明实施例中提出了采用下层光组件112以真空吸附方式无形变固定在玻璃底座104上的结构。相应结构在图1-图3的结构附图中,以及实施例1的配套方案文字描述中均有实质性内容体现。
结合本发明实施例,还存在一种优选的实现方式,即便是本发明实施例中优选方案中采用的嵌入式加热芯102方案,其加热芯102的控制也可以达到分段式的精准控制,即虽然以一整根的形态插入到金属加热底座101中,但是其在金属加热底座101内部的加热工作过程,可以精确到其中每指定长度下个性化控制,由此来实现更为高精度温控效果。也因为这样的精密控制场景需求,本发明实施例还提供了一种优选实现方案,如图12-图15所示,还包括光学反射镜202,对光组件中输出的检测信号光203进行光学反射并输送到光学检测装置(在图中未直接标识,而相应的本领域技术人员可知悉在图12相应检测信号光203经反射后的,并且从金属加热底座101的通光窗口114射出的位置设置所述光学检测装置即可),由光学检测装置检测分析接受的光学信号,由此判断光组件是否发生形变;
其中,金属加热底座101开有通光窗口114,玻璃底座104开有空洞窗口113(在图13和图14中展现的更为充分),检测信号光203通过封装夹具的通光窗口114和空洞窗口113,传输进入光组件,并被光反射镜202反射回,并再次经过光学元件光组件,通过空洞窗口113和通光窗口114抵达所述光学检测装置。
本发明实施例中提出的光学信号检测结构能够进一步提高在封装过程中的温度控制,并且还能够在尽可能少的影响封装工艺情况下,专注可能问题点进行精准检测。
结合上述通过图12-图15呈现的增加了光信号检测结构后的改进方案,在具体实现过程中,还存在一种更优的实现方式,这是进一步考虑到为了尽可能减少通光窗口114和空洞窗口113对加热效果影响而做出的改良方案。相比较一般裂解上的就设计一个大的通孔不同,在此改进方案中,将相应的通光窗口114和空洞窗口113进行了扁平化处理,这样处理的意义在于检测光信号在采用小光斑设定的平行光时,能够顺利的利用扁平化处理后的,通光窗口114和空洞窗口113完成检测,而且,因为采用了上述扁平化处理,使得对金属加热底座101和玻璃底座104的导热均匀性和导热效果。
如图15所示,所述通光窗口114以左右对称的方式设置在所述金属加热底座101的两侧,并以第一预设角度θ由外向内延伸到所述金属加热底座101的上表面,并经由所述玻璃底座104上的空洞窗口113将所述预设角度的延伸拓展到被吸附的光组件的底面的一侧;可以理解图15所示的位于玻璃底座104之上的光组件已经是相应玻璃底座104所适配的宽度(以图15所呈现的横向长度)适中的光组件,在实际操作过程中,要保证图15所示的空洞窗口113的顶部靠近图15集合中心的一侧空洞窗口边缘要比适配的宽度最小的光组件的侧边要更靠近中心,这样才能预留出从相应光组件底部入射仅光组件的区域。以图15为例,相应区域宽度被标识为B。
其中,检测信号光203从位于金属加热底座101一侧的通关窗口按照第二预设角度进入,经由光反射镜202反射后通过金属加热底座101另一侧对称布局的通关窗口射出到光学检测装置上。在图12中,相应的第二预设角度被标识为β,在实际实现过程中,相应的β的选取,会跟光学反射镜202的厚度,即为了满足相应的检测信号光203从金属加热底座101一侧的通关窗口进入,从另一侧的通关窗口射出条件时,光学反射镜202的厚度会影响允许的入射角。而相应入射角也与上述的第一预设角度,以及该空洞窗口113的表面开口向图15所示的几何中心的靠近程度有关系,相应的第一预设角度越大,空洞窗口113的表面开口越靠近几何中心,则相应的第二预设角度的选择空间会更大。
本发明在采用了类似图12所示的检测光路关联结构之后,一方面能够利用角度入射光所经过的检测行程大于垂直检测行程的优势,可以通过少的检测次数达到合规的检测效果;又能够将因为设置所述通光窗口114和空洞窗口113对原本光组件的形变影响降低到最小。
如图15所示,述通光窗口114和空洞窗口113构成扇形结构,检测光通过调整入射角度,从而能够适配不同厚度的待检测的光组件;其中,所述空洞窗口113上相对待检测光学元件的入光口位于所述待检测光学元件的底部靠近边缘位置。如图12所示,是一种光学反射镜202厚度相对受限制,充分利用了上述扇形结构空间和满足上述“所述空洞窗口113上相对待检测光学元件的入光口位于所述待检测光学元件的底部靠近边缘位置”条件下所能够完成相应检测的效果示意图。
仍然以图15为例,为例进一步降低相应通光窗口114和空洞窗口113对原本金属加热底座101和玻璃底座104加热效果的影响,上述的扇形的通光窗口114和空洞窗口113结构中,其靠近几何中心的扇形边尽可能的处理成垂直状态,而将扇面的另一边通过金属加热底座101和玻璃底座104的侧边承载过去,从而使得中间对光组件的加热区域受到的影响尽可能的少。
如图13和图14,所述通光窗口114和空洞窗口113设置在相较所述真空吸附气孔105和第二级真空吸附气孔108所在竖直平面相临近的位置,使得检测区域覆盖光组件上与相应真空吸附气孔相临近位置。
实施例2:
本发明实施例还提供了一种光组件无形变封装方法,使用实施例1所述的光组件无形变封装装置,如图16所示,方法包括:
在步骤601中,打开真空泵108,将第一层的光组件的第三级真空吸附孔对准所述玻璃底座104上的第二级真空吸附气孔108中,且与其适配的共同构成对第二层的光组件的真空吸力通道。
以本发明实施例1中涉及的光组件只有下层光组件112和上层光组件111为例,则相应的下层光组件112即实施例1中对应在实施例2中的第一层的光组件的等同对象,如图17所示,第三级真空吸附孔115与玻璃底座104上的第二级真空吸附气孔108中靠近中心线的两排一一对应上。
在步骤602中,取第二层的光组件,若所述第二层的光组件上存在第四级真空吸附孔,则将所述第二层的光组件上存在第四级真空吸附孔对准第一层的光组件的用于与第二层的光组件上的第四级真空吸附孔适配形成对下一层光组件的真空吸力通道;依次逐层组装光组件直到完成最后一层光组件对准后的真空吸附固定。
以上述实施例1为例,由于相应的上层光组件111之上没有更多的光组件,因此,相应的上层光组件111无需设置第四级真空吸附孔。并且,实际实现过程中,也未必需要整排整排的对应,也可以通过错开选择其中指定顺序编号的真空吸附孔来实现,上述方式均属于本发明保护范围。
在步骤603中,逐层对相互耦合的光组件进行固定粘连。
本发明实施例设备简单、采用成熟工艺加工玻璃标准件及光组件进行无形变封装,工艺设备及原材料成本低;操作规范、图示标准化,新手易于掌握,人力成本低。
在逐层对相互耦合的光组件进行固定粘连过程中,相应的金属加热底座101通过玻璃底座104的热传递,给光组件提供预设的加热环境;
其中,所述预设的加热环境通过金属加热底座101开有通光窗口114,玻璃底座104开有空洞窗口113,传输光信号203通过封装夹具的通光窗口114和空洞窗口113,传输进入光组件,并被光反射镜202反射回,并再次经过光学元件光组件,通过空洞窗口113和通光窗口114抵达所述光学检测装置,由光学检测装置检测分析接受的光学信号,由此判断光组件是否发生形变,由此采集得到所述预先的加热环境。
进一步的,本发明实施例中提出的光学信号检测结构能够进一步提高在封装过程中的温度控制,并且还能够在尽可能少的影响封装工艺情况下,专注可能问题点进行精准检测。
值得说明的是,上述装置和系统内的模块、单元之间的信息交互、执行过程等内容,由于与本发明的处理方法实施例基于同一构思,具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述,此处不再赘述。
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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光组件无形变封装装置,其特征在于,包括金属加热底座(101),以及位于金属加热底座(101)中的加热芯(102)和温度传感器(103),具体的:
金属加热底座(101)上附着粘接玻璃底座(104),该玻璃底座(104)传递加热底座热量给予光组件,实现对光组件的无形变封装;
所述金属加热底座(101)上开有第一级真空吸附气孔(105)及贯通气道(106),所述贯通气道(106)连接到真空泵(107),为所述第一级真空吸附气孔(105)提供真空吸力;所述金属加热底座(101)上的第一级真空吸附气孔(105)与玻璃底座(104)上的第二级真空吸附气孔(108)相对应;
其中,每增加一层光组件,相应的前驱光组件上需要额外增设与金属加热底座(101)上第一级真空吸附气孔(105)相对的且用于相互导通的一个或者多个真空吸附气孔,以便在完成光组件逐层导通后,将真空吸力传递到最外层的光组件上;
玻璃底座(104)的加工控制面型精度<0.5um,并以<0.2um高面型精度玻璃基准块(201)清洁除尘后,靠贴所加工玻璃底座(104)到所述金属加热底座(101)上。
2.根据权利要求1所述的光组件无形变封装装置,其特征在于,加热芯(102)及温度传感器(103)共同接入温度控制器(109),由温度控制器(109)控制金属加热底座(101)的温度。
3.根据权利要求1所述的光组件无形变封装装置,其特征在于,还包括重力块(110)居中无形变摞压在最上层光组件(111)上,具体的:
上层光组件(111)与重力块(110)以易拆无形变胶粘接连接,上层光组件(111)及重力块(110)下压摞放在下层光组件(112)上,以形成无形变摞叠封装。
4.根据权利要求1-3任一所述的光组件无形变封装装置,其特征在于,还包括光学反射镜(202),对光组件中输出的检测信号光(203)进行光学反射并输送到光学检测装置,由光学检测装置检测分析接受的光学信号,由此判断光组件是否发生形变;
其中,金属加热底座(101)开有通光窗口(114),玻璃底座(104)开有空洞窗口(113),传输光信号通过封装夹具的通光窗口(114)和空洞窗口(113),传输进入光组件,并被光学反射镜(202)反射回,并再次经过光学元件光组件,通过空洞窗口(113)和通光窗口(114)抵达所述光学检测装置。
5.根据权利要求4所述的光组件无形变封装装置,其特征在于,所述通光窗口(114)以左右对称的方式设置在所述金属加热底座(101)的两侧,并以第一预设角度由外向内延伸到所述金属加热底座(101)的上表面,并经由所述玻璃底座(104)上的空洞窗口(113)将所述预设角度的延伸拓展到被吸附的光组件的底面的一侧;
其中,检测信号光(203)从位于金属加热底座(101)一侧的通关窗口按照第二预设角度进入,经由光学反射镜(202)反射后通过金属加热底座(101)另一侧对称布局的通关窗口射出到光学检测装置上。
6.根据权利要求5所述的光组件无形变封装装置,其特征在于,所述通光窗口(114)和空洞窗口(113)构成扇形结构,检测光通过调整入射角度,从而能够适配不同厚度的待检测的光组件;
其中,所述空洞窗口(113)上相对待检测光学元件的入光口位于所述待检测光学元件的底部靠近边缘位置。
7.根据权利要求5所述的光组件无形变封装装置,其特征在于,所述通光窗口(114)和空洞窗口(113)设置在相较所述第一级真空吸附气孔(105)和第二级真空吸附气孔(108)所在竖直平面相临近的位置,使得检测区域覆盖光组件上与相应真空吸附气孔相临近位置。
8.一种光组件无形变封装方法,其特征在于,使用如权利要求1-7任一所述的光组件无形变封装装置,方法包括:
打开真空泵(107),将第一层的光组件的第三级真空吸附孔对准所述玻璃底座(104)上的第二级真空吸附气孔(108)中,且与其适配的共同构成对第二层的光组件的真空吸力通道;
取第二层的光组件,若所述第二层的光组件上存在第四级真空吸附孔,则将所述第二层的光组件上存在第四级真空吸附孔对准第一层的光组件的用于与第二层的光组件上的第四级真空吸附孔适配形成对下一层光组件的真空吸力通道;依次逐层组装光组件直到完成最后一层光组件对准后的真空吸附固定;
逐层对相互耦合的光组件进行固定粘连。
9.根据权利要求8所述的光组件无形变封装方法,其特征在于,所述方法还包括:
在逐层对相互耦合的光组件进行固定粘连过程中,相应的金属加热底座(101)通过玻璃底座(104)的热传递,给光组件提供预设的加热环境;
其中,所述预设的加热环境通过金属加热底座(101)开有通光窗口(114),玻璃底座(104)开有空洞窗口(113),传输光信号通过封装夹具的通光窗口(114)和空洞窗口(113),传输进入光组件,并被光学反射镜(202)反射回,并再次经过光学元件光组件,通过空洞窗口(113)和通光窗口(114)抵达所述光学检测装置,由光学检测装置检测分析接受的光学信号,由此判断光组件是否发生形变,由此采集得到所述预设的加热环境。
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