CN214586117U - 一种半导体透镜耦合设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种半导体透镜耦合设备，包括机架以及设置在机架上的操作台，操作台上设置有用于承载SIOB工件的治具，操作台上设置有用于承载所述治具的上下料模组，操作台上还分别设置有与上下料模组上的治具对应的探针压合模组、光纤对准模组、视觉检测模组、耦合模组；耦合模组包括位移机构五，以及驱动设置在位移机构五上的点胶机构以及能相对开合夹持的夹爪。本实用新型具体公开了一种半导体透镜耦合设备，通过模组化使得耦合安装和维修维护成本低，还具有机械化操作、作业良品率高、节约人力等优点。

Description

一种半导体透镜耦合设备

技术领域

本实用新型涉及机械生产设备领域，具体涉及一种半导体透镜耦合设备。

背景技术

现有技术中的厂商在LD LENS（半导体透镜）耦合设备中，均采用半自动作业或人工作业方式进行LD LENS的耦合组装。操作效率低下，且良率较低。人工耦合时往往因LDLENS外形原因造成大量的人为损伤，半自动作业每一步均需人为干预，生产效率和成品的良率低下。

有鉴于此，有必要开发一种操作更为简便，可提高产品良品率的半导体透镜耦合设备。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种具有操作便捷稳定、组合固化效果好的半导体透镜耦合设备。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种半导体透镜耦合设备，包括机架以及设置在机架上的操作台，所述操作台上设置有用于承载SIOB工件和LD LENS的治具，SIOB工件即是硅光具座。所述操作台上设置有用于承载所述治具的上下料模组，所述操作台上还分别设置有与所述上下料模组上的治具对应的探针压合模组、光纤对准模组、视觉检测模组、耦合模组；所述耦合模组包括位移机构五，以及驱动设置在位移机构五上的点胶机构以及能相对开合夹持的夹爪。

在本实用新型一个优选的实施方式中，所述上下料模组包括设置在操作台上的位移机构一，所述位移机构一上驱动设置有治具台，所述治具台上设置有用于承载SIOB工件的治具。

在本实用新型一个优选的实施方式中，所述位移机构一包括设置在操作台上的Y轴位移机构一，所述Y轴位移机构一上驱动设置有旋转调节模组，所述旋转调节模组上驱动设置有治具台；所述治具台上设置有治具；所述治具上设置有若干个用于收纳SIOB工件的SIOB工件槽，所述治具的一侧设置有真空吸管，所述真空吸管与SIOB工件槽中设置的吸孔连通。具体的，Y轴位移机构一采用单轴驱动器。

在本实用新型一个优选的实施方式中，所述探针压合模组包括设置在操作台上的位移机构二，所述位移机构二上驱动设置有能相对所述治具台位移动作的压合机构和探针机构，所述探针机构中的探针一端连接有供电电源，所述探针的另一端与所述治具上的SIOB工件对应。

在本实用新型一个优选的实施方式中，所述位移机构二包括设置在操作台上的Y轴位移机构二，所述Y轴位移机构二上驱动设置有Z轴位移机构二，所述Z轴位移机构二上驱动设置有悬臂一，所述悬臂一的上部设置有微调模组，所述微调模组上驱动设置有压合机构，压合机构包括延伸向治具台的一个压头，所述压头与治具对应；所述悬臂一的一端设置在所述微调模组和所述Z轴位移机构二之间，所述悬臂一延伸至外部的一端设置有与治具上的SIOB工件对应加电的所述探针机构。

在本实用新型一个优选的实施方式中，所述光纤对准模组包括设置在操作台上的位移机构三，所述位移机构三上驱动设置有能相对所述治具上的SIOB工件进行姿态调节的悬臂二，所述悬臂二上设置有光纤孔，所述光纤孔内穿设有用于接收检测的光纤。

在本实用新型一个优选的实施方式中，所述位移机构三包括设置在操作台上的X-Y轴位移机构一，所述X-Y轴位移机构一上驱动设置有安装架一，所述安装架一靠近所述治具台的一侧设置有Z轴位移机构三，所述Z轴位移机构三上驱动设置有旋转轴位移机构，所述旋转轴位移机构上驱动设置有俯仰轴位移机构一，所述俯仰轴位移机构一上驱动设置有悬臂二，所述悬臂二的外端与治具台上的治具对应，且所述悬臂二上设置有与治具中SIOB工件对应的光纤。更优选的，所述安装架一的上端与所述Z轴位移机构三之间还连接有恒力弹簧一。

在本实用新型一个优选的实施方式中，所述视觉检测模组包括设置在操作台上的安装架二，所述安装架二上设置有位移机构四，所述位移机构四上驱动设置有与所述治具上的SIOB工件对应的相机。

在本实用新型一个优选的实施方式中，所述位移机构四包括设置在操作台上的安装架二，所述安装架二上设置有Y轴位移机构四，所述Y轴位移机构四上驱动设置有Z轴位移机构四，所述Z轴位移机构四上驱动设置有能相对所述治具台上下动作的X轴位移机构四，所述X轴位移机构四上驱动设置有与治具台上的治具对应的相机。

在本实用新型一个优选的实施方式中，所述位移机构五包括设置在操作台上的X-Y轴位移机构二，所述X-Y轴位移机构二上驱动设置有安装架三，所述安装架三靠近所述治具台的一侧上设置有俯仰轴位移机构二，所述俯仰轴位移机构二上驱动设置有Z轴位移机构五，所述Z轴位移机构五上驱动设置有能相对所述治具上的SIOB工件动作位移的悬臂三，所述悬臂三上驱动设置有一对能相对开合的夹爪，所述悬臂三的一侧上设置有能相对所述夹爪往复位移的点胶机构。更优选的，所述安装架三的上端与所述Z轴位移机构四的上端之间还连接有恒力弹簧二，且所述Z轴位移机构四上还设置有力传感器。进一步的，操作台上还设置有与点胶机构对应的UV光固化机构。

本实用新型解决了技术背景中存在的缺陷，本实用新型有益的技术效果是：

1、本实用新型采用耦合、光纤对准、视觉引导、同时上下料等模组的相互配合，实现了机械化操作的目的，作业良品率有所提高，也可以节约人力。尤其是本实用新型中可以通过一个料盘同时进行上下料的作业方式，可以极大提高工作效率，避免了过多的人为干预。

2、本实用新型的另一个目的是通过模组化的设备使得该设备在安装或者维修时的安装成本降到最低，同时也大大减轻了后期维修保养成本。

3、本实用新型采用视觉引导光纤对准机构的耦合方式，避免了传统耦合的粗耦过程，大大的节省了作业时间。

4、本实用新型采用压力传感器来控制力度，保证了夹持的部位对产品形成二次损伤，也进一步的提高了产品的良率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的优选实施例的轴视结构示意图；

图2是本实用新型的优选实施例中上下料模组的轴视结构示意图；

图3是本实用新型的优选实施例中探针压合模组的轴视结构示意图；

图4是本实用新型的优选实施例中光纤对准模组的轴视结构示意图；

图5是本实用新型的优选实施例中视觉检测模组的轴视结构示意图；

图6是本实用新型的优选实施例中耦合模组的轴视结构示意图；

图中附图标记的含义；1-机架，11-操作台，2-上下料模组，20-位移机构一，21-Y轴位移机构一，22-旋转调节模组，23-治具台，24-治具；

3-探针压合模组，31-位移机构二，311-Y轴位移机构二，312-Z轴位移机构二，32-压合机构，321-压头，33-微调模组，34-悬臂一，35-探针机构；

4-光纤对准模组，40-位移机构三，41-X-Y轴位移机构一，42-安装架一，43-Z轴位移机构三，431-恒力弹簧一，44-旋转轴位移机构，45-俯仰轴位移机构一，46-悬臂二，461-光纤孔，462-光纤；

5-视觉检测模组，51-安装架二，52-位移机构四，521-Y轴位移机构四，522-Z轴位移机构四 ，523-X轴位移机构四，53-相机；

6-耦合模组，60-位移机构五，61-X-Y轴位移机构二，62-安装架三，63-俯仰轴位移机构二，64-Z轴位移机构五 ，65-恒力弹簧二，66-力传感器，67-点胶机构，68-悬臂三，69-夹爪。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、底、顶、X、Y、Z等)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本设备采用人工上料盘的方式，先把装好SIOB工件的治具放入治具上指定位置的SIOB工件收纳槽中，SIOB工件上设置有LD LENS 为半导体透镜，需要将LD LENS 通过半导体透镜耦合设备与SIOB工件中的SIOB耦合并安装组合设置在SIOB工件上。

如图1~图6所示，是本实用新型一个优选的实施方案，该实施方案展示了一种半导体透镜耦合设备，包括机架1以及设置在机架1上的操作台11，操作台11上设置有用于承载SIOB工件的治具24，操作台11上设置有用于承载治具24的上下料模组2，操作台11上还分别设置有与上下料模组2上的治具24对应的探针压合模组3、光纤对准模组4、视觉检测模组5、耦合模组6；其中耦合模组6包括位移机构五60，以及驱动设置在位移机构五60上的点胶机构67以及能相对开合夹持的夹爪69。

上下料模组2的具体结构如图2所示，图中上下料模组2包括设置在操作台11上的位移机构一20，位移机构一20包括设置在操作台11上的Y轴位移机构一21，Y轴位移机构一21上驱动设置有旋转调节模组22，旋转调节模组22上驱动设置有治具台23；治具台23上设置有用于承载SIOB工件的治具24；治具24上设置有若干个用于收纳SIOB工件的SIOB工件槽，治具24的一侧设置有真空吸管，真空吸管与SIOB工件槽中设置的吸孔连通。通过上述真空装置，可以将SIOB工件牢牢吸附在治具24上，防止SIOB工件发生位移。其中，Y轴位移机构一21采用单轴驱动器。

探针压合模组3的具体结构如图3所示，图中探针压合模组3包括设置在操作台11上的位移机构二31，位移机构二31上驱动设置有能相对治具台23位移动作的压合机构32和探针机构35，探针机构35中的探针一端连接有供电电源，探针的另一端与治具24上的SIOB工件对应。具体的结构为：位移机构二31包括设置在操作台11上的Y轴位移机构二311，Y轴位移机构二311上驱动设置有Z轴位移机构二312，Z轴位移机构二312上驱动设置有悬臂一34，悬臂一34的上部设置有微调模组33，微调模组33上驱动设置有压合机构32, 压合机构32包括延伸向外的一个压头321，所述压头321与探针机构35对应，用于在生产加工时抵压住SIOB工件；悬臂一34的一端设置在微调模组33和Z轴位移机构二312之间，悬臂一34延伸至外部的一端设置有与治具24上的SIOB工件对应的探针机构35。

光纤对准模组4的具体结构如图4所示，图中光纤对准模组4包括设置在操作台11上的位移机构三40，位移机构三40采用的是五轴位移机构，位移机构三40上驱动设置有能相对治具24上的SIOB工件进行姿态调节的悬臂二46，悬臂二46上设置有光纤孔461，光纤孔461内穿设有光纤462。具体的，位移机构三40包括设置在操作台11上的X-Y轴位移机构一41，X-Y轴位移机构一41上驱动设置有安装架一42，安装架一42靠近治具台23的一侧设置有Z轴位移机构三43，安装架一42的上端与Z轴位移机构三43之间还连接有恒力弹簧一431；Z轴位移机构三43上驱动设置有旋转轴位移机构44，旋转轴位移机构44上驱动设置有俯仰轴位移机构一45，俯仰轴位移机构一45上驱动设置有悬臂二46，悬臂二46的外端与治具台23上的治具24对应，且悬臂二46上设置有与治具24中SIOB工件对应的光纤462，光纤462用于结构经过LD LENS 耦合的光波，检测耦合度。

视觉检测模组5的具体结构如图5所示，图中视觉检测模组5包括设置在操作台11上的安装架二51，安装架二51上设置有位移机构四52，位移机构四52采用的是三轴位移机构。位移机构四52包括设置在操作台11上的安装架二51，安装架二51上设置有Y轴位移机构四521，Y轴位移机构四521上驱动设置有Z轴位移机构四522，Z轴位移机构四522上驱动设置有能相对治具台23上下动作的X轴位移机构四523，X轴位移机构四523上驱动设置有与治具台23上的治具24对应的相机53。

耦合模组6的具体结构如图6所示，图中位移机构五60采用的是五轴位移机构，包括设置在操作台11上的X-Y轴位移机构二61，X-Y轴位移机构二61上驱动设置有安装架三62，安装架三62靠近治具台23的一侧上设置有俯仰轴位移机构二63，俯仰轴位移机构二63上驱动设置有Z轴位移机构五64，Z轴位移机构五64上驱动设置有能相对治具24上的SIOB工件动作位移的悬臂三68，悬臂三68上驱动设置有一对能相对开合的夹爪69，悬臂三68的一侧上设置有能相对夹爪69往复位移的点胶机构67。安装架三62的上端与Z轴位移机构四522的上端之间还连接有恒力弹簧二65，且Z轴位移机构四522上还设置有力传感器66。进一步的，操作台11上还设置有与点胶机构67对应的UV光固化机构。

本实用新型的工作原理：

如图1~图6所示，治具在Y轴位移机构一的作业下运动到SIOB工件上指定耦合位置；之后，耦合模组上的点胶机构动作到指定位置开始点胶，点胶完成后探针模组自动下压到治具上的SIOB工件的供电位置，此时耦合模组夹取治具上的LD LENS ，通过光纤对准模组在视觉对准模组的引导下对好位置，到此，耦合的前期工作准备就绪。

耦合模组的夹爪夹好LD LENS71开始与治具上的SIOB工件耦合，耦合完毕通过外围设置的UV光固化机构进行光固化操作，一个耦合流程操作完毕，依次对治具的SIOB工件进行耦合组合，直到整盘治具上的SIOB工件作业完毕。整个耦合过程中耦合模组采用压力传感器完成力控，避免对产品的压伤。视觉模组和光纤对准模组均协助了整个耦合流程，大大提高了作业效率及良率。

以上具体实施方式是对本实用新型提出的方案思想的具体支持，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在本技术方案基础上所做的任何等同变化或等效的改动，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围。

Claims (10)

1.一种半导体透镜耦合设备，包括机架以及设置在机架上的操作台，所述操作台上设置有用于承载SIOB工件和LD LENS的治具，其特征在于：所述操作台上设置有用于承载所述治具的上下料模组，所述操作台上还分别设置有与所述上下料模组上的治具对应的探针压合模组、光纤对准模组、视觉检测模组、耦合模组；所述耦合模组包括位移机构五，以及驱动设置在位移机构五上的点胶机构以及能相对开合夹持的夹爪。

2.根据权利要求1所述的一种半导体透镜耦合设备，其特征在于：所述上下料模组包括设置在操作台上的位移机构一，所述位移机构一上驱动设置有治具台，所述治具台上设置有用于承载SIOB工件的治具。

3.根据权利要求2所述的一种半导体透镜耦合设备，其特征在于：所述位移机构一包括设置在操作台上的Y轴位移机构一，所述Y轴位移机构一上驱动设置有旋转调节模组，所述旋转调节模组上驱动设置有治具台；所述治具台上设置有治具；所述治具上设置有若干个用于收纳SIOB工件的SIOB工件槽，所述治具的一侧设置有真空吸管，所述真空吸管与SIOB工件槽中设置的吸孔连通。

4.根据权利要求3所述的一种半导体透镜耦合设备，其特征在于：所述探针压合模组包括设置在操作台上的位移机构二，所述位移机构二上驱动设置有能相对所述治具台位移动作的压合机构和探针机构，所述探针机构中的探针一端连接有供电电源，所述探针的另一端与所述治具上的SIOB工件对应。

5.根据权利要求4所述的一种半导体透镜耦合设备，其特征在于：所述位移机构二包括设置在操作台上的Y轴位移机构二，所述Y轴位移机构二上驱动设置有Z轴位移机构二，所述Z轴位移机构二上驱动设置有悬臂一，所述悬臂一的上部设置有微调模组，所述微调模组上驱动设置有压合机构，压合机构包括延伸向治具台的一个压头，所述压头与治具对应；所述悬臂一的一端设置在所述微调模组和所述Z轴位移机构二之间，所述悬臂一延伸至外部的一端设置有与治具上的SIOB工件对应加电的所述探针机构。

6.根据权利要求5所述的一种半导体透镜耦合设备，其特征在于：所述光纤对准模组包括设置在操作台上的位移机构三，所述位移机构三上驱动设置有能相对所述治具上的SIOB工件进行姿态调节的悬臂二，所述悬臂二上设置有光纤孔，所述光纤孔内穿设有用于接收检测的光纤。

7.根据权利要求6所述的一种半导体透镜耦合设备，其特征在于：所述位移机构三包括设置在操作台上的X-Y轴位移机构一，所述X-Y轴位移机构一上驱动设置有安装架一，所述安装架一靠近所述治具台的一侧设置有Z轴位移机构三，所述Z轴位移机构三上驱动设置有旋转轴位移机构，所述旋转轴位移机构上驱动设置有俯仰轴位移机构一，所述俯仰轴位移机构一上驱动设置有悬臂二，所述悬臂二的外端与治具台上的治具对应，且所述悬臂二上设置有与治具中SIOB工件对应的光纤。

8.根据权利要求7所述的一种半导体透镜耦合设备，其特征在于：所述视觉检测模组包括设置在操作台上的安装架二，所述安装架二上设置有位移机构四，所述位移机构四上驱动设置有与所述治具上的SIOB工件对应的相机。

9.根据权利要求8所述的一种半导体透镜耦合设备，其特征在于：所述位移机构四包括设置在操作台上的安装架二，所述安装架二上设置有Y轴位移机构四，所述Y轴位移机构四上驱动设置有Z轴位移机构四，所述Z轴位移机构四上驱动设置有能相对所述治具台上下动作的X轴位移机构四，所述X轴位移机构四上驱动设置有与治具台上的治具对应的相机。

10.根据权利要求9所述的一种半导体透镜耦合设备，其特征在于：所述位移机构五包括设置在操作台上的X-Y轴位移机构二，所述X-Y轴位移机构二上驱动设置有安装架三，所述安装架三靠近所述治具台的一侧上设置有俯仰轴位移机构二，所述俯仰轴位移机构二上驱动设置有Z轴位移机构五，所述Z轴位移机构五上驱动设置有能相对所述治具上的SIOB工件动作位移的悬臂三，所述悬臂三上驱动设置有一对能相对开合的夹爪，所述悬臂三的一侧上设置有能相对所述夹爪往复位移的点胶机构。

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