PL73236Y1 - Centering frame - Google Patents

Centering frame Download PDF

Info

Publication number
PL73236Y1
PL73236Y1 PL129907U PL12990721U PL73236Y1 PL 73236 Y1 PL73236 Y1 PL 73236Y1 PL 129907 U PL129907 U PL 129907U PL 12990721 U PL12990721 U PL 12990721U PL 73236 Y1 PL73236 Y1 PL 73236Y1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
frame
heat sink
base
housing
pins
Prior art date
Application number
PL129907U
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL129907U1 (en
Inventor
Krzysztof Michalak
Joanna Branas
Lech Rządca
Original Assignee
Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Mikroelektroniki I Fotoniki
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Mikroelektroniki I Fotoniki filed Critical Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Mikroelektroniki I Fotoniki
Priority to PL129907U priority Critical patent/PL73236Y1/en
Publication of PL129907U1 publication Critical patent/PL129907U1/en
Publication of PL73236Y1 publication Critical patent/PL73236Y1/en

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest ramka centrująca, która ułatwia odpowiednie usytuowanie struktury laserowej umieszczonej na radiatorze wewnątrz obudowy optoelektronicznej. Ramka posiada podstawę (1) z dołączonymi ramionami (6a i 6b) połączone ze sobą łącznikiem (5). Zarówno w podstawie (1) jak i w ramionach (6a i 6b) ramki znajduje się wybranie (2) o głębokości zbliżonej do połowy grubości ramki i o szerokości nieco większej niż szerokość ścianki obudowy optoelektronicznej, na którą będzie nakładane. Natomiast w środkowej części ramki, po tej samej stronie co wybranie (2), znajdują się dwa trzpienie (3a i 3b), których średnice są nieco mniejsze niż średnice otworów w centrowanym radiatorze i o wysokości większej niż połowa grubości ramki. Trzpienie oddzielone od siebie podłużną szczeliną (4), przy czym trzpień (3a) znajduje się w podstawie (1) ramki a trzpień (3b) na łączniku (5).The subject of the application is a centering frame that facilitates the appropriate positioning of the laser structure placed on the heat sink inside the optoelectronic housing. The frame has a base (1) with attached arms (6a and 6b) connected to each other by a connector (5). Both in the base (1) and in the arms (6a and 6b) of the frame there is a recess (2) with a depth close to half the thickness of the frame and a width slightly larger than the width of the wall of the optoelectronic housing on which it will be placed. However, in the central part of the frame, on the same side as the recess (2), there are two pins (3a and 3b), whose diameters are slightly smaller than the diameters of the holes in the centered heat sink and with a height greater than half the thickness of the frame. The pins are separated from each other by a longitudinal slot (4), with the pin (3a) located in the base (1) of the frame and the pin (3b) on the connector (5).

Description

Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest ramka centrujaca, która ulatwia odpowiednie usytuowanie struktury laserowej umieszczonej na radiatorze wewnatrz obudowy optoelektronicznej. Dobranie odpowiedniego polozenia radiatora a tym samym struktury laserowej/lasera wewnatrz obudowy optoelektronicznej jest bardzo istotne. Radiator oprócz funkcji chlodzacej jaka spelnia dla struktury laserowej pelni takze role podstawy/uchwytu, do którego w sposób trwaly przymocowany jest laser. Zmieniajac w zwiazku z tym polozenie radiatora, zmienia sie równiez kierunek i polozenie wycho- dzacej z obudowy wiazki laserowej. W typowym procesie montazu, najpierw, strukture laserowa/laser umieszcza sie w odpowiednim miejscu radiatora i za pomoca klejenia utrwala sie jej polozenie. Nastep- nie przystepuje sie do przylutowania radiatora ze struktura laserowa do dna obudowy. Obudowy tego typu maja na ogól ksztalt prostopadloscianu o ujednoliconych wymiarach i osia- gniecie dobrej powtarzalnosci i dokladnosci ustawienia lasera wewnatrz tej obudowy tak aby odpowied- nio wspólpracowala w ukladzie z fotodetektorem stanowi problem. Kazdorazowo ustala sie wiec na etapie lutowania radiatora jego pozycje w obudowie, dopasowujac polozenia elementów ukladu wzgle- dem siebie. Znane sa rózne rozwiazania dotyczace pozycjonowania ww. elementów w procesie lutowania. Miedzy innymi wykorzystuje sie technike „samopozycjonowania", w której wykorzystuje sie napiecie po- wierzchniowe plynnego lutu na zdefiniowanych padach montazowych. Techniki „samopozycjonowania" nie sa praktyczne ze wzgledu na koniecznosc wykonania scisle zdefiniowanych padów montazowych na powierzchni podloza. Proces ten znaczaco zwieksza poziom skomplikowania procesu, a samo jego wykonanie nie zawsze jest mozliwe ze wzgledu np. na odgórnie narzucone przez producentów obudów i ich innych elementów ksztalty i parametry powierzchni montazowej. Innym znanym sposobem pozy- cjonowania jest technika „pick-and-place", w której automatyczny lub manualny proces przenosze- nia i ustawiania elementów wykonywany jest za pomoca maszyn posiadajacych uklad optyczny umoz- liwiajacy identyfikacje komponentów i elementów powierzchni. Maszyny typu „pick-and-place" oferuja najwieksza szybkosc i dokladnosc ustawienia elementów. Ze wzgledu jednak na swój poziom skomplikowania, koszt i wymagania wysoce wykwalifikowanych operatorów nie sa oplacalne dla produkcji maloseryjnej. Znane sa takze wkladki pozycjonujace, umieszczone dookola radiatora, pozwalajace na jego wy- centrowanie i zapobiegajace niepozadanemu przemieszczeniu. Wkladki pozycjonujace, w przeciwien- stwie do maszyn typu „pick-and-place", sa rozwiazaniem o bardzo niskim poziomie skomplikowania oraz umozliwiaja wykonanie procesu przy niewielkich kosztach. Jednak, koniecznosc utrzymania ich w bez- posrednim kontakcie z lutowanym elementem, w trakcie jego podgrzewania, niesie jednak ze soba ry- zyko wystapienia kilku niepozadanych zjawisk. W zaleznosci od materialu z jakiego wykonane sa wkladki moze dojsc do ich degradacji (np. stopienia) pod wplywem dzialania temperatury, do kontami- nacji lutowanego elementu i wnetrza obudowy czy tez do przyklejenia sie wkladki do jednego z elemen- tów obudowy, utrudniajacego lub nawet uniemozliwiajacego jej usuniecie po zakonczeniu procesu. Celem wzoru uzytkowego jest opracowanie narzedzia w postaci ramki centrujacej, która umozliwi dokladne i powtarzalne pozycjonowanie radiatora ze struktura laserowa w obudowie. Rozwiazanie to znacznie skróci czas montazu jak równiez pozwoli na oferowanie wyrobu o powtarzalnych parametrach w zastosowaniach komercyjnych, w warunkach produkcji maloseryjnej. Ramka centrujaca wedlug przedmiotowego wzoru uzytkowego posiada podstawe oraz dwa po- laczone z podstawa, równolegle wzgledem siebie ramiona polaczone ze soba lacznikiem. Przy czym zarówno w podstawie jak i w ramionach ramki znajduje sie prostokatne wybranie o glebokosci zblizonej do grubosci polowy ramki i o szerokosci nieco wiekszej niz szerokosc scianki obudowy optoelektronicz- nej. Natomiast w srodkowej czesci ramki, po tej samej stronie co wybranie, znajduja sie dwa trzpienie, o srednicy nieco mniejszej niz srednice otworów w centrowanym radiatorze i o wysokosci wiekszej niz polowa grubosci ramki oddzielone od siebie podluzna szczelina. Jeden trzpien usytuowany jest w pod- stawie ramki a drugi trzpien na laczniku. Konstrukcja ramki jest prosta, jej zastosowanie nie wymaga zdefiniowania scisle okreslonych pa- dów montazowych. Ramka ta umozliwia dokladne i szybkie wycentrowanie radiatora przy wykorzystaniu dwóch punktów kontaktowych pomiedzy ramka a radiatorem, w duzej odleglosci od materialu lutowni- czego i wewnetrznych scianek obudowy. Prosta konstrukcja pozwala równiez na wzglednie szybkie wprowadzenie modyfikacji w przypadku zaistnienia koniecznosci dopasowania do obudowy o wymia- rach innych niz standardowe Ramka centrujaca wedlug przedmiotowego wzoru uzytkowego zostala pokazana na rysunku. Fig. 1 rysunku pokazuje widok ramki z góry natomiast Fig. 2 pokazuje przekrój ramki wzdluz linii prze- kroju A-A. Ramka sklada sie z podstawy 1 oraz dwóch równoleglych wzgledem siebie ramion 6a i 6b polaczonych lacznikiem 5. Wzdluz krawedzi podstawy jak równiez ramion znajduje sie wybranie 2 o gle- bokosci zblizonej do polowy grubosci ramki. W srodkowej czesci ramki, po tej samej stronie co wybra- nie 2, znajduja sie zas dwa wystajace trzpienie 3a i 3b o ksztalcie walca i o wysokosci wiekszej niz polowa grubosci ramki. Trzpienie usytuowane sa wzdluz linii równoleglej do ramion 6a i 6b ramki i od- dzielone sa od siebie podluzna szczelina 4. Trzpien 3a znajduje sie w podstawie 1 ramki, a trzpien 3b blizej srodka ramki na laczniku 5. Szerokosc wybrania 2 jest nieco wieksza niz szerokosc scianki obu- dowy optoelektronicznej, na która ramka bedzie nakladana. Natomiast srednice trzpieni 3a i 3b sa nieco mniejsze niz srednice otworów wykonanych w centrowanym w radiatorze, w które te trzpienie beda wprowadzane. W typowym procesie centrowania radiator wstepnie umieszcza sie w obudowie, nastepnie ope- rator nasuwa ramke na scianki obudowy, tak aby trzpienie weszly w otwory radiatora. Polozenie trzpieni ustalone jest tak aby definiowaly koncowa, zalozona pozycje radiatora w obudowie. Szczelina miedzy powierzchnia ramki na której sa osadzone trzpienie i wolna przestrzen pomiedzy górna czescia dwóch zakonczen swobodnych boków ramki pozwala na obserwacje wnetrza obudowy. Natomiast odpowied- nia glebokosc wybrania oraz dlugosc trzpieni, w polaczeniu z zadana wysokoscia radiatora gwarantuja, ze w trakcie montazu nie nastapi niekontrolowane przesuniecie ramki a tym samym radiatora. Ponadto ramka ta umozliwia, w zaleznosci od wymagan procesu, wykonanie bondingu wycentrowanego radia- tora zarówno przed, jak i po zdjeciu ramki. PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PLDescription of the design: The subject of the utility model is a centering frame that facilitates the proper positioning of the laser structure placed on a heat sink inside the optoelectronic housing. Selecting the appropriate positioning of the heat sink, and thus the laser structure/laser within the optoelectronic housing, is crucial. In addition to its cooling function for the laser structure, the heat sink also serves as a base/holder to which the laser is permanently attached. Changing the heat sink position therefore also changes the direction and position of the laser beam emerging from the housing. In a typical assembly process, the laser structure/laser is first placed in the appropriate location on the heat sink and its position is secured with gluing. Then, the heat sink and laser structure are soldered to the bottom of the housing. Housings of this type are generally cuboid-shaped with uniform dimensions, and achieving good repeatability and accuracy in positioning the laser within the housing so that it properly cooperates with the photodetector is a challenge. Therefore, its position in the housing is determined each time during the soldering stage of the heat sink, adjusting the relative positions of the system components. Various solutions are known for positioning these components during the soldering process. Among them is the "self-positioning" technique, which utilizes the surface tension of liquid solder on defined mounting pads. "Self-positioning" techniques are not practical due to the need to create precisely defined mounting pads on the substrate surface. This process significantly increases the complexity of the process, and its execution is not always possible due to, for example, the shapes and parameters of the mounting surface imposed by the manufacturers of enclosures and other components. Another well-known positioning method is the "pick-and-place" technique, in which the automatic or manual process of moving and positioning components is performed using machines equipped with an optical system enabling the identification of components and surface elements. "Pick-and-place" machines offer the highest speed and accuracy of component positioning. However, due to their complexity, cost, and the requirement for highly skilled operators, they are not cost-effective for small-scale production. Positioning inserts are also known, placed around the heat sink, allowing it to be centered and preventing unwanted movement. Positioning inserts, unlike pick-and-place machines, are a very low-complexity solution and enable the process to be performed at a low cost. However, the need to maintain them in direct contact with the soldered component while it is being heated carries the risk of several undesirable phenomena. Depending on the material the inserts are made from, they may degrade (e.g., melt) due to the temperature, contaminate the soldered component and the interior of the housing, or stick to one of the housing components, making it difficult or even impossible to remove after the process is completed. The purpose of the utility model is to develop a tool in the form of a centering frame that will enable accurate and repeatable positioning of the heat sink with the laser structure in the housing. This solution will significantly reduce assembly time and allow for the provision of a product with repeatable parameters in commercial applications, in small-scale production conditions. The centering frame, according to the subject utility model, has a base and two parallel arms connected to the base, connected by a connector. Both the base and the arms of the frame feature a rectangular recess with a depth approximately half the frame's thickness and a width slightly greater than the width of the optoelectronic enclosure wall. In the center of the frame, on the same side as the recess, there are two pins with a diameter slightly smaller than the holes in the centered heat sink and a height greater than half the frame's thickness, separated by a longitudinal slot. One pin is located in the frame's base, and the other pin is on the connector. The frame's design is simple; its use does not require the definition of strictly defined mounting pads. This frame enables accurate and quick centering of the heat sink using two contact points between the frame and the heat sink, far from the solder material and the housing's internal walls. The simple design also allows for relatively quick modifications if it becomes necessary to fit a housing with non-standard dimensions. The centering frame according to the subject utility model is shown in the drawing. Fig. 1 of the drawing shows a top view of the frame, while Fig. 2 shows a cross-section of the frame along section line A-A. The frame consists of a base 1 and two parallel arms 6a and 6b connected by a connector 5. Along the edges of the base and arms there is a recess 2 with a depth approximately half the thickness of the frame. In the central part of the frame, on the same side as recess 2, there are two protruding cylindrical pins 3a and 3b with a height greater than half the thickness of the frame. The pins are positioned along a line parallel to the frame arms 6a and 6b and are separated by a longitudinal slot 4. Pin 3a is located in the frame base 1, and pin 3b is closer to the frame center on the connector 5. The width of recess 2 is slightly greater than the width of the optoelectronic housing wall onto which the frame will be placed. However, the diameters of pins 3a and 3b are slightly smaller than the diameters of the holes drilled in the centered heat sink, into which these pins will be inserted. In a typical centering process, the heat sink is initially placed in the housing, then the operator slides the frame onto the housing walls so that the pins enter the heat sink holes. The position of the pins is set to define the final, intended position of the heat sink in the housing. The gap between the frame surface where the pins are mounted and the free space between the top of the two free ends of the frame sides allows for viewing of the housing's interior. The appropriate recess depth and pin length, combined with the specified heatsink height, ensure that the frame, and therefore the heatsink, will not shift uncontrollably during assembly. Furthermore, this frame allows for bonding of the centered heatsink both before and after the frame is removed, depending on process requirements. PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL

PL129907U 2021-03-10 2021-03-10 Centering frame PL73236Y1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL129907U PL73236Y1 (en) 2021-03-10 2021-03-10 Centering frame

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL129907U PL73236Y1 (en) 2021-03-10 2021-03-10 Centering frame

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL129907U1 PL129907U1 (en) 2022-09-12
PL73236Y1 true PL73236Y1 (en) 2023-12-27

Family

ID=83724159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL129907U PL73236Y1 (en) 2021-03-10 2021-03-10 Centering frame

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL73236Y1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL129907U1 (en) 2022-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5381848A (en) Casting of raised bump contacts on a substrate
EP4016153B1 (en) Fiber shuffle embedded optical connector
US20140217156A1 (en) Joining method and semiconductor device manufacturing method
US20160081179A1 (en) Manufacturing of a heat sink by wave soldering
EP4016152B1 (en) Optical fiber connector assembly for pluggable optical mcp
PL73236Y1 (en) Centering frame
KR101374834B1 (en) Method for Aligning Plate-like Members and Method for Manufacturing Electrical Connecting Apparatus
CN114446838A (en) Ball mounting method and device based on 3D printing process, electronic equipment and storage medium
EP3522687B1 (en) Machine for performing work on substrate, and insertion method
PL73237Y1 (en) Positioning overlay
TWI852141B (en) Jig for assembling corresponding center of connector and assembling method thereof
CN109935538B (en) Component joining device and component joining method
US11081820B2 (en) Adjustable circuit board assembly
KR20190058228A (en) Wave jig that can prevent overheating of pcb during wave soldering process and wave soldering method using the same
KR100515992B1 (en) Electrical connector and method for producing the same
NO161770B (en) PLATE HOLDER, SPECIFICALLY FOR RF PATTERN CARDS, AND PROCEDURE FOR MANUFACTURING THIS.
KR102535501B1 (en) Rework method of BGA package using FPCB
KR101215399B1 (en) Wire thermiser soldering jig
JP2009224697A (en) Printed circuit board and electronic component mounting substrate
JP2012529761A (en) Solder pot
JP2021111753A (en) Removal method of electronic component
KR102913080B1 (en) Heat sink block and jig assembly including the same
CN204733468U (en) Localization tool
KR102627485B1 (en) Selective soldering method using titanium blocks
CN223452157U (en) Printed circuit board, packaging structure and superconducting quantum computer