[发明专利]TO型光器件的管座与管帽对位封装装置及其对位方法

说明书

本发明公开了一种TO型光器件的管座与管帽对位封装装置及其对位方法，解决了在TO型光器件的管座与管帽的对位封装中如何提高封装产品合格率的问题。将传统的对管座外轮廓和管帽外轮廓的识别定位，作为管座与管帽对位封装的基准参考，转变为：借助管帽上的透镜，通过视觉系统中的光源，将该光源发出的光线，通过管帽上的透镜照射到管座上的芯片上，得到芯片上发光点的图像，控制器根据芯片上发光点的图像上的位置，通过动态调整管帽的位置，使管帽上透镜的中心轴线与芯片上的发光点对正，从而完成管帽与管座的准确对位，然后将两者进行通电封装在一起。所封装的TO型光器件的光耦合率高。

技术领域

本发明涉及一种TO型光器件，特别涉及一种基于管帽透镜的对TO型光器件的管座与管帽进行准确对位并封装的装置及其封装方法。

背景技术

TO型光器件是一种用来进行光电信号转换的光器件，TO是transistor outline的缩写，代表同轴型光器件，是指管座与管帽的壳体一般为圆柱形的光器件封装，它由管座与管帽准确对位后，通过通电焊接组成；其中的管座是由管座基座和芯片构成，芯片通过贴片机贴附在管座基座上，在芯片上设置有发光点，在管帽上装配有管帽透镜，管帽与管座对位封装时，要求管帽透镜与芯片上的发光点对正，使芯片上的发光点发出的光能经过管帽透镜发射到光器件外；管帽透镜按理论要求是装配在管帽的中心轴线上，也就是说管帽的中心轴线要与管帽透镜的中心轴线重合，芯片是贴附在管座顶面的中心位置，芯片上的发光点应位于管座的中心轴线上；管座与管帽的对位封装是在封装设备上进行的，具体过程为：将管座放置并吸附在封帽机的下工作台上，将管帽吸附在封帽机的上工作平台上，通过在封帽机上设置的视觉系统，进行管座与管帽的对位，在视觉系统中设置有上、下两台相机，上相机对管帽外轮廓进行定位识别，根据识别到的管帽外轮廓，来确定管帽的中心轴线位置，下相机对管座基座的外轮廓进行定位识别，根据识别到的管座基座的外轮廓，来确定管座的中心轴线位置，封帽机根据上相机识别到的管帽外轮廓的中心轴线与下相机识别到的管座基座的外轮廓中心轴线是否重合，进行对位调整，然后进行封装操作；由于TO型光器件的光耦合效率，主要取决于管帽封装过程中管帽透镜中心线与管座芯片上的发光点的重合度，两者重合度越高，光耦合效率就越高，因此，现有的对管帽的外轮廓和管座的外轮廓进行定位识别方法存在以下问题：（1）贴片机将芯片贴附在管座上时，存在贴片误差，不能完全保证芯片的中心轴线与管座的中心轴线完全重合；（2）芯片上的发光点的设置也无法100%保证设置在了芯片的中心位置，也就是说发光点的位置设置也是存在误差的；（3）管帽上的透镜在装配时，由于存在装配误差，有些成品管帽上的透镜中心线是与管帽外轮廓的中心线是不重合的；以上因素直接导致管座与管帽对位封装后，成品的TO型光器件的光耦合效率低，影响到了封装后的产品的合格率。

发明内容

本发明提供了一种TO型光器件的管座与管帽对位封装装置及其对位方法，解决了在TO型光器件的管座与管帽的对位封装中如何提高封装产品合格率的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

本发明的总体构思是：将传统的对管座外轮廓和管帽外轮廓的识别定位，作为管座与管帽对位封装的基准参考，转变为：借助管帽上的透镜，通过视觉系统中的光源，将该光源发出的光线，通过管帽上的透镜照射到管座上的芯片上，得到芯片上发光点的图像，控制器根据芯片上发光点的图像上的位置，通过动态调整管座的位置，使管帽上透镜的中心轴线与芯片上的发光点对正，从而完成管帽与管座的准确对位，然后将两者进行通电封装在一起。