一种高功率光隔离器核心模块、粘接工装及其粘接方法与流程

1.本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种高功率光隔离器核心模块、粘接工装及其粘接方法。


背景技术：

2.隔离器是一种允许正向光通过，抑制反向光返回到发射源的器件，在光通信领域频繁使用。
3.高功率环境下工作的隔离器，受法拉第旋光片的散热效率影响，散热效率好，隔离器的通光损耗小，散热效率差，通光损耗大。目前常见的高功率隔离器一般将法拉第旋光片放置于散热件内部，四角相接，法拉第旋光片的非通光面与散热件接触面积较小，导致散热效率低，导致隔离器长时间处于高功率环境下时产生的热量堆积在法拉第旋光片上，影响了法拉第旋光片的性能，增加了通光损耗。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高功率光隔离器核心模块、粘接工装及其粘接方法，旨在解决现有高功率光隔离器通光损耗大的问题。
5.为实现上述目的，本发明公开的一种高功率光隔离器核心模块，包括法拉第旋光片和散热晶体，所述散热晶体与所述法拉第旋光片固定连接，并位于所述法拉第旋光片的侧方。
6.其中，所述散热晶体设置在所述法拉第旋光片的一侧或两组所述散热晶体分别设置在所述法拉第旋光片的两侧。
7.本发明还提出了一种高功率光隔离器核心模块的粘接工装，包括水平基座、定位装置和稳定压力柱体，所述定位装置设置在所述水平基座内，所述稳定压力柱体与所述水平基座滑动连接，并位于所述水平基座的上方。
8.本发明还提出了一种高功率光隔离器核心模块的粘接方法，包括下列步骤：
9.清理所述法拉第旋光片和所述散热晶体的通光面；
10.选定所述法拉第旋光片的一侧通光面作为第一贴合面，在所述第一贴合面的中心点上胶水；
11.将所述散热晶体贴在所述第一贴合面上，使用粘接工装并给持续所述第一贴合面施加压力；
12.烘烤至胶水干透，获得单面胶合模块；
13.选择第二组所述散热晶体，清理所述单面胶合模块和第二组所述散热晶体；
14.将所述法拉第旋光片的另一侧通光面作为第二贴合面，在所述第二贴合面上点上胶水；
15.将第二组所述散热晶体贴在所述第二贴合面上并通过所述粘接工装持续施加压力；
16.烘烤后获得双面胶合模块。
17.其中，在清理所述法拉第旋光片和所述散热晶体的通光面的过程中，需要将所述散热晶体和所述法拉第旋光片的两面通光面使用酒精擦拭干净。
18.其中，所述胶水为环氧树脂胶。
19.其中，在将所述散热晶体贴在所述第一贴合面上，并给所述第一贴合面施加压力的过程中，首先使用镊子夹住所述散热晶体的非通光面部分，将所述散热晶体贴在点好胶的所述第一贴合面上，使用显微镜下观察胶合面，确认胶水完全压开后将带有所述散热晶体的法拉第旋光片放置在粘接工装上施加压力。
20.其中，所述压力的数值为0.1n。
21.其中，所述烘烤的工序为从常温开始以1℃/分钟的升温速度将环境温度提升至45℃，保持温度4小时后以1℃/分钟的升温速度升温至70℃后保持温度1小时，最后以1℃/分钟的降温速度降温至常温。
22.其中，获得单面胶合模块之后的工艺步骤为可选工序，所述单面胶合模块和所述双面胶合模块均为高功率光隔离器核心模块成品。
23.本发明公开了一种高功率光隔离器核心模块、粘接工装及其粘接方法，通过所述粘接工装将法拉第旋光片通光面与散热晶体粘接，增大与散热件的接触面积，以提高法拉第旋光片的散热效率，减少法拉第旋光片的热量堆积。与未粘接散热晶体的隔离器比较，降低了隔离器高功率工作时的通光损耗，增强了隔离器高功率工作的性能稳定性，解决了现有高功率光隔离器通光损耗大的问题。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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。
25.图1是本发明的一种高功率光隔离器核心模块的结构示意图。
26.图2是本发明的一种高功率光隔离器核心模块的展开结构示意图。
27.图3是本发明的一种高功率光隔离器核心模块的粘接工装的结构示意图。
28.图4是本发明的一种高功率光隔离器核心模块的粘接方法的流程示意图。
29.图5是本发明的一种高功率光隔离器核心模块的装配示意图。
[0030]1‑
法拉第旋光片、2
‑
散热晶体、3
‑
散热件、4
‑
水平基座、5
‑
定位装置、6
‑
稳定压力柱体。
具体实施方式
[0031]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0032]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0033]
请参阅图1和图2，本发明提供了一种高功率光隔离器核心模块，包括法拉第旋光片1和散热晶体2，所述散热晶体2与所述法拉第旋光片1固定连接，并位于所述法拉第旋光片1的侧方。
[0034]
所述散热晶体2设置在所述法拉第旋光片1的一侧或两组所述散热晶体2分别设置在所述法拉第旋光片1的两侧。
[0035]
请参阅图3，本发明还提出了一种高功率光隔离器核心模块的粘接工装，包括水平基座、定位装置和稳定压力柱体，所述定位装置设置在所述水平基座内，所述稳定压力柱体与所述水平基座滑动连接，并位于所述水平基座的上方。所述稳定压力柱体与所述水平基座不产生水平位移或偏转，以保证在给核心模块施加压力时的稳定性。
[0036]
请参阅图4，本发明还提出了一种高功率光隔离器核心模块的粘接方法，包括下列步骤：
[0037]
s1：清理所述法拉第旋光片1和所述散热晶体2的通光面；
[0038]
s2：选定所述法拉第旋光片1的一侧通光面作为第一贴合面，在所述第一贴合面的中心点上胶水；
[0039]
s3：将所述散热晶体2贴在所述第一贴合面上，使用粘接工装并持续给所述第一贴合面施加压力；
[0040]
s4：烘烤至胶水干透，获得单面胶合模块；
[0041]
s5：选择第二组所述散热晶体2，清理所述单面胶合模块和第二组所述散热晶体2；
[0042]
s6：将所述法拉第旋光片1的另一侧通光面作为第二贴合面，在所述第二贴合面上点上胶水；
[0043]
s7：将第二组所述散热晶体2贴在所述第二贴合面上并通过所述粘接工装持续施加压力；
[0044]
s8：烘烤后获得双面胶合模块。
[0045]
在清理所述法拉第旋光片1和所述散热晶体2的通光面的过程中，需要将所述散热晶体2和所述法拉第旋光片1的两面通光面使用酒精擦拭干净。
[0046]
所述胶水为环氧树脂胶。
[0047]
在将所述散热晶体2贴在所述第一贴合面上，并给所述第一贴合面施加压力的过程中，首先使用镊子夹住所述散热晶体2的非通光面部分，将所述散热晶体2贴在点好胶的所述第一贴合面上，使用显微镜下观察胶合面，确认胶水完全压开后将带有所述散热晶体2的法拉第旋光片1放置在粘接工装上施加压力。
[0048]
所述压力的数值为0.1n。
[0049]
所述烘烤的工序为从常温开始以1℃/分钟的升温速度将环境温度提升至45℃，保持温度4小时后以1℃/分钟的升温速度升温至70℃后保持温度1小时，最后以1℃/分钟的降温速度降温至常温。
[0050]
获得单面胶合模块之后的工艺步骤为可选工序，所述单面胶合模块和所述双面胶合模块均为高功率光隔离器核心模块成品。
[0051]
在此实施方式中，请参阅图5，通过将所述法拉第旋光片1通光面与所述散热晶体2粘接，所述法拉第旋光片1内部热量传到所述散热晶体2，并通过所述高功率光隔离器核心模块与散热件3的三面接触将热量导出至整体器件封装外壳，从而提高法拉第旋光片1的散热效率，降低法拉第旋光片1的热量堆积，所述散热件3的材料通常可使用纯铜，99％银，金，铝等金属材料，所述散热晶体2常为蓝宝石，厚度为1.5～3.0mm。粘接过程中采用的工序与材料虽然均为现有的常规技术手段，但是经过与未胶合粘接散热晶体2的隔离器比较，胶合粘接处理后的隔离器的通光损耗降低，同时还增强了高功率工作的性能稳定性，达成了预料不到的技术效果，粘接过程持续施加压力的粘接工装为全新设计的工装，与市面上粘接使用的工装不同。
[0052]
所述水平基座4包括一个提供法拉第旋光片1与散热晶体2放置的光滑平台，以及限制稳定压力柱体落位的圆孔。
[0053]
所述定位装置5包括两个长度与法拉第旋光片1的非通光面长宽相近的平滑机构，保证了法拉第旋光片1与散热晶体2胶合后可以靠在定位装置5上受到柱体的稳定压力，且不会与所述定位装置5粘连。
[0054]
所述稳定压力柱体6在所述水平基座上不会产生水平位移及旋转，给散热晶体2与法拉第旋光片1胶合面一个持续稳定的压力，使核心在烘烤时不会因为胶水受温度变化热胀冷缩影响导致散热晶体2与法拉第旋光片1胶合面产生角度影响通光方向的问题，所述稳定压力柱体6通常为圆柱体，也可为方柱体或三角柱体。
[0055]
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。