一种真空封装激光缝焊治具的制作方法

1.本发明涉及光电器件封装技术领域，尤其涉及一种真空封装激光缝焊治具。


背景技术：

2.目前市面上大量使用的光电器件，特别是高速光电器件(比如光纤通信使用的半导体激光二极管、inp探测二极管等)都采用气密性良好的蝶形封装方式。这些光电器件的最后封盖都要采用缝焊封盖机。
3.目前缝焊封盖机采用的技术有以电阻焊为原理的平行缝焊机，为接触式缝焊封盖；还有以激光焊接的无接触式缝焊封盖。无论是采用哪种缝焊封盖技术，都需要在充满干燥氮气的手套箱内对光电器件进行封装，因为大部分蝶形封装光电器件为保证在长期低温环境下存储性能不变，对器件内部的水气含量有极高要求，需要封装的气体环境露点在-40的温度下。而能够达到这样的封装质量要求，只有在充满干燥氮气的手套箱内对器件进行缝焊封盖。
4.而有一些特殊的光电器件，需要器件内部为真空。比如微电子机械(mems)器件，这些器件有特殊设计的机械运动或机械振动薄膜，需要在真空环境下才能正常工作。而不论采用传统接触式平行缝焊机，或采用无接触式激光缝焊机，都需要将充满干燥氮气的手套箱改造成真空环境下操作，无疑有很大的难度。特别是接触式平行缝焊机，还需要有复杂的电阻焊运动控制机械在真空箱内，要长期保证良好真空环境，使用和维护都不容易。而且如果被真空封装的光电子器件的管壳外形不是传统的规则矩形形状,更无法实现真空环境下的平行缝焊。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是提供一种真空封装激光缝焊治具，可以在真空环境下完成需要真空封装的光电器件的缝焊封装。
6.为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
7.一种真空封装激光缝焊治具，包括盖板和主盒体；盖板的一边和主盒体铰接；主盒体内设置有管壳定位夹具，管壳定位夹具被配置于固定待缝焊器件；盖板上对应管壳定位夹具设置有石英玻璃窗口，主盒体上设置有抽真空结构和进气装置。器件需要在真空环境下进行焊接时，打开盖板将待缝焊器件固定于管壳定位夹具上，盖上盖板，保持进气装置关闭，通过抽真空结构抽气，使主盒体内变成真空环境，再透过石英玻璃窗口对其下方的待缝焊器件进行缝焊，缝焊完成后，打开进气装置，破坏主盒体内部真空环境，再打开盖板取出缝焊好的器件，从而通过将需要真空缝焊的光电器件在小范围真空环境中采用激光无接触缝焊，解决了光电子器件需要在真空环境下缝焊的问题，且具有体积小，方便，操作简单的优点。
8.进一步地，石英玻璃窗口包括石英玻璃和压环；盖板上对应管壳定位夹具开设有通孔，通孔的外圈设置有凹槽，石英玻璃卡合于凹槽内；压环压合设置于凹槽上，且压环与
盖板对应设置有螺孔，螺孔内设置有螺钉固定连接压环与盖板。
9.进一步地，石英玻璃与凹槽之间设置有密封圈密封。
10.进一步地，抽真空结构包括真空法兰管道，真空法兰管道的一端和主盒体内的腔体连通，真空法兰管道的另一端连接有真空泵。
11.进一步地，进气装置包括电磁阀，电磁阀的进气端连通外部大气，电磁阀的出气端连通主盒体内的腔体。
12.进一步地，盖板和主盒体之间设置有密封圈密封。
附图说明
13.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更佳明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
14.图1是本发明提供的一种真空封装激光缝焊治具盖板打开时的状态图；
15.图2是本发明提供的一种真空封装激光缝焊治具盖板关闭时的状态图；
16.图3是本发明提供的石英玻璃、压环与盖板的组合结构示意图；
17.图4是本发明提供的一种真空封装激光缝焊治具在手套箱上的示意图。
具体实施方式
18.在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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的简化描述，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。如出现术语“安装”、“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；可以是机械连接，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发明中的具体含义。在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要注意的是，本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。当在本说明书中如使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
19.为了解决光电子器件需要在充满干燥氮气的手套箱内以及真空环境下缝焊封盖的需求，本发明的实施例提供一种真空封装激光缝焊治具，如图1至图4所示，包括盖板5和主盒体1；盖板5的一边和主盒体1铰接；主盒体1内设置有管壳定位夹具2，管壳定位夹具2被配置于固定待缝焊器件3；盖板5上对应管壳定位夹具2设置有石英玻璃窗口7，主盒体1上设置有抽真空结构和进气装置。石英玻璃窗口7包括石英玻璃和压环6；盖板5上对应管壳定位夹具2开设有通孔，通孔的外圈设置有凹槽，石英玻璃卡合于凹槽内；压环6压合设置于凹槽上，且压环6与盖板5对应设置有螺孔，螺孔内设置有螺钉固定连接压环6与盖板5。石英玻璃与凹槽之间设置有密封圈密封。抽真空结构包括真空法兰管道9，真空法兰管道9的一端和主盒体1内的腔体连通，真空法兰管道9的另一端连接有真空泵。进气装置包括电磁阀8，电
磁阀8的进气端连通外部大气，电磁阀8的出气端连通主盒体1内的腔体。盖板5和主盒体1之间设置有密封圈4密封。
20.本发明在实施时，激光缝焊治具的安装位置如图4所示，安装于手套箱箱体内的移动工作台上，如果待缝焊器件3无需再真空环境下进行缝焊，器件可在手套箱箱体内按照常规方式进行缝焊，如果待缝焊器件3需要在真空环境下进行缝焊，则将待缝焊器3件放在管壳定位夹具2上定位，将盖板5压在主盒体1上平面，依靠主盒体1上的密封圈4使盖板5与主盒体1之间密闭连接，接着启动真空泵，真空泵将主盒体1中的气体抽出，此时电磁阀8处于关闭状态，主盒体1外部的气体无法进入主盒体1的内部，箱体内便形成了真空状态，符合了器件内部需要为真空的焊接环境，此时由于主盒体1外部大气压力的作用，盖板5被紧紧压在主盒体上，无法打开。此时即可进行透过石英玻璃窗口7对其下方的待缝焊器件3进行缝焊，缝焊完成后，关闭真空泵，打开电磁阀8，外部气体经由电磁阀8进入主盒体1内部，箱体内的真空环境被破坏后即可打开盖板5，取出焊接好的器件，完成真空焊接。
21.综上所述，本发明有效解决了器件在缝焊时既需要在充满氮气的手套箱中进行，又需要在真空环境下进行的问题，且结构简单，便于实现与应用。
22.本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
23.以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。