一种光电探测器尾纤耦合焊接装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光电探测器尾纤耦合焊接装置及方法。本发明专利技术中，采用探测器尾纤固定装置固定尾纤，尾纤放置在探测器尾纤固定装置的安装板上，尾纤能够随着安装板相对于探测器尾纤固定装置进行上下、左右、前后移动；还采用探测器管壳固定装置固定探测器管壳，探测器管壳的位置不动；通过调节尾纤的位置，实现尾纤与探测器管壳中的光敏二极管的耦合。通过给电极连杆通电，并进一步通过与电极连杆电连接的焊接电极给管壳尾管加热、填充焊料。经此方法完成尾纤耦合焊接的光电探测器，对准精度高，焊接效果好，耦合点稳定，可广泛应用于光电探测器尾纤耦合焊接领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电子器件生产工艺
，具体地，涉及一种金属化光纤组件耦合焊接装置及方法，尤其是。
技术介绍
光电探测器尾纤是一种金属化光纤组件，光电探测器尾纤耦合焊接即金属化光纤组件穿过管壳尾管与光敏二极管对准，并用焊料填充光纤与管壳尾管的空隙，保证耦合点稳定。 现有的光电探测器由于尾纤耦合焊接工艺限制，产品长期工作中，耦合点容易受到环境应力影响，产品耦合移位，造成产品失效，无法满足航天应用的需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:针对现有技术的不足，提供。本专利技术突破了传统的电烙铁焊接方法，利用焦耳原理实现电流热效应加热，避免焊接过程中外力干扰引起耦合点移位。使得经此方法完成的尾纤耦合焊接的光电探测器对准精度高，焊接效果好，耦合点稳定，温度环境下响应度变化量小。 本专利技术采用的技术解决方案包括: 根据本专利技术的一个方面，其提供了一种光电探测器尾纤耦合焊接装置，包括探测器尾纤固定装置和探测器管壳固定装置，其中，探测器尾纤固定装置用于夹持探测器尾纤，其包括三维调节架、安装板、以及压板，其中，三维调节架固定安装在操作台上，三维调节架的顶面上具有安装面，该安装面能够相对于三维调节架的顶面前后、左右、上下移动；安装板固定安装于安装面上，并且安装板的顶面上具有用于容置尾纤的凹槽；压板的一端通过压板紧固螺钉固定于安装板上；探测器管壳固定装置用于固定探测器管壳，其包括支架、直角固定块、过渡块、探测器管壳插座、两个焊接电极、两个电极连杆、以及两个电极手柄，其中，支架包括彼此垂直的底面和侧面，支架的底面固定安装在操作台上；直角固定块包括彼此垂直的第一面板和第二面板，直角固定块的第一面板固定至支架的侧面，过渡块固定安装在直角固定块第二面板上，过渡块上还设置有沿着过渡块的纵向贯穿其两个相对的侧面的两个电极连杆孔；探测器管壳插座固定安装在过渡块上；在探测器管壳插座、过渡块、以及直角固定块的第二面板上各自设置有多个通孔，并且探测器管壳插座、过渡块、以及直角固定块的第二面板上的通孔的位置彼此对应，当安装到位时，探测器管壳上的插针通过探测器管壳插座、过渡块、以及直角固定块第二面板上的通孔与外接引线连接；电极连杆由导电材料制成，两个电极连杆通过绝缘套圈可转动地穿设于过渡块上的两个电极连杆孔，每个电极连杆的两端，即第一端和第二端，均伸出于过渡块，并且每个电极连杆的第一端与焊接电极的第一端连接，焊接电极的长度应当保证:当安装到位准备焊接时，焊接电极的第二端在电极连杆的转动作用下能够与安装于探测器管壳插座上的探测器管壳的尾管接触；电极手柄安装在电极连杆的第二端上，并且电极手柄由绝缘材料制成，两个电极连杆的第二端还分别电连接至外部加热电源的正负极端。 进一步地，探测器管壳固定装置上还设置有散热块和散热块使动件，其中，散热块设置在过渡块的顶面上，并能沿着过渡块的纵向滑动；散热块使动件包括固定块和调节螺钉，固定块固定于过渡块的顶面上，固定块上沿其纵向设置有螺纹通孔；调节螺钉的一端穿过固定块上的螺纹通孔与散热块的一侧螺纹连接，调节螺钉的另一端为手动操作端；并且，当安装到位时，探测器管壳插座、散热块、以及散热块使动件沿着过渡块的纵向依次布置、且中心对准。 进一步地，每个电极连杆的第一端上具有外螺纹，焊接电极的第一端具有与电极连杆的第一端上的外螺纹配合的第一螺纹孔；每个电极连杆的第二端的外周面上设置有第二螺纹孔，在第二螺纹孔中连接有导线，导线的另一端分别连接至外部加热电源的正负极端，并且第二螺纹孔中的导线通过螺接于该第二螺纹孔中的电极手柄与电极连杆实现电连接。 进一步地，三维调节架上设置有前后调节丝杆、左右调节丝杆、以及上下调节丝杆，安装面通过前后调节丝杆、左右调节丝杆、以及上下调节丝杆的调节能够相对于三维调节架的顶面前后、左右、上下移动。 根据本专利技术的另一个方面，其提供了一种光电探测器尾纤耦合焊接方法，该方法使用如上所述的光电探测器尾纤耦合焊接装置进行，该方法包括以下步骤: S1、放置探测器管壳 将探测器管壳插入探测器管壳插座中，并使得探测器管壳的尾管朝向三维调节架；然后，旋动散热块使动件的调节螺钉，使散热块前移至与探测器管壳接触良好的位置； S2、放置尾纤 通过调节三维调节架的前后调节丝杆，使得安装面沿着三维调节架的纵向朝向远离支架的方向移动；然后，将尾纤放置在安装板上的凹槽中，使得尾纤的待插入尾管的一端露出于安装板；接着，将压板放在尾纤上，并通过旋紧压板紧固螺钉，压紧尾纤，旋紧力度以使得尾纤刚好不能自由移动为宜； S3、尾纤与探测器管壳内的光敏二极管耦合 调节三维调节架的上下调节丝杆、前后调节丝杆、以及左右调节丝杆，使尾纤与探测器管壳的尾管中心对应，然后，缓慢旋动前后调节丝杆，使尾纤插入探测器管壳的尾管，并且旋动过程中，尾纤不得碰触管壳；当观测到光电流变化或光纤接近光敏二极管时，反复调节三个方向的丝杆，使光电流满足要求；当光电流满足要求后，将上下调节丝杆向上、向下各调节10 μ m，如果光电流有明显变化，则重新调节尾纤的上下位置，光电流满足要求、并且上下调节上下调节丝杆后光电流不会产生明显变化为止；同样地，将左右调节丝杆向左、向右各调节?ο μ m,如果光电流有明显变化，则重新调节尾纤的左右位置，直至光电流满足要求并且当将尾纤向上、向下各调节ΙΟμπι，光电流没有明显的变化；并且，在前述的调节过程中，在保证光电流满足要求的前提下，要保持尾纤与光敏二极管光敏面之间间隔一定的距离，以防止因尾纤直接接触光敏面导致光敏二极管的损耗； S4、尾纤焊接 转动两个电极手柄，使两个焊接电极与探测器管壳的尾管接触；然后，开启外接加热电源，给电极连杆供电；当管壳尾管的温度升高后，将焊料放置在管壳尾管的部位，使得焊料熔化；观察管壳内部，当焊锡在尾纤周围形成锥形焊锡包时，停止加热； S5、停止加热后，使得焊料自然冷却一段时间之后再取下产品，由此完成光电探测器尾纤的耦合焊接。 进一步地，在步骤S3中，在保证光电流满足要求的前提下，使得尾纤与光敏二极管光敏面之间的距离大于等于50 μ m。 [0021 ] 进一步地，在步骤S4中，外接加热电源的输出电压为3?4V，通过管壳尾管的电流应在7?12A的范围内。 本专利技术与现有技术相比的优点在于: 1、尾纤耦合过程中，当光电流满足要求后，仍需要上下、左右调节光纤与光敏面的相对位置，以便寻找稳定的耦合点。 2、不需要电烙铁加热，有效地避免了焊接过程中外力干扰引起耦合点的移位。 3、焊接结束，焊料自然冷却一段时间(通常I?5分钟)后方可移动产品，避免破坏耦合点。 【附图说明】 图1为根据本专利技术的光电探测器尾纤耦合焊接装置的示意图； 图2为根据本专利技术的探测器管壳固定装置的分解示意图，图中的探测器管壳固定装置上安装有探测器管壳； 图3为根据本专利技术的探测器管壳固定装置安装探测器管壳后的安装示意图； 图4为根据本专利技术的探测器尾纤固定装置安装尾纤后的示意图； 图5为根据本专利技术的光电探测器尾纤耦合焊接装置处于耦合状态的示意图； 图6为根据本专利技术的光电探测器尾纤耦合焊接装置处于焊接状态的示意图； 图7为根据本专利技术的方法的流程示意图。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电探测器尾纤耦合焊接装置，其特征在于，包括探测器尾纤固定装置(1)和探测器管壳固定装置(5)，其中，探测器尾纤固定装置(1)用于夹持探测器尾纤，其包括三维调节架(9)、安装板(11)、以及压板(12)，其中，三维调节架(9)固定安装在操作台上，三维调节架(9)的顶面上具有安装面(10)，该安装面(10)能够相对于三维调节架(9)的顶面前后、左右、上下移动；安装板(11)固定安装于安装面(10)上，并且安装板(11)的顶面上具有用于容置尾纤的凹槽；压板(12)的一端通过压板紧固螺钉(13)固定于安装板(11)上；探测器管壳固定装置(5)用于固定探测器管壳，其包括支架(6)、直角固定块(3)、过渡块(4)、探测器管壳插座(15)、两个焊接电极(14)、两个电极连杆(19)、以及两个电极手柄(18)，其中，支架(6)包括彼此垂直的底面(601)和侧面(602)，支架(6)的底面(601)固定安装在操作台上；直角固定块(3)包括彼此垂直的第一面板(301)和第二面板(302)，直角固定块(3)的第一面板(301)固定至支架(6)的侧面(602)，过渡块(4)固定安装在直角固定块(3)第二面板(302)上，过渡块(4)上还设置有沿着过渡块的纵向贯穿其两个相对的侧面的两个电极连杆孔(401，401)；探测器管壳插座(15)固定安装在过渡块(4)上；在探测器管壳插座(15)、过渡块(4)、以及直角固定块(3)的第二面板(302)上各自设置有通孔，并且探测器管壳插座(15)、过渡块(4)、以及直角固定块(3)的第二面板上的通孔的位置彼此对应，当安装到位时，探测器管壳上的插针通过探测器管壳插座(15)、过渡块(4)、以及直角固定块(3)第二面板上的通孔与外接引线连接；电极连杆(19)由导电材料制成，两个电极连杆(19)通过绝缘套圈(22)可转动地穿设于过渡块(4)上的两个电极连杆孔(401，401)，每个电极连杆(19)的两端，即第一端(1901)和第二端(1902)，均伸出于过渡块(4)，并且每个电极连杆(19)的第一端(1901)与焊接电极(14)的第一端连接，焊接电极(14)的长度应当保证：当安装到位准备焊接时，焊接电极(14)的第二端在电极连杆(19)的转动作用下能够与安装于探测器管壳插座(15)上的探测器管壳的尾管接触；电极手柄(18)安装在电极连杆(19)的第二端(1902)上，并且电极手柄(18)由绝缘材料制成，两个电极连杆(19)的第二端(1902)还分别电连接至外部加热电源的正负极端。...

【技术特征摘要】
1.一种光电探测器尾纤耦合焊接装置，其特征在于，包括探测器尾纤固定装置(I)和探测器管壳固定装置(5)，其中， 探测器尾纤固定装置(I)用于夹持探测器尾纤，其包括三维调节架(9)、安装板(11)、以及压板(12)，其中，三维调节架(9)固定安装在操作台上，三维调节架(9)的顶面上具有安装面(10)，该安装面(10)能够相对于三维调节架(9)的顶面前后、左右、上下移动；安装板(11)固定安装于安装面(10)上，并且安装板(11)的顶面上具有用于容置尾纤的凹槽；压板(12)的一端通过压板紧固螺钉(13)固定于安装板(11)上； 探测器管壳固定装置(5)用于固定探测器管壳，其包括支架(6)、直角固定块(3)、过渡块(4)、探测器管壳插座(15)、两个焊接电极(14)、两个电极连杆(19)、以及两个电极手柄(18)，其中，支架(6)包括彼此垂直的底面(601)和侧面(602)，支架(6)的底面(601)固定安装在操作台上；直角固定块(3)包括彼此垂直的第一面板(301)和第二面板(302)，直角固定块(3)的第一面板(301)固定至支架(6)的侧面(602)，过渡块(4)固定安装在直角固定块(3)第二面板(302)上，过渡块(4)上还设置有沿着过渡块的纵向贯穿其两个相对的侧面的两个电极连杆孔(401，401);探测器管壳插座(15)固定安装在过渡块⑷上；在探测器管壳插座(15)、过渡块(4)、以及直角固定块(3)的第二面板(302)上各自设置有通孔，并且探测器管壳插座(15)、过渡块(4)、以及直角固定块(3)的第二面板上的通孔的位置彼此对应，当安装到位时，探测器管壳上的插针通过探测器管壳插座(15)、过渡块(4)、以及直角固定块⑶第二面板上的通孔与外接引线连接；电极连杆(19)由导电材料制成，两个电极连杆(19)通过绝缘套圈(22)可转动地穿设于过渡块(4)上的两个电极连杆孔(401，401)，每个电极连杆(19)的两端，即第一端(1901)和第二端(1902)，均伸出于过渡块(4)，并且每个电极连杆(19)的第一端(1901)与焊接电极(14)的第一端连接，焊接电极 (14)的长度应当保证:当安装到位准备焊接时，焊接电极(14)的第二端在电极连杆(19)的转动作用下能够与安装于探测器管壳插座(15)上的探测器管壳的尾管接触；电极手柄(18)安装在电极连杆(19)的第二端(1902)上，并且电极手柄(18)由绝缘材料制成，两个电极连杆(19)的第二端(1902)还分别电连接至外部加热电源的正负极端。2.根据权利要求1所述的光电探测器尾纤耦合焊接装置，其特征在于，探测器管壳固定装置(5)上还设置有散热块(16)和散热块使动件(17)，其中， 散热块(16)设置在过渡块⑷的顶面上，并能沿着过渡块⑷的纵向滑动； 散热块使动件(17)包括固定块和调节螺钉，固定块固定于过渡块(4)的顶面上，固定块上沿其纵向设置有螺纹通孔；调节螺钉的一端穿过固定块上的螺纹通孔与散热块(16)的一侧，调节螺钉的另一端为手动操作端；并且， 当安装到位时，探测器管壳插座(15)、散热块(16)、以及散热块使动件(17)沿着过渡块(4)的纵向依次布置、且中心对准。3.根据权利要求2所述的光电探...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翠华，夏君磊，李广，刘福民，
申请(专利权)人：北京航天时代光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11