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用于生产器件的高精度对准方法和器件技术

技术编号:40605656 阅读:11 留言:0更新日期:2024-03-12 22:11
本发明专利技术涉及一种器件(100),所述器件(100)具有耦合元件(9)和固定到所述耦合元件(9)的至少一个部件(10),所述耦合元件(9)具有至少一个耦合点(9K)。所述部件(10)具有邻接耦合元件(9)的耦合点并且与该耦合点对准的去耦点(1K),其中所述部件(10)具有磁对准材料(2)或者所述耦合元件(9)具有至少一个对准通道(95)。本发明专利技术还涉及用于生产这样的器件(100)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

详细说明了以高精度对准的器件。还详细说明了一种用于生产器件的方法,特别是用于生产以高精度对准的器件的高精度对准方法。


技术介绍

1、发射辐射的部件(例如激光器)到耦合元件的高精度调整可以在无源状态下(即不运行该部件的情况下)进行,或者在有源状态下(即在该部件运行期间)进行。如果在有源状态下将部件调整到耦合元件,则由部件发射的辐射可以在该调整中使用。在这个过程中,经常使用允许快速固化的互连材料。特别地,使用uv粘合剂。然而,这个uv粘合剂与各种缺点相关,例如差的热和电连接或有机材料对器件的污染。

2、当在关闭状态下调整部件时,该部件可以被对准,但是在经由相机和检测单元进行高水平技术工作的情况下。然而,这样的过程只允许部件对准的串行顺序。因此,一般来说,对准是针对每个部件单独执行的。这导致各种缺点,例如长的过程时间和重复加热,例如用于将部件固定(特别是焊接)到耦合元件。因此,已经紧固的部件潜在地反复经受在另外的部件的紧固过程期间产生的应力。


技术实现思路

1、一个目的是详细说明一种可靠的、简化的和节省成本的用于生产器件的方法,特别是用于器件的一个部件或多个部件的高精度对准。另一目的是详细说明一种以高精度对准的器件。

2、这些目的通过根据独立权利要求的用于生产器件的方法以及通过根据另一独立权利要求的器件来实现。该器件或该方法的另外的实施例和发展形成了从属权利要求的主题。

3、根据方法的至少一个实施例,耦合元件被提供了至少一个预定义耦合点或多个预定义耦合点。耦合元件可以由塑料形成,例如由聚合物或玻璃形成。例如,由聚合物制成的耦合元件用于耦合红外激光辐射。由玻璃制成的耦合元件可以用于耦合可见辐射,特别是可见激光辐射。特别地,耦合元件由对辐射不可透过的材料或至多对辐射半透过的材料形成。

4、耦合元件可以包括例如(多个)光导电缆形式的一个光导或多个光导。光导可以嵌入在耦合元件的材料中。特别地,光导光学耦合到耦合点之一。例如,光导从耦合点延伸到耦合元件的辐射发射面。耦合元件可以是plc元件(planarlightwave circuit element,平面光波电路元件)。作为该光导或多个光导的替代或补充,器件包括透镜或其他光学元件是可能的。透镜或其他光学元件特别是位于耦合点处和/或器件的辐射发射面处。耦合元件本身可以是透镜或光学元件。耦合元件可以由玻璃形成。当例如借助于玻璃模制来产生耦合元件时,可以生产对耦合点进行标记的结构。

5、根据该方法的至少一个实施例,以与耦合元件的预定义耦合点临时大致对准的方式来布置至少一个部件。该部件包括去耦点,所述去耦点大致以耦合元件的预定义耦合点对准。当去耦点和预定义耦合点特别是被布置成在空间上彼此偏移(例如横向和/或竖直偏移)时,就是这种情况。该部件例如尚未永久地机械固定连接到耦合元件。特别地,仅在部件的去耦点与耦合元件的耦合点精确对准之后,才将部件永久地固定紧固到耦合元件。如果去耦点与耦合点精确对准,则从部件发射的辐射可以直接耦合到耦合元件中,例如直接耦合到耦合元件的光导中。特别地,部件的去耦点直接邻接(adjoin)耦合元件的耦合点。

6、部件的去耦点特别地是部件的辐射发射面。部件可以是发射辐射的半导体芯片,例如发光二极管或者激光芯片。可能的是,多个这样的部件被分别布置成与相应的预定义耦合点大致对准。

7、根据该方法的至少一个实施例,通过辅助自对准将部件(特别是该部件的去耦点)引导到耦合元件的预定义耦合点。可能的是,通过与耦合元件的预定义耦合点的辅助自对准来在共同的方法步骤中同时引导多个部件。

8、例如,自对准过程描述了一种过程,通过该过程,器具(在这种情况下是部件)自动达到正确的对准或位置。在自对准的情况下,可以自动实现部件的正确对准或位置,特别是部件的去耦点与耦合元件的耦合点的正确对准。在辅助自对准的情况下,可以通过附加的力作用来启动、保持或加速部件的自对准的过程。例如,通过利用力在对准材料上的作用来辅助自对准,由此部件(特别是该部件的去耦点)移动到耦合元件的预定义耦合点。因此,部件的去耦点可以被精确地调整到耦合元件的预定义耦合点。对准材料可以嵌入在部件中,或者间接或直接附着或紧固到部件。

9、根据该方法的至少一个实施例,在执行辅助自对准之后,该部件或多个部件被永久地紧固到耦合元件。由此固定了部件的去耦点与耦合元件的相关耦合点的相对位置。例如,通过加热互连材料和/或通过冷却互连材料,将部件永久紧固到耦合元件。特别地,互连材料在中间阶段可以处于液体聚集状态。

10、互连材料可以是导电的。例如,互连材料不同于对准材料。在这种情况下,对准材料仅用于调整部件,并且不在部件和去耦元件之间形成固定的永久连接。例如,互连材料是焊接材料。然而,还可能的是,互连材料和对准材料部分地由相同的材料形成。还可能的是,对准材料不仅用于使部件对准,而且同时用于将部件永久固定到耦合元件。在后一种情况下,互连材料和对准材料可以由相同的材料形成。还可能的是,将例如以uv粘合剂或热粘合剂形式的附加的互连材料用于将部件永久地固定到耦合元件。

11、在方法的至少一个实施例中,为耦合元件提供了至少一个预定义耦合点。至少一个部件被布置成与预定义耦合点临时对准,其中该部件包括去耦点,该去耦点大致与耦合元件的预定义耦合点对准。执行部件与预定义耦合点的辅助自对准,其中该自对准通过利用力在嵌入部件中或附着到部件的对准材料上的作用来加以辅助。通过辅助自对准,部件的去耦点移动到耦合元件的预定义耦合点并加以调整。特别地,在执行了辅助自对准之后,部件被永久地固定到耦合元件。

12、通过借助于对准材料来执行部件的辅助自对准,将部件的去耦点自动地并且以简单和精确的方式引导到耦合元件的指定耦合点。当去耦点例如邻接耦合点,特别是直接邻接耦合点时,去耦点被调整到耦合点或精确地与耦合点对准。可以针对多个部件同时执行辅助自对准的过程。特别地,在同时执行这些部件的对准之前,多个部件可以布置成与耦合元件的预定义耦合点临时对准。由此减少了过程时间并且因此还减少了产品成本。

13、部件还可以在关闭状态下并且在没有附加技术对准装置(例如相机和检测单元)的情况下以高精度对准。在执行辅助自对准之后,即在将部件调整到指定的耦合点之后,可以通过将连接层加热一次而将例如多个部件同时紧固到耦合元件。与其中部件相继固定到耦合元件的情况相比,同时固定到耦合元件的部件特别是仅一次经受高温,并且因此仅一次经受通过互连材料的加热和冷却产生的应力。

14、根据该方法的至少一个实施例,对准材料对磁场作出反应,其中通过利用磁力的作用来辅助部件与预定义耦合点的自对准。对准材料可以直接紧固到部件。例如,对准材料可以是部件的外层或内层。可能的是,对准材料完全嵌入在部件内部。

15、特别地,通过磁吸引或磁排斥来进行部件的对准。部件可以通过永久或电生成的磁场被引导(例如牵引)到对应的耦合点中,例如到耦合元件的对应结构中。部件本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于生产器件(100)的方法,具有以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述对准材料(2)对磁场作出反应并且被紧固到所述部件(10)或者嵌入在所述部件(10)中,其中通过利用磁力的作用来辅助所述部件(10)与所述预定义耦合点(9K)的自对准。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述对准材料(2)是金属材料并且不同于永磁材料,其中当辅助所述部件(10)的自对准时利用磁力的作用,由此所述部件(10)由于磁力在所述金属对准材料上的作用而移动到所述预定义耦合点(9K)。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法,其中所述对准材料(2)是永磁材料,其中当辅助所述部件(10)的自对准时利用磁力的作用,由此所述部件(10)由于磁力在永磁对准材料上的作用而移动到所述预定义耦合点(9K)。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的方法,其中所述对准材料(2)是电磁体,其中当辅助所述部件(10)的自对准时利用磁力的作用,由此所述部件(10)由于磁力在所述电磁体上的作用而移动到所述预定义耦合点(9K)。

6.根据权利要求1所述的方法,其中通过利用毛细管力的作用和/或通过转移所述对准材料来辅助所述部件(10)到所述预定义耦合点(9K)的自对准。

7.根据权利要求6所述的方法,其中所述耦合元件(9)包括至少一个对准通道(95),通过所述至少一个对准通道部分或全部转移所述对准材料(2),由此由于所述对准材料(2)的转移,所述部件(10)被移动,并且所述部件(10)的去耦点(1K)被引导至所述耦合元件(9)的预定义耦合点(9K)。

8.根据权利要求6或7所述的方法,其中对准通道(95)竖直或横向延伸穿过耦合元件(9),并且所述对准通道(95)被设计用于对准材料(2)的转移。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述耦合元件(9)包括至少一个停止结构(92),所述至少一个停止结构(92)在所述部件(10)的去耦点(1K)已经到达所述耦合元件(9)的预定义耦合点(9K)之后防止所述部件(10)的进一步移动。

10.根据权利要求9所述的方法,其中所述停止结构(92)是所述耦合元件(9)的整体组成部分,其中所述停止结构(92)以竖直凹陷(5)、竖直凸起(6)、横向突起(7)或横向凹部(8)的形式来设计。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中连接层(3)用于将所述部件(10)固定到所述耦合元件(9),其中所述连接层(3)的材料不同于所述对准材料(2),并且至少在辅助自对准期间或者在所述部件(10)的固定期间,所述连接层(3)的材料在中间阶段以液体聚集状态存在。

12.根据权利要求1或6至10中任一项所述的方法,其中所述对准材料(2)不仅用于使所述部件(10)对准,而且同时用于将所述部件(10)永久固定到所述耦合元件(9)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中

14.一种器件(100),包括耦合元件(9)和永久固定到所述耦合元件(9)的至少一个部件(10),其中

15.根据权利要求14所述的器件(100),

16.根据权利要求14所述的器件(100),其中所述对准通道(95)竖直或横向延伸穿过所述耦合元件(9)。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的器件(100),其中

18.根据权利要求14至17中任一项所述的器件(100),其中光导(94)嵌入在所述耦合元件(9)中,所述光导在横向方向上从所述耦合点(9K)延伸到所述耦合元件(9)的辐射发射面(91)。

19.根据权利要求14至18中任一项所述的器件(100),包括多个部件(10),其中

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于生产器件(100)的方法,具有以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述对准材料(2)对磁场作出反应并且被紧固到所述部件(10)或者嵌入在所述部件(10)中,其中通过利用磁力的作用来辅助所述部件(10)与所述预定义耦合点(9k)的自对准。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述对准材料(2)是金属材料并且不同于永磁材料,其中当辅助所述部件(10)的自对准时利用磁力的作用,由此所述部件(10)由于磁力在所述金属对准材料上的作用而移动到所述预定义耦合点(9k)。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法,其中所述对准材料(2)是永磁材料,其中当辅助所述部件(10)的自对准时利用磁力的作用,由此所述部件(10)由于磁力在永磁对准材料上的作用而移动到所述预定义耦合点(9k)。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的方法,其中所述对准材料(2)是电磁体,其中当辅助所述部件(10)的自对准时利用磁力的作用,由此所述部件(10)由于磁力在所述电磁体上的作用而移动到所述预定义耦合点(9k)。

6.根据权利要求1所述的方法,其中通过利用毛细管力的作用和/或通过转移所述对准材料来辅助所述部件(10)到所述预定义耦合点(9k)的自对准。

7.根据权利要求6所述的方法,其中所述耦合元件(9)包括至少一个对准通道(95),通过所述至少一个对准通道部分或全部转移所述对准材料(2),由此由于所述对准材料(2)的转移,所述部件(10)被移动,并且所述部件(10)的去耦点(1k)被引导至所述耦合元件(9)的预定义耦合点(9k)。

8.根据权利要求6或7所述的方法,其中对准通道(95)竖直或横向延伸穿过耦合元件(9),并且所述对准通道(95)被设计用于对准材料(2)的转移。

9.根据前述权利要求中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员:N·伯纳D·里希特G·彼得森
申请(专利权)人:艾迈斯欧司朗国际有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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