一种可实时监测压力的WDM光芯片晶圆封装系统的制作方法

本实用新型涉及晶圆的封装，尤其是一种能调节封装压力在固定范围内、保证批量产品质量一致的可实时监测压力的wdm光芯片晶圆封装系统。

背景技术：

wdm(wavelengthdivisionmultiplexing，波分复用器)是将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输；在接收端再通过解复用的方法，将各个不同波长的光信号分开的通信技术。每个信号经过数据(文本、语音、视频等)调制后都在它独有的色带内传输。wdm能使运营商的现有光纤基础设施容量大增。wdm是在1根光纤上承载多个波长(信道)系统，将1根光纤转换为多条"虚拟"纤，每条虚拟纤都独立工作在不同波长上，这样极大地提高了光纤的传输容量。由于wdm系统技术的经济性与有效性，使之成为当前光纤通信网络扩容的主要手段。wdm光芯片是波分复用的核心部件，光芯片的品质直接决定了wdm器件的性能。而wdm光芯片则是由晶圆加工而成的，晶圆基板加盖板，然后通过胶水粘结封装，是wdm光芯片晶圆封装的主要形式之一，传统的晶圆封装系统是加压到晶圆盖板上，凭操作人员的感觉来控制压力的大小，无法做到封装压力的准确检测和精确控制，导致晶圆封装出来基板与盖板直接的胶层厚度不一致，质量一致性不高。

技术实现要素：

针对现有的不足，本实用新型提供一种能调节封装压力在固定范围内、保证批量产品质量一致的可实时监测压力的wdm光芯片晶圆封装系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种可实时监测压力的wdm光芯片晶圆封装系统，包括底座、固定设置在底座上方并与底座相平行的横梁，所述底座上设有一凹槽，所述凹槽内从下向上依次相平行设置有压力传感器、与压力传感器相接触的下压块，所述压力传感器位于凹槽底面的中心并电性连接一电子显示器，所述下压块的上方设置有一能自由取放的与下压块相匹配的上压块；所述横梁上设有一圆心与凹槽中心处于同一轴线上的螺纹孔，所述螺纹孔中设置有与螺纹孔相匹配螺纹连接的能在螺纹孔中上升或下降的并在下降中能抵压在上压块上表面的螺杆。

作为优选，所述上压块的中心设有球缺状的且球缺高度不大于球半径的圆孔，所述螺杆在对应圆孔的端部延伸有能匹配插入圆孔的球缺状的球头。

作为优选，所述圆孔是半球形圆孔，所述球头是半球形球头。

作为优选，所述螺杆在位于螺纹孔上方的端部匹配连接有一螺母，所述螺母上设有在径向上贯通螺母侧壁的锁孔，一螺钉插入锁孔锁紧螺母和螺杆。

作为优选，所述凹槽是圆形凹槽，所述上压块、下压块均是与晶圆相匹配的同样大小的圆形压块。

作为优选，所述压力传感器是薄膜式压力传感器。

作为优选，所述横梁通过一支撑架固定连接在底座上，所述支撑架和横梁是一体成型的。

作为优选，所述电子显示器是设置在底座上或底座外的显示器。

作为优选，所述凹槽的侧壁上设置有贯通底座的走线槽或走线通孔，所述电子显示器通过设置在走线槽或走线通孔内的导线与压力传感器连接并电性导通。

作为优选，所述走线槽或走线通孔和凹槽的连接处是倒圆角结构。

本实用新型的有益效果在于：该实用新型在下压块的底部设置压力传感器，在晶圆放置在上下压块之间进行封装时，通过螺杆施加的向下的压力先施加在上压块，然后传递到下压块，进而传递到压力传感器，通过压力传感器的感应就可以得知所施加压力的大小，压力传感器上电性连接的电子显示器在传递电源提供的电力给压力传感器的同时就实时的显示出压力的大小，在压力过大或过小的情况下，通过对螺杆的调节来改变压力的大小使压力稳定在一个固定的范围内，就使得批量封装时每个晶圆所受到的压力都一样，封装出来的晶圆能够保持胶层厚度的一致，提高了封装质量，保证了晶圆封装批量生产时质量的一致性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例分解结构示意图；

图中零部件名称及序号：1-底座10-凹槽11-走线槽12-导线2-横梁20-螺纹孔21-支撑架3-压力传感器4-下压块5-电子显示器6-晶圆7-上压块70-圆孔8-螺杆80-球头9-螺母90-锁孔91-螺钉。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的目的、技术方案和优点，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。此外，本实用新型中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等，仅是参考附加图示的方向，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指本实用新型必须具有的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

本实用新型实施例如图1至图2中所示，一种可实时监测压力的wdm光芯片晶圆封装系统，包括底座1、固定设置在底座1上方并与底座1相平行的横梁2，底座1安装在桌面或工作台面上来用于放置要封装的晶圆，横梁2是固定设置在底座1上方的，固定设置则使得在对晶圆施加压力的过程中就不会产生晃动或偏斜，横梁2平行于底座1保证了压力施加的顺畅性以及所施加压力的方向是竖直向下的，不会导致施加在晶圆上压力不均匀的问题，横梁2的固定设置则可以是单独固定在底座的上方，比如固定在墙壁或操作台的架子上，在使用时将底座安装在横梁2下方即可，这样的固定方式，横梁位置被固定无法移动就限制了其使用的便利性，因此为了使用的便利，则所述横梁2通过一支撑架21固定连接在底座1上，也就是说支撑架21的两端对应固定连接底座1和横梁2，横梁2就和底座1固定连接，就能够随着底座1位置的移动而移动，底座1就可以安放在任意的桌面或操作台上，方便了使用，所述支撑架21和横梁2是一体成型的，一体成型就避免了横梁2和支撑架21之间的连接结构，简化了产品结构，它们两者一体成型后就构成一个倒l型的部件固定在底座1上，所述底座1上设有一凹槽10，所述凹槽10内从下向上依次相平行设置有压力传感器3、与压力传感器3相接触的下压块4，将压力传感器3和下压块4设置在凹槽10内就避免它们受到压力后产生移动而导致的和上压块之间产生错位，进而导致晶圆封装问题的产生，同时优选所述压力传感器3是薄膜式压力传感器，这样在下压块4设置在凹槽10内时，其与凹槽10底面之间就不会存在有间隙，也就保证了所监测压力的准确性，所述压力传感器3位于凹槽10底面的中心并电性连接一电子显示器5，电子显示器5和压力传感器3电性连接，一方面在电子显示器5通电后就会提供电力给压力传感器3，压力传感器3感应到压力后就会传递信息到电子显示器5进而实时的显示出压力值，而将压力传感器3设置在凹槽10中心则使得其能准确的感应到所受的压力，所述下压块4的上方设置有一能自由取放的与下压块4相匹配的上压块7，也就是说上压块7是一个单独的部件，在使用时先将晶圆6放置在下压块4上，然后将上压块7放置在晶圆6上，封装时施加的压力就是施加在上压块7上的，就不会对晶圆6产生损害，使用完毕将上压块7取下，就可以将封装好的晶圆予以收取，方便使用；所述横梁2上设有一圆心与凹槽10中心处于同一轴线上的螺纹孔20，所述螺纹孔20中设置有与螺纹孔20相匹配螺纹连接的能在螺纹孔20中上升或下降的并在下降中能抵压在上压块7上表面的螺杆8，即凹槽10的中心和螺纹孔20的圆心是处于同一轴线上的，这样螺纹孔20中的螺杆8在转动中向下运动，施加在晶圆6上的压力是垂直传递到压力传感器3的，使得压力传感器3感应到的压力更加准确，通过调节螺杆8在螺纹孔20中的上升或下降来调节施加的压力，就可在批量生产时将压力固定在一定范围内，就能使得批量封装时每个晶圆所受到的压力都一样，封装出来的晶圆能够保持胶层厚度的一致，提高了封装质量，保证了晶圆封装批量生产时质量的一致性。在封装wdm光芯片晶圆时，将wdm光芯片晶圆放置在上压块7和下压块4之间，这样从下倒上就依次是底座1、固定在底座1凹槽10内的压力传感器3和下压块4、wdm光芯片晶圆、上压块7、螺杆8、横梁2，转动螺杆8，螺杆8相对于横梁2向下运动抵压在上压块7上，螺杆8继续向下运动就施加压力给上压块7，进而就使wdm光芯片晶圆在上压块7与下压块4的加紧压力下，wdm光芯片晶圆中层的胶水就被挤压流动成很薄的胶层，螺杆8向下压的过程中，压力最终传递到压力传感器3上并通过电子显示器5显示出来，当压力达到所需值时，停止转动螺杆8，保持恒定压力直到封装过程结束。

进一步的改进，如图2中所示，所述上压块7的中心设有球缺状的且球缺高度不大于球半径的圆孔70，所述螺杆8在对应圆孔70的端部延伸有能匹配插入圆孔的球缺状的球头80，球头80与圆孔70相匹配也就意味着球头80的球缺高度也是不大于球半径的，这样螺杆8上的球头80在匹配插入圆孔70后，就使向下的压力能更均匀的施加在上压块7上，并保证了压力的方向是始终垂直向下的。而为了方便球头80顺畅的插入圆孔70以及两者良好的接触，所述圆孔70是半球形圆孔，所述球头80是半球形球头，这样就确保了球头80具有足够大的接触表面积使力更均匀，为了保持其强度，则在球头80的尾部沿螺杆8径向延伸有围绕螺杆8的环形凸起，该环形凸起也可以预防螺杆8从螺纹孔20中拔出。

进一步的改进，如图1至图2中所示，为了方便对螺杆8的调节，所述螺杆8在位于螺纹孔20上方的端部匹配连接有一螺母9，所述螺母9上设有在径向上贯通螺母9侧壁的锁孔90，一螺钉91插入锁孔90锁紧螺母9和螺杆8，首先将螺母9与螺杆8匹配相连接，然后插入锁孔90的螺钉91将螺母9和螺杆8锁紧，就使得螺母9和螺杆8之间相对固定不能活动，转动螺母9时，就带动了螺杆8转动并使螺杆8在螺纹孔20内上下移动，方便了对所施加压力的调节控制。

进一步的改进，如图1至图2中所示，所述凹槽10是圆形凹槽，所述上压块7、下压块4均是与晶圆6相匹配的同样大小的圆形压块，这样就方便上下压块的匹配对应，保证施加在晶圆6上压力的均匀性。

进一步的改进，如图1和图2中所示，对于电子显示器5的设置位置来说，所述电子显示器5是设置在底座1上或底座1外的显示器，在将电子显示器5设置在底座1上时，其和底座1就成为一体结构，可随着底座1的移动而移动，方便使用，其位置可以在底座1的上表面上并能在封装晶圆时能直观看到显示信息的位置，且设置的位置与凹槽10间隔有距离，以不影响晶圆的封装，其位置也可以是在底座1的侧壁上，在横梁2通过支撑架21固定在底座1的情况下，其位置还可以是设置在支撑架21或横梁2上，这几种的位置设置都是能和底座1一起移动的，使用方便；在将电子显示器5设置在底座1外时，也就意味着电子显示器5和底座1是彼此独立的，只能通过导线12来连接设置在底座1内的压力传感器3并电性导通的。

进一步的改进，如图1至图2中所示，无论电子显示器5设置在什么地方，都需要导线12来连接压力传感器3，而为了方便导线12的设置，所述凹槽10的侧壁上设置有贯通底座1的走线槽11或走线通孔，所述电子显示器5通过设置在走线槽11或走线通孔内的导线12与压力传感器3连接并电性导通。而将导线12设置在走线槽11或走线通孔中时，为了避免导线12的损伤，所述走线槽11或走线通孔和凹槽10的连接处是倒圆角结构，倒圆角结构形成圆滑的连接部位，对导线12起到了保护作用。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。