阵列透镜装置中的主动式耦光治具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种阵列透镜装置中的主动式耦光治具，尤指一种可把光纤接头推紧密合于透镜插座上，以利于进行主动式耦光操作的主动式耦光治具。
【背景技术】
[0002]随着芯片镶上电路板(Chip on Board;简称COB)制程蓬勃发展，光收发器(Optical Transceiver)的组成架构也做了大幅的改变。过去对于光收发器的制程，需先将激光光收发芯片(chip)封装成激光二极管封装元件(TOCAN)，再将TOCAN与透镜元件(Lens)进行光親合成为光学次模块(Optical Sub-Assembly ;简称0SA)，再搭配光收发器(Transceiver)的电路板组合一个发光OSA与收光OSA而形成。近来，随着COB技术的成熟与运用，可大幅简化生产制程与产品结构，仅需要将激光光收发芯片直接结合于光收发器电路板及打线作业，再进行透镜元件的光耦合作业即完成成品制作。
[0003]现有技术中的耦光治具，皆是应用于单一的芯片搭配单一透镜元件的OSA产品上，仅能作单一发射或单一接收的耦光，而光纤对位的方向与耦光平面为相互垂直的，且光纤与透镜元件贴合是通过光纤内部的弹簧施力。而在近年发展的COB制程上，有可能是I发射端搭配I接收端芯片，甚至是12发射端搭配12接收端的阵列芯片与阵列透镜(Arraylens)搭配应用的架构，其光纤对位方向与耦光平面为相互平行。但是，由于透镜元件与光纤接头(MT fiber)的尺寸小且厚度薄(约3?4mm)，非常不易夹持固定，耦光时使用的光纤接头并没有合适的治具设计让光纤接头以及透镜元件贴合，且考虑需要有较高的耦合率以及每个光通道耦合率的一致性，因此无法以现有的耦光治具设计来生产。
[0004]如图1A及图1B所示，由设备商开发出的一种现有的被动式全自动阵列透镜耦光(Array lens alignment)设备的操作原理，是使用一组影像撷取器((XD) 11搭配一组棱镜12，分别进行透镜元件(Lens) 13与位于电路板15上的芯片14光窗的对位作业。如图1A所示，当进行透镜元件13的对位作业时，棱镜12向下移动，使影像撷取器11可透过棱镜12的上侧反射面撷取透镜元件13的影像以供进行对位。如图1B所示，当进行芯片14光窗的对位作业时，棱镜12则向上移动，使影像撷取器11可透过棱镜12的下侧反射面撷取芯片14光窗的影像以供与透镜元件13的影像相互比对并进行对位。然而，如图1A及图1B所示的现有的被动式全自动阵列透镜耦光设备，因机械移动误差、CCD成像误差、透镜元件与芯片材料误差等因素，造成光耦合值非优化。依据现有的被动式全自动阵列透镜耦光技术，透镜元件与芯片光窗约有数微米以上的偏差量，虽具有很好的生产效率，但是设备售价十分昂贵，跨入I?坎相当尚。
[0005]有鉴于此，本发明提出一种创新的阵列透镜耦光治具，其不仅造价相对便宜，且采用主动式耦光对位，可将每个光信道的光学值耦合至优化，提升产品的性能表现。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的是提供一种阵列透镜装置中的主动式耦光治具，其不仅造价相对便宜，且采用主动式耦光对位，可主动地把光纤接头推紧密合于透镜插座上以利于进行主动式耦光操作，使每个光信道的光学值耦合至优化，以提升产品的性能表现。
[0007]为了达到上述目的，本发明提供一种阵列透镜装置中的主动式耦光治具，其设置于一耦光机台上，该耦光机台用于将装置于一电路板上的一芯片与插接有一光纤接头的一透镜插座进行耦光操作，该主动式耦光治具包括:
[0008]—支撑臂，结合于该耦光机台上，用于将该主动式耦光治具支撑于该耦光机台；
[0009]—拾取机构，装设于该支撑臂的一端，该拾取机构以可拆卸的方式将该透镜插座取起并保持在对应于该芯片的一预定位置；以及
[0010]一施力机构，用于当该光纤接头被插入该透镜插座时，保持该光纤接头与该透镜插座两者的插接状态并对该光纤接头提供一推力，使该光纤接头被推挤密合至该透镜插座方向。
[0011 ] 于一实施例中，该拾取机构包括:
[0012]一真空源，用以提供一抽真空的动力；
[0013]一柱体，其一端结合于该支撑臂，该柱体包括一中空孔，该中空孔通过一连接管连通于该真空源；以及
[0014]一吸嘴座，结合于该柱体且连通于该柱体中的该中空孔；该吸嘴座包括自该吸嘴座两侧边向下突伸的两侧墙、以及自该吸嘴座的后侧向下突伸的一后墙，当该透镜插座位于该吸嘴座内时，该两侧墙及该后墙分别邻靠着该透镜插座的两侧壁及一后壁，且该真空源所提供的该抽真空的动力使该透镜插座被吸牢于该吸嘴座内；而当该真空源停止该抽真空的动力时，该透镜插座则脱离该吸嘴座。
[0015]于本发明的第一实施例中，该施力机构包括一弹片，该弹片包括一平板部、位于该平板部一端的至少一枢孔、以及位于该平板部另一端的至少一夹爪；该至少一枢孔对应枢接在位于该吸嘴座上的至少一枢轴上，该弹片能够依据该枢轴进行枢转摆动；该平板部自该至少一枢孔处起朝向该光纤接头的方向延伸一预定长度；当该光纤接头被插入该透镜插座时，该夹爪夹持并抵顶在该光纤接头的一端面上，使该弹片中的该夹爪对该光纤接头提供该推力。
[0016]较佳者，该弹片中的该夹爪于侧视图上呈现一 S形结构且包括一施力端，该施力端用于使一操作人员方便拨动该夹爪，以使该弹片脱离夹持该光纤接头。
[0017]于本发明的第二实施例中，该施力机构包括:
[0018]至少一伸缩探针；
[0019]一滑轨座，该滑轨座包括至少一贯穿孔，该贯穿孔对应套设该至少一伸缩探针，该滑轨座能够沿着该伸缩探针的延伸方向进行相对滑移运动；以及
[0020]两个夹臂，分别枢设于该滑轨座的两侧边上，每一该夹臂包括一前勾端以及一施力端；
[0021]其中，当该光纤接头被插入该透镜插座时，该两个夹臂中的该前勾端分别夹持于该吸嘴座中的该两侧墙，且该至少一伸缩探针的一末端插入在该光纤接头的定位孔内，该弹片中的该夹爪用于对该光纤接头提供该推力。
[0022]较佳者，通过按压该施力端使该两夹臂中的该前勾端分别脱离该吸嘴座中的该两侧墙，以使该至少一伸缩探针可通过该滑轨座的向外滑移来脱离该光纤接头的定位孔。
[0023]于本发明的第三实施例中，该施力机构包括:
[0024]—滑轨机构，结合于该支撑臂上，该滑轨机构包括可相对滑移运动的一滑轨及一滑座；
[0025]—延伸元件，装置于该滑轨或该滑座，该延伸元件并包括一抵靠端；以及
[0026]—磁吸套件，包括可相互磁吸的两个导磁元件，其中一个导磁元件装置于该柱体或该吸嘴座，另一个导磁元件装置于该延伸元件上；
[0027]其中，当该光纤接头被插入该透镜插座时，该两个导磁元件相互吸附，且该延伸元件的该抵靠端抵顶在该光纤接头的一端面上，该抵靠端能够提供该两导磁元件两者之间的磁吸力对该光纤接头提供该推力。
[0028]较佳者，该两个导磁元件中的一个为磁铁，另一个为螺丝，且该延伸元件上设置有一螺孔以供锁合该螺丝；其中，通过将该螺丝旋进或旋转出该螺孔的操作调整该螺丝外端面与该磁铁之间的间距，以控制两者间的吸力，且该磁铁与该螺丝之间至少需要保持一微小间隙，以确保该光纤接头与该透镜插座确实贴合。
[0029]较佳者，该延伸元件更连接于该真空源，提供该真空源所提供的该抽真空的动力使该光纤接头被吸牢于该延伸元件下方；而当该真空源停止该抽真空的动力时，该光纤接头则脱离该延伸元件。
[0030]为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附详细说明与附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
【附图说明】
[0031]图1A及图1B为现有的被动式全