用于激光器的焊接装置及焊接方法与流程

1.本技术总体上涉及光通信领域的激光器，并且更具体地，涉及一种用于激光器的焊接装置及焊接方法。


背景技术：

2.随着通信技术（例如5g、6g）的发展，光通信器件越来越广泛地使用。半导体激光器是光通信通信应用的主要光源。半导体激光器通常包括柔性电路板。然而，传统的柔性电路板与半导体激光器的焊接过程部分或全部依赖于手工作业，这将导致焊接效率低下，焊接成本高的技术问题。期待能够进一步提高激光器的焊接工艺的自动化水平。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种用于激光器的焊接装置及焊接方法，以旨在提高激光器的焊接工艺的自动化水平。
4.根据本技术的第一方面，提供了一种用于激光器的焊接装置。一种用于激光器的焊接装置，其特征在于，用于将所述激光器与柔性电路板焊接在一起，所述焊接装置包括：基座，包括用于承载所述激光器的第一承载台和适于承载所述柔性电路板的第二承载台，其中所述第一承载台相对于所述基座的顶面突出第一高度，所述第二承载台相对于所述基座的顶面突出第二高度；紧固装置，包括至少一个压板，所述压板能够相对于所述基座旋转以在第一位置和第二位置之间移动，其中在所述第一位置处，所述压板相对于承载表面打开一角度以接纳所述柔性电路板，在所述第二位置处，所述压板的压板表面将所述激光器和所述柔性电路板分别压紧在第一承载台和所述第二承载台上；其中所述第一承载台相对于所述基座突出的所述第一高度能够响应于所述压板的压制而自适应地调节，所述第二承载台相对于所述基座的顶面突出的第二高度为固定的。
5.用于光通信的激光器通常包括柔性电路板（也被称为软带）。通过在柔性电路板焊盘上印刷、涂布焊锡膏，并将表面贴装元器件准确的贴放到涂有焊锡膏的焊盘上，按照特定的回流温度曲线加热电路板，让焊锡膏熔化，其合金成分冷却凝固后在元器件与柔性电路板之间形成焊点而实现冶金连接的技术。焊锡膏作为焊接材料，由焊锡粉、助焊剂以及其它的添加物混合而成的膏体。焊锡膏在常温下有一定的粘性，可将电子元器件初粘在既定位置，在焊接温度下，随着溶剂和部分添加剂的挥发，将被电子元器件与柔性电路焊盘焊接在一起形成永久连接。
6.根据本公开的焊接装置，能够方便地实现激光器和所述柔性电路板的牢固夹持，进而能够方便地实现激光器和所述柔性电路板的焊接作业，提高了焊接的焊接效率以及焊接作业的自动化水平。
7.在一些变形中，所述第一承载台包括从顶侧朝向底侧延伸的直线排列的多个开口，所述多个开口中的每个开口适于布置支撑套筒，以使得所述激光器经由所述支撑套筒浮动地支撑在所述基座上。
8.在一些变形中，所述支撑套筒包括从所述支撑套筒的内表面突出地的突起，所述突起适于与所述激光器的相应部位抵接，以支撑所述激光器。
9.在一些变形中，所述支撑套筒包括筒部和凸缘部，所述筒部适于插入所述开口，所述凸缘部的尺寸大于所述开口的内径，所述焊接装置还包括布置在所述凸缘部和所述基座的底板之间的压缩弹簧。
10.在一些变形中，所述第二承载台包括从所述基座的顶面突出的横梁以及设置在所述横梁中的直线排列的多个导向凹部，所述多个导向凹部中的每个凹部适于支撑所述柔性电路板。
11.在一些变形中，所述基座还包括从所述承载表面突出的直线排列的多个支撑臂，所述多个支撑臂与所述横梁平行地布置，所述多个支撑臂每个支撑臂中的每个支撑臂包括轴向孔，每个所述压板经由贯通所述多个支撑臂的第一轴可旋转地安装至所述基座。
12.在一些变形中，所述紧固装置还包括锁紧装置，所述锁紧装置适于在所述压板处于所述第二位置处可释放地锁紧所述压板。
13.在一些变形中，所述锁紧装置包括：锁紧板，经由第二轴被可旋转地安装在所述基座上；偏置弹簧，被压缩在所述锁紧板和所述基座之间以将所述锁紧板保持在预定位置，并且能够响应于施加至所述锁紧板的第一方向的力而驱动锁紧板远离所述压板移动以松开所述压板。
14.在一些变形中，所述基座包括凹槽，所述锁紧板被可枢转地设置在所述凹槽中并且包括朝向所述压板突出的锁定部，其中所述锁紧板与所述压板彼此配合，使得在所述压板从所述第一位置移动至所述第二位置时推动时，所述压板克服所述偏置弹簧的作用而推动所述锁定部，以使所述锁紧板沿第一方向枢转，并且在所述压板移动经过所述锁定部之后，所述锁紧板在所述偏置弹簧的恢复力的作用下沿与第一方向相反的第二方向枢转以经由所述锁定部压制所述压板。
15.根据本技术的第二方面，提供了一种根据第一方面所述的焊接装置的焊接方法。焊接方法包括：使紧固装置的压板处于打开位置；将激光器和所述柔性电路板分别布置在基座上，其中所述激光器被浮动地支撑在所述基座上；将所述压板枢转至闭合位置，以将所述激光器和所述柔性电路板彼此压紧；针对所述激光器和所述柔性电路板执行焊接作业。
16.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本技术的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本技术的范围。本技术的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
17.通过参考附图阅读下文的详细描述，本技术的实施例的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例而非限制性的方式示出了本技术的若干实施例。
18.图1示出了根据本技术实施例的用于激光器的焊接装置的结构示意图，其中紧固装置处于开锁状态。
19.图2示出了根据本技术实施例的用于激光器的焊接装置的结构示意图，其中紧固装置处于锁定状态。
20.图3示出了根据本技术实施例的用于激光器的焊接装置的爆炸图。
21.图4示出了根据本技术的实施例的用于激光器的焊接装置的剖视图。
22.图5示出了根据本技术的实施例的用于激光器的焊接装置的方法的流程图。
23.在各个附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
24.下面将参照附图更详细地描述本技术的优选实施例。虽然附图中显示了本技术的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本技术更加透彻和完整，并且能够将本技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
25.在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示放置或者位置关系的词汇均基于附图所示的方位或者位置关系，仅为了便于描述本技术的原理，而不是指示或者暗示所指的元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本技术的限制。
26.根据本公开提供了一种用于激光器的焊接装置，用于实现激光器和柔性电路板的焊接，更特别地用于提高激光器和柔性电路板焊接的自动化水平。
27.如图1
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图4所示，焊接装置100可用于将激光器90与柔性电路板80焊接在一起（图3所示）。焊接装置100包括基座10和紧固装置。基座10包括用于承载激光器90的第一承载台和适于承载柔性电路板80的第二承载台20。紧固装置包括压板40。压板40能够相对于基座10旋转，以在第一位置和第二位置之间移动。在第一位置处，压板40相对于承载表面打开一角度以接纳柔性电路板80，在第二位置处，压板40的压板表面将激光器90和柔性电路板80分别压紧在第一承载台和第二承载台20上。由此，可通过紧固装置实现激光器90和柔性电路板80相对位置的固定，在两者相对位置固定的情况下，执行焊接作业。在一些实施例中，如图1
‑
图3所示，压板40包括多个开口44，激光器90可适于从开口44中露出以便于进行焊接作业。
28.在一些实施例中，如图所示，第一承载台相对于基座10的顶面突出第一高度，第二承载台20相对于基座10的顶面突出第二高度。如图3和图4所示，激光器90可例如以倒置且竖直地借助重力支撑在基座10上。由此，可以便于激光器的放置并且便于露出激光器90的焊接部。此外，由于激光器90的焊接部从顶侧露出并且压板40以在第一位置和第二位置之间可枢转地布置，可以方便地调节激光器90的焊接部的位置并且不需要额外的附加设备，仅依赖激光器90的重力实现承载。
29.在一些实施例中，第一承载台相对于基座10突出的第一高度能够响应于压板40的压制而自适应地调节，第二承载台20相对于基座10的顶面突出的第二高度为固定的。由于第一高度能够被自适应地调节，这种方式可以方便地实现第一承载台上的激光器90和柔性电路板80之间的牢固夹持。这特别适合于激光器90尺寸或型号不同的情形。此外，这也适合于激光器由于制作公差而尺寸不同的情形。
30.在一些实施例中，第一承载台包括从顶侧朝向底侧延伸的直线排列的多个开口，多个开口中的每个开口适于布置支撑套筒30。在这种情况下，激光器90经由支撑套筒30浮
动地支撑在基座10上。由此，可同时焊接多个激光器。值得说明的是，在图示的实施例中，示出了4个开口，这仅仅是示例性的。开口的数目可根据需要进行设置。在一些实施例中，开口的数目可以为1个或更多个。
31.在一些实施例中，如图4所示，支撑套筒30包括从支撑套筒30的内表面突出地的突起36。突起36适于与激光器90的相应部位抵接，以支撑激光器90。例如，突起36可形成为环形凸缘、挡块的形式。值得说明的是，这仅仅是示例性的，突起36可形成为任何其他适合的形状。
32.在一些实施例中，支撑套筒30包括筒部34和凸缘部32。筒部34可限定适于容纳激光器90的腔体。筒部34的外表面可适于插入开口中。凸缘部32的尺寸大于开口的内径。由此，凸缘部32能够与基座的底表面抵接。基座可形成多个台阶，在图示的实施例中，基座10包括两个台阶，其中的一个台阶与凸缘部32抵接；另一个台阶可与底板12结合。焊接装置100还包括布置在凸缘部32和基座10的底板12之间的压缩弹簧14。通过在底板12和基座10的台阶之间保持压缩弹簧14。由此，可通过压缩弹簧14的压缩位移来实现激光器在竖直方向上的可调节位移。
33.在一些实施例中，如图1所示，第二承载台20包括从基座10的顶面突出的横梁以及设置在横梁中的直线排列的多个凹部22。多个凹部可以用于引导凹部22的移动，例如在压板40压制柔性电路板80时，柔性电路板80可沿着引导凹部22被引导，以方便柔性电路板80地牢固夹持。每个凹部22可支撑柔性电路板80。
34.在一些实施例中，如图1和图2所示，基座10还包括从承载表面突出的直线排列的多个支撑臂48，多个支撑臂48与横梁平行地布置，多个支撑臂48中每个支撑臂48包括轴向孔16，每个压板40经由贯通多个支撑臂的第一轴46可旋转地安装至基座10。在一些实施例中，可用一个第一轴46来实现所有压板的驱动。这样的布局结构确保焊接装置的小型化和紧凑化。
35.在一些实施例中，紧固装置除了包括压制装置之外还包括锁紧装置，锁紧装置适于在压板40处于第二位置处可释放地锁紧压板40。通过锁紧装置，可以防止柔性电路板80和激光器的任何移动。
36.在一些实施例中，如图1
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图3所示，锁紧装置包括：锁紧板50，经由第二轴58被可旋转地安装在基座10上；偏置弹簧56，被压缩在锁紧板50和基座10之间以将锁紧板50保持在预定位置。在一些实施例中，基座包括轴向孔18。锁紧板50经由贯通轴向孔18的第二轴58而被可枢转地安装至基座。如图1和图2所示，通过借助偏置弹簧56，以简单地结构保持锁紧板50保持在锁定位置。此外，可通过偏置弹簧56，在解除锁定时，仅需要向锁紧板50力以压缩偏置弹簧56，以使得锁紧板50一端远离压板40移动而松开压板40。在图示的实施例中，第二轴58可将锁定板50实现为以杠杆的方式操作，由此可以以尽可能小的移动距离实现锁紧装置的开锁和闭锁。
37.在一些实施例中，基座10包括凹槽15，锁紧板50被可枢转地设置在凹槽15中并且包括朝向压板40突出的锁定部52。通过这样的构造，可以进一步实现焊接装置的小型化。
38.在一些实施例中，锁紧板50与压板40彼此配合，使得在压板40从第一位置移动至第二位置时推动时，压板40克服偏置弹簧56的作用而推动锁定部52，以使锁紧板50沿第一方向枢转，并且在压板40移动经过锁定部之后，锁紧板50在偏置弹簧56的恢复力的作用下
沿与第一方向相反的第二方向枢转以经由锁定部52压制压板40。锁紧板50包括锁定部52，压板40包括匹配的锁定部42。在图示的实施例中，锁定部52可形成为锥形边缘、弧形、或者钩形体的形状，锁定部42可形成为与锁定部匹配的相应形状。这样的形状可以尽可能得减小锁定部52和锁定部42之间的接触阻力，以便于锁紧板50与压板40彼此配合。
39.根据本公开的实施例，还提供一种焊接方法500。如图5所示，焊接方法包括：在步骤502处，使压板处于打开位置；在步骤504处，将激光器和柔性电路板分别布置在基座上。在一些实施例中，激光器90被浮动地支撑在所述基座10。在步骤506处，将压板枢转至闭合位置，以将激光器和柔性电路板彼此压紧。在步骤508处，针对激光器和柔性电路板，执行焊接作业。
40.此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本技术的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。
41.尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
42.以上已经描述了本技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。