一种单晶元四场接收器及其生产工艺的制作方法

本发明涉及光栅设备领域，具体涉及一种单晶元四场接收器及其生产工艺。

背景技术：

光栅是高精度位移测量元件，它与数字信号处理仪表配套，组成位移测量系统，光栅检测位移的原理如图1所示，光源发出平行光照射到主光栅、指示光栅、接收器上，由于主光栅、指示光栅的栅距不一样，当光源、指示光栅、接收器与移动物一起移动而主光栅不动时，平行光穿过主光栅、指示光栅到达接收器上会形成明暗相间的莫尔条纹从而产生正弦波信号感知移动物移动位移。而现有的光栅接收器主要是由pcb板和安装在pcb板上的硅光晶片组成，硅光晶片上通过贴装工艺安装栅片，栅片是一个一个地单独安装，这样就会导致后期栅片与栅片之间的间距有累计误差，影响位移检测，检测精度低，而且硅光晶片很脆弱，在潮湿、有冲击、震动的环境中容易损坏，而由于接收器所处工作条件限制很容易对硅光晶片造成损伤。

技术实现要素：

针对现有技术硅光晶片中栅片是单独安装、检测精度低、容易损坏等技术问题，本发明提供了一种单晶元四场接收器及其生产工艺，具体技术方案如下：

一种单晶元四场接收器，包括底pcb板、表pcb板、硅光晶片和灌封胶，底pcb板上安装表pcb板、硅光晶片，表pcb板为方框形，硅光晶片位于表pcb板内，表pcb板内填充灌封胶，灌封胶覆盖硅光晶片，硅光晶片中部设有4个呈2行2列排列的光刻栅片。

作为本发明单晶元四场接收器的一种优选方案，上行与下行光刻栅片的行距为300μm，左列与右列光刻栅片的列距为315μm。

作为本发明单晶元四场接收器的一种优选方案，所述表pcb板外侧到pcb板外侧的距离为1.2mm。

作为本发明单晶元四场接收器的一种优选方案，所述光刻栅片的长度为2mm、宽度为0.95mm。

一种单晶元四场接收器生产工艺，包括以下步骤，

①选材，选取尺寸大小合适的硅光晶片，硅光晶片表面涂覆有光刻胶；

②曝光，将预制在掩模版上的与光刻栅片相配的图形初步转印到光刻胶上；

③显影，溶解光刻胶中非曝光部分的图形使光刻栅片图形初步显示出来；

④定影，按步骤③显影出的图形一次性定型出呈2行2列排列的光刻栅片，上行与下行光刻栅片的行距为300μm，左列与右列光刻栅片的列距为315μm。

作为本发明单晶元四场接收器生产工艺的一种优选方案，在完成定影后，对硅光晶片进行精度测量若发现有缺陷则修补后再清洗；若无缺陷则直接清洗，之后将硅光晶片、表pcb板贴装到底pcb板上，表pcb板内填充灌封胶，灌封胶覆盖硅光晶片。

本发明的有益效果：灌封胶覆盖保护硅光晶片，具有防水、防尘、防震的保护作用，而硅光晶片中部设有4个呈2行2列排列的光刻栅片，光刻栅片一次性成型精密度高，为最终检测位移量提供稳定的信号源，而且组装工艺简单可大批量生产，提高产能。

附图说明

图1是光栅检测位移的原理图；

图2是本发明单晶元四场接收器的结构示意图；

图3是本发明单晶元四场接收器的灌封胶填充区域示意图；

图4是本发明单晶元四场接收器的尺寸标示图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图2和3所示，一种单晶元四场接收器，包括底pcb板1、表pcb板2、硅光晶片3和灌封胶4，底pcb板1上安装表pcb板2、硅光晶片3，表pcb板2为方框形，硅光晶片3位于表pcb板2内，表pcb板2内填充灌封胶4，灌封胶4覆盖保护硅光晶片3，硅光晶片3中部设有4个呈2行2列排列的光刻栅片5,光刻栅片一次性成型精密度高。

如图4所示，上行与下行光刻栅片5的行距为300μm，左列与右列光刻栅片5的列距为315μm,光刻栅片5的长度为2mm、宽度为0.95mm，表pcb板2外侧到底pcb板1外侧的距离为1.2mm。

一种单晶元四场接收器生产工艺，包括以下步骤，

①选材，选取尺寸大小合适的硅光晶片，硅光晶片表面涂覆有光刻胶；

②曝光，将预制在掩模版上的与光刻栅片相配的图形初步转印到光刻胶上；

③显影，溶解光刻胶中非曝光部分的图形使光刻栅片图形初步显示出来；

④定影，按步骤③显影出的图形一次性定型出呈2行2列排列的光刻栅片，上行与下行光刻栅片的行距为300μm，左列与右列光刻栅片的列距为315μm。

在完成定影后，对硅光晶片进行精度测量若发现有缺陷则修补后再清洗；若无缺陷则直接清洗，之后将硅光晶片、表pcb板贴装到底pcb板上，表pcb板内填充灌封胶，灌封胶覆盖硅光晶片。

综上所述，本发明一种单晶元四场接收器及其生产工艺设计合理，硅光晶片3中部设有4个呈2行2列排列一次成型的光刻栅片5,与主光栅、指示光栅相配合可得到稳定的信号，无需像现有技术那样要逐个组装，提高产品稳定性和精密度减少位置误差，可大批量生产。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。