一种光组件的贴装方法及多面吸附吸嘴与流程

本发明属于光通信，更具体地，涉及一种光组件的贴装方法及多面吸附吸嘴。

背景技术：

1、光器件在组装的过程中，光芯片的贴片位置对光器件的耦合效率影响很大。为了满足光芯片贴片位置的高精度要求(微米级别)，一般利用高精度贴片机进行贴片，其贴片过程为：先用高倍相机识别芯片表面的图案，然后移动吸嘴或者芯片载台，保证吸嘴和芯片在程序设定好的相对位置上。然后吸嘴下降至芯片上表面，通过真空吸取把芯片吸取起来。由于芯片尺寸一般比较小，吸嘴居中吸取，可以保证吸嘴在吸取的过程中芯片的位移量在亚微米级别。然后吸嘴移动到待贴片的基板处，识别基板的图案，计算出需要的位移量，然后移动到相应的位置进行贴片。如图1所示，为一种常规的吸嘴吸取基板的示意图，其中，常规吸嘴10位于基板20上方，进行相应操作。

2、以上贴片方式都是在默认吸嘴吸取芯片过程中，芯片位移量远小于容差要求的情况下实现的。但是在目前的很多应用场景下，特别是对于高速电吸收调制激光器(electroabsorption modulator，简写为：eml)芯片，都是先把芯片通过共晶焊贴到一个基板上，然后带着芯片与基板(简称为coc基板)一起贴到光器件平台上。芯片不一定在基板的中间，另外为了优化激光器的眼图，eml的电吸收(electro absorption，简写为：ea)调制器上需要加一个大容值的宽带电容，激光二极管(laser diode，简写为：ld)上需要加一个相对小容值的打线电容，如图2所示，为激光器coc基板结构示意图，其中，氮化铝基板301上设置有激光器芯片302、贴片电容303、打线电容304。因此，如图3所示的吸嘴吸取激光器coc基板的示意图，图中：吸嘴40和激光器coc基板30，留给吸嘴吸取coc基板的空间只有尾部和边缘的一小部分，而且coc基板各个位置的重量不一样，所以吸嘴在吸取coc基板的过程中，由于接触面积小导致吸取力不足，coc基板容易出现微米级的位移，以及一定的角度偏转。导致最后通道间的误差会远大于容差范围，造成光器件的耦合效率无法满足要求。

3、另外如图4所示的激光器coc基板贴片的示意图，图中：激光器coc基板30、吸嘴40、胶水80，在把coc基板贴到平台上的时候，胶水对coc基板会有一个反向的作用力。由于吸嘴只对基板的尾部有下压力，会造成基板前端翘起来，无法贴平。

4、鉴于此，如何克服上述现有技术所存在的技术问题是本技术领域亟待解决的难题。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于克服上述现有技术中存在的技术问题，针对coc基板元件较多，吸附空间有限的情况下，常规吸嘴无法吸取coc基板的中间部分，吸取的时候会产生相对比较大的位置与角度的抖动，而且coc基板贴片的时候，由于胶水的应力，coc基板会翘起，无法贴平的问题。本发明提供一种光组件的贴装方法及多面吸附吸嘴，对吸嘴进行优化设计，增加侧面真空吸附的功能，减小coc基板吸取时候的位置抖动，同时在coc基板贴片的时候，使coc基板前后都有一个压力，使胶水均匀摊开，从而使coc基板贴平。

2、为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种光组件的贴装方法，包括：

3、将多面吸附吸嘴移动到coc基板的上方，并根据采集的coc基板的具体位置和角度信息调整多面吸附吸嘴的位置与角度；

4、控制多面吸附吸嘴下降到coc基板处，判断多面吸附吸嘴的各个吸附面与coc基板的对应面接触良好后，控制多面吸附吸嘴吸附住coc基板；

5、控制多面吸附吸嘴抬起coc基板并移动到胶水位置上方，控制多面吸附吸嘴带动coc基板下降到胶水处，使coc基板与胶水相贴。

6、在一种优选的实施方式中，所述控制多面吸附吸嘴下降到coc基板处具体包括：

7、根据coc基板的高度，使多面吸附吸嘴按第一预设速度下降到安全高度处，再以第二预设速度继续下降；其中，第一预设速度大于第二预设速度。

8、在一种优选的实施方式中，所述判断多面吸附吸嘴的各个吸附面与coc基板的对应面接触良好包括：

9、当多面吸附吸嘴第一吸附面的第一真空吸孔与coc基板顶面接触，多面吸附吸嘴内部的应力传感器获取到反向应力时，即判断多面吸附吸嘴的第一吸附面与coc基板的顶面接触良好；

10、当多面吸附吸嘴第二吸附面的第二真空吸孔与coc基板侧面接触，多面吸附吸嘴内部的应力传感器获取到反向应力时，即判断多面吸附吸嘴的第二吸附面与coc基板的侧面接触良好；

11、当多面吸附吸嘴第三吸附面的第三真空吸孔与coc基板侧面接触，多面吸附吸嘴内部的应力传感器获取到反向应力时，即判断多面吸附吸嘴的第三吸附面与coc基板的侧面接触良好；

12、其中，多面吸附吸嘴的第一吸附面为其底面的一部分，多面吸附吸嘴的第二吸附面与第三吸附面互相垂直且相邻，coc基板与多面吸附吸嘴接触的对应两个侧面互相垂直且相邻。

13、在一种优选的实施方式中，所述控制多面吸附吸嘴抬起coc基板具体包括：

14、使多面吸附吸嘴按第二预设速度上升到安全高度处，再以第一预设速度继续上升；其中，第一预设速度大于第二预设速度。

15、在一种优选的实施方式中，所述控制多面吸附吸嘴抬起coc基板并移动到胶水位置上方的过程中，实时监控多面吸附吸嘴的真空吸力，当吸力发生变化时，判断coc基板没有成功被吸取或者移动的过程中coc基板发生了脱落，重新进行coc基板的二次吸取。

16、在一种优选的实施方式中，所述控制多面吸附吸嘴带动coc基板下降到胶水处具体包括：

17、使多面吸附吸嘴按第一预设速度下降到安全高度处，再以第二预设速度继续下降；其中，第一预设速度大于第二预设速度；

18、当判断coc基板贴装好后，关闭多面吸附吸嘴的吸附功能，使多面吸附吸嘴按第二预设速度上升到安全高度处，再以第一预设速度继续上升；

19、其中，第一预设速度大于第二预设速度。

20、在一种优选的实施方式中，还包括：预设置多面吸附吸嘴、胶水、待贴片的coc基板，其中：

21、将所述多面吸附吸嘴预设置在贴片设备上；

22、将所述胶水预设置在光器件平台贴片的位置处；

23、将所述待贴片的coc基板预设置在取料盘上，按程序设定的位置与方向摆放好，并采集coc基板的具体位置、角度和高度信息。

24、在一种优选的实施方式中，还包括：在coc基板被吸附移动的过程中，通过多面吸附吸嘴内部嵌入的反射棱镜以及侧面的高倍相机来识别激光器芯片的发光条位置与角度，以重新定位贴片坐标与角度；其中，coc基板的位置补偿通过移动多面吸附吸嘴或光器件平台来进行补偿。

25、本发明第二方面提供了一种多面吸附吸嘴，用于如第一方面所述的光组件的贴装方法，所述多面吸附吸嘴上开设有避位槽，以避让coc基板上的各个元件；所述多面吸附吸嘴包括第一真空吸孔、第二真空吸孔和第三真空吸孔，所述第一真空吸孔用于与所述coc基板的后端顶面接触吸附；所述第二真空吸孔用于与所述coc基板的一个侧面接触吸附；所述第三真空吸孔用于与所述coc基板的另一个侧面接触吸附；所述第一真空吸孔所在的第一吸附面为所述多面吸附吸嘴底面的一部分，所述第二真空吸孔所在的第二吸附面以及所述第三真空吸孔所在的第三吸附面为所述避位槽内侧面，所述第二吸附面与所述第三吸附面互相垂直且相邻。

26、进一步的，所述避位槽内设置有反射棱镜，所述反射棱镜的反射面与所述coc基板的顶面呈45度角，且所述反射棱镜的反射面朝向所述避位槽外侧，以通过在侧面设置高倍相机来识别所述coc基板上激光器芯片的发光条位置与角度。

27、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明提供一种光组件的贴装方法及多面吸附吸嘴，对吸嘴进行优化设计，形成多面吸附吸嘴，增加侧面真空吸附的功能，减小coc基板吸取时候的位置抖动，同时在coc基板贴片的时候，使coc基板前后都有一个压力，使胶水均匀摊开，从而使coc基板贴平。

28、另外，通过在多面吸附吸嘴上设置有反射棱镜，可以配合外部高倍相机来识别激光器芯片的发光条位置与角度，以重新定位贴片坐标与角度，如此一来，即使coc基板被吸附移动的过程中有所偏移，也可以通过重新定位和位置补偿来消除coc基板的偏移量，使coc基板的贴装满足要求。总而言之，本发明的方案能在coc基板表面元件较多、吸取空间有限的情况下保证光组件贴装的精度。