光纤固定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种光纤固定装置，包括衬底，衬底的正面加工有固定孔，背面与固定孔相对的位置加工有插入孔，插入孔和固定孔连通；所述固定孔被至少两个弹片所环绕，弹片之间被分隔槽分开，弹片的外圈被环形隔离槽环绕。本实用新型专利技术通过设置带可动弹片的光纤固定装置，正面固定孔和背面插入孔相组合，并结合不同位置孔径大小的配合，可以实现光纤顺利从插入孔插入到固定装置中，避免光纤直径误差和固定孔加工误差带来的无法插入的问题，提高光纤固定装置的成品率，降低工艺加工控制难度和生产成本。同时，通过可动弹片的回弹力，又可以稳定的将光纤夹住，防止光纤脱落，提高系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
光纤固定装置
本技术涉及光通信以及微电子机械系统领域，尤其是一种光纤固定装置。
技术介绍
光纤通信以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介，与传统电缆、微波传输相比，具有传输频带宽、抗干扰性高、信号衰减小的显著优势，从通信技术中脱颖而出，成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用。近20年来，光纤通信获得了迅猛发展，引起了通信史的重大变革，而与爆发式发展伴随而来的，是对光纤传输更加严苛的需求。为了适应光纤数目需求的持续增长，推进光纤的小型化、集成化发展成为光纤研究的重中之重。从光纤结构设计而言，减小光纤结构尺寸，优化光纤固定夹具，在有限空间内更高密度地集成光纤，既能提高传输效率，又能降低生产成本。为固定光纤，现有光纤固定夹具上加工有多个固定孔，将光纤插入固定孔后，光纤被固定在固定孔中。光纤直径一般为125um，为将光纤顺利插入固定孔，同时保证光纤不易脱落，固定孔孔径需要比光纤直径大0.5um左右。但是，由于固定夹具加工工艺带来的孔径误差，以及光纤自身直径的波动，容易导致孔径与光纤直径不匹配，如果光纤直径大于固定孔孔径，部分光纤无法插入固定孔，将造成整个固定夹具无法使用，导致固定夹具良品率很低，增加生产成本。而如果光纤直径比固定孔孔径小太多，则光纤无法稳定的固定在固定孔中，容易脱落，影响光信号的传输。
技术实现思路
本申请人针对现有光纤固定夹具存在孔径误差，以及光纤直径的误差，导致光纤无法插入固定孔，造成固定夹具报废、成本增大，或者光纤容易脱落等问题，提供一种新型的光纤固定装置，光纤被稳定的固定在固定孔中，而且光纤容易插入固定孔，提高固定装置成品率，降低成本。本技术所采用的技术方案如下：一种光纤固定装置，包括衬底，衬底的正面加工有固定孔，背面与固定孔相对的位置加工有插入孔，插入孔和固定孔连通；所述固定孔被至少两个弹片所环绕，弹片之间被分隔槽分开，弹片的外圈被环形隔离槽环绕。作为上述技术方案的进一步改进：所述固定孔为圆台形状，位于衬底正面的上孔径小于或等于底部的下孔径；所述插入孔为喇叭形状，在衬底背面的孔径大于固定孔的下孔径。所述固定孔侧壁倾斜角度为0～5度。所述固定孔上孔径小于或者等于光纤的直径，下孔径大于光纤的直径。所述固定孔的深度大于环形隔离槽和分隔槽的深度。所述弹片和分隔槽数量为N，N≧2。一种光纤固定装置的制作方法，包括以下步骤：S1步骤，在衬底正面淀积阻挡层，并通过光刻和腐蚀工艺，将阻挡层刻蚀出与隔离槽和固定孔对应的图形；S2步骤，以阻挡层做掩蔽层，利用干法刻蚀工艺进行深硅刻蚀，刻蚀出圆台形状的固定孔和隔离槽，形成弹片；S3步骤，去除阻挡层；S4步骤，在衬底的正面和背面分别淀积第一阻挡层和第二阻挡层；S5步骤，在衬底背面的第二阻挡层表面进行光刻，打开与固定孔相对的刻蚀窗口，通过腐蚀工艺刻蚀第二阻挡层和衬底，形成插入孔；S6步骤，去除衬底两面的第一阻挡层和第二阻挡层，插入孔与固定孔导通。作为上述技术方案的进一步改进：所述S2步骤中，刻蚀工艺分两步，分别刻蚀固定孔，以及隔离槽。整体制作方法为先刻蚀形成插入孔，再刻蚀形成固定孔和隔离槽。所述衬底为SOI硅片；所述阻挡层为二氧化硅，或者二氧化硅与氮化硅的双层薄膜；所述第一阻挡层和第二阻挡层为氮化硅薄膜，或者二氧化硅与氮化硅的双层薄膜，氮化硅厚度大于二氧化硅的厚度。本技术的有益效果如下：本技术通过设置带可动弹片的光纤固定装置，正面固定孔和背面插入孔相组合，并结合不同位置孔径大小的配合，可以实现光纤顺利从插入孔插入到固定装置中，避免光纤直径误差和固定孔加工误差带来的无法插入的问题，提高光纤固定装置的成品率，降低工艺加工控制难度和生产成本。同时，通过可动弹片的回弹力，又可以稳定的将光纤夹住，防止光纤脱落，提高系统的可靠性。附图说明图1为本技术具有三个弹片的固定装置结构示意图。图2为本技术具有四个弹片的固定装置结构示意图。图3为图1中沿A-A方向的剖面图。图4为包含多个固定孔的固定装置示意图。图5A~5F为制作光纤固定装置的流程示意图。图中：1、衬底；2、环形隔离槽；3、分隔槽；4、弹片；5、固定孔；6、插入孔；7、阻挡层；8、第一阻挡层；9、第二阻挡层。具体实施方式下面结合附图，说明本技术的具体实施方式。本实施例中，定义衬底1加工有固定孔5的一面为正面，加工有插入孔6的一面为背面，以此说明本实施例中光纤固定装置的结构及制作方法，但正面、背面并非用以限定本技术实施的限定条件，不具有技术上的实际意义。如图1和图2所示，本技术的光纤固定装置包括衬底1，衬底1的正面加工有至少一个固定孔5，每个固定孔5被至少两个弹片4所环绕，弹片4之间被分隔槽3分开。衬底1在环绕弹片4的外圈加工有环形隔离槽2，环形隔离槽2将弹片4与衬底1其他部分隔开。弹片4的数量为N，NN≧2，其中图1为具有三个弹片4和三个分隔槽3的固定装置，图2为具有四个弹片4和四个分隔槽3的固定装置。环形隔离槽2和分隔槽3共同组成隔离槽。如图3所示，衬底1的正面加工有固定孔5，背面与固定孔5相对的位置加工有光纤插入孔6，固定孔5和插入孔6连通。固定孔5为圆台形状，位于衬底1正面的上孔径D1小于或等于下孔径D2，侧壁倾斜角度优选为0~5度。其中，上孔径D1小于或者等于光纤的直径，下孔径D2大于光纤的直径。光纤插入孔6为喇叭形状，在衬底1背面的孔径D3大于固定孔5的下孔径D2。如图4所示，为包含9个固定孔5的固定装置示意图，可用于固定多根光纤。实际产品加工中，可以根据具体光纤的数量，加工具有对应数量固定孔5的固定装置。如图5所示，为制作本技术光纤固定装置的方法，主要工艺步骤如下：S1步骤，如图5A所示，定义正面刻蚀窗口：选择合适材料和厚度的衬底1，在衬底1正面淀积阻挡层7，并通过光刻和腐蚀工艺，将阻挡层7刻蚀出与隔离槽和固定孔5相对应的目标图形。衬底1优选为SOI硅片，阻挡层7优选为二氧化硅，或者二氧化硅与氮化硅的双层薄膜。S2步骤，如图5B所示，刻蚀加工形成固定孔5以及弹片4：以阻挡层7做掩蔽层，利用干法刻蚀工艺进行深硅刻蚀，刻蚀出指定深度的固定孔5，同时刻蚀出环形隔离槽2和分隔槽3，形成弹片4。在本步骤中，通过调整干法刻蚀的工艺参数，使固定孔5内壁成0~5度小角度倾斜，正面开口处的上孔径D1小于底部的下孔径D2。同时，由于干法刻蚀存在负载效应（LoadingEffect），使得固定孔5的深度大于环形隔离槽2和分隔槽3的深度，确保环形隔离槽2和分隔槽3与后续步骤中形成的插入孔6之间具有一定的垂直距离，避免相互穿通，提高装置的可靠性。当然，也可以分两次刻蚀，分别刻蚀固定孔5，以及环形隔离槽2和分隔槽3。通过两次刻蚀，可以分别精确控制孔和槽的深度。S3步骤，如图5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤固定装置，其特征在于：包括衬底（1），衬底（1）的正面加工有固定孔（5），背面与固定孔（5）相对的位置加工有插入孔（6），插入孔（6）和固定孔（5）连通；所述固定孔（5）被至少两个弹片（4）所环绕，弹片（4）之间被分隔槽（3）分开，弹片（4）的外圈被环形隔离槽（2）环绕。/n

【技术特征摘要】
1.一种光纤固定装置，其特征在于：包括衬底（1），衬底（1）的正面加工有固定孔（5），背面与固定孔（5）相对的位置加工有插入孔（6），插入孔（6）和固定孔（5）连通；所述固定孔（5）被至少两个弹片（4）所环绕，弹片（4）之间被分隔槽（3）分开，弹片（4）的外圈被环形隔离槽（2）环绕。


2.根据权利要求1所述的光纤固定装置，其特征在于：所述固定孔（5）为圆台形状，位于衬底（1）正面的上孔径小于或等于底部的下孔径；所述插入孔（6）为喇叭形状，在衬底（1）背面的孔径大于固定孔（5）的下孔径。...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙其梁，徐乃涛，程进，李宋泽，
申请(专利权)人：无锡微视传感科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32