温度控制耦合平台制造技术

本发明专利技术公开了一种温度控制耦合平台，包括在三轴方向上移动的耦合夹爪机构、用来安装PCBA板并控制耦合温度的TEC温度控制机构、用来调整PCBA板在六个方向上的移动来匹配耦合夹爪机构找到最佳耦合位置的六轴调节机构，耦合夹爪机构和六轴调节机构底部共面设置；所述耦合夹爪机构依次抓取平面波导和光纤阵列单元在PCBA板上找去最佳耦合位置并贴装，平面波导和光纤阵列单元与PCBA板上的光电芯片耦合，且与TEC温度控制机构之间通过MPO连接头和光纤连接。优点，本发明专利技术采用TEC进行温度控制，结构设计简单，价格低廉，温度控制效果好。温度控制效果好。温度控制效果好。

【技术实现步骤摘要】
温度控制耦合平台


[0001]本专利技术涉及一种温度控制耦合平台。

技术介绍

[0002]随着光通讯行业的发展，器件的种类繁多，制造要求也随之提高。对于耦合来说，在耦合的同时进行温度控制是一个新出现的要求。
[0003]目前常用的温度控制方案是风冷降温方案，具体的实施例有用风扇对需降温产品吹，加速产品与空气之间的冷热交换。
[0004]风冷降温的方案是用风扇对产品吹进行，温度控制不够精准，另一方面，产品耦合完成后需要点折射率匹配胶，风冷方案会加速胶水的流动，改变胶水折射率，影响产品性能。

技术实现思路

[0005]为解决现有光通讯行业内器件耦合过程中风冷降温的缺陷，本专利技术提出一种温度控制耦合平台，采用半导体制冷器TEC进行温度控制，此方案通过TEC温度控制可以通过调节电流，结构设计简单，价格低廉，温度控制效果好。
[0006]具体技术方案如下：一种温度控制耦合平台，包括在三轴方向上移动的耦合夹爪机构、用来安装PCBA板并控制耦合温度的TEC温度控制机构、用来调整PCBA板在六个方向上的移动来匹配耦合夹爪机构找到最佳耦合位置的六轴调节机构，耦合夹爪机构和六轴调节机构底部共面设置；所述耦合夹爪机构依次抓取平面波导和光纤阵列单元在PCBA板上找去最佳耦合位置并贴装，平面波导和光纤阵列单元与PCBA板上的光电芯片耦合，且与TEC温度控制机构之间通过MPO连接头和光纤连接。
[0007]对本专利技术技术方案的进一步优选，TEC温度控制机构包括底板夹具、夹装PCBA板的夹具、半导体制冷器和连接器，PCBA板定位固定在夹具上，半导体制冷器嵌在夹具上开设的凹槽内，且位于PCBA板上高温区域的正下方，夹具装在底板夹具上，连接器装在底板夹具上，连接器与平面波导和光纤阵列单元之间通过光纤以及MPO连接头连接，MPO连接头插入连接器内，连接器用来连接外部设备。半导体制冷器价格低廉、温度控制效果好，且易采购；此套耦合及耦合配套系统在保证功能的同时具有结构简单、调试方便，搭建成本低的优势。
[0008]对本专利技术技术方案的进一步优选，半导体制冷器与PCBA板之间粘接导热泥，半导体制冷器与夹具之间设置银胶。导热泥和银胶作为连接介质具有高导热系数，能快速将温度从芯片导入半导体制冷器、空气、夹具中，整套系统降温速度快。
[0009]对本专利技术技术方案的进一步优选，耦合光纤阵列单元，连接器连接光功率计；耦合平面波导，连接器连接外置的激光器。
[0010]对本专利技术技术方案的进一步优选，耦合夹爪机构由X、Y、Z三轴位移平台加手指气缸构成。通过简单的结构实现FAU和PLC的精密移动功能。
[0011]对本专利技术技术方案的进一步优选，六轴调节机构由X、Y、Z、Tx、Ty、Tz六轴位移平台加连接块构成，连接块上设有真空孔，通过真空吸附固定TEC温度控制机构。通过简单的结构实现PCBA的精密移动，同时通过真空吸附连接温度控制机构，可以实现温度控制机构的快速拆装。
[0012]本专利技术与现有技术相比具有的有益效果：本专利技术的温度控制耦合平台，采用TEC进行温度控制，结构设计简单，价格低廉，温度控制效果好。
附图说明
[0013]图1是本实施例的平台主视图。
[0014]图2是TEC温度控制机构的结构示意图。
[0015]图3是图2的爆炸视图。
[0016]图4是TEC温度控制机构的剖切视图。
[0017]图5是夹具的主视图。
[0018]图6是图5的立体示意图。
[0019]图7是耦合FAU的流程框图。
[0020]图8是耦合PLC的流程框图。
具体实施方式
[0021]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1
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图8及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0022]如图1所示，本实施例系一种温度控制耦合平台，温度控制耦合平台有3个部分组成：第1部分：耦合夹爪机构1：用于夹取光纤阵列单元FAU/平面波导PLC在X、Y、Z三个个方向上移动，来找到耦合最佳位置；第2部分：TEC温度控制机构2：用于安装PCBA板4，并控制耦合温度；第3部分：六轴调节机构3：用于PCBA板4在X、Y、Z，Tx、Ty，Tz方向的移动来与FAU/PLC匹配并找到最佳耦合位置。
[0023]如图1所示，耦合夹爪机构1由X、Y、Z三轴位移平台加手指气缸构成，X、Y、Z三轴位移平台为外购件，优选采用骏河精机科技(上海)有限公司，销售的型号为：E2000S0
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R的三轴位移平台。在X、Y、Z三轴位移平台的输出接一悬臂，悬臂的末端接手指气缸，手指气缸用来夹取光纤阵列单元FAU/平面波导PLC，并在X、Y、Z三轴方向上调整位置，用来匹配PCBA板4上的最佳耦合位置。
[0024]如图1所示，六轴调节机构3由X、Y、Z、Tx、Ty、Tz六轴位移平台加连接块构成，连接块上设有真空孔，通过真空吸附固定TEC温度控制机构2。X、Y、Z、Tx、Ty、Tz六轴位移平台为外购件，优选采用骏河精机科技(上海)有限公司，销售的型号为：E2200B
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R的六轴位移平台。在六轴位移平台的输出接连接块，连接块上设多个真空孔，通过真空吸附固定TEC温度控制机构2。
[0025]本实施例中光纤阵列单元FAU/平面波导PLC与PCBA板4匹配的最佳耦合位置为：
耦合FAU时，PCBA板的金手指连接直流电源，MPO连接光功率计。用直流电源通过金手指对PCBA板进行加电，再通过安装在PCBA板上的激光器，将电信号转换成光信号进行输入，耦合夹爪机构1的夹爪夹取FAU并移动调节架的位置来探测光信号，探测到的光信号通过光功率计实时监测，当监测到的光功率值满足客户要求时，可认为找到了最佳位置。如图7所示。
[0026]耦合PLC时，PCBA的金手指连接数字源表，MPO连接外置激光器。使用外置激光器，向PLC传输光信号。夹爪夹取PLC，移动2个调节架调节PLC的位置，将光信号传输给PCBA上的光电转换器，通过光电转换器将光信号转换成电信号，数字源表用来监测转换后的电流值，当数字源表监测的电流值满足客户要求，可认为找到了最佳位置。如图8所示。
[0027]如图1、2、3和4所示，TEC温度控制机构2包括底板夹具27、夹装PCBA板4的夹具25、半导体制冷器26和连接器23。
[0028]PCBA板4上贴装有光电芯片；FAU/PLC，需和PCBA上的光电芯片耦合，找到耦合最佳位置并贴装；连接器23一侧连接FAU/PLC，另一侧连接外部设备；连接器23装在底板夹具27上，连接器23与平面波导5和光纤阵列单元6之间通过光纤以及MPO连接头连接，MPO连接头插入连接器23内，连接器23用来连接外部设备。耦合光纤阵列单元6，连接器23连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度控制耦合平台，其特征在于，包括在三轴方向上移动的耦合夹爪机构（1）、用来安装PCBA板（4）并控制耦合温度的TEC温度控制机构（2）、用来调整PCBA板（4）在六个方向上的移动来匹配耦合夹爪机构（1）找到最佳耦合位置的六轴调节机构（3），耦合夹爪机构（1）和六轴调节机构（3）底部共面设置；所述耦合夹爪机构（1）依次抓取平面波导（5）和光纤阵列单元（6）在PCBA板（4）上找去最佳耦合位置并贴装，平面波导（5）和光纤阵列单元（6）与PCBA板（4）上的光电芯片耦合，且与TEC温度控制机构（2）之间通过MPO连接头和光纤连接。2.根据权利要求1所述的温度控制耦合平台，其特征在于，TEC温度控制机构（2）包括底板夹具（27）、夹装PCBA板（4）的夹具（25）、半导体制冷器（26）和连接器（23），PCBA板（4）定位固定在夹具（25）上，半导体制冷器（26）嵌在夹具（25）上开设的凹槽内，且位于PCBA板（4）上高温区域的正下方，夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵艳，张威，
申请(专利权)人：希烽光电科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：