[发明专利]一种用于光器件低温玻璃密封的方法及密封结构

说明书

本发明公开了一种用于光器件低温玻璃密封的方法，制作预制件，将硼酸盐玻璃粉末压制成环形结构，获得玻璃预制件；组装，将光纤通过连接子安装固定在安装盒上，同时将玻璃预制件置于光纤与连接子外侧之间；在玻璃预制件上套上高频线圈，通过频率为80‑120KHz、电流为20‑40A的高频感应,在15‑25秒内将玻璃预制件局部加热至300度以上，使玻璃粉末液态化，利用液态化玻璃粉末的表面张力，液态化玻璃粉末自动压入光纤与连接子之间的间隙，然后室温下缓慢冷却，最终实现高可靠性的密封效果。本申请采用连接子和玻璃预制件组合然后用高频电流熔化玻璃的方式进行密封，实现了产品的高可靠性,低成本,小型化的需求。

技术领域

本发明涉及光器件封装领域，具体涉及一种用于光器件低温玻璃密封的方法及密封结构。

背景技术

现有的光器件封装现有技术方案是利用焊锡和金属化光纤密封壳体,首先在光纤上镀金,或者预置一个和光纤密封的金属管,然后再采用直流电阻焊接方法,用焊锡把金属化光纤和壳体密封。这种光器件封装方法成本相对较高,工艺复杂,产品没有小型化的可能,随着市场的发展,对光器件的小型化,低成本提出了很高的要求。同时采用焊锡封装都要面临物料脏污,焊锡氧化,直流电阻焊接触电阻不可靠等一系列影响合格率的因素。现有的封装技术影响产品小型化的方向:采用金属化光纤特别是预置金属化管的技术造成光纤直径变大,焊锡环没有办法做小,管嘴也需要一定的强度,直径都无法做小,阻碍了产品的小型化方向。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种可靠性高、成本低廉、工艺简单的用于光器件低温玻璃密封的方法及密封结构。

为实现该技术目的，本发明的方案是：一种用于光器件低温玻璃密封的方法，具体步骤如下：

第一步，制作预制件，将硼酸盐玻璃粉末压制成环形结构，获得玻璃预制件；

第二步，组装，将光纤通过连接子安装固定在安装盒上，同时将玻璃预制件置于光纤与连接子外侧之间；

第三步，在玻璃预制件上套上高频线圈，通过频率为80-120KHz、电流为20～40A的高频感应,在15-25秒内将玻璃预制件局部加热至300～400℃，使玻璃预制件液态化，利用液态化玻璃的表面张力，液态化玻璃自动压入光纤与连接子之间的间隙，然后室温下缓慢冷却完成密封。

作为优选，所述硼酸盐玻璃粉末各组分质量百分比为：60～70％PbO、5～10％ZnO、5～10％B₂O₃、0.01～5％Bi₂O₃、0.01～5％CuO、0.01～5％MnO₂、0.01～5％Co₂O₃、2～5％SiO₂。

作为优选，所述第三步中通过频率为100KHz、电流为30A的高频感应,在20秒内将玻璃预制件局部加热至300～400℃，使玻璃粉末液态化。

作为优选，所述高频线圈依次电连接有谐振电容、高频变压器、逆变回路和软开关调压回路。

一种用于光器件低温玻璃密封的密封结构，包括连接子，所述连接子两端均为凸字形结构，所述连接子中部分别设置有固定槽和光纤孔，所述固定槽与光纤孔连通，所述固定槽的内径大于光纤孔的内径；

所述连接子一端与安装盒固定连接，所述连接子另一端还设置有玻璃预制件，所述玻璃预制件为中空的圆环形结构，所述玻璃预制件的内径与固定槽的内径相同。

作为优选，所述连接子为合金结构，所述固定槽一端为弧形凹槽结构，用于增加合金与液态化玻璃预制件的接触面积。

作为优选，所述光纤孔的直径为1mm,粗糙度R3.2±0.1,通过粗糙的表面以增加合金和液态化玻璃预制件的接触面积。