[发明专利]一种管帽的制备装置及工艺

说明书

本发明公开了一种管帽的制备装置及工艺，包括下治具、中治具和上治具，下治具上阵列排布有多个焊料槽；每个焊料槽下方均同轴设置有透镜槽，透镜槽的直径小于焊料槽的直径；中治具上阵列排布有金属管壳槽，每个金属管壳槽下方均同轴布置有下方通孔，下方通孔的直径小于金属管壳槽的直径；上治具上阵列排布有多个凸台；下治具、中治具和上治具由下至上依次叠合时，焊料槽、金属管壳槽和凸台一一对应同轴布置，金属管壳槽的下方通孔与焊料槽连通，凸台嵌入金属管壳槽的上端。本发明结构简单，稳定性好，物料放置快速方便；治具阵列型排布，且精度要求低，便于大批量生产，生产效率高；不需要复杂昂贵的自动化设备，成本低，便于推广。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，具体涉及一种管帽的制备装置及工艺。

背景技术

TO管帽是一种重要的光器件，广泛应用于各类光模块中，TO管帽中的透镜作为光收发的窗口元件，起到准直、耦合等作用；金属管壳起到支撑固定的作用，管帽与其他器件配合形成密闭腔体，保护其中的光电元件，增强其稳定性、延长使用寿命。光窗封接技术指金属管壳与透镜之间的连接技术，对光电器件的正常工作起着至关重要的作用，目前主要有点胶焊接法和焊料环焊接法。

专利CN108002716B中，使用粘合剂封接透镜与管壳，将管壳安装在凸台上，再将一透镜置于管壳的通孔，使用机台的施压头将透镜的上端施压固定，使透镜底部与凸台充分接触，该方法要施加压力，且凸台需要旋转，焊接装置和焊接工艺都很复杂，不利于大批量低成本TO管帽的制备。

专利CN111807721A中，金属管帽套在模具上，透镜嵌入管帽定位孔内，金属管帽上端放置呈环状的微晶玻璃焊料。虽然使用环状玻璃焊料能降低工艺复杂性，玻璃嵌入管帽，与管帽金属部分直接接触，而金属管帽热膨胀系数大于玻璃，不利于密封性。

以上及其他相似专利，虽然提出了管帽制备方法，但大批量制备是否可行，还存在很多问题，研究管帽的大批量、低成本生产工艺，对于5G光器件成本降低至关重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种管帽的制备装置及工艺，结构简单，稳定性好，物料放置快速方便；治具阵列型排布，且精度要求低，便于大批量生产，生产效率高；不需要复杂昂贵的自动化设备，成本低，便于推广。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种管帽的制备装置，包括下治具、中治具和上治具，下治具上阵列排布有多个焊料槽；每个焊料槽下方均同轴设置有透镜槽，透镜槽的直径小于焊料槽的直径；中治具上阵列排布有金属管壳槽，每个金属管壳槽下方均同轴布置有下方通孔，下方通孔的直径小于金属管壳槽的直径；上治具上阵列排布有多个凸台；

下治具、中治具和上治具由下至上依次叠合时，焊料槽、金属管壳槽和凸台一一对应同轴布置，金属管壳槽的下方通孔与焊料槽连通，凸台嵌入金属管壳槽的上端。

按照上述技术方案，下治具为透镜及焊料环治具或相互独立的透镜治具和焊料环治具，中治具为金属管壳治具，上治具为凸台焊接治具；

当下治具为透镜及焊料环治具时，下治具为一层结构，透镜槽和焊料槽集成设置于透镜及焊料环治具上，透镜槽和焊料槽同轴布置于透镜及焊料环治具上；

当下治具为相互独立的透镜治具和焊料环治具时，下治具为双层结构，多个焊料槽阵列排布于焊料环治具上，多个透镜槽阵列排布于透镜治具上，焊料槽和透镜槽一一对应布置。

按照上述技术方案，透镜治具包括上板和下板，上板设置于下板上，与下板滑动连接，上板上阵列布置有多个上透镜通孔，下板上阵列布置有多个下透镜通孔，初始位置时，各上透镜通孔与各下透镜通孔错开布置，上透镜通孔形成透镜槽，上板和下板相对移动至滑动位置时，各上透镜通孔与各下透镜通孔一一对应连通布置，下透镜通孔形成透镜通道；透镜治具与中治具叠合时，透镜通道与中治具上的各金属管壳槽一一对应同轴布置。