專利名稱：使用可變功率紫外線固化粘合劑提高對位精度的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光，電子和光電裝置領域。更具體地說，本發(fā)明的實施例適用于將光器件元件粘接到光，電子或光電裝置中的方法和設備(例如，光信號傳輸和/或接收裝置，比如光纖網(wǎng)絡收發(fā)器)。
背景技術：
光收發(fā)器通過光鏈路以光形式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，比如光纖鏈路。光發(fā)射器可包括驅動ニ極管的激光驅動電路，比如LD，用于在光鏈路上由接收的電信號生成光信號。光接收器可包括光電ニ極管，用于從光鏈路接收光信號，所述光信號隨后將被轉換為電信號。因此，光收發(fā)器轉換(i)光信號到模擬和/或數(shù)字電信號和(ii)電信號到光信號。圖I所示為典型的光電裝置100 (例如，光收發(fā)器)。為了光電裝置100正常運轉， 必須將BOSA(例如，包含[LD]的TOSA和/或包含[PD] 120的ROSA)安裝在收發(fā)器外殼110內，以便BOSA中的LD或F1D與光纖的末端在所述收發(fā)器外殼110中對齊。通常，所述光電ニ極管和光纖外殼130是對位敏感的，而錯誤的對位則會導致電子或光電裝置性能降低。在某些方法中，所述光電ニ極管用粘合劑(例如，紫外活性膠，比如紫外活性環(huán)氧樹脂)附著或安裝到光收發(fā)器外殼110中。但是，在粘合劑固化期間，所述元件是可移動的，這樣可能在收發(fā)器外殼110中導致所述光電ニ極管不能與ー個或多個光匯聚和/或光接收兀件對齊(例如，一個或多個透鏡和/或反射鏡，光纖或其他光載體，等)。舉例來說，在所述光收發(fā)器或裝置100達不到質量控制或性情要求時，未對齊的情況可導致產(chǎn)品輸出損耗。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實施例涉及將對位用敏感元件附著到光，電子，或光電裝置中的方法和設備。在一個實施例中，將元件附著到光，電子或光電裝置中的方法包括(a)將紫外活性粘合劑或膠水涂敷到所述裝置的對位用敏感元件上；(b)將所述對位用敏感元件放置到所述裝置中，所述裝置附著在可調基座上；(c)向所述粘合劑第一次用較低強度紫外線照射粘合劑，其強度只能固化所述粘合劑的表層；和(d)向所述粘合劑第二次用較高強度紫外線照射粘合劑，其強度固化全部粘合剤。在另ー個實施例中，將元件附著到光，電子或光電裝置中的裝置包括(a)用于固定裝置外殼的可調底座；(b)卡盤，機械插孔，或類似的可控機械裝置，用于將對位用敏感元件放置到所述裝置外殼中；(c)針管，用于將紫外粘合劑涂敷到所述對位用敏感元件上；(d) ー個或多個紫外線發(fā)射器，用于向所述粘合劑提供可變強度紫外線；和(e)控制器，用于改變和控制所述紫外發(fā)射器的輻射輸出。本發(fā)明的實施例有益地提供了ー種方法，可減少或消除對位用敏感元件在光，電子或光電裝置中在所述粘合劑固化期間可能產(chǎn)生的位移或相對移動。本發(fā)明的實施例可在粘合劑固化過程期間和之后保持光，電子或光電裝置元件的位置穩(wěn)定，整齊?；蛟S更令人驚喜的是，本發(fā)明的實施例縮短了所述粘合劑固化的總時間。本發(fā)明的方法和設備能提高產(chǎn)出的良率(例如，遵從預定產(chǎn)品規(guī)格和/或可接受的エ業(yè)標準的光，電子或光電裝置的數(shù)量)，提高總的制造產(chǎn)量和減少浪費。本發(fā)明的所有優(yōu)勢都會通過下列典型實施例詳細說明。


圖I是典型的光電裝置的示意圖。圖2A所示為用與本發(fā)明實施例相關的典型方法將紫外粘合劑涂敷到光電裝置元件上。圖2B為涂敷到圖2A元件上的紫外粘合劑的底視圖。圖2C為與本發(fā)明實施例相關的典型方法的中間步驟。圖3為與本發(fā)明實施例相關的典型設備，用于照射紫外光至所述紫外粘合剤。 圖4所示為將元件附著到光，電子或光電裝置中的典型方法的相關參數(shù)值。圖5A所示為供本發(fā)明實施例的典型方法和設備使用的典型LED控制器。圖5B所示為供本發(fā)明實施例的典型方法和設備使用的紫外光源系統(tǒng)。圖6A所示為與本發(fā)明實施例相關的雙向收發(fā)器。圖6B所示為與本發(fā)明實施例相關的三向收發(fā)器。
具體實施例本發(fā)明的各種實施例都會有詳細的參照。參照的例證會在附圖中得到闡釋。本發(fā)明會用隨后的實施例說明，但本發(fā)明不僅限于這些實施例的說明。相反的，本發(fā)明還意欲涵蓋，可能包括在由附加權利要求規(guī)定的本發(fā)明的主g和范圍內的備選方案，修訂條款和等同個例。而且，在下文對本發(fā)明的詳細說明中，指定了很多特殊細節(jié)，以便對本發(fā)明的透徹理解。但是，對于ー個所屬技術領域的專業(yè)人員來說，本發(fā)明沒有這些特殊細節(jié)也可以實現(xiàn)的事實是顯而易見的。在其他實例中，都沒有詳盡說明公認的方法，程序，部件和電路，以避免本公開的各方面變得含糊不清。此外，在本申請的背景下，術語“對位用敏感元件”涉及任何已知的結構，構造，排列，技術，方法和/或步驟，用于在電路中物理上地從ー個點轉移信號到另ー個點。并且，除非已經(jīng)注明，否則，從就只能從此處的大前提下使用，術語“已知的”，“賦予的”，“某種”和“預先約定的”來提及值，數(shù)量，參數(shù)，約束，條件，狀態(tài)，過程，程序，方法，實踐或他們的組合，理論上是可變的，但是這種可變往往是提前設定，并且在那之后，一使用便不可改變的。同樣地，為了方便起見，雖然術語“時間”，“比率”，“周期”和“頻率”通常是可交換的并且可以交替使用，但是賦予他們的含義通常是在此類技術上公認的。并且，為了簡便，術語“光裝置”，“電子裝置”和“光電裝置”，可能會交替使用，如術語“光收發(fā)器”和“收發(fā)器”，但是賦予他們的含義通常是在此類技術上公認的。本發(fā)明的實施例有益地提供了ー種方法，可減少或消除對位用敏感元件在光，電子或光電裝置中在所述粘合劑固化期間可能產(chǎn)生的位移或相對移動。具體地說，本發(fā)明的實施例可使(I)粘合劑固化過程期間和之后光，電子或光電裝置元件的位置保持穩(wěn)定和
(2)所述粘合劑固化總時間縮短。此外，本發(fā)明實施例能提高所述光，電子或光電裝置的制造和/或組裝良率。下面將結合典型實施例全方位對本發(fā)明進行詳細說明。將元件附著到光，電子或光電裝置內的典型方法
在ー個典型實施例中，可通過涂敷紫外粘合劑(例如，光固化材料)到所述裝置的對位用敏感元件上附著光，電子或光電裝置(例如，光收發(fā)器，發(fā)射器，接收器，光電開關或中繼器，圖像傳感器[例如，數(shù)碼相機]，光檢測器，等)中的元件。隨后將帶有紫外粘合劑的對位用敏感元件放置到裝置中(例如，金屬外売)，所述裝置是附著在可調底座上的。當所述對位用敏感元件接收光線(例如，光電ニ極管)，通常將它面朝下地放置到裝置中。所述底座可配備有夾具或其他位置可調的裝置固定機械裝置。在將所述對位用敏感元件放置到所述裝置中之后，將光(例如，模擬ー個光網(wǎng)絡中由收發(fā)器接收到的光信號)導向所述元件，且在監(jiān)控所述對位用敏感元件輸出參數(shù)的同時 調整所述裝置的位置。確定所述輸出參數(shù)的最大值，并所述輸出參數(shù)達到最大值時，將低強度紫外線照射至所述粘合剤。由于所述低強度紫外線通常只固化所述粘合劑的外層，所以所述對位用敏感元件在剰余固化過程中不會輕易發(fā)生位移。將高強度紫外線照射至所述粘合剤。高強度紫外線通常足以固化剰余的粘合剤。在典型實施例中，照射低和高能量紫外線都包含至少ー個LED提供足夠大的電流或功率來使LED分別以較低和較高強度發(fā)射紫外光。本典型方法的各個階段都結合圖2A-C，圖4和圖6A-6B在此得到了詳細說明。如圖2A所示,將紫外活性粘合劑215a_c涂敷到所述裝置的對位用敏感元件210的ー個或多個預定位置上。在典型實施例中，將一滴或多滴不連續(xù)的所述粘合劑(比如，I滴，2滴，3滴，5滴或更多滴，等等)涂敷到對位用敏感元件(見，例，圖2B中215a-c)。所述紫外活性粘合劑215a_c可按要求自動或手動涂敷。所述紫外活性粘合劑可包含環(huán)氧樹脂，丙烯酸酯(例如，氰基丙烯酸鹽粘合剤，丙烯酸，甲基丙烯酸，酯類或此類酸的氨基化合物，此類甲基丙烯酸，脂類或氨基化合物的替代異形體等)，據(jù)對ニ甲苯，硅樹脂前體，聚氨酯或或其他本技術領域已知的可在紫外線下固化的粘合剤。在大多數(shù)情況下，所述紫外活性粘合劑215a_c包含可鏈接的粘合劑(例如，環(huán)氧樹脂化合物，丙烯酸酯，尿烷等)和催化劑(例如，伴隨有丙烯酸酯，ニ元胺的苯甲酮和/或伴隨有環(huán)氧樹脂的聚胺，等)。在某些典型實施例中，所述紫外活性粘合劑215a-c具有1,000 cP到10，000 cP左右的粘度(例如，50 RPM和23° C)或可以是此數(shù)值范圍內的任何數(shù)值(例如，2，000 cP到8，000 cP, 3,000 cP到5,000 cP，等)。在某些實施例中，所述粘合劑具有低于150 ° C，120 ° C或90 ° C的玻璃花溫度(例如，20 ° C到200 ° C的動態(tài)固化溫度)。在另ー些實施例中，將第二粘合劑涂敷到鄰近或在所述紫外活性粘合劑215a_c內的對位用敏感元件上。所述第二粘合劑可包含與外活性粘合劑215a_c類型相同或不同的可鏈接粘合剤，或它可包含熱活化粘合劑(此技術領域已知的)。所述第二粘合劑因此可通過施加紫外線和/或熱能(即，加熱)固化?？衫帽炯夹g領域任何合適的方法或設備將所述紫外粘合劑215a_c和可共選擇的第二粘合劑涂敷到所述對位用敏感元件210上。舉例來說，可利用噴尊，泵，注射器，針，噴霧器或手持裝置(見，例，250 of FIG. 2A)將所述粘合劑涂敷。通常，我們將所述紫外粘合劑215a-c涂敷到所述對位用敏感元件210可能與其他裝置元件發(fā)生接觸的區(qū)域。在某些實施例中，可將所述紫外活性粘合劑215a-c涂敷到所述對位用敏感元件210上與一個或多個LED或紫外光源對應的區(qū)域。例如，圖2B為在三個區(qū)域上涂敷有紫外活性粘合劑215a-c的對位用敏感元件210的底視圖。圖2B實施例中的所述紫外活性粘合劑215a-c則被涂敷到了與三個紫外光發(fā)射器對應的位置上，比如，如圖3中320a-c所示。在另ー個利用泛光燈提供紫外光(未顯示)的實施例中，可將所述紫外活性粘合劑涂敷在對位用敏感元件210的周圍部分上。在某些實施例中，允許ー種或多種存在于粘合劑215a_c的溶劑在對位用敏感元件210放置在裝置前部分或全部揮發(fā)棹。或者，雖然允許存在于粘合劑215a-c的溶劑在對位用敏感元件210放置在裝置后部分或全部揮發(fā)掉，但是必須是在紫外線照射到粘合劑215a-c后。涂敷的紫外粘合劑的量可以是10 到5 mm之間，或介于此范圍內的任何值。所述紫外粘合劑可涂敷在0.1到10平方微米的區(qū)域內。或者，所述粘合劑可以10 到I _厚的ー層或介于此范圍內的厚度涂敷到元件上。

回到圖2A，在某些典型的實施例中，對位用敏感元件210可包含光發(fā)射器，比如LED或激光二極管，光發(fā)射，匯聚和/或反射元件，比如透鏡，濾光器等，光接收裝置，比如光電ニ極管，圖像傳感器，光檢測器，等，或電磁元件，比如磁記錄媒質的讀寫頭，等。再次回到圖2A，對位用敏感元件210是由卡盤，插座或任何本技術已知的適用機械裝置固定的。比如，在ー個典型實施例中，對位用敏感元件210是由真空卡盤固定的(見，圖2A中220)。在另ー個實施例中，將所述第一元件可將其機械固定到位的插孔中?？ūP220通?？勺屪贤饣钚哉澈蟿?15a-c涂敷在對位用敏感裝置上，并用于將第一元件210插入或放置入裝置，比如，通過擠壓對位用敏感元件210到裝置205的開孔235中。裝置205通常包括用于ー個或多個裝置元件的(金屬)外売。外殼205通常在至少ー個表面具有至少ー個開孔235，而所述表面為允許在外殼205內設置其他元件和裝置元件。開孔235也可實現(xiàn)制造期間各種元件和零件的電連接。外殼205由可調底座270固定或通過固定或緊固裝置272 (比如，卡盤)附著在其上?？傊?，底座270上的ー個或多個校準把手275 (比如，螺型校準和/或定位機械裝置277)可用于調整裝置205的位置。外殼205可具有ー個或多個(通常是多個)插銷，比如從其之上延伸的銅引線或鉛線。 在某些典型實施例中，對位用敏感元件210包括至少ー個光電ニ極管(比如，用于接收光信號或監(jiān)控光存在或強度的光電ニ極管；裝置中的光電ニ極管列陣，比如圖像傳感器，等)，或光發(fā)射器，比如LED，激光器，透鏡或反射鏡等。在某些實施例中，對位用敏感元件210小至I y m的位置變化可對裝置的性能和/或功能性產(chǎn)生非常大的負面影響。在其他實施例中，雖然位置的最小相對變化可高至10 V- m, 100 u m, I mm或大于I ii m的其他數(shù)值(在此類數(shù)值時或大于此類數(shù)值時，裝置的性能和/或功能性開始大受影響和/或達不到預定可接受條件和/或數(shù)值)，但是它通常小于2mm。同樣地，在為光電裝置正確運行和/或依照一個或多個預定可接收值和/或條件運轉而涂敷粘合劑和固化粘合劑期間和之后，對位用敏感元件(比如，光源和/或光接收器)會基本上保持同樣的校準度。微小的位置變化也可以是由絕對位移所決定的(比如，至少0. 001 mm, 0. 01 mm, 0. I mm,或任何其他大于0. 001 mm的值,但是通常小于I mm)?，F(xiàn)在回到圖2C，在將紫外粘合劑215a_c涂敷在對位用敏感裝置210上之后，將對位用敏感裝置210放置到或附著到所述裝置(比如，通過擠壓對位用敏感元件210到裝置205的開孔235中)。對位用敏感裝置210接觸外殼205以便他們能通過紫外活性粘合劑215a-c連接。在某些實施例中，可利用本方法將三個或多個光，電子或光電裝置的元件粘連，在此種情況下可將所述粘合劑涂敷到兩個或多個某元件與其他元件粘合的位置上，涂敷到所有元件的各自與另一元件相粘合的位置上，或它們的組合位置上?？衫脵C械臂，定向安裝架或任何其他能將元件在光照射至粘合劑215a_c時固定到位的裝置，使一個元件與另ー個相接觸。在利用機械臂接觸元件的實施例中，可在紫外線固化過程中將機械臂留在適當?shù)奈恢蒙?。在將對位用敏感裝置210放置到裝置205之后，利用底座270上的可調緊固機構272，調整，移動裝置205的位置，同時測量和/或監(jiān)控對位用敏感裝置210的輸出參數(shù)(t匕如，電流輸出，輸出電壓，等)。在確定輸出參數(shù)的最大值后(比如，最大電流輸出)，且在參數(shù)達到最大值時，執(zhí)行多階段固化流程來固化紫外活性粘合劑215a-c。比如，在一個實施例中，將光照射至對位用敏感元件210 (比如，光電ニ極管)。光纖280攜帶的光進入外殼205隨后被反射鏡或濾光器(未顯不)反射至光電ニ極管210。光電ニ極管210提供的電流轉換接收的光到電流，這個動作在利用底座270上的可調緊固機構272調整外殼205位置時受到監(jiān)控。監(jiān)控光電ニ極管210的電流輸出直到發(fā)現(xiàn)或確定最大電流輸出為止。隨后可將裝置205移動至紫外線固化臺/或裝置(比如，下文中詳細敘述 的典型光電元件粘合設備300 [FIG. 3])?，F(xiàn)在回到圖4，在確定最大電流輸出后，在第一固化階段420將較低強度紫外線照射至紫外粘合劑(見，圖2B中215a-c)。所述紫外粘合劑可吸收10%_90%波長的紫外光，或其范圍內數(shù)值量的紫外光。所述紫外粘合劑開始起效的溫度可以是50 ° C到200 ° C，或其范圍內數(shù)的溫度。所述紫外光可用點固化燈，紫外固化爐，手持紫外燈，紫外固化傳送機，紫外泛光燈，聚焦泛光燈，等施加。所述紫外線的波長或波段包括220 nm到480 nm, 280nm到440 nm，或任何考慮到紫外光譜范圍內的值。第一強度的輻射可由提供給LED或其他紫外光源的電流或功率決定。在本預固化步驟420中，如圖4所示，通過在足以固化粘合劑外層的時間內向紫外光源提供第一較低電流或功率“X%”，可生成第一強度紫外線。第一階段420中的電流或功率的百分數(shù)“ X”可能與第二階段425中的電流或功率的百分數(shù)“ Y”有關連，或與總功率/最大電流相關(定義為100%的電流或功率，所述電流或功率是用于光源的)?；蛘?，X%可以在20%到80%間變化(比如，25%到70%或基于此數(shù)值的范圍或值)。雖然可根據(jù)經(jīng)驗為任意兩片與特定粘合劑或粘合劑系統(tǒng)粘合的元件確定第一階段420中足以固化粘合劑215a-c外層的時間段，但是通常它會如圖4中t2 - tl定義的一致。在某些實施例中，會將第一較低電流施加持續(xù)I秒-30秒左右(比如，2秒-15秒，3秒-10秒，或任何基于此數(shù)值的范圍或值)?；蛘?，第一較低電流可由絕對項指定。比如，所屬電流在第一階段420可以是I mA至about I A，至100 mA左右，或任何基于I mA and I A間的范圍或值。在一個實施例中，第一前強度輻射的最小強度可以是50 mW/cm2左右。在其他實施例中，第一劑量輻射的最小強度可以是70，80 mff/cm2至100，150或200 mff/cm2左右。再次回到圖4，緊接第一階段(預固化處理)420的是第二固化階段425，其中將較高強度紫外輻射照射至粘合劑215a-c (圖2B)。在此“深度固化”階段425，將所述紫外線以大于第一階段420的強度照射。比如，可通過向紫外光源施加200mA左右的電流或高于第一階段420中向光源施加的任意數(shù)值的電流生成第二劑量輻射。或者，第二階段425的電流或功率百分數(shù)“Y”可以是第一階段420的電流或功率百分數(shù)“X”的參考值(S卩，“Y”規(guī)定為100%)，或可以是與可提供給光源的總功率或最大電流相關的。在后一種情況下，Y%可以是50%到100% (比如，60%到90%，或任何基于此數(shù)值的范圍或值)。通常，在一定時間長度內涂敷的劑量是足以固化剰余粘合劑(比如，剰余未固化的)215a-c(FIG. 2B)。通常，第二階段425的時間長度可以是圖4所定義的t3 - t2。第ニ較高強度可在I至30秒左右照射完畢(比如，2-15秒，3-10秒或任何介于此處數(shù)值的范圍或值)。相對于其他類似或相同的方法(采用單ー強度紫外光的方法)，上述兩階段固化方法可在粘合劑固化時減少或消除對位用敏感元件的位置變化。在某些典型實施例中，將第一和第二劑量輻射照射3秒至60秒的總時間(比如，5到30秒，7到20秒，8到15秒，或任何基于此數(shù)值的范圍或值)。因此，本方法能提高制造和/或組裝良率(比如，滿足可接受產(chǎn)品參數(shù)和/或規(guī)格的電子，光和/或光電裝置并增加產(chǎn)量的數(shù)量；詳文中見標題為“例子”的部分)并且能夠提高生產(chǎn)能力。
在粘合劑固化后，裝置中的電氣布線(比如，圖2A中外殼205內的布線)自然也就連接好了。保戶罩120 (圖I)隨后也就放置在外殼205上?？衫萌魏未思夹g領域已知的粘合劑將保戶罩120粘合在外殼205上。比如，在一個實施例中，用于粘合外殼205上保戶罩120的粘合劑包含黑粘合劑和/或樹脂。所述黑粘合劑和/或樹脂被涂敷在保戶罩120和外殼205之間的接口上。加熱所述粘合劑(比如，黑粘合剤)并將其涂敷在密封罩120的外沿。所述粘合劑填充保護罩并在外殼205中將對位用敏感元件210 (圖2A)密封。通常，所述用于將圖2A的對位用敏感元件210附著到外殼205中的紫外粘合劑的粘合力較小，而用于粘合保戶罩120 (圖I)的粘合劑則具有較強的粘合劑來穩(wěn)固裝置元件。保戶罩粘合劑可利用任何本技術領域已知的方法涂敷。比如，分配器(比如，注射器，筆狀裝置，等)可從底座和一個或多個輸送管分配粘合剤。所述底座可包括一個或多個存儲容器和/或ー個或多個泵(未顯示)。所述存儲容器用于存儲粘合劑(或者，催化劑)，而所述泵則用于向分配器輸送粘合剤。參照粘合光電元件的典型設備，本文將對粘合劑分配器進行詳細說明。粘合光電元件的典型設備
本發(fā)明還涉及用于粘合光，電子或光電元件的設備。所述設備包括(a)可調底座，用于固定裝置外売；(b)卡盤，機械插孔或其他可控機械或機電裝置運輸機構，用于將對位用敏感元件放置到裝置外殼中；(C)噴嘴，用于將紫外活性粘合劑涂敷到對位用敏感元件上；(d) ー個或多個紫外光發(fā)射器，用于向粘合劑照射可變劑量的紫外線；和(e)控制器，用于改變和控制紫外光發(fā)射器的輸出。圖3所示為與本發(fā)明實施例相關的用于粘合光電元件的典型設備300。如圖3所示，裝置外殼305是固定在平臺或可調底座315上的。外殼305用于容納對位用敏感元件(比如，圖2A中的光電ニ極管210)。如之前所描述的(見，例，圖2A-B)，將紫外活性粘合劑涂敷到對位用敏感元件上。涂敷到對位用敏感元件215上(比如，光電ニ極管)的紫外活性粘合劑可以包含任何之前提到的可在紫外光下固化的粘合劑(見，例，標題為“用于將元件附著到光，電子或光電裝置中的典型方法”的部分)。所述粘合劑可自動涂敷(比如，利用自動化或計算機控制的粘合劑分配設備，以可控量涂敷到預定位置)，或也可人工涂敷所述粘合劑(比如，利用噴嘴或筆狀裝置，所述噴嘴或筆狀裝置具有泵和/或加熱機構，用于使粘合劑流到預定位置更加容易)。在典型實施例中，所述對位用敏感元件(比如，圖2A中的210)可包含至少ー個光接收裝置(比如，光電ニ極管，光纖傳感器，等)或光發(fā)送裝置(比如，激光二極管，LED,等)。在某些實施例中，外殼和對位用敏感元件可互相配合促進校準。由于對位用敏感元件對相對位置變化敏感，在利用紫外線固化所述粘合劑之前，當利用粘合劑將對位用敏感元件210(圖2A)放置到外殼305內的適當位置時，就應該將對位用敏感元件和外殼對準。在為使光電裝置能正確運行并達成目標性能標準而固化所述粘合劑期間和之后，都應該保持所述對準。圖3所示的設備300還包括紫外光發(fā)射器320a_c，用于向粘合劑照射可變劑量的紫外線。每個紫外光發(fā)射器320a，320b和320c都包含光發(fā)射ニ極管和一個或多個透鏡(未顯示)。也可采用可選的紫外光源(比如，文中提到的，點固化燈，泛光燈，紫外光爐，手持設備，紫外固化輸送機，等)和/或不同數(shù)量的光源。如典型方法所述，所述可變劑量紫外光包括第一較低劑量紫外線和第二較高劑量紫外線。在典型實施例中，所述第一較低劑量射線通常足以固化所述粘合劑的外層，而第ニ較高劑量涉嫌則通常足以固化剰余的所述粘合齊U?，F(xiàn)在回到圖2A，所述設備還可包含機械裝置220 (比如，真空夾盤，電動機械臂和插孔，等)，用于將對位用敏感元件210 (比如，光電ニ極管)放置到外殼205或305中(分別參見，圖2A和圖3)。在某些典型實施例中，所述設備還包括分配器(比如，噴嘴，筆狀裝置，等)，正如此前所描述的一祥(見，例，標題為“用于將元件附著到光，電子或光電裝置中的典型方法”的部分)，用于將紫外粘合劑215a-c (圖2A)涂敷到對位用敏感元件210上。用于放置對位用敏感元件(比如，真空夾盤)和粘合劑分配器250的所述機械裝置220可容納在作為紫外光發(fā)射器320a-c (圖3)的相同區(qū)域或工作站內，或不同區(qū)域或工作站內(在此情 況下，可人工或利用自動化運輸器材(比如，傳送機)將第一和第二元件轉移至紫外光發(fā)射器320a_c的區(qū)域)。安裝和組裝設備最好也與紫外光發(fā)射器320a_c處于同一工作區(qū)，因此沒有必要在粘合劑涂敷和紫外線照射之間轉移或移動所述元件。再次回到圖2A，放置對位用敏感元件的機械裝置220可通過機械，電子和/或計算的方式控制?？捎傻鬃?60和輸送管255向分配器250輸送粘合劑(和，催化劑，如果有必要)。盡管未在圖2A中顯示，分配器230可通過不止一個輸送管獲得粘合剤。底座260可包含一個或多個存儲容器(未顯示)和/或ー個或多個泵(未顯示)。所述存儲容器用于存儲粘合劑(或，催化劑)，而所述泵則用于向分配器250輸送粘合劑(或，催化劑)。ー個或多個所述存儲容器和輸送管255可配備有加熱裝置和/或隔離裝置來在應用于一個或多個元件時維持適當?shù)氖褂脺囟?。或者，分配?50可以是噴嘴，針，噴霧器，或其他本技術領域適用的分配器。分配器250可由人工或電腦控制，其中所述粘合劑可自動涂敷到對位用敏感元件210—個或多個預定位置上。同樣，分配器底座260可連接至電腦(未顯示)，和/或粘合劑分配設備還可包括導向器或框架，用于為在預定位置上向涂敷對位用敏感元件210，在噴嘴或其他粘合劑分配器向預定位置移動或遠離預定位置時，移動和保持噴嘴或其他粘合劑分配器。在某些實施例中，有必要在向對位用敏感元件210涂敷粘合劑之前將ー種或多種混合物或成分組合。比如，某些環(huán)氧樹脂和/或丙烯酸樹脂可包含粘合劑和催化劑。必須在放置或涂敷在元件上之前或同時將所述粘合劑和催化劑混合。在這類實施例中，分配器250可具有多個分區(qū)，用于容納各種粘合劑成分，并提供預定量的各種成分來正確的激活粘合剤?，F(xiàn)在回到圖5A，在一個實施例中，所述設備可包括控制器540，用于改變和控制紫外光源(比如，圖3所示LED320a-c)的輸出?？刂破?40可控制多個通道，每個通道都能提供來自同一或不同光源的相同或不同波長或波段和/或劑量的光(比如，利用分光器或分色鏡來分離不同波長或波段的光)，(比如，圖3所示的LED320a-c)。比如，圖5A所示的控制器540控制四個通道545a-d。所述四個通道545a_d用于向對位用敏感元件210 (圖2A)照射四束光纖?？刂破?40還可包含紫外光源控制面板(比如，圖5A中550)。比如，圖5A所示的紫外光源控制面板包含四個子面板，用于有效地為單一光源的各通道，分光器或鰭狀組件充當通斷開關，和/或可從所述紫外光源選擇可用的波長或波段并控制光源所提供的光的強度和/或劑量(比如，圖3中LED320a-c)。控制器540還可包含功能按鈕F1-F5555a_e。功能按鈕F1_F5 555a_e用于在紫光線照射配置中選擇對應的步驟。比如，所述紫外照射可漸漸啟動并隨后提升到四個附加階段(F2-F5)，雖然其中每ー個都能分別提供較 低或較高前一階段強度的紫外照射，但是至少有ー個附加階段(F2-F5)高于第一階段Fl.
在典型的實施例中，如圖5B所示，所述設備可包含電流控制器580。所述電流控制器580配有顯示裝置，用于顯示通過各通道輸送至紫外光源的電流。比如，數(shù)字顯示器585可以反映施加到紫外光源的最大電流的百分比(比如，20.0%)?；蛘?，數(shù)字顯示器585還可以反映紫外光源的照射時間長度。按鈕592可用作規(guī)劃控制器580或施加電流到光源的起止開關。按鈕594，596和598可分別用作模式鑒別和/或程序開關，和時間增量増加和減少計數(shù)器。典型的收發(fā)器
圖6A所示為適用于本發(fā)明實施例的典型收發(fā)器。圖6A所示的收發(fā)器為在R0SA610中配備有光電ニ極管612的雙向收發(fā)器。由光纖630運送的光進入外殼605并隨后由反射鏡或分光器640反射至光電ニ極管612。光電ニ極管將接受的光轉化為電信號，隨后電信號在網(wǎng)絡中的其他地方由電子裝置接收。來自網(wǎng)絡中另外裝置的電信號在插腳620被接收并由發(fā)射器650 (具有激光二極管)轉換為光信號655。所述光信號655具有不同于反射鏡/分光器640反射光的波長并可因此穿過反射鏡/分光器640，并由光纖630輸送至光網(wǎng)絡中的其他元件。圖6B所示為適用于本發(fā)明實施例的可選收發(fā)器。圖6B所示的收發(fā)器包括具有TOSA的三向BOSA和兩片ROSA。在本實施例中，來自光纖630的光進入外殼605，之后部分具有第一波長的光從反射鏡或分光鏡642被反射，經(jīng)過反射鏡644的再次反射后由第一R0SA611中的光電ニ極管接收。同樣，來自光纖630且具有第二波長的光進入外殼605,從第二反射鏡646被反射，經(jīng)過反射鏡648的再次反射后由第二 R0SA612中的第一光電ニ極管接收。發(fā)射器625發(fā)送由在插腳620接收到的電信號轉換而來的光信號628.光信號628在R0SA611和612之間傳送，隨后進入光纖630用于傳輸至網(wǎng)絡中的其他元件。實例
將兩種粘合劑的樣品(即，ABLELUX AA50T and EPOTEK 353ND)涂敷至光電ニ極管，將ABLELUX AA50T涂敷在光電ニ極管的外壁用于預定位，而對于EPO-TEK 353ND,則將其涂敷在ABLELUX AA50T的外部空隙中用作加強固定。通過真空夾盤將光電ニ極管放進金屬外殼中用于光電收發(fā)器。將在金屬外殼內的對位用敏感兀件(比如，光電ニ極管)與輸送光信號的光纖對齊。測量光電ニ極管接收光信號時的輸出電流。在確定最大輸出電流后，將較低強度紫外線照射至ABLELUX AA50T粘合劑(比如，將接近500mA的電流施加到用于提供所述劑量輻射的LED上)5秒左右來固化混合粘合劑的外層。隨后，持續(xù)地向粘合劑施加第二較高強度的輻射(比如，接近800mA)5秒鐘左右來固化剰余混合粘合剤。隨后再次測量輸出電流。將更多的EPO-TEK 353ND粘合劑填入TO和底座之間的縫隙中，隨后加熱裝置來固化額外的粘合劑。此方法已經(jīng)在成千上萬的裝置上重復過了。上述兩階段固化方法在粘合劑固化期間提供了對光電ニ極管的穩(wěn)定放置和對位。對于測試過的收發(fā)器，輸出電流允許的最大變化為0. 02mA。但是，兩部紫外粘合劑固化過程之后的輸出電流變化平均值大致為0. 005mA。利用本兩階段固化方法從2400個樣品単位中得出可接收設備良率為90. 7%，同時其他類似的ー階段固化方法得出的裝置良率為84%，輸出電流變化則為0. 02 mA或更高。
此外，上述固化方法降低了有效固化粘合劑所需的總時間。比如，雖然先前的一歩固化方法以單ー強度施加輻射(以單一電流施加到光源)的時間為15秒，但本例子此過程的總固化時間為10秒。圖解和說明已經(jīng)詳細展示了前述的本發(fā)明的特殊實施例。本公開并不限于前述實施例，并且很明顯，也可以鑒于以上所述的技術，對本發(fā)明進行修改和變更。本文選定實施例并對其進行描述，以便最精確地闡述本發(fā)明的原理及它的實際應用，從而使所屬專業(yè)技術領域的其他人員能最大程度的利用本發(fā)明及帶有各種修改的實施例，以適用于預期的特殊用途。即，由添加至此的權利要求和它們的等效敘述所定義的本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種將元件附著到光，電或光電裝置的方法，包括a)將紫外活性粘合劑涂敷在裝置的對位用敏感器件上山)將對位用敏感元件放置到裝置內，所述裝置附著于可調底座上；c)將較足夠固化粘合劑外層的第一較低強度紫外線照射至粘合剤；和d)再施加足夠固化剰余厚度粘合劑的第二較高強度紫外線。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，照射每ー份第一強度紫外線和第二強度紫外線包含向至少ー個LED提供足夠大的電流或功率，致使至少ー個LED分別以較高和較低強度發(fā)射出紫外光。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一電流大概為IO-IOOmA,第二電流大概為25_200mA，且第二電流大于第一電流。
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，照射所述第一強度紫外光的時間持續(xù)大約1-15秒。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，照射所述第二強度紫外光的時間持續(xù)大約1-15秒。
6.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，照射所述第一和第二強度紫外光的總時間持續(xù)大約3-25秒。
7.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，對位用敏感元件包含光電ニ極管。
8.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，還包括將所述對位用敏感元件放置到金屬外殼中。
9.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，還包括在將對位用敏感元件放置到裝置中后且在照射第一強度射線之前，在監(jiān)控所述對位用敏感元件的輸出參數(shù)的同時調整所述裝置的位置。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在干，還包括確定所述參數(shù)的最大值，并在輸出參數(shù)達到最大值時照射所述第一強度紫外線。
11.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述粘合劑包含紫外活性環(huán)氧樹脂。
12.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述第一強度的最小密度為50mff/cm2左右。
13.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述裝置為光電收發(fā)器。
14.ー種附著光，電，或光電元件的設備，包括a)用于固定裝置外殼的可調底座；b)可控的機械裝置，用于將對位用敏感元件放置到裝置中；c)噴嘴，用于將紫外活性粘合劑涂敷到所述對位用敏感元件上；d) —個或多個紫外光發(fā)射器，用于向所述粘合劑照射可變強度的紫外線；和e)控制器，用于改變和控制所述紫外光發(fā)射器的輸出。
15.根據(jù)權利要求14所述的設備，其特征在于，所述控制器包含多個通道。
16.根據(jù)權利要求15所述的設備，其特征在于，所述控制器通過各個通道獨立控制所述光發(fā)射器輸出的波長和強度。
17.根據(jù)權利要求15所述的設備，其特征在于，還包括顯示器，用于顯示通過各個通道提供給紫外光發(fā)射器的電流。
18.根據(jù)權利要求14所述的設備，其特征在于，可變強度的紫外線包含第一較低強度紫外線和第二較高強度紫外線。
19.根據(jù)權利要求14所述的設備，其特征在于，對位用敏感元件包含至少ー個光電ニ極管。
20.根據(jù)權利要求14所述的設備，其特征在于，所述粘合劑為紫外活性環(huán)氧樹脂。
全文摘要
本發(fā)明的使用可變功率紫外線固化粘合劑提高對位精度的方法披露了附著光電元件到光，電或光電裝置的方法和設備。將紫外活性粘合劑涂敷在裝置的對位用敏感器件上。將較足夠固化粘合劑外層的第一較低強度紫外線照射至粘合劑。隨后再施加足夠固化剩余厚度粘合劑的第二較高強度紫外線。本發(fā)明的方法和設備有利地減少或消除了粘合劑固化過程期間元件的位置變化。本方法和設備考慮到了更短的粘合劑固化總時間，在粘合劑固化過程中提供穩(wěn)定的定位，和使產(chǎn)量提高和減少浪費成為可能。
文檔編號B05D3/06GK102829050SQ201210268209
公開日2012年12月19日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權日2011年9月27日
發(fā)明者賴成軍 申請人:索爾思光電(成都)有限公司