(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910937680.2
(22)申请日 2019.09.30
(71)申请人 武汉东飞凌科技有限公司
地址 430000 湖北省武汉市东湖新技术开
发区流芳园南路9号光谷电子工业园3
号厂房2楼2-201室
(72)发明人 龚成文 温永阔 胡靖
(74)专利代理机构 武汉河山金堂专利事务所
(普通合伙) 42212
代理人 胡清堂
(51)Int.Cl.
G01B 11/27(2006.01)
(54)发明名称适用于TO46光电子元器件的封帽同心度测量方法(57)摘要本发明针对现有技术中均无有效手段对芯片光敏面相对于透镜中心位置进行测量的技术问题，提出一种适用于TO46光电子元器件的封帽同心度测量方法，该方法是基于CCD镜头通过同轴光透过透镜照射可以很清楚的看到TO46产品封帽 后的芯片光敏面，再搭配测量系统，通过不同透镜的放大倍率进行换算，就可以完成对芯片光敏面相对于透镜位置度的测量的设计思路来完成的。该方法解决了目前TO46产品封帽同心度无法测量的问题，给TO46产品封帽提供一个直观的调机指标，提高了产品生产的成品率，保证了产品在信号传输过程中不会出现回损或灵敏度
不合格的问题。权利要求书1页 说明书5页 附图2页CN 110657759 A 2020.01.07
C N 110657759
A
1.一种适用于TO46光电子元器件的封帽同心度测量方法，其特征在于：所述封帽同心度测量方法包括以下步骤：
S1，测量透过透镜成像后的TO46产品的芯片光敏面直径；
S2，根据TO46产品规格书已知的实际芯片光敏面直径和步骤S1中测得的芯片光敏面直径求得该TO46产品的管帽透镜放大比例；
S3，测量透过透镜成像后的TO46产品的管帽透镜光斑中心到芯片光敏面圆心的距离；S4，将步骤S3中
测得的管帽透镜光斑中心到芯片光敏面圆心的距离使用步骤S2中求得的管帽透镜放大比例进行换算，即得出TO46产品的芯片光敏面到透镜中心的实际距离。
2.根据权利要求1所述的一种适用于TO46光电子元器件的封帽同心度测量方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括：
S11，将成品TO46产品固定放置于影像测量仪CCD或高倍视频显微镜下；
S12，扭动影像测量仪CCD或高倍视频显微镜的镜头高度来调整焦距，直到镜头看到的所述TO46产品的芯片光敏面最清晰为止，并测量此时的芯片光敏面直径。
3.根据权利要求2所述的一种适用于TO46光电子元器件的封帽同心度测量方法，其特征在于：所述步骤S11中将成品TO46产品的管帽朝上固定设置。
4.根据权利要求2所述的一种适用于TO光电子元器件的封帽同心度测量方法，其特征在于：所述步骤S12中影像测量仪CCD或高倍视频显微镜的光线为同轴光线。
5.根据权利要求1所述的一种适用于TO光电子元器件的封帽同心度测量方法，其特征在于：所述步骤S3的具体包括：
S31，在同轴光线下调整影像测量仪CCD或高倍视频显微镜的镜头高度来调整焦距，使影像最清晰；
S32，通过影像测量仪CCD的画圆功能或高倍视频显微镜的圆心距测量功能得到透镜中心，并通过坐标系功能以透镜中心建立坐标系；
S33，重新调整影像测量仪CCD或高倍视频显微镜的镜头焦距，使透镜下的芯片光敏面最清晰，得到光敏圆，即可得到芯片光敏面相对于管帽透镜中心的距离。
6.根据权利要求1所述的一种适用于TO46光电子元器件的封帽同心度测量方法，其特征在于：还包括步骤S5：根据步骤S4中得到的芯片光敏面到透镜中心的实际距离调整自动封帽机的封焊位置，以满足TO46产品封帽同心度要求。
权 利 要 求 书1/1页CN 110657759 A
适用于TO46光电子元器件的封帽同心度测量方法
技术领域
[0001]本发明属于光通信行业，涉及光电子元器件同轴封装技术领域，具体涉及一种适用于TO46光电子元器件在同轴封装中对封帽同心度的测量方法。
背景技术
[0002]在TO系列产品中，采用同轴封装封帽后的产品要求对芯片光敏面(即芯片上光信号接收区域)相对于透镜中心位置有严格的要求，以便满足光信号传输过程中的灵敏度要求和回损要求。然而对于TO46产品而言，由于其整个管座都被管帽包裹，无法直接测量管座相对于管帽的同心度，这样就不能直观的确认该TO46产品的封帽位置是否合格，对后续信号传输是否有影响，尤其对于高速率的产品，由于存在芯片激光面偏心回损的要求，在前面芯片固晶保证偏心后，必须保证后续封帽的同心度，才能满足正常信号传输的性能要求。目前，针对TO46产品，行业内均无有效手段对芯片光敏面相对于透镜中心位置进行测量，完全依靠自动封帽机的机械精度来保障，这样是不能监控实际的芯片光敏面相对于透镜中心位置的，存在整批产品因封偏导致灵敏度不合格的风险，或由于光敏面与透镜同轴导致回损不合格的风险。
发明内容
[0003]针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种适用于TO46光电子元器件的封帽同心度测量方法，该方法解决了目前TO46产品封帽同心度无法测量的问题，给TO46产品封帽提供一个直观的调机指标，提高了产品生产的成品率，保证了产品在信号传输过程中不会出现回损或灵敏度不合格的问题。
[0004]经过实践研究发现，CCD镜头通过同轴光透过透镜照射可以很清楚的看到TO46产品封帽后的芯片光敏面，再搭配测量系统，理论上就可以完成对芯片光敏面相对于透镜位置度的测量。但是不同的透镜
有着不同的折射率和放大倍率，这导致了通过透镜光敏面的成像尺寸会与光敏面实际尺寸有一定倍率关系，因此正常测量出来的尺寸并不准确，这个倍率必须换算出来才能确保测量结果的准确性。
[0005]根据上述设计思路，本发明实现其技术目的所采用的具体技术方案是：[0006]一种适用于TO46光电子元器件的封帽同心度测量方法，包括以下步骤：[0007]S1，测量透过透镜成像后的TO46产品的芯片光敏面直径；
[0008]S2，根据TO46产品规格书已知的实际芯片光敏面直径和步骤S1中测得的芯片光敏面直径求得该TO46产品的管帽透镜放大比例；
[0009]S3，测量透过透镜成像后的TO46产品的管帽透镜光斑中心到芯片光敏面圆心的距离；
[0010]S4，将步骤S3中测得的管帽透镜光斑中心到芯片光敏面圆心的距离使用步骤S2中求得的管帽透镜放大比例进行换算，即得出TO46产品的芯片光敏面到透镜中心的实际距离。
[0011]优选的，所述步骤S1具体包括：
[0012]S11，将成品TO46产品固定放置于影像测量仪CCD或高倍视频显微镜下；
[0013]S12，扭动影像测量仪CCD或高倍视频显微镜的镜头高度来调整焦距，直到镜头看到的所述TO46产品的芯片光敏面最清晰为止，并测量此时的芯片光敏面直径；
[0014]优选的，所述步骤S11中将成品TO46产品的管帽朝上固定设置在特定夹具中。[0015]优选的，所述步骤S12中影像测量仪CCD或高倍视频显微镜的光线为同轴光线。[0016]优选都，所述步骤S3的具体包括：
[0017]S31，在同轴光线下调整影像测量仪CCD或高倍视频显微镜的镜头高度来调整焦距，使影像最清晰；
[0018]S32，通过影像测量仪CCD的画圆功能或高倍视频显微镜的圆心距测量功能，将透镜中心画出来，并通过坐标系功能以透镜中心建立坐标系；
[0019]S33，重新调整影像测量仪CCD或高倍视频显微镜的镜头焦距，使透镜下的芯片光敏面最清晰，再将芯片光敏的圆画出来，这时芯片光敏面相对于管帽透镜中心的距离就可以显示出来。
[0020]上述技术方案中根据步骤S4中得到的芯片光敏面到透镜中心的实际距离来调整自动封帽机的封焊位置，使得TO46产品的封帽同心度满足要求。
[0021]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0022]本发明提供的一种适用于TO46光电子元器件的封帽同心度测量方法，打破了现有技术中完全依靠自动封帽机的机械精度来保障封帽同心度的现状，通过影像测量仪CCD或高倍视频显微镜透过透镜照射
可以很清楚的看到TO46产品封帽后的芯片光敏面，搭配其测量系统，测量出透过透镜成像后的TO46产品的芯片光敏面直径，进而得出该TO46产品的管帽透镜放大比例，再测量出透过透镜成像后的TO46产品的管帽透镜光斑中心到芯片光敏面圆心的距离，根据前述放大比例即可换算出TO46产品的芯片光敏面到透镜中心的实际距离，这样就得到了芯片光敏面相对于透镜中心的位置偏移量，根据此位置偏移量再去调整自动封帽机的封焊位置，可以保证TO46产品封帽的同心度完全满足要求，避免了TO46产品因为封帽同心度不合格而造成的信号传输过程中灵敏度不良和回损不良。此外，本发明提供的测量方法仅依靠本领域常用的影像测量仪CCD或高倍视频显微镜就可以完成，具有简单实用的、可操作性强的优势。
附图说明
[0023]图1为本发明适用于TO46光电子元器件的封帽同心度测量方法的流程图。[0024]图2为本发明适用于TO46光电子元器件的封帽同心度测量方法中步骤S1的分步骤流程图。
[0025]图3为本发明适用于TO46光电子元器件的封帽同心度测量方法中步骤S3的分步骤流程图。
具体实施方式
[0026]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明进一步详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，
并不用于限定本发明。
[0027]本发明提供的一种适用于TO46光电子元器件的封帽同心度测量方法，所述测量方法过程如图1所示，包括以下步骤：
[0028]S1，测量透过透镜成像后的TO46产品的芯片光敏面直径；
[0029]S2，计算出该TO46产品的管帽透镜放大比例；
[0030]S3，测量透过透镜成像后的TO46产品的管帽透镜光斑中心到芯片光敏面圆心的距离；
[0031]S4，将步骤S3中测得距离使用步骤S2中求得的放大比例进行换算，即得出TO46产品的芯片光敏面到透镜中心的实际距离；
[0032]S5，根据步骤S4中得到的芯片光敏面到透镜中心的实际距离调整自动封帽机的封焊位置，保证TO46产品封帽同心度满足要求。
[0033]具体的，如图2所示，所述步骤S1的具体过程为：
[0034]S11，将成品TO46产品的管帽向上固定放置于影像测量仪CCD或高倍视频显微镜下，使用特定的
夹具固定，将影像测量仪CCD或高倍视频显微镜的光线调整为同轴光线；[0035]S12，扭动影像测量仪CCD或高倍视频显微镜的镜头高度来调整焦距，直到镜头看到的所述TO46产品的芯片光敏面最清晰为止，此时测量透过透镜成像后的TO46产品的芯片光敏面直径。
[0036]具体的，上述方案中所述步骤S2的具体过程为：根据TO46产品规格书已知的实际芯片光敏面直径和步骤S1中测得的芯片光敏面直径求得该TO46产品的管帽透镜放大比例；[0037]具体的，如图3所示，所述步骤S3的具体过程为：
[0038]S31，在同轴光线下调整影像测量仪CCD或高倍视频显微镜的镜头高度来调整焦距，使影像最清晰；
[0039]S32，此时，通过影像测量仪CCD的画圆功能或高倍视频显微镜的圆心距测量功能，将透镜中心画出来，并通过坐标系功能以透镜中心建立坐标系；
[0040]S33，重新调整影像测量仪CCD或高倍视频显微镜的镜头焦距，使透镜下的芯片光敏面最清晰，再将芯片光敏的圆画出来，这时芯片光敏面相对于管帽透镜中心的距离或者芯片光敏面相对于管帽透镜中心的X、Y坐标偏移量就可以显示出来。
[0041]具体的，上述方案中所述步骤S4的具体过程为：将步骤S3中测得的管帽透镜光斑中心到芯片光敏
面圆心的距离或X、Y坐标偏移量使用步骤S2中求得的管帽透镜放大比例进行换算，即得出TO46产品的芯片光敏面到透镜中心的实际距离或者实际的坐标位置偏移量；
[0042]通过上述测量方法测量出芯片光敏面到透镜中心的实际距离或实际的坐标位置偏移量后，根据得到的芯片光敏面到透镜中心的实际距离或坐标位置偏移量再来调整自动封帽机的封焊位置即可保证TO46产品的同心度满足要求。
[0043]上述测量方法中由于每种型号的TO46产品管帽透镜的比例值是固定的，因此拿出一种型号的一件产品进行一次换算，后续使用该型号的产品管帽都可以按照该比例进行换算，使用本发明的测量方法对一种型号的TO46产品进行一次测量，调整好自动封帽机的封焊位置，后续该型号的TO46产品直接使用已调整好的自动封帽机即可。
[0044]下面分别通过列举采用影像测量仪CCD和高倍视频显微镜来测量TO46产品的封帽
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