CN111200909B - 扫描微镜的封装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种扫描微镜的封装结构，包括底座，所述底座上端设置凹腔，一印制电路板放置在底座上端，所述印制电路板中部设置供光穿过的过孔，所述印制电路板上位于过孔的左、右侧对称设置两个安装孔，各安装孔中分别固定设置有磁铁，各磁铁的下端抵住底座凹腔腔底，一扫描微镜芯片固定在印制电路板的下端面，所述扫描微镜芯片的反射镜面位于印制电路板过孔的下方，所述印制电路板的上端设有一排线端子，一端盖盖在印制电路板的上端，将印制电路板、磁铁压住，通过螺栓将端盖、印制电路板、底座固定在一起，所述端盖上设有通光孔与印制电路板的过孔对应。其结构简单稳定，封装简单快捷，封装的一致性好，且两块磁铁的定位好。

Description

扫描微镜的封装结构
技术领域
本发明涉及光谱仪的技术领域，特别涉及一种扫描微镜的封装结构。
背景技术
红外光谱仪中运用扫描微镜，使单管探测器代替了传统价格昂贵的阵列探测器，扫描微镜的体积小、成本低，可缩小光谱仪的体积。目前的扫描微镜是采用上、下两块印制电路板，下印制电路板固定在微镜座下端，扫描微镜芯片固定在上印制电路板上，上印制电路板、微镜座及下印制电路板由排针依次穿过后通过焊锡固定在一起。微镜座上安装有两块磁铁，两块磁铁分别位于上印制电路板的左、右两侧。这种封装结构复杂且不稳定，封装的步骤多，降低了加工效率。上印制电路板、微镜座及下印制电路板之间的连接也不稳定，封装的一致性也差，不适合产品的批量化生产。而且，下印制电路板呈外露状态，下印制电路板没有保护，长期使用，下印制电路板中的线路容易遭到损坏，影响了光谱仪的正常工作。同时，两块磁铁位于上印制电路板的两端，磁铁距微镜芯片的距离较远，会出现磁力不够的情况，由此增大了扫描微镜芯片的驱动电压，增加了外部电路负载。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种扫描微镜的封装结构，其简单稳定，封装简单快捷，增加了加工效率。且封装的一致性好，适于批量化生产，印制电路板的保护也好，延长了印制电路板的使用寿命。两块磁铁的定位好，减小了外部电路的负载。
本发明的技术方案是：一种扫描微镜的封装结构，包括底座，所述底座上端设置凹腔，一印制电路板放置在底座上端，所述印制电路板中部设置供光穿过的过孔，所述印制电路板上位于过孔的左、右侧对称设置两个安装孔，各安装孔中分别固定设置有磁铁，各磁铁的下端抵住底座凹腔腔底，一扫描微镜芯片固定在印制电路板的下端面，所述扫描微镜芯片的反射镜面位于印制电路板过孔的下方，所述印制电路板的上端设有一排线端子，一端盖盖在印制电路板的上端，将印制电路板、磁铁压住，通过螺栓将端盖、印制电路板、底座固定在一起，所述端盖上设有通光孔与印制电路板的过孔对应。
所述底座凹腔的前、后腔壁均设有一限位凸起，各限位凸起的左、右端与凹腔的左、右腔壁之间留有缺口，两个安装孔中的磁铁的下端分别***缺口中，并抵住底座凹腔的腔底。
所述端盖的下端对称设有两个让位槽，两个安装孔中的磁铁的上端分别对应***端盖的两个让位槽中。
所述端盖上设有与排线端子对应用于让位排线端子的让位孔。
所述印制电路板的过孔宽度小于扫描微镜芯片的宽度，印制电路板上过孔中段的孔宽大于扫描微镜芯片反射镜面的宽度，所述印制电路板的过孔的前后端的孔宽小于其中段的孔宽，便于印制电路板连接扫描微镜芯片。
所述印制电路板下端面通过粘接固定扫描微镜芯片，所述扫描微镜芯片通过金线焊接与印制电路板的触点电连接。
所述印制电路板的上端面通过焊盘与排线端子电连接。
所述扫描微镜芯片包括框架、反射镜面，所述反射镜面位于框架中通过连接梁连接，所述反射镜面与框架之间设置镂空间隙。
采用上述技术方案：包括底座，所述底座上端设置凹腔，一印制电路板放置在底座上端，所述印制电路板中部设置供光穿过的过孔，所述印制电路板上位于过孔的左、右侧对称设置两个安装孔，各安装孔中分别固定设置有磁铁，各磁铁的下端抵住底座凹腔腔底，一扫描微镜芯片固定在印制电路板的下端面，所述扫描微镜芯片的反射镜面位于印制电路板过孔的下方，所述印制电路板的上端设有一排线端子，一端盖盖在印制电路板的上端，将印制电路板、磁铁压住，通过螺栓将端盖、印制电路板、底座固定在一起，所述端盖上设有通光孔与印制电路板的过孔对应。封装时，将两块磁铁***底座的凹腔中抵住凹腔腔底，并将印制电路板盖在底座的上端，使两块磁铁分别固定在印制电路板的两个安装孔中。之后再将端盖盖在印制电路板上端，通过螺栓将端盖、印制电路板、底座固定在一起即完成封装。该封装的结构简单，零部件少，且封装简单快捷，大大减少了装配步骤，提高了生产效率。同时，印制电路板与底座的连接也稳定，封装的一致性好，适于批量化生产。且印制电路板位于端盖及底座之间，由此形成了对印制电路板的保护，防止了印制电路板的外露，印制电路板上的线路保护更好，延长了印制电路板的使用寿命，保证了光谱仪的正常工作。印制电路板上的过孔不仅具有通光的作用，还可保证扫描微镜芯片反射镜面的正常摆动。而且，两块磁铁位于印制电路板的安装孔中，不仅磁铁的定位好，磁铁与扫描微镜芯片之间的距离稳定，还缩短了磁铁与扫描微镜芯片之间的距离，保证了两个磁铁之间足够的磁力，由此降低了扫描微镜芯片的驱动电压，减小了外部电路的负载。
所述底座凹腔的前、后腔壁均设有一限位凸起，各限位凸起的左、右端与凹腔的左、右腔壁之间留有缺口，两个安装孔中的磁铁的下端分别***缺口中，并抵住底座凹腔的腔底。两个磁铁在底座上的固定简单，直接将磁铁下端卡在限位凸起左右端的缺口中即可，磁铁在底座上也有可靠的固定。
所述端盖的下端对称设有两个让位槽，两个安装孔中的磁铁的上端分别对应***端盖的两个让位槽中。通过端盖的让位槽，不仅避免了磁铁与端盖的干涉，也形成了对磁铁上端的定位，使得磁铁的定位更好。
所述端盖上设有与排线端子对应用于让位排线端子的让位孔。排线端子位于端盖的让位孔中，让位孔避免了排线端子与端盖干涉的情况。
所述印制电路板上的过孔宽度小于扫描微镜芯片的宽度，可保证扫描微镜芯片在印制电路板上的连接固定。印制电路板上过孔中段的孔宽大于扫描微镜芯片反射镜面的宽度，可保证扫描微镜芯片反射镜面的正常摆动。所述印制电路板上过孔的前后端的孔宽小于其中段的孔宽，可增大印制电路板与扫描微镜芯片连接的面积，便于印制电路板连接扫描微镜芯片。
所述印制电路板下端面通过粘接固定扫描微镜芯片，所述扫描微镜芯片通过金线焊接与印制电路板的触点电连接。印制电路板环绕其中部过孔的外周与扫描微镜芯片反射镜面外周的框架粘接固定，印制电路板与扫描微镜芯片的固定简单稳定。
所述印制电路板的上端面通过焊盘与排线端子电连接，可保证印制电路板与排线端子之间电路的接通。
所述扫描微镜芯片包括框架、反射镜面，所述反射镜面位于框架中通过连接梁连接，所述反射镜面与框架之间设置镂空间隙。通过镂空间隙与连接梁保证了反射镜面工作时的正常摆动。
本扫描微镜的封装结构简单稳定，封装简单快捷，提高了生产效率。同时，印制电路板与底座的连接也稳定，封装的一致性好，适于批量化生产。且印制电路板的保护也好，防止了印制电路板的外露，延长了印制电路板的使用寿命，保证了光谱仪的正常工作。而且，两块磁铁的安装也稳定可靠、定位好，磁铁与扫描微镜芯片之间的距离小，保证了两个磁铁之间足够的磁力，降低了扫描微镜芯片的驱动电压，减小了外部电路的负载。
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为印制电路板的结构示意图；
图4为底座的结构示意图；
图5为底座上缺口与限位凸起的结构示意图；
图6为端盖的结构示意图；
图7为端盖上让位槽与通光孔的结构示意图；
图8为扫描微镜芯片的结构示意图；
图9为扫描微镜芯片、排线端子与印制电路板配合的示意图；
图10为图9的A向视图。
附图中，1为底座，1-1为凹腔，1-2为限位凸起，1-3为缺口，2为印制电路板，2-1为安装孔，2-2为过孔，3为端盖，3-1为让位孔，3-2为让位槽，3-3为通光孔，4为磁铁，5为排线端子，6为扫描微镜芯片，6-1为反射镜面，6-2为连接梁，6-3为框架，7为螺栓。
具体实施方式
参见图1至图10，一种扫描微镜的封装结构，包括底座1，所述底座1上端设置凹腔1-1，一印制电路板2放置在底座1上端。所述印制电路板2中部设置供光穿过的过孔2-2，所述印制电路板2上位于过孔2-2的左、右侧对称设置两个安装孔2-1，各安装孔2-1中分别固定设置有磁铁4。所述底座1凹腔1-1的前、后腔壁均设有一限位凸起1-2，各限位凸起1-2的左、右端与凹腔1-1的左、右腔壁之间留有缺口1-3，两个安装孔2-1中的磁铁4的下端分别***缺口1-3中，并抵住底座1凹腔1-1的腔底。两个磁铁4在底座1上的固定简单，直接将磁铁4下端卡在限位凸起1-2左右端的缺口1-3中即可，磁铁4在底座1上也有可靠的固定。一扫描微镜芯片6通过粘接固定在印制电路板2的下端面，所述扫描微镜芯片6通过金线焊接与印制电路板2的触点电连接。所述扫描微镜芯片6包括框架6-3、反射镜面6-1，所述反射镜面6-1位于框架6-3中通过连接梁6-2连接，所述反射镜面6-1与框架6-3之间设置镂空间隙。通过镂空间隙与连接梁6-2保证了反射镜面6-1工作时的正常摆动。扫描微镜芯片6的框架6-3与印制电路板2过孔2-2的外周粘接固定，印制电路板2与扫描微镜芯片6的固定简单稳定。所述扫描微镜芯片6的反射镜面6-1位于印制电路板2过孔2-2的下方，底座1的凹腔1-1形成了工作时对反射镜面6-1轻微摆动的让位。所述印制电路板2上的过孔2-2宽度小于扫描微镜芯片6的宽度，可保证扫描微镜芯片6在印制电路板2上的粘接固定。印制电路板2上过孔2-2中段的孔宽大于扫描微镜芯片6反射镜面6-1的宽度，可保证扫描微镜芯片6反射镜面6-1的正常摆动。所述印制电路板2上过孔2-2的前后端的孔宽小于其中段的孔宽，可增大印制电路板2与扫描微镜芯片6粘接的面积，便于印制电路板2粘接固定扫描微镜芯片6。所述印制电路板2的上端通过焊盘电连接排线端子5，印制电路板2通过排线端子5与光谱仪的电路接通。一端盖3盖在印制电路板2的上端，将印制电路板2、磁铁4压住，通过螺栓7依次穿过端盖3、印制电路板2与底座1上设置的螺纹孔螺纹配合，将端盖3、印制电路板2、底座1固定在一起。端盖3与印制电路板2分别设有供螺栓7穿过的安装过孔，所述端盖3上设有通光孔3-3与印制电路板2的过孔2-2对应，使光可穿过通光孔、过孔后照到反射镜面6-1上。端盖3与底座1均由塑料制作而成，所述端盖3的下端对称设有两个让位槽3-2，两个磁铁4的上端分别对应***端盖3的两个让位槽3-2中。通过端盖3的让位槽3-2，不仅避免了磁铁4与端盖3的干涉，也形成了对磁铁4上端的定位，使得磁铁4的定位更好。
封装时，将两块磁铁4***底座1凹腔1-1的缺口1-3中抵住凹腔1-1腔底，并将印制电路板2盖在底座1的上端，使两块磁铁4分别固定在印制电路板2的两个安装孔2-1中。之后再将端盖3盖在印制电路板2的上端，使两块磁铁4的上端***端盖3的让位槽3-2中。最后通过螺栓7穿过端盖3、印制电路板2上的安装过孔与底座1上的螺纹孔螺纹配合，由此便可将端盖3、印制电路板2、磁铁4、底座1固定在一起，即完成封装。该封装的结构简单，零部件少，且封装简单快捷，大大减少了封装步骤，增加了加工效率。同时，印制电路板2与底座1的连接也稳定，装配的一致性好，适于批量化生产。且印制电路板2位于端盖3及底座1之间，由此形成了对印制电路板2的保护，防止了印制电路板2的外露，印制电路板2上的线路保护更好，延长了印制电路板2的使用寿命，保证了光谱仪的正常工作。而且，两块磁铁4位于印制电路板2的安装孔2-1中，不仅磁铁4的定位好，磁铁4与扫描微镜芯片6之间的距离稳定，还缩短了磁铁4与扫描微镜芯片6之间的距离，保证了两个磁铁4之间足够的磁力，由此降低了扫描微镜芯片6的驱动电压，减小了外部电路的负载。

Claims (8)

1.一种扫描微镜的封装结构，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）上端设置凹腔（1-1），一印制电路板（2）放置在底座（1）上端，所述印制电路板（2）中部设置供光穿过的过孔（2-2），所述印制电路板（2）上位于过孔（2-2）的左、右侧对称设置两个安装孔（2-1），各安装孔（2-1）中分别固定设置有磁铁（4），各磁铁（4）的下端抵住底座（1）凹腔（1-1）腔底，一扫描微镜芯片（6）固定在印制电路板（2）的下端面，所述扫描微镜芯片（6）的反射镜面（6-1）位于印制电路板（2）过孔（2-2）的下方，所述印制电路板（2）的上端设有一排线端子（5），一端盖（3）盖在印制电路板（2）的上端，将印制电路板（2）、磁铁（4）压住，通过螺栓（7）将端盖（3）、印制电路板（2）、底座（1）固定在一起，所述端盖（3）上设有通光孔（3-3）与印制电路板（2）的过孔（2-2）对应。
2.根据权利要求1所述的扫描微镜的封装结构，其特征在于：所述底座（1）凹腔（1-1）的前、后腔壁均设有一限位凸起（1-2），各限位凸起（1-2）的左、右端与凹腔（1-1）的左、右腔壁之间留有缺口（1-3），两个安装孔（2-1）中的磁铁（4）的下端分别***缺口（1-3）中，并抵住底座（1）凹腔（1-1）的腔底。
3.根据权利要求1所述的扫描微镜的封装结构，其特征在于：所述端盖（3）的下端对称设有两个让位槽（3-2），两个安装孔（2-1）中的磁铁（4）的上端分别对应***端盖（3）的两个让位槽（3-2）中。
4.根据权利要求1所述的扫描微镜的封装结构，其特征在于：所述端盖（3）上设有与排线端子（5）对应用于让位排线端子（5）的让位孔（3-1）。
5.根据权利要求1所述的扫描微镜的封装结构，其特征在于：所述印制电路板（2）的过孔（2-2）宽度小于扫描微镜芯片（6）的宽度，印制电路板（2）上过孔（2-2）中段的孔宽大于扫描微镜芯片（6）反射镜面（6-1）的宽度，所述印制电路板（2）的过孔（2-2）的前后端的孔宽小于其中段的孔宽，便于印制电路板（2）连接扫描微镜芯片（6）。
6.根据权利要求1所述的扫描微镜的封装结构，其特征在于：所述印制电路板（2）下端面通过粘接固定扫描微镜芯片（6），所述扫描微镜芯片（6）通过金线焊接与印制电路板（2）的触点电连接。
7.根据权利要求1所述的扫描微镜的封装结构，其特征在于：所述印制电路板（2）的上端面通过焊盘与排线端子（5）电连接。
8.根据权利要求1所述的扫描微镜的封装结构，其特征在于：所述扫描微镜芯片（6）包括框架（6-3）、反射镜面（6-1），所述反射镜面（6-1）位于框架（6-3）中通过连接梁（6-2）连接，所述反射镜面（6-1）与框架（6-3）之间设置镂空间隙。
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