TWI634953B - 點膠裝置及方法 - Google Patents

Abstract

一種點膠裝置，使用在於點膠過程中鍵結強化與防止膠品溢流，其包括一擴散裝置及防止溢流裝置，該防止溢流裝置係在於一承載板上之基板上，於光學元件之周圍設置一孔穴或溝槽，限制膠品溢流。擴散裝置在於一承載板內設置一流道，並於基板與光學元件接觸之部位設置一小孔與該流道相通，當氣體通入流道內，將改變控制膠液流場變化，達到可以將膠品擴散與增加光學元件接觸長度，提升光學元件與基板點膠定位鍵結的強度，及確保點膠防止溢流與元件構裝製程品質良率。

Description

點膠裝置及方法

本揭露係關於一種點膠裝置及方法，使用在於點膠過程中鍵結強化與防止膠品溢流，其包括一擴散裝置及防止溢流裝置。

目前點膠製程中主要應用於在雷射源與光通訊元件構裝主動元件與被動元件產品。製程中常需借助影像視覺進行輔助對位，及使用點膠進行光學元件之間固著結合，雷射與光通訊元件構裝以邁向更微小化趨勢，因此精微固著微小元件之點膠製程，所需要解決的問題重點要關於構裝時點膠防止溢流與精微點膠固著鍵結強化防止偏移控制。

目前市面採用傳統點膠製程影響點膠定量精度的因素很多，包括流體粘度、流體温度、針筒內液体的高度和壓力、針尖內徑和長度、點膠機功能結構、點膠大小和形狀，所以必須透過程序控制與機械控制來提高點膠的定量精度與流速，使得此程序變得更加複雜，還是無法克服有限狹窄空間中進行相鄰元件點膠作業。常導致膠液擴散導致相鄰元件點膠溢流情況產生，嚴重引響點膠製程品質、元件定位性與光學耦合效率。

因此，有鑑於前述各種等缺陷，使得現行導致效能不佳的問題，此實為本技術領域之人亟欲解決的技術課題。

本揭露為一種點膠裝置，使用在於點膠過程中鍵結強化與防止膠品溢流。

點膠裝置包括一擴散裝置及防止溢流裝置，該防止溢流裝置係在於一承載板上之基板上，於光學元件之周圍設置一孔穴或溝槽，限制膠品溢流。

擴散裝置在於一承載板內設置一流道，並於基板與光學元件接觸之部位設置一小孔與該流道相通，當氣體通入流道內，將改變控制膠液流場變化，達到可以將膠品擴散與增加光學元件接觸長度，提升光學元件與基板點膠定位鍵結的強度，及防止溢流裝置可確保點膠防止溢流，並提高元件構裝製程品質良率。

應用於二極體幫浦雷射源上之實施例，二極體雷射源之光束透過三組光學元件反射，使得雷射光點坐落在耦合範圍內；其中光學元件固化於承載板上之擴散裝置及防止溢流裝置，與上述陳述相同。

由於影響點膠定量精度的因素很多，包括黏膠粘度、流體温度、針筒內液体的高度和壓力、針尖內徑和長度、點膠機功能結構、點膠大小和形狀，所以必須透過程序控制與機械控制來提高點膠的定量精度與流速。所以依點膠製程不同條件，採用八種不相同之孔穴或溝槽。分別搭配一層與多層次變化幾何孔穴或溝槽，八種不相同之孔穴或溝槽，可以是圓形、多重圓形、多重橢圓形、橢圓形、方形、多重方形、矩形、多重矩形、三角形、多重三角形等幾何形狀均可適用。

一種點膠方法，包括1.先進行將黏膠點膠至橫向流道之 上端，即承載板之小孔上；2.放置光學元件，如玻璃鏡片於黏膠上方處，保留一間隙；3.通入氣流於橫向流道，再通入直向流道。

以上關於本發明內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本發明的原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。

A‧‧‧點膠裝置

B‧‧‧擴散裝置

C‧‧‧防止溢流裝置

D‧‧‧治具

D1‧‧‧間隙

1‧‧‧承載板

10‧‧‧上端面

11‧‧‧側面

12‧‧‧入口

13‧‧‧孔穴或溝槽

14‧‧‧小孔

15‧‧‧十字記號

21‧‧‧光學元件

22‧‧‧黏膠

31‧‧‧橫向流道

32‧‧‧直向流道

51‧‧‧承載板

61‧‧‧承載板

62‧‧‧基板

63‧‧‧二極體雷射源

63a‧‧‧二極體固定螺絲

64‧‧‧隔板

65‧‧‧聚焦鏡

66‧‧‧負極電源孔

66a‧‧‧正極電源孔

67‧‧‧固定孔

71‧‧‧圓形溝槽

72‧‧‧多重圓形溝槽

73‧‧‧橢圓形溝槽

74‧‧‧多重橢圓形溝槽

75‧‧‧正方形溝槽

76‧‧‧多重正方形溝槽

77‧‧‧矩形溝槽

78‧‧‧多重矩形溝槽

81‧‧‧基板

82‧‧‧通孔

83‧‧‧出口

84，85‧‧‧固定孔

圖1為本揭露的擴散裝置及防止溢流裝置；圖2為本揭露的光學元件與承載板固著示意圖；圖3為本揭露的擴散裝置支流道放大示意圖；圖4-1至圖4-4為本揭露的點膠過程示意圖；圖5-1與圖5-2為習知未設置本揭露擴散裝置的點膠過程示意圖；圖6為本揭露二極體幫浦示意圖；圖7為本揭露八種孔穴或溝槽示意圖。

圖8-1與圖8-2為本揭露分離式點膠裝置示意圖。

以下係藉由特定的實施例說明本揭露之實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本揭露之其他特點與功效。本揭露亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用。

本揭露目的是要創造一種點膠裝置A，使得在於點膠過程中鍵結強化與防止膠品溢流。如圖1至圖3所示，點膠裝置A包括一擴散裝置B及防止溢流裝置C，該防止溢流裝置C設置在一承載板1之上 端面10，於放置光學元件21之周圍處設置至少一孔穴或溝槽13，限制黏膠22溢流。黏膠22可使用AB膠或UV膠，該兩種黏膠22為快速將非金屬與金屬膠合。擴散裝置B設置在一承載板1內部，並設置一橫向流道31及至少一直向流道32，該直向流道32分別與橫向流道31連通，橫向流道31之氣體入口12設置在承載板1之側面11，至少一直向流道32貫穿該承載板1，十字記號15為放置光學元件21之中心位置，並於承載板1上與光學元件21接觸之部位設置至少一小孔14與該至少一直向流道32相通，當氣體由該橫向流道31入口12流入，並再分別流入直向流道32內時，將改變控制黏膠22流場變化，達到可以將黏膠22擴散與增加光學元件接觸長度，提升光學元件21與承載板1點膠定位鍵結的強度，及防止溢流裝置C確保黏膠22防止溢流，並提高元件構裝製程品質良率。

如圖4-1至圖4-4所示，為一採用點膠擴散與防止溢流方法之示意圖，圖4-1為先進行將黏膠22點膠至橫向流道31之上端，即承載板1之小孔14上，圖4-2為放置光學元件21，如玻璃鏡片於黏膠22上方處，保留一間隙D1，圖4-3為通入氣流於橫向流道31，再通入直向流道32後，如圖4-4氣流會由黏膠22底部與光學元件21中形成氣流來改變控制黏膠22流場變化，達到可以將黏膠擴散與增加光學元件21接觸長度，以增加點膠鍵結強度，放置光學元件21之周圍處設置至少一孔穴或溝槽13來限制黏膠22溢流。

如圖5-1與圖5-2為習知未設置本揭露擴散裝置的點膠過程方法示意圖；圖5-1為先進行將黏膠22點膠至承載板51上，圖5-2 為置放光學元件21，如玻璃鏡片於黏膠22上方處，保留一間隙D1，無法達到可以將黏膠擴散與增加光學元件接觸長度，以增加點膠鍵結強度。

如圖6為應用於二極體幫浦雷射源上之實施例，二極體雷射源63之光束透過三組光學元件21反射，63a二極體固定螺絲固定二極體雷射源63，使得雷射光點坐落在耦合範圍內；其中光學元件21固化於承載板61上，該擴散裝置B及防止溢流裝置C，與上述第1至3圖所陳述相同，該光學元件21固化於基板62上，基板62與承載板61可一體成形，因基板62與光學元件21相接觸固化黏結，故基板62須精密研磨，隔板64上設置聚焦鏡65，負極電源孔66及66a正極電源孔，固定孔67為承載板61之固定孔。

圖7為本揭露八種孔穴或溝槽之示意圖，搭配一層與多層次變化幾何孔穴或溝槽，此方式可以是圓形、多重圓形、多重橢圓形、橢圓形、方形、多重方形、矩形、多重矩形、三角形、多重三角形等幾何形狀均可適用。分別顯示如圓形溝槽71，多重圓形溝槽72，橢圓形溝槽73，多重橢圓形溝槽74，正方形溝槽75，多重正方形溝槽76，矩形溝槽77，多重矩形溝槽78，其他形狀如三角形亦在本專利範圍內。

非金屬與金屬之黏結在定量點膠製程中，其最基本的要求是在整個點膠製程中保持黏膠、流速和點膠效果一致。由於影響點膠定量精度的因素很多，包括黏膠粘度、流體温度、針筒內液体的高度和壓力、針尖內徑和長度、點膠機功能結構、點膠大小和形狀，所以必須透過程序控制與機械控制來提高點膠的定量精度與流速。所以依點膠製程 不同條件，採用上述八種不相同之孔穴或溝槽，以控制點膠之品質。

圖8-1與圖8-2為一種分離式點膠裝置，可將上述點膠裝置A之擴散裝置B及防止溢流裝置C分離設置，其中擴散裝置B設置於一治具D內，擴散裝置B包括一橫向流道31及直向流道32，與上述圖3所述相同。另外一件基板81上設置一防止溢流裝置C，該溢流裝置C包括至少一孔穴或溝槽13，並於孔穴或溝槽13內設置至少一通孔82，與直向流道32上端之出口83相貫通，並使用螺柱通過基板81上之固定孔85與治具D上之固定孔84，將基板81固定於該治具D上，然後於光學元件21固化於基板81上後，再將基板81與該治具D分離。

本揭露採用點膠鍵結強化與防止溢流與未用點膠鍵結強化與防止溢流於X軸向之點膠鍵結推力約3倍，本揭露Y軸向之點膠鍵結推力亦較大，因此有顯助點膠鍵結強化效果，如下表所示，故證明本揭露具有新穎性及進部性。

上述實施例僅例示性說明本揭露之原理及其功效，而非用於限制本揭露。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本揭露之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本揭露之權利保護範圍， 應如後述之申請專利範圍所列。

Claims (21)

1. 一種點膠裝置，應用於一黏膠將一光學元件固定於一承載板上，包括一擴散裝置，該擴散裝置在該承載板內部，並設置一橫向流道及至少一直向流道，於該承載板上與該光學元件接觸之部位設置至少一小孔與該至少一直向流道相通，該承載板之側面設置一橫向流道之一氣體入口，該直向流道分別與該橫向流道連通，使得一氣體從與該直向流道連通的該至少一小孔流出，改變控制該黏膠流場變化。
2. 如申請專利範圍第1項所述之點膠裝置，其中於該承載板上設有一十字記號，作為放置該光學元件之中心位置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之點膠裝置，更包括一防止溢流裝置。
4. 如申請專利範圍第3項所述之點膠裝置，其中該防止溢流裝置具有至少一孔穴或溝槽，限制膠品溢流。
5. 如申請專利範圍第4項所述之點膠裝置，其中該至少一孔穴或溝槽為圓形、多重圓形、多重橢圓形、橢圓形、方形、多重方形、矩形、多重矩形、三角形、多重三角形幾何形狀之其中一種。
6. 如申請專利範圍第1項所述之點膠裝置，其中該氣體由該橫向流道該氣體入口流入，並再分別流入該直向流道內時，該氣體經由該直向流道貫穿該承載板，並通過該光學元件接觸部位設置之該至少一小孔，改變控制該黏膠流場變化。
7. 如申請專利範圍第3項所述之點膠裝置，其中該防止溢流裝置與該擴散裝置分離設置，並使用螺柱將該防止溢流裝置固定於該擴散裝置上。
8. 如申請專利範圍第1項所述之點膠裝置，其中該黏膠為AB膠或UV膠，可快速將非金屬與金屬膠合。
9. 如申請專利範圍第1項所述之點膠裝置，應用於該二極體幫浦雷射源上，更包括至少一二極體雷射源將二極體幫浦雷射光束分別經由該光學元件反射，使得雷射光點坐落在耦合範圍內。
10. 如申請專利範圍第9項所述之點膠裝置，其中於該承載板上設有一十字記號，作為放置該光學元件之中心位置。
11. 如申請專利範圍第9項所述之點膠裝置，更包括一防止溢流裝置。
12. 如申請專利範圍第11項所述之點膠裝置，其中該防止溢流裝置具有至少一孔穴或溝槽，限制膠品溢流。
13. 如申請專利範圍第12項所述之點膠裝置，其中該至少一孔穴或溝槽為圓形、多重圓形、多重橢圓形、橢圓形、方形、多重方形、矩形、多重矩形、三角形、多重三角形幾何形狀之其中一種。
14. 如申請專利範圍第9項所述之點膠裝置，其中該氣體由該橫向流道入口流入，並再分別流入該直向流道內時，該氣體經由該承載板上與該光學元件接觸之部位設置之該至少一小孔，改變控制該黏膠流場變化。
15. 如申請專利範圍第9項所述之點膠裝置，其中該至少一直向流道貫穿該承載板。
16. 如申請專利範圍第9項所述之點膠裝置，更包括至少一聚焦鏡。
17. 一種點膠方法，包括：先進行將一黏膠點膠至與一橫向流道及一直向流道連通之一承載板之至少一小孔上；放置該光學元件於該黏膠上方處，且該光學元件與該承載板保留一間隙；以及通入一氣體於該橫向流道，再通入該直向流道，使該氣體從直向流道朝該承載板設置該光學元件之該至少一小孔流出。
18. 如申請專利範圍第17項所述之點膠方法，其中該氣體會由該黏膠底部與該光學元件中形成氣流來改變控制該黏膠流場變化，達到可以將該黏膠擴散與增加該光學元件接觸長度，以增加點膠鍵結強度。
19. 如申請專利範圍第17項所述之點膠方法，其中該光學元件之周圍處設置至少一孔穴或溝槽來限制該黏膠溢流。
20. 如申請專利範圍第17項所述之點膠方法，其中該直向流道與該橫向流道連通，使得該氣體從該直向流道流出，改變控制該黏膠流場變化。
21. 如申請專利範圍第19項所述之點膠方法，其中該至少一孔穴或溝槽為圓形、多重圓形、多重橢圓形、橢圓形、方形、多重方形、矩形、多重矩形、三角形、多重三角形幾何形狀之其中一種。