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申请/专利权人：西安和其光电科技股份有限公司

摘要：本发明提供一种用于光纤传感器封装的高精密多维调节对位系统及方法，解决现有半导体晶片与光纤耦合，存在晶片易划伤、镀膜面易翻转、表面易附着脏污、夹取后较难放下，对位调节耗时长的问题。系统包括光学平台、晶片吸附料盒、光纤夹持组件、显示单元、光谱监测单元、设在光学平台上的第一调节基座和第二调节基座、设在第一调节基座上的第一相机组件、设在第二调节基座上的第二相机组件；晶片吸附料盒设在光学平台上；光纤夹持组件通过三维调节架设在光学平台上；晶片吸附料盒上表面所在平面为XY平面；显示单元包括分别与第一、第二相机组件相连的X‑Z显示界面和Y‑Z显示界面；光谱监测单元包括信号耦合监测模块和与信号耦合监测模块相连的上位机。

主权项：1.一种用于光纤传感器封装的方法，其特征在于：所述方法所使用的高精密多维调节对位系统包括光学平台（7）、晶片吸附料盒（10）、光纤夹持组件（9）、三维调节架（8）、第一对准单元、第二对准单元、显示单元（17）和光谱监测单元；所述光纤夹持组件（9）通过三维调节架（8）设置在光学平台（7）上，光纤夹持组件（9）用于夹持待装配的光纤（12），三维调节架（8）用于调节光纤（12）的位置，实现光纤（12）与晶片吸附料盒（10）上半导体晶片（11）的对准；定义，晶片吸附料盒（10）上表面所在平面为XY平面；所述第一对准单元包括设置在光学平台（7）上的第一调节基座（1）以及设置在第一调节基座（1）上的第一相机组件（3）；所述第二对准单元包括设置在光学平台（7）上的第二调节基座（4）以及设置在第二调节基座（4）上的第二相机组件（6）；所述第一调节基座（1）用于调节第一相机组件（3）的位置，实现第一相机组件（3）的光轴位于XZ平面，且与XY平面之间的夹角为锐角，第二调节基座（4）用于调节第二相机组件（6）的位置，实现第二相机组件（6）的光轴位于YZ平面，且与XY平面之间的夹角为锐角，以及第一相机组件（3）光轴和第二相机组件（6）光轴的交点位于XY平面；所述显示单元（17）包括分别与第一相机组件（3）、第二相机组件（6）相连的X-Z显示界面（14）和Y-Z显示界面（15）；所述光谱监测单元包括信号耦合监测模块（18）和上位机（19），信号耦合监测模块（18）的一端用于与光纤（12）相连，另一端与上位机（19）相连；所述第一调节基座（1）包括固定在光学平台（7）上的安装平台（1-2）、设置在安装平台（1-2）上的一维调节架（1-1）、设置在一维调节架（1-1）上的二维精密调节架（1-3）以及设置在二维精密调节架（1-3）上的旋转调节架（1-4）；所述第一相机组件（3）安装在第一调节基座（1）的旋转调节架（1-4）上，第一调节基座（1）的一维调节架（1-1）用于第一相机组件（3）沿Y向和Z向的粗平移调节，二维精密调节架（1-3）用于第一相机组件（3）沿X向和Z向的精平移调节，旋转调节架（1-4）用于第一相机组件（3）在XZ平面内绕Y轴的旋转调节；所述第二调节基座（4）与第一调节基座（1）结构相同；所述第二相机组件（6）安装在第二调节基座（4）的旋转调节架（1-4）上，第二调节基座（4）的一维调节架（1-1）用于第二相机组件（6）沿X向和Z向的粗平移调节，二维精密调节架（1-3）用于第二相机组件（6）沿Y向和Z向的精平移调节，旋转调节架（1-4）用于第二相机组件（6）在YZ平面内绕X轴的旋转调节；所述第一相机组件（3）光轴与XY平面的夹角、第二相机组件（6）的光轴与XY平面的夹角相等，且均为30°~60°；所述方法包括以下步骤：1）装调1.1）将装有半导体晶片（11）的晶片吸附料盒（10）置于光学平台（7）上，以及将光纤（12）装夹于光纤夹持组件（9）上；1.2）通过三维调节架（8）调整光纤（12）位置，使光纤（12）置于半导体晶片（11）的正上方，该半导体晶片（11）所在空间位置为三维坐标原点；2）校正第一相机组件（3）和第二相机组件（6）的视场轴线第一相机组件（3）通过第一调节基座（1）安装在光学平台（7）上，通过第一调节基座（1）将第一相机组件（3）沿Y轴和Z轴粗平移，直至X-Z显示界面（14）中观察到半导体晶片（11）和光纤（12）；再将第一相机组件（3）沿X向和Z向精平移，以及在XZ平面内绕Y轴的旋转，使第一相机组件（3）的光轴位于XZ平面并通过步骤1.2）的三维坐标原点；以及，第二相机组件（6）通过第二调节基座（4）安装在光学平台（7）上，通过第二调节基座（4）将第二相机组件（6）沿X轴和Z轴粗平移，直至Y-Z显示界面（15）中观察到半导体晶片（11）和光纤（12）；再将第二相机组件（6）沿Y向和Z向精平移，以及在YZ平面内绕X轴的旋转，使第二相机组件（6）的光轴位于YZ平面并通过步骤1.2）的三维坐标原点；3）粘接封装3.1）将装有待封接的半导体晶片（11）的晶片吸附料盒（10）置于光学平台（7）上；3.2）移动晶片吸附料盒（10），直至其上任一待封接的半导体晶片（11）同时置于X-Z显示界面（14）和Y-Z显示界面（15）的视场中心；3.3）将待封接的光纤（12）装夹于光纤夹持组件（9）前端，且光纤（12）下端面设置粘接胶；3.4）通过三维调节架（8）微调步骤3.3）中待封接的光纤（12）的位置，使该光纤（12）的中心轴线与步骤3.2）中待封接的半导体晶片（11）的中心重合；同时，待封接的光纤（12）沿Z轴移动，监测上位机（19）中信号强度，直至信号强度达到最佳；3.5）对粘接胶进行光固化，完成光纤（12）与半导体晶片（11）的固定；将封接有半导体晶片（11）的光纤（12）从光纤夹持组件（9）上取下；3.6）采用步骤3.2）至步骤3.5）的方法，完成晶片吸附料盒（10）上所有半导体晶片（11）与光纤（12）的封装。

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