[其他]精确对准的组件

说明书

精确对准的组件可以是复杂的、耗时的、劳动密集型的和昂贵的，并且需要更好的替代形式。本文所述的系统和方法产生包含预构建的对准特征部(430,530,540,545)的高精度印刷电路板组件(PCBA)以解决该需求。将PCBA上的部件(410,510)精确定位到整个组件中的最终位置的工作已经内置于板(450,550)中。定位特征部(430,530,540,545)用于在组件中精确地定位一个或多个部件(410,510)，诸如光学部件、电光部件或机械部件。所述定位特征部(430,530,540,545)可用于约束那些部件(410,510)的位置，诸如通过运动耦合、焊料润湿动力学、半导体切割、切片、用于蚀刻的光刻技术、恒定接触力和先进的粘合剂技术，以产生显著改善或消除组件对准挑战的光学水平定位。

技术领域

本实用新型涉及用于精确放置部件的系统，尤其涉及精确对准的组件。

背景技术

包括光学部件(例如，反射器、透镜、光纤等)、电光部件(例如， LED(发光二极管)、激光器、波导、检测器、发射器、VCSEL(垂直腔面发射激光器)等)或其他精密部件的部件通常以机械层叠结构方法安装，以便形成精确对准的组件。另选地，付出大量努力来主动对准每个组件。通常，在层叠结构方法中，每个部件必须各自单独制造到高精度公差，以便在整个组件中实现期望的最终对准，这由此增加了整个组件的复杂性、时间和成本。例如，高容量触模汽车前照灯支架可能需要二次加工操作以添加需要额外固定、设置和劳动的精确对准特征部，从而增加了总组装成本。在另一个示例中，移动电话中的透镜必须以相当大的努力和花费针对每个单独的摄像机模块主动对准。

需要较不复杂、较不耗时且较便宜的组件和技术来以更高的精度和增加的组装效率对准组件(例如，摄像机模块、汽车LED前照灯、光纤组件、电光组件、细间距电子组件等)中的部件。

实用新型内容

诸如电子表面安装部件、MEMS部件(基于半导体的微电子机械系统)或NEMS部件(纳米机电系统)的定位特征部可被用作物理定位特征部，以便约束部件在组件内的位置。可使用润湿动力学(动态)来进一步约束所述部件的放置，以精确地定位所述定位特征部。可通过利用先进的运动耦合(kinematic coupling)技术来进一步改进总体对准。

在一个具体实施中，组件包括基板或裸片微芯片(bare die microchip)、设置在基板或裸片上的至少一个垫、使用附接装置设置在垫上的至少一个定位特征部、以及设置在组件中的一位置处的至少一个部件。对于附接装置，可使用任何类型的附接材料，诸如热熔粘合剂、反应性热熔粘合剂或任何类型的焊料(软焊料)。所述至少一个定位特征部约束被对准的所述至少一个部件在所述组件中的所述位置。

在一个具体实施中，一种制造组件的方法包括：将包括附接材料的附接装置设置在基板或裸片上的至少一个垫上；将至少一个定位特征部设置在所述至少一个垫中的相应一个垫上；以及设置待定位的至少一个部件。所述至少一个定位特征部被配置为充当用于对准部件的机械定位特征部。已对准的所述至少一个部件的位置受到所述至少一个定位特征部的约束。

在一个实施方案中，该方法还包括在设置所述至少一个部件之后从所述组件移除所述至少一个定位特征部。在一个实施方案中，该组件是前照灯、汽车照明设备、印刷电路组件、摄像机(摄像头，相机)、透镜、用于可视地呈现数据的电子设备、混合现实头戴式耳机、虚拟现实头戴式耳机、3D扫描仪、测量设备、显微镜或精密仪器。在另一个实施方案中，该方法还包括在3D空间中将所述至少一个部件精确地定位到附加部件，其中，所述附加部件包括电光部件、光学部件或机械部件。在不同的实施方案中，该方法还包括将电子电路设置在基板上，其中，所述电子电路包括电光部件、光学部件或机械部件中的至少一者。

在一个实施方案中，所述至少一个部件包括反射器或透镜，并且电光部件、光学部件或机械部件包括LED。在另一个实施方案中，该方法还包括将所述至少一个部件运动地耦合在所述组件内。在一个实施方案中，运动地耦合所述至少一个部件包括将所述至少一个部件运动地耦合至所述至少一个定位特征部。