Пристрій для нанесення об`ємного оптичного покриття

Пристрій для нанесення об'ємного оптичного покриття, що складається зі станини, на якій роз 3 промінювання та неконтрольовано змінює світлові потоки. В основу корисної моделі поставлена також задача розробити простий та ефективний пристрій для одержання об'ємного оптичного покриття різної форми на основі широкого класу матеріалів. Поставлена задача досягається тим, що згідно корисної моделі, пристрій для нанесення об'ємного оптичного покриття, що складається з станини, на якій розміщена нагрівна камера, тримача напівпровідникових приладів разом з механізмом їх переміщення, містить нагрівну камеру із не менше двох просторово розділених нагрівних елементів, реактор з конусоподібною нижньою частиною, механізм вертикального переміщення реактора, тримач, механізм горизонтального переміщення тримача, датчики положення реактора і тримача та мікропроцесорний блок керування. Покращення оптичних та експлуатаційних параметрів приладів напівпровідникової фотоніки та активних елементів інтегральної оптики зумовлене, головним чином, використанням об'ємного оптичного покриття на основі ХСН у вигляді напівсферичної або куполоподібної форми, яке одночасно виконує ефект просвітлення при виконанні функцій механічного захисту та керування діаграмою направленості випромінювання. Одержання відтворюваного об'ємного оптичного покриття відбувається за рахунок того, що на попередньо нагрітий до необхідної температури напівпровідниковий елемент, вертикально зверху опускається підготовлена крапля розм'якшеного ХСН певної маси і розмірів, яка утворилася під дією сил тяжіння, поверхневого натягу, в'язкості та сил змочування на виході реактора. Завдяки вертикальному переміщенню краплі ХСН, при її контакті з напівпровідниковим елементом відбувається утворення оптичного покриття без повітряних прошарків та порушення електричних контактів. На Фіг.1 наведена функціональна схема пристрою для нанесення об'ємного оптичного покриття різної форми. На горизонтальній станині 1 пристрою розташовані корпус нагрівної 8 камери, яка містить розділені перегородкою 7 нагрівні елементи 6 і 9, механізм 2 горизонтального переміщення, на якому закріплений тримач 3 з напівпровідниковим 4 елементом та механізм 11 вертикального переміщення реактора 10. Реактор 10, у якому розміщені подрібнені кусочки об'ємного ХСН 5, розміщений співвісно з корпусом нагрівної 8 камери та нагрівними елементами 6 і 9. Маса ХСН 5, внутрішній діаметр нижньої частини реактора 10 і розміри необхідного оптичного 14 покриття взаємозв'язані між собою. Вертикальне переміщення реактора 10 та горизонтальне переміщення тримача 3 контролюється за допомогою датчиків положення 12 і 13. Робота нагрівників 6 і 9, нагрівної 8 камери та датчиків положення 12 і 13 забезпечується мікропроцесорним блоком 15 керування пристроєм. На Фіг.2 наведені різні (а і б) конструкції оптичного 14 покриття з використанням одного об'ємного шару 15 покриття на основі ХСН 5 нанесенного даним пристроєм на напівпровідникові 45914 4 випромінюючі 4 елементи, що знаходяться на теплопровідній 16 основі. На Фіг.3 наведена конструкція оптичного 14 покриття, що містить об'ємний шар 15 покриття на основі ХСН 5, нанесеного з використанням даного пристрою одночасно на різні напівпровідникові випромінюючі 4 елементи, що знаходяться на теплопровідній 16 основі та нанесений об'ємний шар 17 покриття. Пристрій для нанесення об'ємного оптичного покриття різної форми працює наступним чином. Спочатку здійснюють деструкцію об'ємного ХСН 5, після чого подрібнені кусочки скла певної маси вміщують у реактор 10, що знаходиться поза зоною дії нагрівної 8 камери. Напівпровідниковий 4 елемент розміщений на тримачі 3, знаходиться в нижній частині нагрівної 8 камери, у зоні дії нагрівного 6 елемента. За допомогою механізму 11 вертикального переміщення, реактор 10, із наявним у ньому ХСН 5 рухається з певною швидкістю вниз, проходячи крізь зону дії нагрівного 9 елемента, розміщеного у верхній частині нагрівної 8 камери. Швидкість руху реактора 10 та температура нагрівних елементів 6 і 9 задається мікропроцесорним блоком 15 керування пристроєм у відповідності до температури розм'якшення і маси ХСН 5 та температури розплавлення припою електричних контактів напівпровідникового 4 елемента. Мала маса ХСН 5 і висока температура нагрівного 9 елемента приводять до того, що за час проходження реактором 10 крізь його теплову зону, ХСН 5 швидко розм'якшується і під дією сили тяжіння через нижній отвір реактора 10 у вигляді краплі попадає на напівпровідниковий 4 елемент. Під дією поверхневого натягу і сил в'язкості ХСН 5 та адгезійного змочування напівпровідникового 4 елемента, оптичне 14 покриття набуває необхідної форми. Після нанесення оптичного 14 покриття, за допомогою механізму 11 вертикального переміщення, реактор 10 переміщується вертикально вверх поза зону дії нагрівного 9 елемента, а напівпровідниковий 4 елемент з оптичним 14 покриттям переміщується механізмом 2 горизонтального переміщення поза зону дії нагрівного 6 елементу, де відбувається його охолодження до кімнатної температури. Нанесення наступного шару оптичного 14 покриття на напівпровідниковий 4 елемент та нанесення оптичного 14 покриття на наступний напівпровідниковий 4 елемент відбувається аналогічно. Реактор 10 виготовлений із тонкостінної кварцової трубки діаметром 10-15мм, нижній кінець якої має діаметр 2-5мм. Температура нагрівних 6 і 9 елементів підбирається експериментально в залежності від температури розм’якшення ХСН і його маси, необхідної форми об'ємного оптичного покриття та властивостей напівпровідникового елемента. Максимальна температура, яку забезпечує нагрівний 9 елемент складає 600°С і обмежується тільки матеріалами, які використовуються для виготовлення нагрівної 8 камери та нагрівного 9 елемента. Максимальна температура, яка задається нагрівним 6 елементом складає 100°С, що є достатньою для одержання заданої форми та задовільної адгезії оптичного 14 покриття до напівпровідникового 4 елемента. Багаторазовий цикл 5 45914 нагрівання-охолодження не приводив до зміни складу даних ХСН та появи смуг поглинання в області їх прозорості. Проведені експерименти показали високу відтворюваність необхідних форм об'ємного оптичного 14 покриття. Коефіцієнт виходу відтворюваності форми об'ємного оптичного покриття працюючих напівпровідникових 4 елементів становив 95% із Комп’ютерна верстка М. Ломалова 6 100%, вибраних в якості експеримента і може бути підвищений до 99% за рахунок підвищення рівня відповідної кваліфікації оператора або повної автоматизації процесу. Запропонований пристрій для одержання об'ємного оптичного покриття різної форми на основі широкого класу матеріалів є простим та ефективним. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601