專利名稱：半導(dǎo)體激光器管芯燒結(jié)裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體光電子學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種半導(dǎo)體激光器管芯燒結(jié) 裝置及其使用方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)半導(dǎo)體激光器的管芯燒結(jié)，普遍采用在顯微鏡下手工擺放管 芯的方式。手工操作即人工用鑷子夾起管芯，在顯微鏡下與激光器熱沉對準(zhǔn)， 或用氣鑷子吸起管芯后擺放在熱沉適當(dāng)?shù)奈恢?，再加熱燒結(jié)；在燒結(jié)過程中， 當(dāng)焊料融化時，由于存在表面張力，在芯片沒有適當(dāng)?shù)挠缮舷蛳碌膲毫Φ那?況下，就會出現(xiàn)芯片與熱沉無法均勻接觸，同時會出現(xiàn)發(fā)光方向移位等問題， 使激光器件穩(wěn)定性、可靠性、壽命和成品率都受到嚴重影響。采用此裝置燒 結(jié)大大降低了生產(chǎn)率，增加了激光器件的成本。因此要獲得高穩(wěn)定性、高可 靠性、高功率的半導(dǎo)體激光器件，就要采用合理的夾具來實現(xiàn)工藝上的突破。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體激光器管芯燒結(jié)裝置及其使用方法，可以 實現(xiàn)激光器管芯無移位和p面與熱沉具有良好的接觸，由于裝置精小，在真空 室內(nèi)可以一次燒結(jié)多個管芯，提高激光器管芯的燒結(jié)質(zhì)量、成品率和生產(chǎn)效率。
為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
半導(dǎo)體激光器管芯燒結(jié)裝置，包括底支座、前擋板、熱沉、壓簧柱、彈簧、 撥扳、壓針、支柱、翹壓桿、彈性支柱和滑足，底支座與前擋板通過螺絲固定 連接，熱沉與壓簧柱接觸式連接，彈簧與撥扳彈性積壓連接，壓針與翹壓桿通 過螺絲固定連接，支柱與翹壓桿通過屑子固定連接，翹壓桿與彈性支柱螺紋連 接，彈性支柱與滑足通過彈簧接觸連接，底支座與彈性支柱滑動接觸，支柱與 底支座轉(zhuǎn)動連接，撥扳與底支座的槽滑動連接。
上述半導(dǎo)體激光器管芯燒結(jié)裝置的使用方法，需要在真空室內(nèi)進行，燒結(jié) 裝置的加熱和降溫過程都要在真空室內(nèi)氮氣保護下完成，具體包括如下步驟
1) 將翹壓桿移動到遠離前擋板的空位處；
2) 用第一吸針將熱沉吸到裝置的前擋板處，第一吸針離開熱沉；
3) 用兩手指向后拉動撥扳，將熱沉放到壓簧柱與前擋板之間，在80倍顯
3微鏡的觀察下用第二吸針將待燒結(jié)的管芯芯片吸到熱沉的邊緣擺放對準(zhǔn)，第二 吸針離開熱沉；
4) 在60倍顯微鏡的觀察下緩慢移動翹壓桿，將翹壓桿上的壓針準(zhǔn)確的落 在芯片上方；
5) 整個裝置放在真空室里，在氮氣的保護下，在真空度為3X10—Spa的壓 強下，將裝置加熱至17(TC 20(TC停止加熱，三分鐘后，使裝置溫度降到30°C 70°C，完成管芯的燒結(jié)。
本發(fā)明的有益效果是采用壓針自然降落對準(zhǔn)芯片的方式，保證了管芯 p面與熱沉有良好接觸；采用滑足定位燒結(jié)，簡化了管芯燒結(jié)的準(zhǔn)確定位； 壓針給芯片的力有效地降低了管芯的串聯(lián)電阻和熱阻，解決了因熔化時管芯 移位造成的發(fā)光效率低的問題；由于裝置精小，可以實現(xiàn)在真空室內(nèi)一次燒 結(jié)多個管芯，有效的提高了激光器管芯的燒結(jié)質(zhì)量、成品率和生產(chǎn)效率；工 藝簡單實用，制作成本低。


圖1為本發(fā)明半導(dǎo)體激光器管芯燒結(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、底支座，2、前擋板，3、熱沉，4、壓簧柱，5、彈簧，6、撥扳，
7、壓針，8、支柱，9、翹壓桿，10、彈性支柱，11、滑足。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一歩詳細地描述
如圖l所示，本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器管芯燒結(jié)裝置包括底支座1、前擋板
2、熱沉3、壓簧柱4、彈簧5、撥扳6、壓針7、支柱8、翹壓桿9、彈性支柱 lO和滑足ll，底支座1與前擋板2通過螺絲固定連接，熱沉3與壓簧柱4接觸 式連接，彈簧5與撥扳6彈性積壓連接，壓針7與翹壓桿9通過螺絲固定連接， 支柱8與翹壓桿9通過屑子固定連接，翹壓桿9與彈性支柱10螺紋連接，彈性 支柱10與滑足11通過彈簧接觸連接，底支座1與彈性支柱IO滑動接觸，支柱 8與底支座1轉(zhuǎn)動連接，撥扳6與底支座1的槽滑動連接。底支座1、前擋板 2、熱沉3、壓簧柱4、撥扳6、支柱8、翹壓桿9、彈性支柱10、滑足ll， 均可由金屬材料制成，如不銹鋼、鑄鐵、銅、無氧銅等材料；壓針7由陶瓷、 聚四氟乙烯材料制成，彈簧5由錳鋼材料制成。
本發(fā)明半導(dǎo)體激光器管芯燒結(jié)裝置的使用方法，包括如下步驟1 )將翹壓桿9移動到遠離前擋板2的空位處；
2) 用第一吸針將熱沉3吸到裝置的前擋板2處，第一吸針離開熱沉3;
3) 用兩手指向后拉動撥扳6，將熱沉3放到壓簧柱4與前擋板2之間，在 80倍顯微鏡的觀察下用第二吸針將待燒結(jié)的管芯芯片吸到熱沉3的邊緣擺放對 準(zhǔn)，第二吸針離開熱沉3;
4) 在60倍顯微鏡的觀察下緩慢移動翹壓桿9，將翹壓桿9上的壓針7準(zhǔn)確 的落在芯片上方；
5) 整個裝置放在真空室里，在氮氣的保護下，在真空度為3X10—Spa的壓 強下，將裝置加熱至170。C 20(TC停止加熱，三分鐘后，使裝置溫度降到30°C 70°C，完成管芯的燒結(jié)。
在步驟5)中，裝置的加熱溫度為170°C、 180°C、 200。C后停止加熱，對 應(yīng)地，使裝置溫度降到70。C、 50°C、 30°C，完成管芯的燒結(jié)。
上述方法中的第一吸針可以是直徑為300、 400、 500或600微米的針頭或 者其它形式，第二吸針可以是直徑為100、 200或300微米的針頭，管芯通過蒸 焊料與銅熱沉連接。
本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器管芯燒結(jié)裝置及方法，可應(yīng)用于半導(dǎo)體激光器單管 或厘米巴的焊接，將上述方法中熱沉3上的芯片換成半導(dǎo)體激光器單管或厘米 巴即可。
權(quán)利要求
1、半導(dǎo)體激光器管芯燒結(jié)裝置，其特征在于，該裝置包括底支座(1)、前擋板(2)、熱沉(3)、壓簧柱(4)、彈簧(5)、撥扳(6)、壓針(7)、支柱(8)、翹壓桿(9)、彈性支柱(10)和滑足(11)，底支座(1)與前擋板(2)通過螺絲固定連接，熱沉(3)與壓簧柱(4)接觸式連接，彈簧(5)與撥扳(6)彈性積壓連接，壓針(7)與翹壓桿(9)通過螺絲固定連接，支柱(8)與翹壓桿(9)通過屑子固定連接，翹壓桿(9)與彈性支柱(10)螺紋連接，彈性支柱(10)與滑足(11)通過彈簧接觸連接，底支座(1)與彈性支柱(10)滑動接觸，支柱(8)與底支座(1)轉(zhuǎn)動連接，撥扳(6)與底支座(1)的槽滑動連接。
2、 使用如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器管芯燒結(jié)裝置的方法，其特征在 于，該方法包括如下步驟1) 將翹壓桿(9)移動到遠離前擋板(2)的空位處；2) 用第一吸針將熱沉(3)吸到裝置的前擋板(2)處，第一吸針離開熱沉 (3);3) 用兩手指向后拉動撥扳(6)，將熱沉(3)放到壓簧柱(4)與前擋板(2) 之間，在80倍顯微鏡的觀察卜用第二吸針將待燒結(jié)的管芯芯片吸到熱沉(3) 的邊緣擺放對準(zhǔn)，第二吸針離開熱沉(3);4) 在60倍顯微鏡的觀察下緩慢移動翹壓桿(9)，將翹壓桿(9)上的壓針 (7)準(zhǔn)確的落在芯片上方；5) 整個裝置放在真空室里，在氮氣的保護下，在真空度為3X10—Spa的壓 強下，將裝置加熱至17(TC 20CrC停止加熱，三分鐘后，使裝置溫度降到30°C 70°C，完成管芯的燒結(jié)。
全文摘要
半導(dǎo)體激光器管芯燒結(jié)裝置及其使用方法屬于半導(dǎo)體光電子學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，燒結(jié)裝置包括底支座、前擋板、熱沉、壓簧柱、彈簧、撥扳、壓針、支柱、翹壓桿、彈性支柱和滑足；燒結(jié)方法的加熱和降溫過程在真空室內(nèi)和氮氣保護下完成，首先將翹壓桿移動到遠離前擋板的空位處，在顯微鏡觀察下移動翹壓桿，壓針準(zhǔn)確壓在芯片上，再將裝置放在真空室加熱170℃～200℃停止，三分鐘后裝置溫度降到30℃～70℃，即完成管芯的燒結(jié)。本發(fā)明的有益效果是采用滑足定位燒結(jié)，簡化了管芯燒結(jié)的準(zhǔn)確定位；壓針給芯片的力有效降低了管芯的串聯(lián)電阻和熱阻，解決了因融化時管芯移位造成的發(fā)光效率低的問題；工藝簡單實用，制作成本低，生產(chǎn)效率高。
文檔編號H01S5/00GK101515702SQ20091006676
公開日2009年8月26日 申請日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者云 劉, 劉長軍, 寧永強, 王立軍, 麗 秦 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所