本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體激光芯片腔面鍍膜夾具。

背景技術(shù)：

大功率半導(dǎo)體激光器具有全固態(tài)、體積小、重量輕、長壽命、高效率、可靠性高、以及金屬對(duì)半導(dǎo)體激光吸收高等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于固體激光器的泵浦源、激光加工、激光切割、精密探測(cè)和測(cè)量、通信與信息處理、醫(yī)療和美容、軍事等各方面，并在許多領(lǐng)域引起了革命性的突破，市場(chǎng)需求量及發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

諧振腔解理面是半導(dǎo)體激光器的重要組成部分，它對(duì)于器件的可靠性有著重要的影響。通常GaAs激光器其自然解理面的反射率約為32％，并不理想而且自然解理面在空氣中容易氧化和遭受周圍環(huán)境污染，影響激光器性能特別是高功率半導(dǎo)體的壽命。而對(duì)激光器腔面鍍膜已是半導(dǎo)體激光器制程中能夠有效的提高性能參數(shù)的重要工藝，使其進(jìn)一步提高輸出功率，降低閾值電流，有效地保護(hù)腔面。

由于激光器芯片尺寸很小，在其腔面鍍膜工藝中通常采取解理?xiàng)l的形式；半導(dǎo)體材料本身很脆弱，容易折斷，或芯片夾持不牢滑動(dòng)或掉落，會(huì)造成破損；一次鍍膜需裝載多個(gè)解理?xiàng)l，需保證其鍍膜層的均勻性使其解理面處于同一水平，為解決這些問題在鍍膜工藝中通常需要有一個(gè)專用工具來夾持解理?xiàng)l，這種夾具稱為鍍膜架，因此鍍膜夾具的設(shè)計(jì)加工及其重要。

目前，常規(guī)的鍍膜夾具主要存在以下問題：

1.夾具構(gòu)造復(fù)雜，不利于加工和使用后的清洗、維護(hù),導(dǎo)致精度下降快，使用壽命減短。

2.目前較多夾具只能單面鍍膜，雙面鍍膜需兩次拆卸、裝配，反復(fù)操作對(duì)芯片損傷較大，固定區(qū)域角度大造成陰影；

3.芯片結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容差小，對(duì)人員技能要求高，操作過程中如疊放不順利極易造成腔面污染或損傷，導(dǎo)致工作效率、成品率低，損傷產(chǎn)品；

4.個(gè)別夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、芯片夾持不牢滑動(dòng)或掉落，會(huì)造成破損；

5.夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，部件多，對(duì)夾具精度要求高，加工成品率低，加工成本高；

6.夾具裝配件多，存放芯片位置少，一次鍍膜量少，生產(chǎn)成本高；夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易清潔，鍍膜過程中易污染芯片端面。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提出一種新的半導(dǎo)體激光芯片腔面鍍膜夾具，夾持穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡明，操作方便，易加工、可大批量鍍膜，有效改善鍍膜質(zhì)量。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

該半導(dǎo)體激光芯片腔面鍍膜夾具包括平板U型框組件和位于U型開口端的堵頭組件，在平板U型框組件和堵頭組件合圍形成的平面閉合區(qū)域內(nèi)，若干個(gè)巴條自U型閉合端向U型開口端依次堆疊排列；所述平板U型框組件具體主要由沿豎直方向依次堆疊、相對(duì)固定的U型上板、U型中板和下板組成；所述下板為U型，與U型上板、U型中板開口方向一致，或者所述下板為閉環(huán)型，下板中部的條孔與U型上板、U型中板貫通；U型中板的內(nèi)側(cè)寬度大于下板和U型上板的內(nèi)側(cè)寬度，使得若干巴條的兩端側(cè)腔部位恰好承托于下板留出的軌面上、并被U型上板留出的軌面壓蓋、同時(shí)由U型中板在水平方向限位，所述堵頭組件自U型開口端向U型閉合端對(duì)所述若干個(gè)巴條施加頂緊的壓力。

在以上方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還進(jìn)一步作了如下優(yōu)化：

在所述平面閉合區(qū)域內(nèi)，所述若干個(gè)巴條的兩端分別設(shè)置有墊塊。這樣，疊巴的兩端不直接與平板U型框組件和堵頭組件接觸。

若干個(gè)巴條中，位于兩端的1-3個(gè)巴條為spacer bar，其余的主體巴條為spacer bar與待鍍膜bar間隔放置。

下板和U型上板的內(nèi)側(cè)接觸面具有傾斜結(jié)構(gòu)，以保證靠近U型閉合端的巴條的腔面不被遮擋。

堵頭組件具體包括頂絲和頂絲固定塊，頂絲固定塊與平板U型框組件的U型開口端固定連接，頂絲穿過頂絲固定塊施加對(duì)所述若干個(gè)巴條頂緊的壓力。

U型中板的開口端延伸超出下板和U型上板；所述頂絲固定塊為工字型結(jié)構(gòu)或T型結(jié)構(gòu)，與U型中板的延伸部通過螺釘連接固定。

U型上板、U型中板和下板通過豎直方向貫穿的螺釘連接固定。

另外，還可以將若干巴條分組，每一組置于一個(gè)框架結(jié)構(gòu)的裝填模組內(nèi)，巴條的兩端側(cè)腔部位通過裝填模組的框架間接承托于下板留出的軌面上，使巴條側(cè)腔與夾具零接觸。

本實(shí)用新型具有以下技術(shù)效果：

1、夾具構(gòu)件簡單、利于加工，可加工至較高精度；可重復(fù)使用，可靠性高。

2、能夠可靠夾持固定，正反端面同時(shí)鍍膜。

3、鍍膜窗口的遮擋面積減小。

4、采用本實(shí)用新型，能有效減少激光器巴條制作工藝步驟，提高生產(chǎn)效率?？梢淮涡园惭b數(shù)量70多個(gè)半導(dǎo)體激光器bar條。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型夾具裝配后的示意圖。

圖2為本實(shí)用新型中核心部件的拆分示意圖(未裝填巴條)。

圖3為圖2的平面視圖。

圖4為圖2的側(cè)面視圖。

圖5為本實(shí)用新型中核心部件的拆分示意圖(U型中板裝填有巴條)。

圖6為圖1所示結(jié)構(gòu)尚未將堵頭組件裝配完成的示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)說明：

1-平板U型框組件；101-U型上板；102-U型中板；103-閉環(huán)型下板；2-不銹鋼墊塊；3-巴條；4-頂絲固定塊；401-頂絲穿過頂絲固定塊的位置；1030-閉環(huán)型下板上設(shè)置的與頂絲外徑相適配的通槽。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2所示，該鍍膜夾具包括平板U型框組件1和位于U型開口端的堵頭組件(圖中僅示出了其中的頂絲固定塊4)，在平板U型框組件和堵頭組件合圍形成的平面閉合區(qū)域內(nèi)，若干個(gè)巴條3及其兩端設(shè)置的不銹鋼墊塊2自U型閉合端向U型開口端依次堆疊排列。

平板U型框組件具體主要由沿豎直方向依次堆疊、通過螺釘貫通連接固定的U型上板101、U型中板102和閉環(huán)型下板103組成，其中U型中板102的內(nèi)側(cè)寬度大于閉環(huán)型下板103和U型上板101的內(nèi)側(cè)寬度，其中，使得若干巴條的兩端側(cè)腔部位恰好承托于閉環(huán)型下板留出的軌面上、并被U型上板留出的軌面壓蓋、同時(shí)由U型中板在水平方向限位。U型中板的開口端延伸超出閉環(huán)型下板和U型上板；頂絲固定塊為工字型結(jié)構(gòu)，與U型中板的延伸部通過螺釘連接固定，堵頭組件的頂絲自U型開口端向U型閉合端對(duì)所述若干個(gè)巴條施加頂緊的壓力。

這里，下板優(yōu)選閉環(huán)型，主要是考慮到在鍍膜工藝的具體情況：在真空腔室內(nèi)，濺射靶材置于真空腔室的底部，裝滿激光芯片的鍍膜夾具置于濺射靶材的正上方，夾具的上方會(huì)設(shè)置石英燈，用于加熱芯片。為了避免石英燈被濺射，所以下板沒有采用U型，而是采用閉環(huán)型，兼作石英燈與濺射靶材之間的屏障。

因此，即便下板也采用U型，也建議在U型開口端由一定寬度的橫板封堵成矩形方框狀，還能夠承托墊塊的一部分區(qū)域，以防止墊塊與堵頭組件之間留有縫隙，使濺射物質(zhì)穿過該縫隙沉積在芯片上方的石英燈上，影響石英燈的加熱效果和使用壽命。

由于本實(shí)施例中頂絲的直徑大于U型中板的厚度，因此，下板對(duì)應(yīng)于U型開口端處還設(shè)置有與頂絲外徑相適配的通槽，從而保證頂絲可靠安裝。

在若干個(gè)巴條中，位于兩端的1-3個(gè)巴條為spacer bar，其余的主體巴條為spacer bar與待鍍膜bar間隔放置。

閉環(huán)型下板和U型上板的內(nèi)側(cè)接觸面具有傾斜結(jié)構(gòu)，以保證靠近U型閉合端的巴條的腔面不被遮擋。

該鍍膜夾具的裝配過程可按照以下步驟進(jìn)行：

(1)將閉環(huán)型下板和U型中板放于輔助斜坡上，形成凹槽(閉環(huán)型下板留出的軌面)；

(2)用尖頭鑷子夾起不銹鋼墊塊兩側(cè)放于凹槽內(nèi)，用吸筆吸取bar P面右側(cè)邊，增透膜(AR面)朝前，高反膜(HR面)朝向操作者，完全放于不銹鋼塊墊塊上；最底部的1-3層放置spacer bar；

(3)用吸筆吸取需鍍膜bar條，AR面朝前，HR面朝向操作者，輕輕的放于spacer bar上；

(4)spacer bar與待鍍膜bar間隔放置，按照順序依次向上疊放；bar條放置完成后，需上面再放置3個(gè)spacer bar，再將不銹鋼墊塊放置在上面，bar條放置完成；

(5)將HR面向上放于U型中板上(U型閉合端底面)，安裝U型上板和頂絲固定塊；輕輕抬起輔助斜坡，輕輕抖動(dòng)，讓所有bar條對(duì)齊；

(6)裝好后左手將其固定不動(dòng)，右手將螺絲釘依次放于螺釘孔內(nèi)對(duì)角擰緊后，從輔助斜坡上取下，裝配完成，進(jìn)行鍍膜。