一種半導體激光器列陣燒結(jié)裝置和燒結(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導體激光器列陣燒結(jié)裝置和燒結(jié)方法，尤其是一種大功率半導體激光器列陣及其組件的燒結(jié)夾具和燒結(jié)方法，屬于半導體激光器燒結(jié)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]半導體激光器具有體積小、重量輕、功率大、電光轉(zhuǎn)換效率高、易于調(diào)制及價格低廉等優(yōu)點，在醫(yī)療、顯示、栗浦、工業(yè)加工等領(lǐng)域有著廣泛的應用。為了獲得高功率輸出，同時達到良好的散熱要求，一種封裝方法是通過將單個列陣獨立封裝成三明治小單元，然后將測試合格后的小單元串聯(lián)組裝成高功率模塊，對于這種封裝形式，單個列陣是獨立封裝，一方面可以降低芯片燒結(jié)難度，另一方面可對封裝好的小單元進行篩選，剔除不良品，提高功率模塊的成品率；另一種方法是直接將多個列陣和電極按串聯(lián)組裝形式排列，一次燒結(jié)成組件，這種方法的好處是簡化了燒結(jié)工藝，組件中列陣的間距可以做的比第一種方法更小，提高了出光功率密度，但是該方法對芯片的成品率要求高。
[0003]目前，對于激光器的燒結(jié)一般由自動化設備完成，但自動化設備只能一次生產(chǎn)一個，效率低，不適于批量生產(chǎn)，而且自動化設備價格較高，經(jīng)濟效益差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對目前半導體激光器燒結(jié)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種操作簡便，可實現(xiàn)單個半導體激光器列陣或多個半導體激光器列陣同時加壓燒結(jié)的夾具，且可用于上述兩種燒結(jié)和組裝方法。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種半導體激光器列陣燒結(jié)裝置，所述燒結(jié)裝置包括:主體、夾塊、頂塊和彈簧，其中:
[0006]所述主體由基板、蓋板和壓條依次通過固定螺絲固定在底座上形成；
[0007]所述蓋板形成有U型槽；
[0008]所述壓條通過固定螺絲固定于U型槽開口一端的上方；
[0009]所述頂塊與底座的一側(cè)軸連，且可在平放和立放兩個狀態(tài)中轉(zhuǎn)換；
[0010]所述夾塊通過壓條和頂塊限制在U型槽內(nèi)；
[0011]所述底座上部的寬度比基板和蓋板窄，將所述基板、蓋板和壓條通過固定螺絲固定組裝后，主體的兩側(cè)形成兩個彈簧拉升通道；
[0012]在所述底座的側(cè)面沿彈簧拉伸方向設有限位槽，限位槽中安設有彈簧固定螺釘；
[0013]兩條彈簧分別卡設在所述彈簧拉升通道內(nèi)，一端固定在所述頂塊的側(cè)面上，另一端固定在所述彈簧固定螺釘上。
[0014]可選地，所述U型槽的尺寸比激光器列陣和電極大。
[0015]可選地，所述夾塊遠離U型槽開口端方向一端的厚度比U型槽的厚度小，靠近U型槽開口端方向一端的厚度比U型槽的厚度寸大。
[0016]可選地，所述限位槽為多個。
[0017]可選地，所述多個限位槽在所述底座的側(cè)面上沿彈簧拉伸方向均勻分布間距相等。
[0018]可選地，所述底座由高導熱率材料制成。
[0019]可選地，所述基板采用陶瓷材料。
[0020]可選地，所述基板采用氮化鋁陶瓷材料。
[0021]可選地，所述蓋板、壓條、夾塊和頂塊由不銹鋼材料或鋁或黃銅制成。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提出一種利用所述燒結(jié)裝置對半導體激光器列陣進行燒結(jié)的方法，該方法包括以下步驟:
[0023]步驟1、將用彈簧連接在底座上的頂塊平放；
[0024]步驟2、將表面預制完焊料的電極和半導體激光器列陣立起來依次放入主體的U型槽內(nèi)；
[0025]步驟3、將夾塊頂住要燒結(jié)的半導體激光器列陣和電極，將用彈簧連接在底座上的頂塊立起，彈簧即對半導體激光器列陣和電極組成的燒結(jié)單元施加壓力，通過彈簧拉力將半導體激光器列陣與電極夾緊；
[0026]步驟4、將安裝完半導體激光器的燒結(jié)裝置放在燒結(jié)臺或燒結(jié)爐內(nèi)進行加熱燒結(jié)；
[0027]步驟5、達到設定燒結(jié)時間后，直接將燒結(jié)裝置取出，冷卻后拆裝，取出燒結(jié)好的半導體激光器；
[0028]步驟6、將連接在底座上的頂塊平放，取出被夾持的半導體激光器。
[0029]本發(fā)明半導體激光器列陣燒結(jié)裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本低;通過彈簧給燒結(jié)單元施加壓力，通過底座上均勻分布的彈簧固定螺釘定位孔調(diào)節(jié)壓力大小，可根據(jù)需要增加激光器一次燒結(jié)的列陣數(shù)量。通過主體兩側(cè)彈簧拉升通道和固定于蓋板U型槽上方的壓條，對彈簧和夾塊進行限位，避免激光器列陣在安裝過程中位移，提高燒結(jié)一致性?？煞奖愕貙⒄麄€燒結(jié)裝置移至燒結(jié)臺或燒結(jié)爐內(nèi)進行燒結(jié)，在燒結(jié)過程中也不會出現(xiàn)滑動移位，列陣移位，保證燒結(jié)的一致性，同時降低空洞的產(chǎn)生機率。另外，本發(fā)明燒結(jié)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸可以設計的很小，以方便在不同燒結(jié)設備中使用;本發(fā)明燒結(jié)裝置還可根據(jù)需求放置多個激光器，燒結(jié)效率高，便于產(chǎn)業(yè)化。本發(fā)明的燒結(jié)方法對燒結(jié)設備要求低，而且燒結(jié)效率高;燒結(jié)過程中壓力的施加可大大減少燒結(jié)空洞的產(chǎn)生，提高激光器的可靠性。
【附圖說明】
[0030]圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的半導體激光器列陣燒結(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的半導體激光器列陣燒結(jié)裝置的底座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施例的半導體激光器列陣燒結(jié)裝置的頂塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖4是根據(jù)本發(fā)明一實施例的半導體激光器列陣燒結(jié)裝置的夾塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖5是根據(jù)本發(fā)明一實施例的半導體激光器列陣燒結(jié)裝置的蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]附圖中各附圖標記的含義為:1、底座，2、基板，3、蓋板，4、壓條，5、夾塊，6、頂塊，7、彈簧固定螺釘，8、彈簧，9、限位槽。
【具體實施方式】
[0036]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0037]圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的半導體激光器列陣燒結(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述半導體激光器列陣燒結(jié)裝置包括主體、夾塊5、頂塊6、和彈簧8，其中:
[0038]所述主體由基板2、蓋板3和壓條4依次通過固定螺絲固定在底座1上形成；
[0039]其中，所述蓋板3呈U型，即形成有U型槽，如圖5所示，所述U型槽的尺寸比激光器列陣和電極略大，以便在燒結(jié)時限制激光器列陣和電極的位置。
[0040]所述頂塊6與底座1的一側(cè)軸連，且可在平放和立放兩個狀態(tài)中轉(zhuǎn)換，根據(jù)本發(fā)明一實施例的半導體激光器列陣燒結(jié)裝置的頂塊的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示；
[0041]所述夾塊5通過壓條4和頂塊6限制在U型槽內(nèi)，以保證彈簧加力過程中夾塊5不上下位移，進而避免激光器列陣在安裝過程中發(fā)生位移，提高燒結(jié)一致性；
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