[实用新型]一种半导体激光器微通道热沉叠片的焊接装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及微机械加工领域，尤其涉及一种半导体激光器微通道热沉叠片的焊接装置。

背景技术

高功率半导体激光器在工业、医疗、军事及显示领域均有广泛的应用，而随着其应用范围的逐渐扩展，对半导体激光器的输出光功率的要求也越来越高，这也相应的带来高的耗散功率。如果不及时消除因耗散功率所转化的热量，势必引起势必造成结温升高，从而使激光器的阈值电流升高，效率降低，激光波长发生严重温漂，更致命的是使激光器的寿命下降。目前应用于高功率半导体激光器散热的主要是液体冷却的微通道热沉。

液体冷却的微通道热沉通常是由五层形态各异的薄片组成，如图1所示。五层薄片通常可以由线切割、电化学刻蚀等方法获得，然后焊接成一个内部具有微通道的热沉。然而五层薄片的焊接质量很难保证，故对制备具有良好焊接质量的微通道热沉的焊接技术提出了需求。

焊接热沉薄片的方法主要包括扩散焊和真空钎焊等。

扩散焊的原理如图2所示，在一定的温度和压力作用下，使母材与合材相互靠近，局部发生塑性变形，原子间产生相互扩散，在界面处形成新的扩散层，从而实现可靠连接的过程。

真空钎焊过程基本原理如图3所示，在真空炉中，采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔融温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。

扩散焊热循环时间长，生产率低。因为其本身是靠原子之间的扩散形成金属键，从而实现连接的，周期比较长，而且不一定均匀稳定。

真空钎焊对焊接表面制备和装配要求较高，对结合表面要求特别严格。一次性投入比较大，维修费用很高。钎焊前预抽真空以及在冷却时需花费大量时间，在真空中的热量传递比较困难，因此生产周期长。

因此，无论是扩散焊还是真空钎焊，都不能满足生产要求，而且焊接可能不均匀，造成虚焊、假焊等问题。再者，这些焊接方式加热时间长，生产效率低，成本高。

综上所述，现有的焊接方式焊接不均匀，加热时间长，生产效率低，成本高，导致不能满足生产要求是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种半导体激光器微通道热沉叠片的焊接装置，用于解决现有的焊接方式焊接不均匀，加热时间长，生产效率低，成本高，导致不能满足生产要求的技术问题。

本实用新型实施例提供的一种半导体激光器微通道热沉叠片的焊接装置，包括：热沉叠片、上电极块、下电极块、电源、检测模块；

所述热沉叠片夹紧于所述上电极块与所述下电极块之间；

所述电源连接所述上电极块与所述下电极块，用于通过所述上电极块与所述下电极块加载电流至所述热沉叠片；

所述检测模块与所述热沉叠片对齐，用于检测所述热沉叠片的接触面之间是否为熔融状态或者塑性状态。

优选地，所述热沉叠片具体为五层热沉叠片。

优选地，本实用新型实施例还包括移动模组、伺服电机；

所述上电极块固定于所述移动模组，

所述伺服电机连接所述移动模组，用于通过控制所述移动模组移动将所述上电极块压紧于所述热沉叠片，使得所述热沉叠片夹紧于所述上电极块与所述下电极块之间。

优选地，本实用新型实施例还包括定位销；

所述定位销穿过所述热沉叠片与所述下电极块固定连接，用于将所述热沉叠片固定于所述下电极块。

优选地，所述上电极块还包括凸台；

所述凸台设置于所述上电极块的正方形凸起，用于顶住所述热沉叠片。

优选地，所述上电极块还包括定位孔；

所述定位孔与所述定位销固定连接，用于固定所述定位销。

本实用新型实施例提供的一种半导体激光器微通道热沉叠片的焊接装置的使用方法，包括：

将热沉叠片压紧至电极之间；

加载电流至所述电极，使得所述电流通过所述热沉叠片；

检测所述热沉叠片的接触面之间是否为熔融状态或者塑性状态，若是，则结束所述电流的加载，持续夹紧热沉叠片预设时间后，释放电极，取出热沉叠片。

优选地，所述电极包括上电极块和下电极块，所述将热沉叠片压紧至两电极之间包括：

通过定位销将热沉叠片固定于所述下电极块；

通过伺服电机控制所述上电极块将所述热沉叠片夹紧于所述上电极块与所述下电极块之间。