[发明专利]一种大功率微通道结构巴条激光器烧结夹具及其烧结方法

说明书

本发明涉及一种大功率微通道结构巴条激光器烧结夹具及其烧结方法，属于半导体激光器制造领域，该烧结夹具包括定位底座、热沉压块和巴条压块，所述定位底座包括第一面和第二面，所述第一面用于放置热沉压块，所述第二面用于放置巴条压块，所述第一面和第二面上均设置有朝向定位底座内部的斜坡，所述第一面的斜坡和第二面的斜坡相互垂直；所述第一面上设置有用于对所述热沉压块限位的热沉压块宽限位槽，所述第二面上设置有用于对所述巴条压块限位的巴条压块宽限位槽，所述巴条压块与所述巴条接触面与所述巴条上表面尺寸对应。本发明不仅可以减少甚至避免“smile”现象的发生，而且提高了巴条烧结的一致性和稳定性。

技术领域

本发明涉及一种大功率微通道结构巴条激光器烧结夹具及其烧结方法，属于半导体激光器制造领域。

背景技术

随着材料外延技术和激光器封装工艺技术的大幅提升，大功率激光二极管器件和阵列器件在国内外得到了迅速发展，成为当前激光产业应用拓展的主要方向，具有体积小、效率高、成本低等优点，因此被广泛应用于激光医疗、工业加工、军事武器、固体激光器和光纤激光器泵浦等技术领域。输出光功率、光电转换效率和可靠性是衡量激光器性能的三个主要参数，而限制三者发展的最主要因素是热量，其决定激光器输出光功率的大小、光电转换效率的高低以及可靠性。除了半导体激光器本身的性质，激光器的封装质量也是影响散热的关键因素，要求激光器与热沉之间的焊接具有牢固、无空洞、导热性好、抗疲劳、低热阻等特点。因此，将半导体激光器烧结到热沉上的工艺和方法是大功率半导体激光器应用的关键技术之一。

目前大功率微通道巴条激光器的封装大多利用烧结夹具在回流焊设备当中烧结，如中国专利文献CN205282874U公开的《一种大功率激光器条形芯片烧结夹具》，利用五根弹簧探针对巴条施压，并设有螺纹和可调螺栓来调节扭力大小，但是在调节平衡以改善“smile”效应的过程中没有一个参照标准，需要不断调节五根探针的扭力大小，操作过程较复杂；另外，巴条烧结的一致性难以保证，可能会影响烧结合格率。

中国专利文献CN105244756A公开的《一种微通道半导体激光器的烧结夹具及其烧结方法》提出的巴条烧结夹具包括定位底座和可调盖板，通过螺杆调节可调盖板中的压块对巴条施加压力，压块尺寸与巴条尺寸相当保证施加的压力均匀，但是通过螺杆调节压力的方式难以保证每次施压的一致性，即巴条烧结的重复性相对较低，除非通过扭力改锥调节螺杆来定量施压。

发明内容

本发明提供一种大功率微通道结构巴条激光器烧结夹具及其烧结方法，不仅可以减少甚至避免“smile”现象的发生，而且提高了巴条烧结的一致性和稳定性。

本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种大功率微通道结构巴条激光器烧结夹具，包括定位底座、热沉压块和巴条压块，其中：

所述定位底座包括用于放置所述热沉压块的第一面和用于放置所述巴条压块的第二面，所述第一面和第二面上均设置有朝向定位底座内部的斜坡，所述第一面的斜坡和第二面的斜坡相互垂直，即第一面和第二面的斜坡夹角为90°，既能避免热沉压块和巴条压块在施压过程中滑动，又能严格控制巴条出光面相对于热沉前端的突出量；

所述第一面上设置有用于对所述热沉压块限位的热沉压块宽限位槽，所述热沉压块能够在热沉压块宽限位槽内滑动实现对热沉的压紧，所述第二面上设有用于对巴条压块限位的巴条压块宽限位槽，所述巴条压块能够在巴条压块宽限位槽内滑动实现对巴条的压紧，当烧结需要更大的压力时，可增大热沉压块和巴条压块的重量来增加施压压力，为了施压均匀，所述巴条压块与巴条接触面，与所述巴条上表面尺寸对应。