[发明专利]一种金锡工艺的LD红光TO激光器封装方法

说明书

本发明涉及一种金锡工艺的LD红光TO激光器封装方法，属于电子封装生产技术领域，采用扩膜机对黏结芯片和金锡热沉的膜进行扩晶，采用单面金锡热沉，金锡热沉设有金锡层，按照金锡热相比例预热，加热到金锡熔化温度后将LD芯片粘接在热沉中间金锡层上，两者粘接后降温使其瞬间结合牢固，形成一组COS；采用TO管座作为载体，将固晶好的COS粘着在已点好银胶的管座管舌平面上；通过校验光源校验芯片腔面与管座管舌前端平行；烘烤后焊线封帽。可靠性好，功率高，散热好，生产过程控制准确，省去了蒸镀焊料、合金、切割工序节省了人工费用、材料、工时从而降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及一种金锡工艺的LD红光TO激光器封装方法，属于电子封装生产技术领域。

背景技术

半导体激光器在光刻录、光通讯、国防、工业及医疗等方面都有广泛的用途，尤其在电子设备领域中激光器的应用范围比较广泛，现在多处领域已经能见到半导体激光器的身影，在大多数的应用中，器件的成本是一个重要的因素，这也是关系到它们是否能商品化的主要因素。在现阶段的半导体行业存在多种多样的封装方式，半导体激光器是在半导体行业中对成本性、可靠性的要求最为苛刻的产业。

LD，激光二极管，也称半导体激光器，是一种将电能转换为光能的固态半导体器件，他直接把电转换成光，LD的心脏是个半导体的芯片，芯片的一端粘接在金锡热沉上，因半导体是PN结构，所以有的TO封装要求是P面朝下或N面朝下，故所说的正反电极封装要求。芯片和热沉粘接后形成一组完整的COS，COS再通过银胶粘在TO管的管舌上，这样按照正反电极要求封装出产品极性就会相反。最后在通过焊线、封帽形成一只完整的TO封装结构激光器。

如果超净环境不够级别就会影响整个产品的质量。而半导体激光器其实质就是三极管引申发展而来，其外部构造在一定程度上决定了其生产过程中存在一定的难度，即半导体激光器的管芯太小，焊接线太细，如果受到外部作用力不准确就会导致管芯破损，焊接线短路或断路现象。现有常采取铟工艺，铟工艺是采用整片的方式蒸镀焊料，然后在每个热沉单元上粘接激光器芯片，一起合金，再将合金好粘有芯片的热沉单元从整片热沉支架上切割下来利用银胶粘结到管座上，但现有工艺工序复杂成本较高。

发明内容

本发明所要解决的问题是用金锡工艺封装LD红光TO激光器，为了使其耐用、精度高、可靠性高，从而减少在原材料、人员、人工工时及产品污染等方面的浪费。

本申请的技术方案如下：

一种金锡工艺的LD红光TO激光器封装方法，包括如下步骤：

(1)扩晶：采用扩膜机对黏结芯片和金锡热沉的膜进行扩张，使其两者的间距拉伸到相同间距，从而节省全自动激光芯片固晶机寻找芯片识别图像的时间；

(2)LD芯片固晶：采用全自动激光芯片固晶机，运用图像识别功能，采用单面金锡热沉，金锡热沉设有金锡层，按照金锡热相比例，首先预热，加热到金锡熔化温度后将LD芯片粘接在热沉中间金锡层上，要求芯片前端腔面高出金锡热沉端且两者保持平行，整个过程中都有氮气保护防止其氧化，两者粘接后降温使其瞬间结合牢固，形成一组COS；与铟工艺固晶相比较此工艺教前者精度高，外形规则减少工步流程及人员配置。

(3)TO固晶：TO激光器封装采用TO管座作为载体，管座尺寸为TO5.6，首先将固化银胶进行醒胶，将醒好的银胶针管安装在点胶机上，然后点在TO管座管舌上，将步骤(2)中固晶好的COS粘着在已点好银胶的管座管舌平面上；

(4)对光：通过校验光源校验芯片腔面与管座管舌前端平行；

(5)烘烤：将固晶好并校验好的TO管座放入烘箱烘烤；

(6)焊线：采用自动金丝焊线机将烘烤完的LD芯片通过金丝引线连接到TO管座另一端电极上使其形成良好的欧姆接触；