[实用新型]一种高功率半导体激光器封装烧结夹具

说明书

一种高功率半导体激光器封装烧结夹具，将含有焊料层的热沉放置到底座中，由于底座前后两端设有凸台Ⅲ，热沉置于两个凸台Ⅲ之间的区域，从而使其在前后方向上实现定位。通过定位装置热沉推动至其左侧端插入两个卡槽Ⅱ中，实现了热沉左右方向的定位。由于U形槽的开口宽度大于巴条左侧端出光腔面的宽度且小于巴条整体宽度，因此巴条的出光腔面保持裸露，不会被挤压导致损坏，不会导致腔面破损或脱模现象，又保证了巴条与热沉相平齐。将压块放置于巴条及热沉上，通过压紧装置利用压块将巴条及热沉压紧固定在底座上。之后将装配好的夹具放置在回流炉中进行烧结。巴条及热沉精确定位，提高了烧结质量。

技术领域

本实用新型涉及半导体激光器制造技术领域，具体涉及一种高功率半导体激光器封装烧结夹具。

背景技术

在过去的几十年中，激光科学在制造更高、更快、更小的相干光源上取得了巨大成功。与电子器件类似，光子器件的小型化和集成化有广阔的应用前景。其中半导体激光器由于体积小、重量轻、转换效率高等优异的的特点，在显示、工业加工、医疗、泵浦等领域有着广泛的应用。

目前，激光巴条阵列可大大提高半导体激光器的功率，其封装形式主要分为热传导冷却型、宏通道液体冷却型与微通道液体冷却型，但对于高功率半导体激光器来说，采用热传导冷却及宏通道冷却方式的散热效率相对较低，影响器件的寿命及可靠性。微通道冷却由于内置冷却液体通道，具有更高的散热效率，利用微通道封装的半导体激光器可工作在CW以及高占空比的QCW模式。一般来说，基于微通道封装主要有芯片贴片机系统与回流焊工艺。然而，微通道封装目前主要采用软焊料封装（铟焊料），前者由于在焊接过程中不是在真空的环境中，过程中易导致铟焊料的氧化，不利于焊接；后者是在回流炉中进行，保证了焊接过程中的无氧环境，防止焊接过程中焊料的氧化。

微通道封装如果在回流炉进行，就需要专门的烧结封装夹具，公告号为CN201374497《一种微通道激光器装架夹具》的专利中，该夹具结构为二级台阶形的基座的上部内侧面为斜面，在斜面底部有与斜面垂直的凸起；在凸起上设有凹口陶瓷片，放置在斜面上的垫板压紧凹口陶瓷片；在基座的下部台阶面上固接有竖直的限位柱，有开有与限位柱相配合的限位孔的压块可沿限位柱上下滑动；压块的侧下部为与斜面相配合的倾斜面；有静压陶瓷片与凹口陶瓷片相配合，用于将微通道组件压在垫板上。虽然该装架夹具的压块不产生径向位移的同时保证了对微通道组件持续稳定的静压力，但因为各组件之间不是紧固在一块，在移动的过程中容易造成各组件之间的偏移，不利于烧结；另一方面，该夹具中激光器巴条腔面紧贴凹口陶瓷片，容易触碰到腔面或因为腔面与陶瓷片的摩擦，导致腔面破损。

此外，公告号为CN101515702《半导体激光器管芯烧结装置及其使用方法》与公告号为CN203135209U《多芯片无应力半导体激光器封装夹具》的专利中，对管芯采用加压烧结，可实现对单个或多个管芯进行烧结，但难以保证芯片与热沉相平齐，从而导致芯片相对于热沉内缩或突出太多的情况，严重影响了烧结质量。

发明内容

本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种实现快速精确装配、提高合格率、改善键合质量的高功率半导体激光器封装烧结夹具。

本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种高功率半导体激光器封装烧结夹具，包括：

底座，其左侧端前后两侧分别竖直设置有凸台Ⅰ，其前后两侧分别竖直设置有凸台Ⅲ；

热沉，其宽度与两个凸台Ⅲ之间的间距相匹配，两个凸台Ⅰ的下方分别设置有卡槽Ⅱ，两个卡槽Ⅱ之间的间距与热沉的宽度相匹配，热沉放置于底座上，其前后两侧与同侧的凸台Ⅲ的内侧面相接触；

巴条，置于热沉的左侧端，两个凸台Ⅰ之间形成U形槽，所述U形槽开口宽度大于巴条左侧端出光腔面的宽度且小于巴条宽度，U形槽的开口宽度小于热沉的宽度；