[发明专利]一种大功率激光器用封装外壳制造工艺

说明书

本发明提供一种大功率激光器用封装外壳制造工艺，首先加工制作散热底板以及配件，对各配件进行净化后通过高温真空装置在930‑950℃下进行高温负压处理；然后在各配件表面进行第一次镀镍，并在920℃‑980℃以及纯惰性气氛保护下进行高温考核处理；再在各配件表面进行第二次镀镍；最后通过银铜钎焊、不锈钢模具将散热底板和各配件进行装配熔封。本发明制造工艺简易高效，通过高温负压处理，提升了不锈钢与表面的镍层结合力，避免出现在高温下发生反应导致镀层起皮、起泡以及镀层表面变色的现象，金属封装外壳的强度和气密性得到显著提升。

技术领域

本发明涉及电子元器件制造技术领域，具体涉及一种大功率激光器用封装外壳制造工艺。

背景技术

随着大功率激光器封装器件环境可靠性的要求提升，近些年装有光纤等有芯片电路的大功率激光器件密封等级逐年提高，对外壳表面镀层质量要求也越来越高。不锈钢材料的特点耐化学腐蚀和电化学腐蚀在钢材里面最好。而具有良好的耐热、耐高温、耐低温甚至耐超低温等特点，开始大规模地用做电子封装零配件的材料。

在传统的大功率激光器用封装外壳的实现过程中，首先对机械加工成型的不锈钢配件进行电镀镍，进而采用银铜焊料将相关的零配件在氮氢混合气氛下钎焊成大功率激光器用封装外壳，最终应用于大功率激光器封装领域，满足内部电路的机械支撑以及器件内外的电路信号互联。但是高温处理不锈钢表面的镀镍层会高温扩散，导致不锈钢表面镀层偏薄。不锈钢材料中的铬元素穿过镍层扩散到镀层表面，铬元素与还原性气氛发生反应使镀层表面出现变色现象，从而导致镀层结合力不牢，因此按照传统方法制造的大功率激光器封装外壳出现镀层表面起皮、起泡的风险，由于镀层结合力不牢，键合强度不合格最终导致壳体出现气密性及功能性失效的现象。

发明内容

为了解决现有技术下，大功率激光器用封装外壳存在键合强度不合格导致壳体出现气密性及功能性失效的现象，需要提供一种能够有效提升不锈钢与表面镍层的结合力，显著提升强度和气密性的大功率激光器用封装外壳及其制造工艺。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大功率激光器用封装外壳的制造工艺，包括以下步骤：

加工制作散热底板以及配件，对各配件进行净化后通过高温真空装置在930-950℃下进行高温负压处理；

在各配件表面进行第一次镀镍，并在920℃-980℃以及纯惰性气氛保护下对各配件进行高温考核处理；

在各配件表面进行第二次镀镍；

通过银铜钎焊、模具将散热底板和各配件进行装配熔封。

优选地，所述散热底板采用无氧铜通过铣加工制成，所述配件包括底盘、环框以及导管，均采用不锈钢材料通过铣加工、冲制加工、线切割加工方式制成，装配熔封时可根据需要设置引线。

进一步地，所述高温负压处理采用高温真空退火炉，真空度为10^-3Pa，所述高温负压处理具体包括以下步骤：

以4-10℃升温速率将炉内温度从室温升到930-950℃；

保温90-150min后自然冷却。

进一步地，第一次镀镍的厚度为1.27-3.08μm，第二次镀镍的厚度为3.08-7.12μm。

本发明制造工艺简易高效，通过高温负压处理，提升了不锈钢与表面的镍层结合力，避免出现在高温下发生反应导致镀层起皮、起泡以及镀层表面变色的现象，金属封装外壳的强度和气密性得到显著提升。

附图说明

图1为本发明的步骤流程示意图；

图2为本发明大功率激光器用封装外壳的整体结构示意图；