[实用新型]一种半导体激光器的烧结夹具

说明书

本实用新型涉及一种半导体激光器的烧结夹具。该夹具包括：上、下固定板以及连接柱；若干压块分别通过上固定板上的矩形孔和下固定板上对应于COS的位置的圆孔压住待烧结的COS两侧。有定位片于对COS进行定位；另有一承载下固定板的套架罩在封装外壳外。本实用新型可以提高COS定位效率和准确性，且能够实现具有高度差的COS在烧结在过程中受力均匀。

技术领域

本实用新型涉及一种一次烧结多个半导体激光器的烧结夹具，属于半导体激光器烧结技术领域。

背景技术

半导体激光器由于其波长范围宽、体积小、重量轻、寿命长等诸多优势，已被广泛的应用在军事、通信、投影、医疗、照明以及科研等领域，并且需求也在逐渐增加。

虽然半导体激光器材料生长和制作工艺水平在不断进步，但是单芯片功率仍然无法满足工业生产对半导体激光器的高功率需求，为了获得高功率输出，一般通过增加芯片数量的方法来实现，主要实现方式为巴条阵列封装和多管芯串联封装两种形式，巴条阵列的封装即在慢轴方向上并联多个半导体激光芯片，需要低电压高电流驱动，这在工程运用中会产生很多实际问题，另外，由于巴条阵列尺寸较大，不仅封装难度高，还易产生空洞，造成热量富集，大大降低激光器的性能及寿命。相比之下，单芯片串联封装不仅具有独立的电、热工作环境，避免了发光单元之间的热串扰，使其在寿命等方面具有很大的优势。并且单个芯片是独立封装，可以降低芯片烧结难度，提高散热能力，还可以对封装好的小单元进行筛选，剔除不良品，提高串联模块的成品率。

多管芯串联封装，即将单个芯片封装到次热沉上，然后再将封装好的单元器件COS(COS 指chip on submount，是封装在次热沉上的激光器)经过二次烧结，封装到大热沉上。由于焊料在融化时会有一定的流动性，造成热沉底板与大热沉之间形成烧结空洞，还会使管芯出光方向出现偏差。因此在进行二次烧结时，需要对COS施加一定的压力。

CN104409964A提出了一种半导体激光器烧结夹具及其烧结方法，该夹具包括底座、支撑板和压块，支撑板固定在底座上，支撑板上设置有压紧螺栓，底座上设置有固定柱，压块通过固定柱定位于底座上，压块底部一侧设有凸台，压块底部另一侧固定排布有竖向的弹簧针。首先将预制完焊料的热沉放置在底座上，并通过底座上的固定柱对热沉进行定位，然后将COS沿热沉的弧形边缘放置在热沉上，将压块放置在热沉上，弹簧针与COS一一对应，转动压紧螺栓，使其压紧压块，使烧结过程中不移位。该方法的不足之处是COS在大热沉上处于同一平面上，当大热沉上有梯度，要求COS具有一定的高度差进行排列时，对每个COS施加的力大小不同，从而无法保证高度差一致性。并且需要人工在显微镜下摆放COS，导致效率低下和COS排放的位置容易出现偏差，且一致性差。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种一次烧结多个半导体激光器的烧结夹具，可以提高COS定位效率和准确性，并且能够实现具有高度差的COS在烧结在过程中受力均匀。

多个半导体激光器：是指位于同一平面的或者位于具有高度差的多个平面的COS。

COS：是指chip on submount，是封装在次热沉上的激光器。

封装外壳：是指激光器的封装外壳，外壳内有COS烧结区，多个COS的光耦合后由光纤输出。

封装外壳、定位片的宽度与长度：所述“宽度”是指半导体激光器烧结夹具结构示意图图1中X方向的长，所述的“长度”是指图1中Y方向的长。

本实用新型的技术方案为：

一种一次烧结多个半导体激光器的烧结夹具，包括：

上、下固定板以及连接上、下固定板的连接柱；

若干压块，压块上部是矩形柱状，称其为矩形部，下部是圆柱形，称其为圆柱部，底端是尖头，用于压住待烧结COS；