一种二极管泵浦激光模块封装方法技术

本发明专利技术提供了一种二极管泵浦激光模块封装方法，所述的封装方法将N个三棱柱组成正N边形装置实体，通过拉紧装置实体中上下对称的锥形的上压块和下压块，装置实体向外均匀扩展，压紧了装置实体外对应的N个二极管模块，在N个二极管模块交界的位置处添加焊料并在高温炉中融化焊料，常温冷却后，拆除装置模块，得到二极管泵浦激光模块。本发明专利技术的二极管泵浦激光模块封装方法改善了冷却器上二极管模块的分布均匀性，提高了晶体棒的泵浦性能，封装步骤简单高效，提升了二极管模块的安全性，实现了较小规格的二极管泵浦激光模块封装。

Diode pumped laser module packaging method

The present invention provides a diode pumped laser module packaging method, packaging method of the N N is composed of three prism shaped side device entity, through the tapered tension device entity asymmetric on the pressing block and a lower pressing block device, solid external uniform expansion, N diode module pressing device in the corresponding real, add solder at a position N junction diode module and melting in high temperature furnace solder at room temperature after cooling, removing device module, get the diode pumped laser module. Diode pumped laser module of the invention improves the cooler distribution uniformity of diode module, improve the pump performance of crystal rod, packaging procedure is simple and efficient, enhance the safety of diode module, the diode pumped laser module package small size.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体激光
，具体涉及一种二极管泵浦激光模块封装方法。
技术介绍
环形泵浦模块是二极管泵浦固体激光系统中至关重要的组成部分。在环形泵浦模块中，二极管模块绕晶体棒（激光增益介质）圆周分布的均匀性直接关系到其泵浦性能。而晶体棒与冷却器能够通过机械加工保证同轴，因此冷却器正内切面上二极管模块封装的均匀性直接影响模块的泵浦性能。前期二极管模块完全靠手工封装，主要存在如下几个问题：（1）二极管模块中热沉及陶瓷片固定不牢固、焊料填充困难；（2）焊接后焊料与冷却器无法分离；（3）没有二极管模块防护措施，二极管模块易被碰伤；（4）操作不方便，封装效率低；（5）冷却器上每个二极管模块受力不均匀，使其分布均匀性无法保证；（6）对于较小规格的泵浦模块无法手工封装。当前亟需一种泵浦用二极管模块与环形泵浦模块冷却器（以下简称冷却器）的封装方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的一个技术问题是一种二极管泵浦激光模块封装方法。本专利技术的二极管泵浦激光模块封装方法中使用的封装装置包括安装基座、冷却器、下压块、装置实体、O型圈、硅橡胶垫、上压块和长螺钉、二极管模块；所述的冷却器放置在安装基座的上表面；所述的装置实体为由N个相同的三棱柱组成的正N边形体，冷却器内腔为与装置实体配装的正N边形腔体，安装基座内有与装置实体配装的正N边形槽，正N边形腔体、正N边形槽和正N边形体的中心轴重合，正N边形腔体与正N边形体有均匀的缝隙L1，正N边形槽与正N边形体之间有均匀的缝隙L2，L1＞L2；正N边形槽内有正N边形凸台，正N边形凸台的高度大于正N边形槽的高度，正N边形凸台向上插入正N边形腔体与正N边形体间的缝隙L1；N≥5；所述的装置实体的内腔为上下对称的上锥形腔和下锥形腔，上压块为与上锥形腔配装的锥形块，下压块为与下锥形腔配装的锥形块，上压块和下压块之间贯穿有竖直的长螺钉，拧紧长螺钉，上压块和下压块相向靠近；所述的下压块的下端为圆柱体，安装基座底部有与正N边形槽贯通的定位孔，下压块的圆柱体与定位孔配装，下压块的圆柱体沉入定位孔后，装置实体的下表面与正N边形凸台的上表面的边缘接触；所述的装置实体的外表面的上下对称面缠绕O型圈，装置实体的每个三棱柱的外表面的水平和竖直方向对称分布厚度相同的硅橡胶垫，每个三棱柱的外表面的竖直对称中心留有缝隙；所述的封装方法包括以下步骤：a.将冷却器安装在安装基座的上表面；b.用O型圈将装置实体捆成一个正N边形体；c.将上压块和下压块安装在装置实体的内腔中，再通过拧紧长螺钉，将装置实体、上压块和下压块固定成一个装置模块；d.将装置模块竖直穿入冷却器和安装基座，下压块下端的圆柱体与安装基座底部的定位孔配装定位；e.将N个二极管模块分别放置在对应的正N边形凸台的上表面；f.继续拧紧长螺钉，上压块和下压块相向靠近，将组成装置实体的N个相同的三棱柱向外推挤，直至每个三棱柱对应压紧相应的二极管模块，形成一个二极管组件；g.在N个二极管模块交界的位置处添加焊料；h.将二极管组件放入高温炉，升高高温炉炉温，直至焊料融化；i.取出二极管组件，常温冷却后，拆除装置模块，得到二极管泵浦激光模块。所述的安装基座的材料为无氧铜。所述的装置实体的每个三棱柱外表面的竖直对称中心刻有竖直方向的线型槽。所述的缝隙L1和缝隙L2，满足2mm≤L1-L2≤3mm。本专利技术的二极管泵浦激光模块封装方法改善了冷却器上二极管模块的分布均匀性，提高了晶体棒的泵浦性能，封装步骤简单高效，提升了二极管模块的安全性，实现了较小规格的二极管泵浦激光模块封装。本专利技术的二极管泵浦激光模块封装方法适合在半导体激光模块制作过程中使用。附图说明图1为本专利技术的二极管泵浦激光模块封装方法中的封装装置主视图；图2为本专利技术的二极管泵浦激光模块封装方法中的封装装置俯视图；图中，1.安装基座2.冷却器3.下压块4.装置实体5.O型圈6.硅橡胶垫7.上压块8.长螺钉9.二极管模块。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术。以下实施例仅用于说明本专利技术，而并非对本专利技术的限制。有关
的人员在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化、替换和变型，因此同等的技术方案也属于本专利技术的范畴。如图1、2所示，本专利技术的二极管泵浦激光模块封装方法中使用的封装装置包括安装基座1、冷却器2、下压块3、装置实体4、O型圈5、硅橡胶垫6、上压块7和长螺钉8、二极管模块9；所述的冷却器2放置在安装基座1的上表面；所述的装置实体4为由N个相同的三棱柱组成的正N边形体，冷却器2内腔为与装置实体4配装的正N边形腔体，安装基座1内有与装置实体4配装的正N边形槽，正N边形腔体、正N边形槽和正N边形体的中心轴重合，正N边形腔体与正N边形体有均匀的缝隙L1，正N边形槽与正N边形体之间有均匀的缝隙L2，L1＞L2；正N边形槽内有正N边形凸台，正N边形凸台的高度大于正N边形槽的高度，正N边形凸台向上插入正N边形腔体与正N边形体间的缝隙L1；N≥5；所述的装置实体4的内腔为上下对称的上锥形腔和下锥形腔，上压块7为与上锥形腔配装的锥形块，下压块3为与下锥形腔配装的锥形块，上压块7和下压块3之间贯穿有竖直的长螺钉8，拧紧长螺钉8，上压块7和下压块3相向靠近；所述的下压块3的下端为圆柱体，安装基座1底部有与正N边形槽贯通的定位孔，下压块3的圆柱体与定位孔配装，下压块3的圆柱体沉入定位孔后，装置实体4的下表面与正N边形凸台的上表面的边缘接触；所述的装置实体4的外表面的上下对称面缠绕O型圈5，装置实体4的每个三棱柱的外表面的水平和竖直方向对称分布厚度相同的硅橡胶垫6，每个三棱柱的外表面的竖直对称中心留有缝隙；所述的封装方法包括以下步骤：a.将冷却器2安装在安装基座1的上表面；b.用O型圈5将装置实体4捆成一个正N边形体；c.将上压块7和下压块3安装在装置实体4的内腔中，再通过拧紧长螺钉8，将装置实体4、上压块7和下压块3固定成一个装置模块；d.将装置模块竖直穿入冷却器2和安装基座1，下压块3下端的圆柱体与安装基座1底部的定位孔配装定位；e.将N个二极管模块9分别放置在对应的正N边形凸台的上表面；f.继续拧紧长螺钉8，上压块7和下压块3相向靠近，将组成装置实体4的N个相同的三棱柱向外推挤，直至每个三棱柱对应压紧相应的二极管模块9，形成一个二极管组件；g.在N个二极管模块9交界的位置处添加焊料；h.将二极管组件放入高温炉，升高高温炉炉温，直至焊料融化；i.取出二极管组件，常温冷却后，拆除装置模块，得到二极管泵浦激光模块。所述的安装基座1的材料为无氧铜。所述的装置实体4的每个三棱柱外表面的竖直对称中心刻有竖直方向的线型槽。所述的缝隙L1和缝隙L2，满足2mm≤L1-L2≤3mm。实施例11a.将冷却器2安装在安装基座1的上表面；1b.用O型圈5将装置实体4捆成一个正五边形体，N=5；1c.将上压块7和下压块3安装在装置实体4的内腔中，再通过拧紧长螺钉8，将装置实体4、上压块7和下压块3固定成一个装置模块；1d.将装置模块竖直穿入冷却器2和安装基座1，下压块3下端的圆柱体与安装基座1底部的定位孔配装定位，缝隙L1和缝隙L2，满足L1-L2=2mm；1e.将5个二极管模块9分别放置在对应的正五边形凸台的上表面；1f.继续拧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二极管泵浦激光模块封装方法，其特征在于：所述的封装方法中使用的封装装置包括安装基座（1）、冷却器（2）、下压块（3）、装置实体（4）、O型圈（5）、硅橡胶垫（6）、上压块（7）和长螺钉（8）、二极管模块（9）；所述的冷却器（2）放置在安装基座（1）的上表面；所述的装置实体（4）为由N个相同的三棱柱组成的正N边形体，冷却器（2）内腔为与装置实体（4）配装的正N边形腔体，安装基座（1）内有与装置实体（4）配装的正N边形槽，正N边形腔体、正N边形槽和正N边形体的中心轴重合，正N边形腔体与正N边形体有均匀的缝隙L1，正N边形槽与正N边形体之间有均匀的缝隙L2，L1＞L2；正N边形槽内有正N边形凸台，正N边形凸台的高度大于正N边形槽的高度，正N边形凸台向上插入正N边形腔体与正N边形体间的缝隙L1；N≥5；所述的装置实体（4）的内腔为上下对称的上锥形腔和下锥形腔，上压块（7）为与上锥形腔配装的锥形块，下压块（3）为与下锥形腔配装的锥形块，上压块（7）和下压块（3）之间贯穿有竖直的长螺钉（8），拧紧长螺钉（8），上压块（7）和下压块（3）相向靠近；所述的下压块（3）的下端为圆柱体，安装基座（1）底部有与正N边形槽贯通的定位孔，下压块（3）的圆柱体与定位孔配装，下压块（3）的圆柱体沉入定位孔后，装置实体（4）的下表面与正N边形凸台的上表面的边缘接触；所述的装置实体（4）的外表面的上下对称面缠绕O型圈（5），装置实体（4）的每个三棱柱的外表面的水平和竖直方向对称分布厚度相同的硅橡胶垫（6），每个三棱柱的外表面的竖直对称中心留有缝隙；所述的封装方法包括以下步骤：a. 将冷却器（2）安装在安装基座（1）的上表面；b. 用 O型圈（5）将装置实体（4）捆成一个正N边形体；c. 将上压块（7）和下压块（3）安装在装置实体（4）的内腔中，再通过拧紧长螺钉（8），将装置实体（4）、上压块（7）和下压块（3）固定成一个装置模块；d. 将装置模块竖直穿入冷却器（2）和安装基座（1），下压块（3）下端的圆柱体与安装基座（1）底部的定位孔配装定位；e. 将N个二极管模块（9）分别放置在对应的正N边形凸台的上表面；f. 继续拧紧长螺钉（8），上压块（7）和下压块（3）相向靠近，将组成装置实体（4）的N个相同的三棱柱向外推挤，直至每个三棱柱对应压紧相应的二极管模块（9），形成一个二极管组件；g. 在N个二极管模块（9）交界的位置处添加焊料；h. 将二极管组件放入高温炉，升高高温炉炉温，直至焊料融化；i. 取出二极管组件，常温冷却后，拆除装置模块，得到二极管泵浦激光模块。...

【技术特征摘要】
1.一种二极管泵浦激光模块封装方法，其特征在于：所述的封装方法中使用的封装装置包括安装基座（1）、冷却器（2）、下压块（3）、装置实体（4）、O型圈（5）、硅橡胶垫（6）、上压块（7）和长螺钉（8）、二极管模块（9）；所述的冷却器（2）放置在安装基座（1）的上表面；所述的装置实体（4）为由N个相同的三棱柱组成的正N边形体，冷却器（2）内腔为与装置实体（4）配装的正N边形腔体，安装基座（1）内有与装置实体（4）配装的正N边形槽，正N边形腔体、正N边形槽和正N边形体的中心轴重合，正N边形腔体与正N边形体有均匀的缝隙L1，正N边形槽与正N边形体之间有均匀的缝隙L2，L1＞L2；正N边形槽内有正N边形凸台，正N边形凸台的高度大于正N边形槽的高度，正N边形凸台向上插入正N边形腔体与正N边形体间的缝隙L1；N≥5；所述的装置实体（4）的内腔为上下对称的上锥形腔和下锥形腔，上压块（7）为与上锥形腔配装的锥形块，下压块（3）为与下锥形腔配装的锥形块，上压块（7）和下压块（3）之间贯穿有竖直的长螺钉（8），拧紧长螺钉（8），上压块（7）和下压块（3）相向靠近；所述的下压块（3）的下端为圆柱体，安装基座（1）底部有与正N边形槽贯通的定位孔，下压块（3）的圆柱体与定位孔配装，下压块（3）的圆柱体沉入定位孔后，装置实体（4）的下表面与正N边形凸台的上表面的边缘接触；所述的装置实体（4）的外表面的上下对称面缠绕O型圈（5），装置实体（4）的每个三棱柱的外表面的水...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐淳，尹新启，高松信，雒仲祥，魏彬，廖原，石勇，卢飞，邹凯，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院应用电子学研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51