The invention discloses a miniature SMD package VCSEL manufacturing process, including: aluminum nitride plate, kovar alloy frame, with the positioning clamp frame and floor together; in the temperature of 700 C under the oxidizing atmosphere, sintering 70 minutes to complete the SMD cavity preparation; VCSEL chip eutectic fixed on aluminum nitride on the floor, tied to the line WB process will connect the VCSEL chip and the pad electrode, VCSEL chip package, SMD cavity will be placed in the optical window glass sealed chip VCSEL, using the process of parallel optical window will be fixed and sealed in the kovar alloy frame, so far, VCSEL laser SMD small package made. The invention makes the volume, length (width), height (thickness) of the laser smaller than 5 millimeters, and has good heat dissipation performance and is easy to mount on the PCB board. It provides a possibility for the VCSEL laser to be applied in the miniaturization product in the future.
【技术实现步骤摘要】
一种SMD小型化封装的VCSEL制造工艺
本专利技术属于半导体激光器的封装领域,具体地说是一种SMD小型化封装的VCSEL制造工艺。
技术介绍
激光在现代和未来的应用越来越广泛,一般可分为固体激光,气体激光、半导体激光和光纤激光等,而随着世界智能化格局的开启,有一类激光器由于它较低的成本将显示其重要的地位,那就是半导体激光器,由于其性能优越,成本较低,体积很小,波长丰富,在未来的智能化产品中将扮演重要角色,例如光通讯,大数据传输,智能手机,智能家居,无人驾驶(激光雷达)等领域将广泛使用。由于半导体激光器芯片对环境湿气,有害性气体和污染物的敏感性,所以这种器件往往需要气密性的封装,激光器的PN结温度直接影响其波长,输出功率,峰值带宽等输出特性。因此,其良好散热性也同样重要。VCSEL激光器(垂直腔面发射激光器)是一种新型的半导体激光器,相对于FP(法布里-帕罗)和DFB(分布反馈)激光器来说,有着很大的差别,主要表现在FP和DFB属于边缘发射激光器,VCSEL是表面发射激光器,所以其封装结构差异很大,通常FP和DFB采用同轴TO56的封装结构,将芯片翻转90度,以使出光方向和Z轴平行。而VCSEL通常采用同轴TO46封装,芯片无需翻转,其出光方向和Z轴平行。因VCSEL激光器发展历史较短,波长范围较窄(通常在650nm~1000nm),激光峰值波长范围较宽,因此一般不作为信号的远距离传输,通常采用平窗镀膜管帽作为其光窗。目前的封装结构基本都采用了TO46的封装。这种结构用于通讯和工业应用方面相对成熟,但由于体积较大,宽度,厚度(高度)往往超过了5毫米,因此限 ...
【技术保护点】
一种SMD小型化封装的VCSEL制造工艺,其特征在于制造工艺包括:(1)氮化铝底板:长*宽*厚度:3mm*3mm*0.4mm,正面和背面低温银浆金属化,同时采用通孔填浆的工艺实现内外电路的连通;(2)可伐合金框架:加工成长*宽*高度*厚度3mm*3mm*2mm*0.4mm,框架底部用中温银浆印刷,用定位夹具将框架和底板组合一起;(3)将步骤(1)、(2)的部件放进气氛炉中烧结,中温700℃氧化气氛下,烧结70分钟,完成SMD腔体的制备;(4)将SMD腔体进行镀镍和镀金,备用;(5)光窗玻璃采用K9光学玻璃,400~1200nm波长透过率92.7%,分切成边长为3毫米的方片,四周印刷低温玻璃浆料,烘干备用;(6)VCSEL芯片封装:将VCSEL芯片共晶固着在氮化铝底板上,绑线WB工艺将VCSEL芯片和焊盘电极连接,完成VCSEL芯片封装,将光窗玻璃放置在封好VCSEL芯片的SMD腔体上,采用平行封焊的工艺将光窗密封固定在可伐合金框架上,至此,SMD小型化封装的VCSEL激光器制造完成。(7)测试:SMD小型化封装的VCSEL激光器放置在激光性能测试仪上测试,通过检测光功率,光束质量,信噪 ...
【技术特征摘要】
1.一种SMD小型化封装的VCSEL制造工艺,其特征在于制造工艺包括:(1)氮化铝底板:长*宽*厚度:3mm*3mm*0.4mm,正面和背面低温银浆金属化,同时采用通孔填浆的工艺实现内外电路的连通;(2)可伐合金框架:加工成长*宽*高度*厚度3mm*3mm*2mm*0.4mm,框架底部用中温银浆印刷,用定位夹具将框架和底板组合一起;(3)将步骤(1)、(2)的部件放进气氛炉中烧结,中温700℃氧化气氛下,烧结70分钟,完成SMD腔体的制备;(4)将SMD腔体进行镀镍和镀金,备用;(5)光窗玻璃采用K9光学玻璃,400~1200nm波长透过率92.7%,分切成边长为3毫米的方片,四周印刷低温玻璃浆料,烘干备用;(6)VCSEL芯片封装:将VCSEL芯片共晶固着在氮化铝底板上,绑线W...
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