一种短引线半导体激光器及其测试夹具与测试方法技术

一种短引线半导体激光器及其测试夹具与测试方法，属于半导体激光器封装技术领域，激光器，包括管座、管帽、激光器芯片、过渡热沉、PD芯片、金线；激光器芯片烧结在过渡热沉上，过渡热沉与PD芯片粘接在管座上；激光器芯片出光面向外，背光面朝向PD芯片，激光器芯片与PD芯片各自通过金线实现导通；管帽焊接在管座上，在激光器芯片出光面外有开口。可使用单一管座结构，支持多种内部互连，实现不同引线定义激光器的封装，同时借助专用于其的测试夹具，完成短引线激光器的外壳固定及引线接触导通，进行测试。测试。测试。

【技术实现步骤摘要】
一种短引线半导体激光器及其测试夹具与测试方法


[0001]本专利技术涉及一种短引线半导体激光器及其测试夹具与测试方法，属于半导体激光器封装


技术介绍

[0002]相较于固体、气体、液体等其他形式的激光器，半导体激光器自诞生以来技术发展迅速，凭借其体积小、效率高、结构简单、可靠性较好等诸多优势，已逐渐在工艺加工、通讯互联、传感测量、消费娱乐等诸多领域崭露头角，逐步走入人们的日常生活之中。
[0003]在一些照明指示、医疗理疗应用场景下，由于需要增大激光照射的覆盖范围，通常需要在单一设备上使用大量半导体激光器，最常见的实现方法便是将多只TO结构封装的半导体激光器焊接到PCB电路板上。由于常规TO结构激光器引线较长(6
‑
14mm不等)，导致焊接完毕后需要对多余引线进行裁剪；对于激光器使用量较大的产品而言，在电路板上裁剪引脚将显著增加产品生产的时间成本及人工成本。因此，此类激光器用户通常希望直接使用短引线的TO结构半导体激光器。
[0004]对激光器生产厂家而言，若要生产短引线的TO结构半导体激光器，主要方法有两种：(1)直接使用短引线管座封装激光器；(2)常规激光器生产及测试完毕后，由激光器生产厂家进行引线切割。前者存在的主要问题包括现有结构管座可实现的内部互联结构单一、短引线激光器在测试时难以对引线进行固定并实现测试电路导通；后者仅是单纯将裁剪成本转移至激光器生产厂家，且无法在裁剪后作进一步电参数检查。
[0005]为解决上述问题，需要设计一款支持多种内部互联结构的激光器管座，并设计一款可实现短引线激光器固定及测试的装置和方法。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种短引线半导体激光器及其测试夹具与测试方法，可使用单一管座结构，支持多种内部互连，实现不同引线定义激光器的封装，同时借助专用测试夹具，完成短引线激光器的外壳固定及引线接触导通。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种短引线半导体激光器，包括管座、管帽、激光器芯片、过渡热沉、PD芯片、金线；激光器芯片烧结在过渡热沉上，过渡热沉与PD芯片粘接在管座上；
[0009]激光器芯片出光面向外，背光面朝向PD芯片，激光器芯片与PD芯片各自通过金线实现导通；
[0010]管帽焊接在管座上，在激光器芯片出光面外有开口。
[0011]优选的，所述管座包括基板、管舌、引线；基板侧面设有定位缺口；管舌设于基板表面，管舌上设有固晶平台，固晶平台上设置过渡热沉；
[0012]引线贯穿基板，引线在基板下方探出长度为2
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3mm，引线长度短且上端有平行于引线的二焊平台、以及垂直于引线的二焊平台。
[0013]进一步优选的，引线的数量为三个，其中两个引线与基板之间设有绝缘玻璃，绝缘玻璃将引线与基板隔离，另一个引线与基板相连。
[0014]进一步优选的，平行于引线的二焊平台位于垂直于引线的二焊平台的上方。
[0015]优选的，PD芯片通过PD平台连接在基板上。
[0016]优选的，短引线半导体激光器包含以下方案之一：
[0017]ⅰ
、激光器芯片正电极或负电极朝向过渡热沉；
[0018]ⅱ
、过渡热沉使用导电材质(如铜、硅等)或不导电(如氮化铝等)材质；
[0019]ⅲ
、PD芯片使用P型衬底或N型衬底；
[0020]ⅳ
、PD芯片上表面为单电极或双电级。
[0021]所述金线在激光器芯片、PD芯片、过渡热沉、管舌、引线之间形成互连导通，可实现多种不同引线定义。
[0022]一种用于短引线半导体激光器的测试夹具，包括底座、盖板，底座中心设有激光器通孔，激光器通孔直径小于激光器管座直径，激光器通孔用于放置激光器，激光器的引线从通孔伸出，底座上方设有滑块组，滑块组与底座滑动连接，滑块组用于夹持激光器并与激光器的引线导通，滑块组外侧与底座接触的一侧设有弹簧；底座下方设有顶杆，顶杆与滑块组接触，顶杆用于控制滑块组的滑动；
[0023]盖板置于底座上方，盖板通过螺栓或螺丝与底座可拆卸连接。
[0024]优选的，顶杆为空心圆柱体，上边缘有圆角。
[0025]优选的，底座上方设有四个滑块槽，滑块槽用于放置滑块组，滑块槽内设有滑轨，滑块组沿滑轨移动；
[0026]滑块组包括四个滑块，分别为中间滑块、两侧滑块、盖板滑块，四个滑块的外侧面均设有弹簧；四个滑块位于底座上滑轨内，各自被弹簧顶住，下方与顶杆接触，上方被盖板压住。
[0027]进一步优选的，中间滑块一端有凸状导电顶针，用于与被测激光器管座基板接触；所述两侧滑块的一端均有尖端为凹状的导电顶针，用于与被测激光器左右两侧引线接触；导电顶针用于与被测激光器接通；
[0028]盖板滑块前端设有带开口的盖板，用于在测试过程中抵住激光器管帽，并压住激光器基板，防止测试过程中激光器晃动。
[0029]进一步优选的，四个滑块下方均设有倾斜面，顶杆与倾斜面接触。通过顶杆的上下运动、使四个有倾斜面的滑块沿滑轨移动，可推动滑块组靠近或远离被测激光器，实现对被测激光器的固定、引线导通，或激光器松开、引线悬空。配合和激光器吸取、顶杆推动结构，可接入任意现有激光器测试系统。
[0030]进一步优选的，倾斜面为45
°
倾斜面。
[0031]进一步优选的，中间滑块、两侧滑块对应的三个滑块槽内设有导电弹片。导电弹片与三个滑块的导电顶针相接触形成导通。导电弹片通过焊线引出，即可接入任意激光器测试系统。
[0032]一种用于短引线半导体激光器的测试夹具的测试方法，包括步骤如下：
[0033]测试开启前顶杆位于抬起状态，滑块组被推向四周；测试开始时，通过吸嘴或其他机械装置，将待测激光器放至测试夹具的底座上，使其引线从底座中央的激光器通孔中伸
出；之后顶杆在气缸或其他结构控制下开始下落，滑块组受弹簧弹力影响开始向位于中心的被测激光器滑动，直至滑块组前端抵至被测激光器，实现激光器位置固定及引线导通；之后顶杆继续下降，整个系统保持位置稳定，此时便可进行激光器通电测试；通电结束后，顶杆上推，逆向执行以上步骤，便可实现激光器取出，完成整个测试。
[0034]本专利技术的有益效果在于：
[0035]本专利技术提供的一种短引线半导体激光器及其封装、测试方法，可以直接生产短引线半导体激光器，使下游客户在焊接后无需裁剪过长引线，并可在单一管座上实现多种内部器件互连结构；此外，使用短引线激光器测试夹具，对激光器进行外壳固定及引线接触导通，快速完成短引线激光器的外壳固定及引线接触导通，配合外围电路完成激光器测试，可用于各类激光器自动测试系统。
附图说明
[0036]图1是本专利技术激光器及测试夹具外观示意图；
[0037]图2
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1是本专利技术的激光器结构外观示意图；
[0038]图2
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2是本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种短引线半导体激光器，其特征在于，包括管座、管帽、激光器芯片、过渡热沉、PD芯片、金线；激光器芯片烧结在过渡热沉上，过渡热沉与PD芯片粘接在管座上；激光器芯片出光面向外，背光面朝向PD芯片，激光器芯片与PD芯片各自通过金线实现导通；管帽焊接在管座上，在激光器芯片出光面外有开口。2.根据权利要求1所述的短引线半导体激光器，其特征在于，所述管座包括基板、管舌、引线；基板侧面设有定位缺口；管舌设于基板表面，管舌上设有固晶平台，固晶平台上设置过渡热沉；引线贯穿基板，引线在基板下方探出长度为2
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3mm，引线上端有平行于引线的二焊平台、以及垂直于引线的二焊平台。3.根据权利要求2所述的短引线半导体激光器，其特征在于，引线的数量为三个，其中两个引线与基板之间设有绝缘玻璃，绝缘玻璃将引线与基板隔离，另一个引线与基板相连；优选的，平行于引线的二焊平台位于垂直于引线的二焊平台的上方；进一步优选的，PD芯片通过PD平台连接在基板上。4.根据权利要求1所述的短引线半导体激光器，其特征在于，短引线半导体激光器包含以下方案的一种或多种：
ⅰ
、激光器芯片正电极或负电极朝向过渡热沉；
ⅱ
、过渡热沉使用导电材质或不导电材质；
ⅲ
、PD芯片使用P型衬底或N型衬底；
ⅳ
、PD芯片上表面为单电极或双电级。5.一种用于权利要求1所述短引线半导体激光器的测试夹具，包括底座、盖板，底座中心设有激光器通孔，激光器通孔直径小于激光器管座直径，底座上方设有滑块组，滑块组与底座滑动连接，滑块组用于夹持激光器并与激光器的引线导通，滑块组外侧与底座接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琦，晏骁哲，梁盼，
申请(专利权)人：山东华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：