一种激光芯片封装治具制造技术

本实用新型专利技术提供一种激光芯片封装治具，包括基座、立式限位槽、卧式限位槽、导向块和配重块，基座的内壁呈L型结构，包括立式面和卧式面，以基座的底面为标准，卧式面向上方倾斜一定角度；立式限位槽固定在立式面上，卧式限位槽固定在卧式面上，导向块位于卧式限位槽上的滑行槽中，并且能够沿滑行槽向L型结构的底部滑动，配重块位于立式限位槽上的滑行槽中，并且能够沿滑行槽向L型结构的底部滑动；配重块的下端设置芯片跨口，芯片跨口、立式限位槽上滑行槽和卧式限位槽上滑行槽，三者的中心线均在同一个平面内。该治具能避免激光芯片单管与热沉焊接面处垂直方向和水平方向的倾斜，且生产效率高，结构简单，方便取材，加工易成型，方便使用。便使用。便使用。

【技术实现步骤摘要】
一种激光芯片封装治具


[0001]本技术属于芯片封装
，特别涉及一种激光芯片封装治具。

技术介绍

[0002]半导体激光器又称激光二极管，是用半导体材料作为工作物质的激光器。具有体积小、寿命长，电光转化效率高、稳定性好等优点，被广泛应用于激光通信、激光照明、激光陀螺、激光打标、科学研究、测距以及雷达等方面，很多应用对半导体激光器要求具有输出功率高、可靠性高、使用寿命长的特点。
[0003]半导体激光器在生产制程中需要对激光芯片进行封装，目前激光芯片封装成组件激光芯片单管COS(Chip On Submount)，再焊接到热沉上做成模块应用，激光芯片焊接到过渡热沉的封装技术比较成熟，一般用半自动化设备或全自动化设备来贴片，做成激光芯片单管COS，工艺比较稳定。
[0004]激光芯片单管焊接到热沉上封装技术发展一直相对滞后，产业化程度相对较低。激光芯片单管到热沉封装焊接，通常采用回流焊接工艺，为维持激光器的长期稳定，需要提供良好的散热条件。在激光芯片单管到热沉封装焊接生产制程中会出现激光芯片单管前腔端面与热沉前端不平齐，焊料熔化后在激光芯片单管周围形成焊球，这些焊球影响激光出光和单管之间导电线键合，激光芯片单管在焊接时腔面会被污染或不同程度的损伤，将直接导致激光芯片单管的失效，焊接过程激光芯片单管出现一定程度倾斜或凸出热沉平齐端或内缩热沉平齐端，其会影响单管的散热，高功率半导体激光器是多个激光芯片单管的叠加，这些封装问题给做高功率半导体激光器光学整形带来一定的挑战，这样的单管应用在多台阶热沉模块中，光学整形中会出现光斑分散不集中或出现挡光现象，模块化产品会出现散热差、输出功率低、稳定性差、光电转化效率不高等问题，这些问题都制约了半导体激光器发展的空间。现有的封装治具还有待改进和提高。

技术实现思路

[0005]技术目的：为了解决现有技术的缺陷，本技术提供了一种激光芯片封装治具，能够解决现有的半导体激光器焊接夹具在对激光芯片单管焊接时，出现的激光芯片前腔与热沉不平齐、激光芯片单管易受到碰撞产生污染或损伤和激光芯片单管焊接面产生焊球现象，使激光芯片单管散热能力、激光器发光效率、激光器输出功率稳定性、激光器使用寿命得到进一步的改善和提高。
[0006]技术方案：本技术提供了一种激光芯片封装治具，包括基座、立式限位槽、卧式限位槽、导向块和配重块，所述基座的内壁呈L型结构，包括立式面和卧式面，以基座的底面为标准，卧式面向上方倾斜一定角度；立式限位槽固定在立式面上，卧式限位槽固定在卧式面上，导向块位于卧式限位槽上的滑行槽中，并且能够沿滑行槽向L型结构的底部滑动，配重块位于立式限位槽上的滑行槽中，并且能够沿滑行槽向L型结构的底部滑动；配重块的下端设置芯片跨口，芯片跨口、立式限位槽上滑行槽和卧式限位槽上滑行槽，三者的中心线
均在同一个平面内。
[0007]作为优选或者具体实施方案：
[0008]所述立式面和卧式面的夹角为90度；所述卧式面和基座底面的夹角为5
‑
20度。
[0009]所述立式限位槽的表面与立式面平行，所述卧式限位槽的表面与卧式面平行；所述立式限位槽的下端和卧式限位槽的前端，均与L型结构的底部留有一定间距。
[0010]所述基座的材质是金属铜，立式面和卧式面表面均有镀金；所述立式限位槽、卧式限位槽、导向块和配重块的材质均为不锈钢。
[0011]所述立式限位槽上的滑行槽为若干平行设置在立式限位槽表面的凹槽，沿着每个凹槽)的中心线，在立式限位槽的下端设有芯片错位槽。
[0012]进一步的，所述芯片错位槽的开口宽度大于待封装激光芯片的宽度。
[0013]所述卧式限位槽上的滑行槽为若干平行设置且开口朝向L型结构底部的缺口槽，缺口槽的开口处，在槽壁上均设有抓取槽。
[0014]进一步的，所述缺口槽的开口宽度等于激光芯片封装用热沉的宽度，深度大于激光芯片封装用热沉的长度。
[0015]该封装治具中，一个导向块横跨2个、3个、4个或若干个滑行槽，与2个、3个、4个或若干个配重块对应。
[0016]所述芯片跨口开口宽度大于待封装激光芯片的宽度，厚度大于待封装激光芯片的长度。
[0017]该封装治具应用时，利用卧式限位槽固定激光芯片单管底部，激光芯片单管前端与立式限位槽贴平，立式限位槽中芯片错位槽避开芯片接触，配重块顺着立式限位槽中的滑行槽均匀压在激光芯片单管两侧，配重块中芯片跨口避开芯片区域，导向块顺着卧式限位槽顶住激光芯片单管后端，保证激光芯片单管前端与立式限位槽齐平，使得激光芯片单管前后有限位，上端受力均衡，使得激光芯片单管焊接过程中，焊料熔化均匀，不存在焊接空洞，焊接前后激光芯片单管未有位移变化，提升了激光芯片有效的散热能力，利于激光芯片单管光束的光学整形，使激光芯片单管实现高质量光斑输出。
[0018]有益效果：与现有技术相比，本技术具有以下优势：
[0019]1、基座与立式限位槽和卧式限位槽是分离式，良好的平面度，能保证热沉前端与焊接治具呈90度平齐摆放。
[0020]2、基座平面与卧式限位槽平面角度是10度，保证焊接器件热沉受自身重力和受力作用自然沿着卧式限位槽平面下滑。
[0021]3、导热率高，结构简单，易于加工。
附图说明
[0022]图1是本技术激光芯片封装治具的结构示意图。
[0023]图2是本技术激光芯片封装治具的结构示意图的爆炸图。
[0024]图3是本技术激光芯片封装治具的配重块结构示意图。
[0025]图4是本技术激光芯片封装治具的基座结构示意图。
[0026]图5是本技术激光芯片封装治具的立式限位槽结构示意图。
[0027]图6是本技术激光芯片封装治具的卧式限位槽结构示意图。
[0028]图中：
[0029]1、基座，11、立式面，12、卧式面；
[0030]2、立式限位槽，21、凹槽，22、芯片错位槽；
[0031]3、卧式限位槽，31、缺口槽，32、抓取槽；
[0032]4、导向块；
[0033]5、配重块，51、芯片跨口；
[0034]6、热沉；7、激光芯片单管；
具体实施方式
[0035]下面结合附图对本技术作出进一步说明。
[0036]实施例
[0037]一种激光芯片封装治具，如图1
‑
6所示，包括基座1、立式限位槽2、卧式限位槽3、导向块4和配重块5，基座1的内壁呈L型结构，包括立式面11和卧式面12，以基座1的底面为标准，卧式面12向上方倾斜一定角度；立式限位槽2固定在立式面11上，卧式限位槽3固定在卧式面12上，导向块4位于卧式限位槽3上的滑行槽中，并且能够沿滑行槽向L型结构的底部滑动，配重块5位于立式限位槽2上的滑行槽中，并且能够沿滑行槽向L型结构的底部滑动；配重块5的下端设置芯片跨口51，芯片跨口51、立式限位槽2上滑行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光芯片封装治具，其特征在于，包括基座(1)、立式限位槽(2)、卧式限位槽(3)、导向块(4)和配重块(5)，所述基座(1)的内壁呈L型结构，包括立式面(11)和卧式面(12)，以基座(1)的底面为标准，卧式面(12)向上方倾斜一定角度；立式限位槽(2)固定在立式面(11)上，卧式限位槽(3)固定在卧式面(12)上，导向块(4)位于卧式限位槽(3)上的滑行槽中，并且能够沿滑行槽向L型结构的底部滑动，配重块(5)位于立式限位槽(2)上的滑行槽中，并且能够沿滑行槽向L型结构的底部滑动；配重块(5)的下端设置芯片跨口(51)，芯片跨口(51)、立式限位槽(2)上滑行槽和卧式限位槽(3)上滑行槽，三者的中心线均在同一个平面内。2.根据权利要求1所述的激光芯片封装治具，其特征在于，所述立式面(11)和卧式面(12)的夹角为90度；所述卧式面(12)和基座(1)底面的夹角为5
‑
20度。3.根据权利要求1所述的激光芯片封装治具，其特征在于，所述立式限位槽(2)的表面与立式面(11)平行，所述卧式限位槽(3)的表面与卧式面(12)平行；所述立式限位槽(2)的下端和卧式限位槽(3)的前端，均与L型结构的底部留有一定间距。4.根据权利要求1所述的激光芯片封装治具，其特征在于，所述基座...

【专利技术属性】
技术研发人员：王加朗，鲍维俊，贾振华，
申请(专利权)人：无锡佶达德光电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：