一种宏通道半导体激光器叠阵的封装方法

    专利2025-08-08  14


    本发明属于半导体激光器叠阵的封装,具体涉及一种宏通道半导体激光器叠阵的封装方法。本发明属于战略性新型产业目录之1 新一代信息技术产业中的1.3 电子核心产业重点方向下1.3.3新型元器件 半导体激光器件。


    背景技术:

    1、宏通道半导体激光器叠阵是由若干个激光器单模块依次排列构成,这些激光器单模块按正负极依次顺序排列,各激光器单模块之间利用焊料焊接,每个激光器单模块又利用焊料焊接在宏通道散热器上,由于激光器单模块的体积很小,在毫米量级,所以封装过程很难操作。再加上需要在宏通道散热器上进行后续电极的焊接,并且这些电极在宏通道散热器的侧面,给封装工艺带来很大的困难。覆铜板在宏通道半导体激光器叠阵封装中有重要作用,它连接着激光器模块和外部电源,并起着和宏通道散热器绝缘的作用。由于宏通道底座是金属制成,电极没有覆铜板绝缘,就会短路,因此,电极不能直接焊接在宏通道散热器的侧面,需要焊接在覆铜板上,再通过覆铜板焊接在宏通道散热器侧面。由于宏通道散热器是由纯铜制成,并且体积大,普通的焊接方法无法将覆铜板焊接在宏通道散热器的侧面。


    技术实现思路

    1、针对现有技术中宏通道半导体激光器叠阵存在的封装困难问题,本发明提供一种宏通道半导体激光器叠阵封装方法,减少了人工手动焊接造成的故障,提高成品率。

    2、本发明的目的是以下述方式实现的:

    3、一种宏通道半导体激光器叠阵的封装方法,包括以下步骤,首先把宏通道散热器放置在加热板上表面,然后将表面涂上焊料的覆铜板立在宏通道散热器的两侧面,再利用加热柱顶住覆铜板,使覆铜板紧靠宏通道散热器,加热柱中间有通孔,打开真空泵,通过真空泵及加热柱中间的通孔吸紧覆铜板,打开加热板和加热柱,实现对覆铜板进行焊接;

    4、将涂上焊料的激光器单模块放到宏通道散热器的相应位置,利用超声换能器压住激光器单模块,利用超声换能器提供的震动摩擦将激光器单模块完成焊接,进行下一个激光器单模块的焊接时,利用压力杆装置压住已经完成焊接的前一个激光器单模块,重复多次,直至完成所有激光器单模块的焊接。

    5、调节加热柱的位置,从而调节覆铜板的焊接位置。

    6、所述激光器单模块包括陶瓷片,以及位于陶瓷片上的正电极和负电极,正电极和负电极之间封装芯片。

    7、压力杆装置包括底座,固定在底座上的支架,支架上端设置固定杆,固定杆末端通过螺栓连接压力杆,固定杆与压力杆之间还设置压缩状态的弹簧,压力杆前端设有与单模块大小匹配的凹槽。

    8、相对于现有技术,本发明利用加热板,加热柱,超声换能器等装置,可同时完成覆铜板和激光器单模块的焊接,避免了反复加热对激光器造成的损伤。利用超声换能器完成对激光器单模块的迅速焊接,提高焊接质量,节省焊接时间,减少了人工手动焊接造成的故障,提高成品率。利用加热柱和真空泵,完成对覆铜板的精确定位和焊接。



    技术特征:

    1.一种宏通道半导体激光器叠阵的封装方法,其特征在于:包括以下步骤,首先把宏通道散热器(2)放置在加热板(1)上表面,然后将表面涂上焊料的覆铜板(3)立在宏通道散热器(2)的两侧面,再利用加热柱(4)顶住覆铜板(3),使覆铜板紧靠宏通道散热器(2),加热柱(4)中间有通孔(9),打开真空泵(5),通过真空泵(5)及加热柱中间的通孔(9)吸紧覆铜板(3),打开加热板(1)和加热柱(4),实现对覆铜板进行焊接;

    2.根据权利要求1所述一种宏通道半导体激光器叠阵的封装方法,其特征在于:调节加热柱(4)的位置,从而调节覆铜板的焊接位置。

    3.根据权利要求1所述一种宏通道半导体激光器叠阵的封装方法,其特征在于:所述激光器单模块(6)包括陶瓷片(61),以及位于陶瓷片上的正电极(62)和负电极(63),正电极(62)和负电极(63)之间封装芯片(64)。

    4.根据权利要求1所述一种宏通道半导体激光器叠阵的封装方法,其特征在于:压力杆装置(8)包括底座(81),固定在底座上的支架(82),支架(82)上端设置固定杆(83),固定杆(83)末端通过螺栓(84)连接压力杆(65),固定杆(83)与压力杆(85)之间还设置压缩状态的弹簧(86),压力杆前端设有与单模块大小匹配的凹槽(87)。


    技术总结
    本发明公开一种宏通道半导体激光器叠阵的封装方法,首先把宏通道散热器置于加热板上,将表面涂焊料的覆铜板立在宏通道散热器两侧,利用加热柱顶紧覆铜板,通过真空泵及加热柱中间的通孔吸紧覆铜板,打开加热板和加热柱,实现覆铜板焊接;将涂焊料的单模块放到宏通道散热器上,利用超声换能器提供的震动摩擦将单模块完成焊接,进行下一次焊接时利用压力杆装置压住已焊接的单模块。同时完成覆铜板和单模块的焊接,避免了反复加热对激光器造成的的损伤。利用超声换能器完成对单模块的迅速焊接,提高焊接质量,节省焊接时间,减少了人工手动焊接造成的故障,提高成品率。利用加热柱和真空泵,完成对覆铜板的精确定位和焊接。

    技术研发人员:程东明,马凤英,胡永生,何九如,王立军
    受保护的技术使用者:郑州大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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