[發明專利]用于光電器件封裝的激光鍵合溫度采集系統及光電器件封裝的方法

有效

• 申請號: 201210334815.4
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN102865939A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 賴禹能;葛軍鋒;張建華;黃元昊;陳遵淼
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;H01L51/56
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種用于光電器件封裝的激光鍵合溫度采集系統，包括溫度傳感器及其定位構件，不同的所述溫度傳感器分別圍繞用于光電器件封裝的玻璃基板（10）外圍設置，通過所述定位構件能設定所述溫度傳感器的溫度采集點位置，使不同的溫度傳感器沿著用于光電器件封裝的玻璃密封條（11）進行溫度采集點布局，分別對所述玻璃密封條（11）的相應位置進行定點測溫，其特征在于：?所述玻璃基板（10）固定安裝于支撐底板（1）上的定位槽（2）內，且所述玻璃基板（10）的外緣與所述定位槽（2）的槽口邊緣之間具有環形預留間隙，所述定位構件即設置于所述玻璃基板（10）外緣周邊的環形預留間隙內，所述定位構件包括固定位置定位構件（6）和可變位置定位構件（3），所述固定位置定位構件（6）固定安裝于所述支撐底板（1）上，所述固定位置定位構件（6）用于定點測溫的所述溫度傳感器固定于對應所述玻璃密封條（11）的相應位置，對所述玻璃密封條（11）的固定點溫度進行測試，所述可變位置定位構件（3）由固定部和活動部組成，所述可變位置定位構件（3）的固定部也固定安裝于所述支撐底板（1）上，所述可變位置定位構件（3）的活動部能沿著所述可變位置定位構件（3）的固定部移動，所述可變位置定位構件（3）的活動部與其他所述溫度傳感器固定連接，即能約束相應所述溫度傳感器沿著所述玻璃密封條（11）的外圍移動，通過控制所述溫度傳感器的測試點位置，實現對所述玻璃密封條（11）不同點的溫度測試。

2.根據權利要求1所述的用于光電器件封裝的激光鍵合溫度采集系統，其特征在于：所述固定位置定位構件（6）安裝于所述玻璃基板（10）的外緣各轉角位置處，使所述溫度傳感器對所述玻璃密封條（11）的各轉彎位置處的固定點溫度進行測試。

3.根據權利要求2所述的用于光電器件封裝的激光鍵合溫度采集系統，其特征在于：所述可變位置定位構件（3）的固定部和活動部構成滑動副，即所述可變位置定位構件（3）的固定部為圍繞所述玻璃基板（10）外緣的滑道（4），所述可變位置定位構件（3）的活動部為滑動體，所述滑動體能沿著滑道（4）滑動至相應的溫度測試位置，通過滑動體的移動實現對所述玻璃密封條（11）在激光鍵合時不同點的溫度測試。

4.根據權利要求3所述的用于光電器件封裝的激光鍵合溫度采集系統，其特征在于：靠近所述滑道（4）還設有指示標尺（5），所述指示標尺（5）測量指示所述滑動體位于所述滑道（4）的當前位置，對安裝于所述滑動體上的溫度傳感器進行精確定位。

5.根據權利要求1～4中任意一項所述的用于光電器件封裝的激光鍵合溫度采集系統，其特征在于：所述溫度傳感器為K型熱電偶。

6.根據權利要求5所述的用于光電器件封裝的激光鍵合溫度采集系統，其特征在于：所述滑道（4）為滑軌、滑竿或滑槽。

7.一種利用權利要求1～4中任意一項所述的用于光電器件封裝的激光鍵合溫度采集系統進行光電器件封裝的方法，其特征在于，包括如下步驟：

a.?將沉積有光電器件和涂刷玻璃料的玻璃基板（10）與玻璃蓋板（8）進行精確對位，組合形成待鍵合光電器件，將待鍵合光電器件的玻璃基板（10）固定于支撐底板（1）上，再將壓板構件（7）覆蓋于玻璃蓋板（8）上；

b.?通過對壓板構件（7）和支撐底板（1）進行夾緊，向玻璃蓋板（8）和玻璃基板（10）施加壓力，使所述玻璃蓋板（8）和玻璃基板（10）與玻璃密封條（11）緊密鍵合；

c.?采用分光的激光束聚焦于玻璃料進行周線型掃描，能量低位置在前的激光束對玻璃密封料進行預熱，使玻璃密封料達到初始溫度；

d.?能量高的激光束對玻璃料進行加熱融化，使玻璃蓋板（8）、玻璃密封條（11）和玻璃基板（10）在激光的作用下共同形成玻璃密封體，封裝光電器件，同時采用溫度傳感器對玻璃密封條（11）處的溫度進行實時定點溫度采集和實時非定點溫度采集，得到玻璃料融化動態參數，進而控制激光的輸出功率、激光束移動速度和方向；

e.?將玻璃密封體溫度降至室溫，完成封裝，然后通過推動活動預裝于支撐底板（1）的錐形孔的錐形銷（9）使玻璃密封體與支撐底板（1）分離。

8.根據權利要求7所述的光電器件封裝的方法，其特征在于：在步驟d中，實時非定點溫度采集具體為溫度傳感器沿著玻璃密封條（11）的外圍移動，通過控制所述溫度傳感器的測試點位置，實現對所述玻璃密封條（11）不同點的溫度測試。

9.根據權利要求7所述的光電器件封裝的方法，其特征在于：在步驟e中，所述錐形銷（9）的頂端不高出所述支撐底板（1）的上表面，所述錐形銷（9）的底端高出所述支撐底板（1）的底表面，所述錐形銷（9）在垂直于所述支撐底板（1）表面的方向上移動，能將玻璃基板（10）從支撐底板（1）的上表面頂起。