[發明專利]一種激光二極管測試老化夾具

有效

• 申請號: 201410426177.8
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN104166020B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 仲莉;于遠斌;李全寧;羅泓;王翠鸞;李偉;劉素平;馬驍宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G01R1/04
• 分類號: G01R1/04;G01R31/26
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明涉及半導體激光器技術領域，具體的說是對傳導冷卻封裝的激光二極管單bar器件，即CS(Conduction-Cooled?Single?Bar)器件進行光電性能測試和老化裝置。

背景技術

綜合光電性能測試及老化是半導體激光器制造過程中關鍵的一步，也是檢驗半導體激光器整個工藝制造過程是否合格的最終檢測步驟。對于連續低功率輸出或低占空比準連續輸出大功率激光二極管單bar管芯的封裝常用CS熱沉散熱結構。CS熱沉結構簡單，使用壽命長，是大功率半導體激光二極管常用的單bar封裝散熱形式，不但在生產過程可用于目標產品單bar器件的封裝，而且在研制過程中還用于封裝檢驗單bar的綜合光電性能。但是由于封裝時，單bar的正極直接焊接在CS熱沉的正極銅散熱塊上，而散熱塊直接固定在大通道散熱水座上，這樣造成散熱水座也帶電運行，因此在測試過程中極易造成器件漏電，而在多個器件串聯老化中則更易造成器件的短路失效；同時，大通道水座基于冷卻水湍流散熱，水流較急，熱阻仍較大，約為(0.1-0.25)℃W^-1cm^-2，僅適用于連續20W-40W或準連續輸出150W的單bar封裝，對于更高功率的單bar封裝則需改用復雜的多層微通道散熱形式。另外，為了使器件底面與散熱水座緊密貼合以充分散熱，測試和老化時，每個器件必須至少通過三個螺紋孔將其固定在散熱水座上，這對于同時老化數十上百個器件，尤其是不具備實時監測功能的老化臺來說，每次裝卸器件的工作量太大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型測試、老化夾具，它適用于CS封裝的大功率半導體激光器光電性能檢測和長期老化，可適用于連續40W-80W或低占空比準連續300W單bar封裝的器件測試和老化，并可提高長期老化的安全性和可靠性，同時降低裝卸器件的工作量，有效提高老化考核的工作效率。

為了實現上述目的，本發明提供一種適用于激光二極管的測試老化夾具，其包括：

水座，兩側面分別開設入水孔和出水孔，其上表面對應于待測試或老化的激光二極管的位置開有多個入水微孔通道和多個出水微孔通道，所述入水孔與所述多個入水微孔通道連接，所述出水孔與所述多個出水微孔通道連通，水流從入水孔進入后通過所述入水微孔通道流入并布滿整個待測試或老化的激光二極管對應的底部平面并通過出水微孔通道從出水孔流出；

底座，其固定在所述水座上表面對應于待測試或老化的激光二極管的位置處，其上表面的一端用于固定所述待測試或老化的激光二極管；所述底座的另一端還具有兩個引線孔，均用于將所述待測試或老化的激光二極管的正極引出；

絕緣塊，其固定在所述底座上表面的中部，且置于所述待測試或老化的激光二極管的后端；

負極引線片，其第一端與所述待測試或老化的激光二極管的負極連接，第二端用于將所述待測試或老化的激光二極管的負極引出；

壓塊，為凹形柱體，其置于所述待測試或老化的激光二極管上表面，包括滾花控制桿和兩定位桿，所述滾花控制桿通過控制塊上的螺孔，向下旋擰所述壓塊，以將所述待測試或老化的激光二極管與底座壓緊；所述兩定位桿位于所述滾花控制桿兩側，用于定位壓塊；

控制塊，其上開設有對稱分布在控制塊兩端的兩個第一螺孔、中心部位的第二螺孔，以及位于兩個第一螺孔兩側的兩個通孔，所述兩個第一螺孔用于固定支撐桿，所述第二螺孔用于旋擰滾花控制桿，所述兩通孔用于固定定位桿；

支撐桿，其一端固定在控制塊上，另一端固定在底座上，用于支撐壓塊。

從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果：

1、冷卻水在從水座與底座接觸面之間的入水微孔通道流入，并流至出水微孔通道流出的這一散熱平面內是分層流動的，相對于以往的大通道水座，微孔通道比大通道有更大的熱交換效率。微孔通道熱阻約為0.01℃W^-1cm^-2～0.05℃W^-1cm^-2，可適用于連續40W-80W或低占空比準連續輸出300W單bar器件的測試和老化。

2、僅需通過滾花控制桿往下擰壓絕緣壓塊，即可緊固CS熱沉與底座的接觸，拆裝簡單，方便操作。