[實用新型]一種半導體激光器管芯自對準燒結夾具

有效

• 申請號: 201520541633.3
• 申請日: 2015-07-23
• 公開（公告）號: CN204885819U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 楊揚;孫素娟;李沛旭;蘇建;徐現剛
• 申請（專利權）人: 山東華光光電子有限公司
• 主分類號: H01S5/022
• 分類號: H01S5/022;H01S5/024
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 楊樹云

技術領域

本實用新型涉及一種用于半導體激光器管芯的自對準燒結夾具，屬于半導體激光器管芯燒結技術領域。

背景技術

半導體激光器工作時管芯產生的廢熱需要及時排出，因而廣泛應用的技術方案是將半導體激光器管芯燒結到散熱能力強的熱沉上，通過熱沉對管芯的產熱進行有效疏散。熱沉與管芯間的連接需滿足高熱導率、低電阻、牢固可靠、抗疲勞等特性，燒結質量是影響半導體激光器的散熱性能乃至激光器的壽命和可靠性的關鍵因素。目前常用的燒結設備有兩類，一類是合金爐或回流爐等，將管芯放置在熱沉上而后直接加熱燒結，對管芯不施加壓力。由于熱沉上的焊料在熔化時具有一定的流動性，管芯與熱沉間容易出現燒結空洞，還可能導致管芯位置的偏移，使得發光位置和方向偏轉，激光器的合格率和壽命下降。另一類是采用真空吸嘴吸起管芯放置于熱沉上，再進行加熱燒結的設備。所采用吸嘴加壓的方式使得每個溫度循環只能燒結一個激光器管芯，待燒結完成和冷卻后再更換下一組管芯和熱沉進行燒結，效率較低，且設備復雜，不利于將燒結環境密閉，焊料容易被氧化。

中國專利文獻CN101515702A提出了一種半導體激光器管芯燒結裝置及其使用方法，燒結裝置包括底支座、前擋板、熱沉、壓簧柱、彈簧、撥扳、壓針、支柱、翹壓桿、彈性支柱和滑足；該方法首先移開翹壓桿至空位處，使用吸針將待燒熱沉放于裝置的前擋板處，移開吸針后拉動撥扳，將熱沉固定于壓簧柱和前擋板之間，在顯微鏡觀察下用吸針將待燒結的管芯吸到熱沉的邊緣擺放對準，吸針移開后，在顯微鏡觀察下移動翹壓桿，將翹壓桿的壓針準確落在管芯的上方；在真空以及氮氣保護下完成燒結。該方法的不足之處在于需要在顯微鏡下擺放熱沉、管芯和落下壓針，使用不便且效率較低；并且整個裝置部件較多，加工和組裝所需的精密部件較為困難，制造成本高，不適用于批量燒結。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型提供一種具有自對準功能的結構簡單、操作簡便、生產效率高的半導體激光器管芯燒結夾具。

本實用新型的技術方案如下：

一種半導體激光器管芯自對準燒結夾具，包括支架、對位底座、壓柱和彈簧；所述支架有底支座、懸臂，底支座上有與對位底座適配的定位卡槽，使對位底座能在定位卡槽內移動且貼合在卡槽內壁上；所述懸臂上有壓柱導孔，使壓柱上端能在其中上下移動；所述彈簧套在所述壓柱上。

根據本實用新型優選的，所述對位底座有熱沉載置臺，使熱沉上的管芯在對位底座完全推抵底支座上的定位卡槽內時能夠正對準所述壓柱下端，以使壓柱在彈簧彈力下能壓緊在管芯上。

根據本實用新型優選的，所述壓柱中部有凸緣，該凸緣能擋住套在壓柱上部的彈簧。

根據本實用新型優選的，所述支架的懸臂與底支座平行，懸臂和底支座之間通過連接臂連接。進一步優選的連接臂垂直于懸臂和底支座。

根據本實用新型優選的，所述底支座上的定位卡槽是一側開口的長方形或正方形卡槽。

根據本實用新型優選的，所述對位底座為長方形或正方形階梯狀，臺階上正對熱沉管芯位置開槽，以保護激光器管芯前腔面。

根據本實用新型進一步優選的，所述對位底座具有第一平面和第二平面，第一平面高于第二平面，第二平面設為熱沉載置臺與熱沉尺寸相適配，第一平面與熱沉上表面平齊。

根據本實用新型進一步優選的，所述對位底座具有第一平面、第二平面和第三平面，第一平面高于第二平面，第二平面為熱沉載置臺與熱沉尺寸相適配，第二平面高于第三平面，第三平面尺寸與定位卡槽相適配。用于尺寸較小的熱沉。

根據本實用新型優選的，所述壓柱中部的凸緣是環形凸臺。凸緣下方是壓柱下部。

根據本實用新型優選的，所述壓柱下部的直徑小于壓柱上部的直徑；進一步優選的，壓柱下部的直徑與熱沉管芯尺寸相適配，使壓柱下端能壓住管芯即可。

根據本實用新型，所述支架、對位底座、壓柱和彈簧均采用金屬材料制成，優選的，采用無氧銅制成。

本實用新型的夾具使用時，放有管芯的熱沉置于對位底座上的熱沉載置臺上，壓柱上部套上適配的彈簧，彈簧下端抵于凸緣上且被擋住，然后將壓柱頂部置于支架懸臂的導孔中，壓柱通過導孔上下移動并壓住熱沉上的管芯。彈簧被夾在所述壓柱中部凸緣與支架懸臂之間的壓柱上。底支座上的定位卡槽與對位底座及熱沉尺寸適配，載置有熱沉的對位底座恰好能推入開槽內，在抵到卡槽底端時熱沉上管芯的位置正對于壓柱底端，從而實現自對準。