激光芯片的贴片装置和方法与流程
本发明涉及半导体封装技术领域，特别涉及一种激光芯片的贴片装置以及一种激光芯片的贴片方法。
背景技术：
半导体激光芯片焊接到热沉的过程对温度特性曲线要求较高，同时对温控精度、超调量也有严格要求。在相关技术中，半导体激光芯片封装设备的加热方式大多采用电阻炉温度控制方式，即利用电流通过电热体元件将电能转换为热能。但是，相关技术存在的问题是，采用可控硅作为执行元件，导致设备体积大、温控精度不高、超调量大、使用不方便、需要复杂的散热设计以及系统成本高，降低激光芯片的封装良品率。
技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单、低成本、温控精度高且超调量低的激光芯片的贴片装置。
本发明的另一个目的在于提出一种激光芯片的贴片方法。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的激光芯片的贴片装置，包括：固定基座；设置在所述固定基座顶部的导热基板，其中，所述激光芯片放置在所述导热基板上；设置在所述导热基板下方的至少一个卤素灯，所述至少一个卤素灯用于对所述导热基板进行加热；至少一个卤素灯控制组件，所述至少一个卤素灯控制组件分别与所述至少一个卤素灯对应相连，每个卤素灯控制组件用于控制对应的卤素灯开启和关闭；温度检测单元，所述温度检测单元用于检测所述导热基板的当前温度以生成当前温度检测值；控制单元，所述控制单元与所述至少一个卤素灯控制组件和所述温度检测单元分别相连，所述控制单元用于获取设定温度曲线，并根据所述设定温度曲线对应的当前设定温度值和所述当前温度检测值控制所述至少一个卤素灯控制组件，以使所述导热基板的温度变化符合所述设定温度曲线。
根据本发明实施例提出的激光芯片的贴片装置，将激光芯片放置在导热基板上，并通过至少一个卤素灯对导热基板进行加热，然后通过温度检测单元检测导热基板的当前温度以生成当前温度检测值，控制单元获取设定温度曲线，并根据设定温度曲线对应的当前设定温度值和当前温度检测值控制至少一个卤素灯控制组件，以使导热基板的温度变化符合设定温度曲线。由此，该装置结构简单、低成本、温控精度高、超调量低、一致性好以及使用方便。
根据本发明的一个实施例，所述至少一个卤素灯固定在所述固定基座的内部，且所述至少一个卤素灯紧贴所述导热基板设置。
根据本发明的一个实施例，所述固定基座上开有氮气进气孔、氧气进气孔和出气孔，所述装置还包括：氮气管路，所述氮气管路与所述氮气进气孔相连，所述氮气管路用于向所述固定基座的内部充入氮气，所述氮气管路上设置有第一进气阀；氧气管路，所述氧气管路与所述氧气进气孔相连，所述氧气管路用于向所述固定基座的内部充入氧气，所述氧气管路上设置有第二进气阀；其中，所述固定基座内部的氮气或氧气通过所述出气孔排出，所述第一进气阀和所述第二进气阀分别与所述控制单元相连，所述控制单元用于在所述至少一个卤素灯对所述导热基板进行加热之前控制所述第一进气阀开启，并在降温时控制所述第二进气阀开启。
根据本发明的一个实施例，所述氮气进气孔和所述氧气进气孔设置所述固定基座的第一侧面，所述出气孔设置在所述固定基座的第二侧面，其中，所述第一侧面和所述第二侧面相对设置。
根据本发明的一个实施例，所述控制单元进一步用于获取pid控制模型，并根据所述当前设定温度值与所述当前温度检测值之间的差值以及所述pid控制模型获取当前控制量，以及根据所述当前控制量计算当前占空比，并按照计算出的当前占空比输出pwm控制信号至所述至少一个卤素灯控制组件，以对所述至少一个卤素灯控制组件进行控制。
根据本发明的一个实施例，所述控制单元还用于在所述当前控制量大于或等于第一预设阈值h时输出占空比为100％的pwm控制信号；所述控制单元还用于在所述当前控制量大于第二预设阈值l且小于所述第一预设阈值h时输出占空比为
根据本发明的一个实施例，所述控制单元通过与上位机进行通信，以获取所述设定温度曲线。
根据本发明的一个实施例，所述每个卤素灯控制组件包括：并联连接的第一开关管和第二开关管；第一驱动电路，所述第一驱动电路的输入端与所述控制单元相连，所述第一驱动电路的输出端与所述第一开关管的控制端相连，所述第一驱动电路包括第一高速光耦，所述第一驱动电路通过所述第一高速光耦驱动所述第一开关管导通或关断；第二驱动电路，所述第二驱动电路的输入端与所述控制单元相连，所述第二驱动电路的输出端与所述第二开关管的控制端相连，所述第二驱动电路包括第二高速光耦，所述第二驱动电路通过所述第二高速光耦驱动所述第二开关管导通或关断；其中，所述控制单元通过控制所述第一开关管和第二开关管导通以控制对应的卤素灯开启，且所述控制单元通过控制所述第一开关管和第二开关管关断以控制对应的卤素灯关闭。
根据本发明的一个实施例，所述温度检测单元包括：固定在所述导热基板上的热电偶传感器，所述热电偶传感器用于根据所述导热基板的当前温度生成温度检测信号；信号调理电路，所述信号调理电路分别与所述热电偶传感器和所述控制单元相连，所述信号调理电路用于对所述温度检测信号进行调理以生成所述当前温度检测值，并所述当前温度检测值输出给所述控制单元。
为达到上述目的，本发明的另一方面实施例提出了一种激光芯片的贴片方法，包括以下步骤：通过至少一个卤素灯对放置有激光芯片的导热基板进行加热，检测导热基板的当前温度以生成当前温度检测值；获取设定温度曲线；根据所述设定温度曲线对应的当前设定温度值和所述当前温度检测值控制至少一个卤素灯控制组件以通过所述至少一个卤素灯控制组控制至少一个卤素灯的开启和关闭，以使所述导热基板的温度变化符合所述设定温度曲线。
根据本发明实施例提出的激光芯片的贴片方法，通过至少一个卤素灯对放置有激光芯片的导热基板进行加热，检测导热基板的当前温度以生成当前温度检测值，获取设定温度曲线，并根据所述设定温度曲线对应的当前设定温度值和所述当前温度检测值控制至少一个卤素灯控制组件以通过所述至少一个卤素灯控制组控制至少一个卤素灯的开启和关闭，以使所述导热基板的温度变化符合所述设定温度曲线。由此，该方法能够使激光芯片的贴片装置的结构简单、低成本、温控精度高、超调量低、一致性好以及使用方便。
附图说明
图1是根据本发明实施例的激光芯片的贴片装置的方框示意图；
图2是根据本发明一个实施例的激光芯片的贴片装置的结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的激光芯片的贴片装置中设定温度曲线的示意图；
图4是根据本发明一个实施例的激光芯片的贴片装置的方框示意图；
图5是根据本发明一个实施例的激光芯片的贴片装置的控制原理的示意图；
图6是根据本发明一个实施例的温度阶跃信号模型的曲线示意图；
图7是根据本发明另一个实施例的激光芯片的贴片装置的方框示意图；以及
图8是根据本发明实施例的激光芯片的贴片方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的激光芯片的贴片装置以及激光芯片的贴片方法。
图1是根据本发明实施例的激光芯片的贴片装置的方框示意图。如图1-2所示，该激光芯片的贴片装置包括：固定基座10、导热基板20、卤素灯30、卤素灯控制组件40、温度检测单元50和控制单元60。
其中，导热基板20设置在固定基座10的顶部，激光芯片放置在导热基板10上。具体地，激光芯片和热沉可放置于导热基板20的固定焊接区a，并通过夹具和顶盖固定，使激光芯片和热沉紧密贴合导热基板20，其中，夹具可为金属夹具。更具体地，可通过外置机械臂将激光芯片放置于导热基板20上的固定焊接区a。
卤素灯30为至少一个，至少一个卤素灯30设置在导热基板20的下方，至少一个卤素灯30用于对导热基板20进行加热。具体地，至少一个卤素灯30例如四个卤素灯30可构成卤素灯阵列，通过卤素灯阵列可对导热基板20进行加热，以将激光芯片和热沉焊接。在本发明的一个具体示例中，卤素灯30可为大功率卤素灯，例如可为150w/25v的卤素灯。
卤素灯控制组件40为至少一个，至少一个卤素灯控制组件40分别与至少一个卤素灯30对应相连，每个卤素灯控制组件40用于控制对应的卤素灯30开启和关闭；温度检测单元50用于检测导热基板20的当前温度以生成当前温度检测值；控制单元60与至少一个卤素灯控制组件40和温度检测单元50分别相连，控制单元60用于获取设定温度曲线，并根据设定温度曲线对应的当前设定温度值和当前温度检测值控制至少一个卤素灯控制组件40，以使导热基板20的温度变化符合设定温度曲线。也就是说，控制单元60通过控制卤素灯30的开启和关闭来控制导热基板20的温度。
需要说明的是，设定温度曲线可为温度-时间曲线，设定温度曲线可包括多个温度段，每个温度段均具有对应的斜率。举例来说，如图3所示，坐标系的横坐标为时间(s)，坐标系的纵坐标为温度(℃)，该坐标系中设定温度曲线可包括5个温度段，分别为第一升温段d1、第一温度保持段d2、第二升温段d3、第二温度保持段d4和降温段d5，其中，第一升温段d1的斜率可为k1(k1大于0)，第一温度保持段d2的斜率可为0，第二升温段d3的斜率可为k2(k2大于0)，第二温度保持段d4的斜率可为0，降温段d5的斜率可为k3(k3小于0)。
具体而言，控制单元60在获取到设定温度曲线之后，可每隔预设时间例如1s获取每个采样时间点对应的设定温度值并存储存储器，更具体地，控制单元60可根据每个温度段的斜率每隔预设时间计算出每个采样时间点对应的设定温度值。并且，控制单元60还可通过spi接口(serialperipheralinterface，串行外设接口)获取的设定温度值存储到外部存储器例如flash闪存中。
进而在对激光芯片进行焊接时，控制单元60接收到温度检测单元50在当前时刻k检测到的当前温度检测值之后，可确定当前时刻k对应的当前设定温度值，并将当前设定温度值与当前温度检测值进行比较，根据比较结果通过至少一个卤素灯控制组件40控制卤素灯30的开启和关闭，从而导热基板20的温度按照设定温度曲线变化，激光芯片和热沉通过导热基板20按照设定温度曲线加热而完成焊接。
由此，本发明实施例的激光芯片的贴片装置的系统架构简单、具有较高的成本经济性，通过将控制复杂度转移到软件而不是硬件，因而降低了系统硬件成本，加热部件通过采用大功率卤素灯，因而成本低廉、采购和更换方便。
在本发明的一个具体实施例中，控制单元60与至少一个卤素灯控制组件40可设置在同一电路板上，至少一个卤素灯控制组件40可通过绝缘线缆分别与至少一个卤素灯30对应相连。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，激光芯片的贴片装置处于操作台200内，导热基板20处于操作台200顶部，操作台200的壳体侧面设置有风扇201，风扇201对操作台200内进行散热，以将操作台200内包括激光芯片的贴片装置散发的热量导出到操作台200外。
下面结合图2、图4和图7进一步介绍本发明实施例的激光芯片的贴片装置进行。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，至少一个卤素灯30固定在固定基座10的内部，且至少一个卤素灯30紧贴导热基板20设置。换言之，导热基板20可紧贴至少一个卤素灯30的上方插入固定基座10。
具体地，固定基座可设置有至少一个插口，至少一个卤素灯30可分别通过对应的至少一个插口固定在固定基座10上。
进一步地，至少一个卤素灯30可固定在固定基座10的侧面。其中，当卤素灯30为多个时，多个卤素灯30可并行固定在固定基座10的侧面。
更具体地，如图2所示，至少一个卤素灯30可为4个，其中的两个卤素灯30可并行固定在固定基座10的第一侧面，其中的另外两个卤素灯30可并行固定在固定基座10的第二侧面，第一侧面与第二侧面相对，例如第一侧面与第二侧面可分别为左侧面和右侧面。换言之，4个大功率卤素灯30可并行插入固定基座10。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，固定基座10上可开有氮气进气孔、氧气进气孔和出气孔。氮气进气孔和氧气进气孔可设置固定基座10的第一侧面，出气孔设置在固定基座10的第二侧面，其中，第一侧面和第二侧面相对设置，例如第一侧面与第二侧面可分别为左侧面和右侧面。
如图2、图4和图7所示，装置还包括：氮气管路和氧气管路。其中，氮气管路与氮气进气孔相连，氮气管路用于向固定基座10的内部充入氮气，氮气管路上设置有第一进气阀71；氧气管路与氧气进气孔相连，氧气管路用于向固定基座10的内部充入氧气，氧气管路上设置有第二进气阀72。
固定基座10内部的氮气或氧气通过出气孔排出，第一进气阀71和第二进气阀72分别与控制单元60相连，控制单元60用于在至少一个卤素灯30对导热基板20进行加热之前时控制第一进气阀71开启，并在降温时控制第二进气阀72开启。
应当理解的是，由于氮气极度的稳定性，因而，可防止固定基座10的加热腔在加热过程中被氧化，同时因为氮气的导热系数很小，所以有利于保温，即保持温度稳定，避免因外界环境温度影响导热基板20的温度。
也就是说，固定基座10的第一侧面安装有第一进气阀71和第二进气阀72，在加热之前可通过第一进气阀71充入氮气，从而通过氮气可以在加热段和保温段(如图3所示的d1-d4)时实现保温，在降温时，可通过第二进气阀72充入氧气，从而冲走之前充入的用于保温的高温氮气，实现降温。
换言之，气体控制用于实现保温和降温，在焊接之前，控制单元60用于控制第一进气阀71打开以充入氮气，从而实现保温，在焊接完毕后，进行降温，即进入图3所示的降温段d5，此时控制第二进气阀72打开以充入氧气，从而实现降温。
根据本发明的一个具体实施例，如图4和图7所示，控制单元60可通过第一控制组件81控制第一进气阀71，通过第二控制组件82控制第二进气阀72。具体地，控制单元60通过控制第一控制组件81导通以控制第一进气阀71开启，并通过控制第一控制组件81关断以控制第一进气阀71关闭，以及通过控制第二控制组件82导通以控制第二进气阀72开启，并通过控制第二控制组件82关断以控制第二进气阀72关闭。其中，第一进气阀71和第二进气阀72可为电磁阀，第一控制组件81和第二控制组件82可包括mosfet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，金氧半场效晶体管)。
进一步地，如图2所示，装置还包括：出气管路。其中，出气管路与出气进气孔相连，出气管路用于将固定基座10内部充入的氮气或氧气排出，出气管路上设置有出气阀73。也就是说，控制单元60可控制出气阀73打开以将固定基座10内部的气体排出。例如在充入氧气时，控制单元60可控制第二进气阀72和出气阀73开启以及第一进气阀71关闭，以向固定基座10的内部充入氧气，并将固定基座10内部充入的氮气排出，即言，控制单元60在开启制第二进气阀72以充入氧气的同时，还开启出气阀73以排出原来充入的氮气。其中，出气阀73可为电磁阀。
根据本发明的一个实施例，控制单元60可通过绝缘线缆101与第一进气阀71相连，控制单元60还可通过绝缘线缆101与第二进气阀72相连，控制单元60还可通过绝缘线缆101与出气阀73相连。
下面结合图5对控制单元60的控制流程进行详细描述。
根据本发明的一个实施例，如图5所示，控制单元60进一步用于获取pid控制模型，并根据当前设定温度值与当前温度检测值之间的差值e以及pid控制模型获取当前控制量u(k)，以及根据当前控制量u(k)计算当前占空比，并按照计算出的当前占空比输出pwm控制信号至至少一个卤素灯控制组件40，以对至少一个卤素灯控制组件40进行控制。
需要说明的是，占空比可至每个周期开启控制信号的持续时间与周期的总时间之比，例如，pwm控制信号在每个周期输出1s的开启控制信号和1s的关闭控制信号，那么占空比为1/2。
具体来说，每个卤素灯控制组件40可根据接收到的pwm控制信号控制对应的卤素灯30开启时间和关闭时间，例如，每个卤素灯控制组件40接收到占空比为1/2的pwm控制信号时，每个卤素灯控制组件40可在每个周期控制对应的卤素灯30开启时间1s，并关闭时间1s。
具体地，根据本发明的一个实施例，控制单元60还用于在当前控制量大于或等于第一预设阈值h时输出占空比为100％的pwm控制信号；控制单元60还用于在当前控制量大于第二预设阈值l且小于第一预设阈值h时输出占空比为
根据本发明的一个具体实施例，pid控制模型可采用pid位置算法公式，可如下式：
其中，kp为比例系数，ki为积分系数，kd为微分系数，
需要说明的是，当前设定温度值与当前温度检测值之间的差值e可看作是pid控制模型的输入，当前控制量u(k)可看作是pid控制模型的输出，pid控制模型可根据当前设定温度值与当前温度检测值之间的差值e计算出pid控制模型的输出。换言之，当前控制量u(k)可为k时刻通过上述pid位置算法公式进行采样量化获取的温度电压值。
根据本发明的一个具体示例，第一预设阈值h可为第一温度差例如20℃对应的控制量，第二预设阈值l可为第二温度差例如0.4℃对应的控制量。举例来说，h可以设置为：设定温度值与温度检测值之间的温度误差为20℃且只考虑比例环节时pid控制模块的输出值，即kp*20℃时对应的控制量)，l可以设置为：设定温度值与温度检测值之间的温度误差为0.4℃且只考虑比例环节时pid控制模块的输出值，即kp*0.4℃时对应的控制量。
具体而言，控制单元60可按照下式设定占空比：
当l<u(k)<h时，
当u(k)≥h时，占空比＝100％，即控制卤素灯30持续开启；
当u(k)≤l时，占空比＝0％，即控制卤素灯30持续关闭。
也就是说，控制单元60可采用上述公式确定pid控制模型输出的当前控制量和pwm控制信号的占空比之间的关系。其中，当设定温度值与温度检测值之间的温度误差高于第一温度差例如20℃时控制卤素灯30连续通电，以使卤素灯30持续开启(占空比为100％)，当设定温度值与温度检测值之间的温度误差为第一温度差低于第二温度差例如0.4℃时控制卤素灯30连续断电，即以使卤素灯30持续关闭(占空比为0％)。
当开始正常对激光芯片进行焊接之后，控制单元60可按照pid控制模型输出的当前控制量和pwm控制信号的占空比之间的关系以及导热基板20的当前温度检测值与对应的设定温度值之间的差值动态调整pwm控制信号的占空比，从而控制至少一个卤素灯30的亮灭时间百分比，进而导热基板20的温度按照设定温度曲线变化，激光芯片和热沉通过导热基板20的加热完成焊接。
由此，可实现实际温度曲线(温度检测单元50连续采集的温度检测值构成的曲线)与设定温度曲线的纹波低于0.4摄氏度、实际温度曲线的超调量低于1％、实际温度曲线的回归时间低于0.5秒的加热温度曲线，完成对激光芯片10焊接的理想温度特性曲线的精确复现。其中，纹波可以指实际温度曲线与设定温度曲线拟合时的温度差；超调量可以指在恒温加热阶段，实际温度曲线的最大值减去稳态温度值后再与稳态温度值之比的百分数；回归时间可以指实际温度曲线偏离设定温度曲线后，回归到设定温度曲线所用的时间。
进一步地，根据本发明的一个实施例，控制单元60可通过自校准确定pid控制模型中的比例系数、积分时间和微分时间。
具体而言，在贴片装置上电开始使用时，控制单元60可先控制贴片装置工作于校准模式，即先进行自校准，然后，在校准完毕后，控制单元60可按照设定温度曲线开始对导热基板20进行加热。
在校准模式下，贴片装置进行开环预加热(此时导热基板10上无激光芯片)，控制单元60可自动调整pid控制模型中的比例系数、积分时间和微分时间，并在每次调整后通过温度检测单元50检测导热基板20的温度以计算导热基板20的实际温度曲线，并将实际温度曲线与目标温度曲线(进行比较，如果满足预设条件例如实际温度曲线与目标温度曲线的纹波低于0.4℃、回归时间低于0.5秒，则停止校准；否则，将重复进行预加热校准，直至满足前述预设条件。其中，目标温度曲线可理解为校准时采用的设定温度曲线，与前面实施例中焊接时所用的设定温度曲线可以不一样，例如可采用图6所示的温度阶跃信号模型。
更具体地，校准其实是确定图5中pid控制模型中比例系数、积分时间和微分时间三个参数。参数调整可按照先比例、后积分、再微分的整定步骤。如图6所示，采用温度阶跃信号模型对三个参数进行测试，首先整定比例部分，获取目标温度曲线即温度阶跃信号模型，将比例系数kp由小变大，在每个比例系数kp，检测导热基板20的温度以记录相应的温度响应曲线，直至得到反应快、超调小的响应曲线，暂存该比例参数；然后整定积分时间ti，获取目标温度曲线即温度阶跃信号模型(单调上升段)，将积分时间ti按照由大到小的方式变化，在每个积分时间ti，检测导热基板20的温度以记录相应的温度响应曲线，直至得到在系统保持良好动态性能的情况下静态误差低于0.4℃的响应曲线，暂存该比例系数和积分时间；最后整定微分时间td，在整定比例系数和积分时间的情况下，逐步增大微分时间，检测导热基板20的温度以记录相应的温度响应曲线，直至得到温度响应曲线与温度阶跃曲线拟合的回归时间在0.5秒以内的响应曲线。由此，整定完毕，可将三个参数存储在flash闪存中。
应当理解的是，当自校准无法得到满足要求的比例系数、积分时间和微分时间时，也可以手动输入三个参数。
由此，本发明实施例的装置采用pwm+pid的控制方式控制大功率卤素灯进行加热，相比相关技术中的电阻炉加热方式，温控精度高(误差不高于正负0.4℃)、超调量小(不高于1％)。并且自校准方式使得装置工作不受温漂和器件老化等因素的影响。
下面结合图7对控制单元60获取设定温度曲线的方式进行说明。
根据本发明的一个实施例，如图7所示，控制单元60通过与上位机100进行通信，以获取设定温度曲线。具体地，控制单元60可通过串口例如uart与上位机100进行通信。
具体地，上位机100可提供图形用户界面，并接收用户通过图形用户界面输入的设定温度曲线，以及将设定温度曲线发送给控制单元60。其中，上位机100可使用vc++设计图形用户界面。另外，上位机100还可通过图形用户界面接收用户输入的控制指令例如校准和焊接指令等。也就是说，用户可通过图形用户界面实现对贴片装置的工作状态控制、曲线设置等功能。
具体而言，可通过获取设定温度曲线中每个温度段的起始温度、结束温度和温度段时间以获取设定温度曲线。也就是说，用户可在上位机10打开图形用户界面，在图形用户界面的温控参数部分设置激光芯片焊接所需的设定温度曲线(其中，激光芯片焊接使用设定温度曲线通常为固定斜率)，设置每个温度段的起始温度、结束温度和温度段时间，在设置结束后，图形用户界面将用户设置的设定温度曲线完整地呈现出来。之后，上位机100在接收到用户的确认指令后，将设定温度曲线发送给控制单元60。
另外，根据本发明的一个实施例，控制单元60还用于将获取的温度检测值和时间参数通过串口实时发送给上位机100，以使上位机100根据温度检测值和时间参数生成并显示实际温度曲线。这样，用户在上位机可对比设定温度曲线与实际温度曲线之间的差异，检查装置温控精度。
由此，通过上位机可任意设置温控曲线即设定温度曲线，适应性更好，能适应各种不同功率的半导体激光芯片，从温控曲线到温度范围变化(0～450℃)，本发明实施例的贴片装置都能很好地根据特定芯片产品规格设置和实现。
下面结合图7对温度检测单元获取温度检测单元50和卤素灯控制组件40的具体结构进行说明。
根据本发明的一个实施例，如图2和7所示，温度检测单元50包括：热电偶传感器51和信号调理电路52。
其中，热电偶传感器51固定在导热基板20上，热电偶传感器51用于根据导热基板的当前温度生成温度检测信号；信号调理电路52分别与热电偶传感器51和控制单元60相连，信号调理电路52用于对温度检测信号进行调理以生成当前温度检测值，并当前温度检测值输出给控制单元60。
具体而言，温度检测单元50完成温度到电压的转换，其中，热电偶传感器51完成温度到电流的精确转换，由于电流很小，因此，将电流经过信号调理电路52(包括电压跟随、放大和滤波)处理，信号调理电路52将电流转化为电压后再输入到控制单元60中的adc转换器，以通过adc转换器进行模数转换。
根据本发明的一个具体示例，热电偶传感器51可为三线制pt100热电偶传感器，该传感器精度高。
根据本发明的一个实施例，如图7所示，每个卤素灯控制组件40包括：第一开关管q1和第二开关管q2以及第一驱动电路41和第二驱动电路42。
其中，第一开关管q1和第二开关管q2并联连接；第一驱动电路41的输入端与控制单元60相连，第一驱动电路41的输出端与第一开关管q1的控制端相连，第一驱动电路41包括第一高速光耦u1，第一驱动电路41通过第一高速光耦u1驱动第一开关管q1导通或关断；第二驱动电路42的输入端与控制单元60相连，第二驱动电路42的输出端与第二开关管q2的控制端相连，第二驱动电路42包括第二高速光耦u2，第二驱动电路42通过第二高速光耦u2驱动第二开关管q2导通或关断；其中，控制单元60通过控制第一开关管q1和第二开关管q2导通以控制对应的卤素灯30开启，且控制单元60通过控制第一开关管q1和第二开关管q2关断以控制对应的卤素灯30关闭。其中，第一开关管q1和第二开关管q2可为mosfet。
也就是说，卤素灯控制组件40完成加热温度的精确控制，即控制单元通过定时器输出可调占空比的pwm控制信号给每个卤素灯控制组件40，以控制每个卤素灯30的通电或断电，从而控制每个卤素灯30输出的热量和导热基板20的温度。
应当理解的是，通过高速光耦可以避免大功率电路对数字基带电路产生影响；采用大功率、低阻抗、双并联的mosfet可以尽量降低热损耗，避免设计复杂的散热系统如风冷或水冷等，提高输出功率。
由此，相比相关技术中的电阻炉加热方式，本发发明实施例的装置采用大功率、低阻抗、双并联的mosfet以及pwm数控控制方式，加热控制部分产生热量少，无需复杂的散热设计，如风冷或水冷，进一步降低了装置总成本，延长了器件使用寿命。
还需说明的是，控制单元60作为装置的控制核心，完成温度检测的模数转换、加热控制、参数校准、与上位机交互等功能，考虑到温度检测的模数转换和温控电路数据涉及到浮点乘除、迭代等运算，而且温控精度和实时性能要求较高，控制单元60可采用带dsp和fpu的stm32f401。
与上述几种实施例提供的激光芯片的贴片装置相对应，本发明的一种实施例还提供一种激光芯片的贴片方法，由于本发明实施例提供的激光芯片的贴片方法与上述几种实施例提供的激光芯片的贴片装置相对应，因此前述激光芯片的贴片装置的实施方式也适用于本实施例提供的激光芯片的贴片方法，在本实施例中不再详细描述。
图8是根据本发明实施例的激光芯片的贴片方法的流程图。如图8所示，激光芯片的贴片方法，包括以下步骤：
s1：通过至少一个卤素灯对放置有激光芯片的导热基板进行加热；
s2：检测导热基板的当前温度以生成当前温度检测值；
s3：获取设定温度曲线；
s4：根据设定温度曲线对应的当前设定温度值和当前温度检测值控制至少一个卤素灯控制组件以通过至少一个卤素灯控制组控制至少一个卤素灯的开启和关闭，以使导热基板的温度变化符合设定温度曲线。
根据本发明实施例提出的激光芯片的贴片方法，通过至少一个卤素灯对放置有激光芯片的导热基板进行加热，检测导热基板的当前温度以生成当前温度检测值，获取设定温度曲线，并根据所述设定温度曲线对应的当前设定温度值和所述当前温度检测值控制至少一个卤素灯控制组件以通过所述至少一个卤素灯控制组控制至少一个卤素灯的开启和关闭，以使所述导热基板的温度变化符合所述设定温度曲线。由此，该方法能够使激光芯片的贴片装置的结构简单、低成本、温控精度高、超调量低、一致性好以及使用方便。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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