半导体激光器单芯片烧结装置的制作方法

本实用新型属于芯片烧结技术领域，更具体地说，是涉及一种半导体激光器单芯片烧结装置。

背景技术：

单管半导体激光器在光纤激光器泵浦、激光加工、激光医疗、激光显示以及军事应用等领域得到了越来越广泛的应用，特别是在光纤激光器泵浦应用中，以其体积小，重量轻，效率和可靠性高等优点倍受青睐。在近十年内，随着单管半导体激光器产品进一步成熟，通过各种结构将激光单管封装成的蝶形模块或TO系列产品中，通过光纤输出功率可达几瓦甚至上几十瓦，在工业加工、激光测距、军事等领域的需求有很大增长。

传统的单管激光器芯片烧结采用一般烧结夹具或手工贴装，存在工作效率低、时间长、成品率低、不容易操作。为了得到较高水平浸润激光器，要通过调节烧结夹具压力，在烧结时，芯片下焊料在高温下熔化，使芯片在持续压力下粘合在热沉上，从而得到高浸润激光器。目前使用的装置在烧结完固化时都有位移，虽然使用的焊料很薄，但是在夹具没有很好固定芯片时还是有一定的位移，这样就得不到高精确定位封装烧结，也得不到高浸润激光器，所以烧结工艺中夹具显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种半导体激光器单芯片烧结装置，旨在解决现有技术中半导体激光器烧结过程中，芯片与热沉之间发生位移，激光器浸润性低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种半导体激光器单芯片烧结装置，包括基座和夹具，所述基座和夹具可拆卸连接；所述基座包括用于将所述夹具固定在所述基座上的固定组件和用于限定所述夹具位置的限位连接块。

进一步地，所述基座由两个具有斜面的梯形的支撑座拼成，所述两个支撑座的斜面互相垂直连接，所述支撑座的斜面与水平面夹角为30°-60°。

进一步地，所述基座上表面由两个互相垂直的斜面组成，所述的两个斜面形成直角凹槽，所述斜面与水平面夹角为30°-60°。

进一步地，所述固定组件设置于所述斜面上；所述限位连接块设置于所述斜面的中间且与两个斜面紧密贴合。

进一步地，所述固定组件至少为一个且设置于所述限位连接块的侧面。

进一步地，所述固定组件包括固定块和紧固螺钉；所述紧固螺钉配合所述限位连接块用于固定所述夹具。

进一步地，所述夹具包括支撑架、底座，所述支撑架的底部连接所述底座，所述底座未与所述支撑架连接的部分为放置台，所述放置台用于放置芯片和热沉，所述放置台上方设有用于在竖直方向上固定芯片的压舌和在水平方向上固定芯片的芯片固定板，所述芯片放置在热沉上，所述放置台上还设有用于固定热沉的热沉固定板。

进一步地，所述支撑架上连接有导向块，所述压舌为长条状结构，所述压舌穿透所述导向块且在竖直方向上的位置可调，所述压舌受控于设于支撑架上方的驱动机构。

进一步地，所述驱动机构包括一端固定，另一端悬空的弹片，所述弹片的悬空端下侧接触所述压舌的上端，所述驱动机构还包括用于推动所述弹片悬空端上下移动的压紧螺钉。

进一步地，所述芯片固定板和热沉固定板在水平方向上的位置可调。

本实用新型提供的空调系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型半导体激光器单芯片烧结装置通过基座和夹具上的芯片定位块、热沉定位块、压舌的共同作用，提高芯片定位精度，并在烧结过程中保持芯片稳固，提高芯片烧结成品率，得到高浸润激光器。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的半导体激光器单芯片烧结装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的烧结装置的基座立体结构示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的烧结装置的夹具立体结构示意图一；

图4为本实用新型实施例一提供的烧结装置的夹具左视图；

图5为本实用新型实施例一提供的烧结装置的夹具立体结构示意图二；

图6为本实用新型实施例二提供的半导体激光器单芯片烧结装置的立体结构示意图；

图7为本实用新型实施例二提供的半导体激光器单芯片烧结装置的主视图；

图8为本实用新型实施例二提供的烧结装置的夹具立体结构示意图

图中：1、基座，2、紧固螺钉，3、固定块，4、底座，5、支撑架，6、弹片，7、压紧螺钉，8、压舌，9、导向块，10、热沉固定板，11、芯片固定板，12、限位连接块,13、支撑座。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

一种半导体激光器单芯片烧结装置，包括基座和夹具，所述基座和夹具可拆卸连接；所述基座包括用于将所述夹具固定在所述基座上的固定组件和用于限定所述夹具位置的限位连接块。

进一步地，所述基座由两个具有斜面的梯形的支撑座拼成，所述两个支撑座的斜面互相垂直连接，所述支撑座的斜面与水平面夹角为30°-60°。

进一步地，所述基座上表面由两个互相垂直的斜面组成，所述的两个斜面形成直角凹槽，所述斜面与水平面夹角为30°-60°。

进一步地，所述固定组件设置于所述斜面上；所述限位连接块设置于所述斜面的中间且与两个斜面紧密贴合。

进一步地，所述固定组件至少为一个且设置于所述限位连接块的侧面。

进一步地，所述固定组件包括固定块和紧固螺钉；所述紧固螺钉配合所述限位连接块用于固定所述夹具。

进一步地，所述夹具包括支撑架、底座，所述支撑架的底部连接所述底座，所述底座未与所述支撑架连接的部分为放置台，所述放置台用于放置芯片和热沉，所述放置台上方设有用于在竖直方向上固定芯片的压舌和在水平方向上固定芯片的芯片固定板，所述芯片放置在热沉上，所述放置台上还设有用于固定热沉的热沉固定板。

进一步地，所述支撑架上连接有导向块，所述压舌为长条状结构，所述压舌穿透所述导向块且在竖直方向上的位置可调，所述压舌受控于设于支撑架上方的驱动机构。

进一步地，所述驱动机构包括一端固定，另一端悬空的弹片，所述弹片的悬空端下侧接触所述压舌的上端，所述驱动机构还包括用于推动所述弹片悬空端上下移动的压紧螺钉。

进一步地，所述芯片固定板和热沉固定板在水平方向上的位置可调。

实施例一

请参阅图1和图2，现对本实用新型提供的半导体激光器单芯片烧结装置进行说明。所述烧结装置包括基座1和夹具，基座1和夹具通过设置在基座上的固定组件可拆卸连接。基座1上还设有限位连接块12，用于当夹具与基座1连接在一起时对夹具的位置进行限定。

优选的，基座1由两个具有斜面的梯形的支撑座拼接而成，两个支撑座的斜面互相垂直连接，形成一个直角凹槽，使得夹具能够稳定的放置在基座上。两个梯形的支撑座较小的平面形状相同，并且两个支撑座的斜面形状相同，两个支撑座的斜面也可以是形状不同的两个斜面，但是两个斜面的一条边长相等。两个斜面与水平面夹角互余，即两个斜面与水平面夹角之和为90°。支撑座侧面设有通孔，能够将两个梯形支撑座通过螺栓拼接在一起，形成一个具有直角凹槽的基座1。本实施例中，其中一个斜面与水平面夹角为30°，另一个斜面与水平面夹角为60°。基座1的直角凹槽能够使操作人员在将芯片夹持到烧结装置过程中拥有更大观察空间，更有利于提高芯片夹持过程中精确定位。

优选的，固定组件设置于支撑座的斜面上，如果两个斜面为形状不同的斜面时，固定组件设置于较大的斜面上。限位连接块12与固定组件设置在同一个斜面上。限位连接块12为T型构件并设置在斜面的中间位置，限位连接块12的两个面与基座1的两个斜面紧密贴合，保证夹具安装在基座1上时可以紧密的与基座1贴合在一起。固定组件包括固定块3和紧固螺钉2，固定块3呈L型，固定块3固定在基座1的斜面上的一侧。固定块3较长的一段设有两个螺孔，可以通过螺钉将固定块3固定在基座1的斜面上。固定块3较短的一段设有紧固螺孔，紧固螺钉2能够穿过紧固螺孔，与限位连接块配合，起到固定夹具的作用。

请参阅图3至图5，夹具包括底座4、支撑架5，底座4呈C型，支撑架5底部与底座4两端设有螺孔，支撑架5底部与底座4的通过螺栓可拆卸连接。，底座4未与支撑架5连接的部分为放置台，放置台用于放置芯片和热沉，放置台上方设有用于在竖直方向上固定芯片的压舌8和在水平方向上固定芯片的芯片固定板11，芯片放置在热沉上，放置台上还设有用于固定热沉的热沉固定板10。底座4开口处与限位连接块12匹配，能够紧密的贴合在一起，使夹具能够稳定的固定在基座1上，不发生位移。支撑架5上连接有导向块9，压舌8为长条状结构，压舌8穿透导向块9且在竖直方向上的位置可调，压舌8受控于设于支撑架5上方的驱动机构。驱动机构包括一端固定于支撑架5顶部，另一端悬空的弹片6，弹片6呈T型，在对称的两端设有螺孔，支撑架5与弹片6连接处对应设有螺孔，弹片6与支撑架5通过螺栓连接在一起。弹片6的悬空端下侧接触压舌8的上端，驱动机构还包括用于推动弹片6悬空端上下移动的压紧螺钉7。弹片6悬空端设有螺钉通孔，压紧螺钉7能够通过该螺钉通孔与支撑架5对应位置设置的螺孔螺纹连接。通过旋紧压紧螺钉7，能够将弹片6向下压紧压舌8，使压舌8能够紧固的压紧在芯片上表面。导向块9的两端设有螺孔，通过螺栓将导向块9的一侧与支撑架5进行连接。导向块9反向于支撑架5的一侧设有用于固定压舌8的螺孔，可以通过螺栓将压舌8固定在某一位置上，保持压舌8对芯片竖直方向的压力，使芯片相对于夹具不发生竖直方向位移。热沉固定板10水平设置于底座4上表面，并通过螺钉固定在底座4上，用于固定热沉，使热沉相对于夹具保持静止，不发生水平方向位移。芯片固定板11竖直设置于底座4上表面，并通过螺钉固定在支撑架5的一侧，使芯片相对于热沉不发生位移。热沉固定板10与底座4连接的通孔为长条形，能够通过调整螺钉与通孔连接的位置，实现热沉固定板10与压舌8之间的水平距离是可调的，以适应不同大小的热沉可以安装在夹具上。同样的，芯片固定板11与支撑架5连接的通孔也为长条形，使得芯片固定板11与压舌8之间水平距离是可调的，以适应不同大小的芯片可以安装在夹具上。

具体使用过程：

首先，将夹具安装在基座1上。由于限位连接块12的作用，夹具被基座1上的限位连接块12固定在确定的位置上，并且由于夹具的底座4和支撑架5与限位连接块12相互匹配，夹具能够与限位连接块12紧密的固定在一起，使夹具不会发生位移。其次，通过固定组件与限位连接块12配合对夹具进行固定，保证夹具与基座1连接在一起。然后，在夹具的放置台上安装芯片和热沉。由于芯片固定板11和热沉固定板10的作用，能够将芯片和热沉在水平方向上进行固定。旋转压紧螺钉7向下压紧弹片6，使弹片6将压舌8压紧在芯片上方，将芯片与热沉固定在一起，旋紧导向块9螺孔上的螺栓将压舌8固定。在完成芯片与热沉之间的定位后，通过旋转松开固定组件上的紧固螺钉2，将夹具从基座1上拆卸下来。由于芯片固定板11、热沉固定板10和压舌8的共同作用，能在不损伤芯片前提下，持续压持芯片，达到固定芯片和热沉目的。将安装有芯片和热沉的夹具放置在烧结炉中进行烧结，是指将芯片和热沉经过高温固定连接在一起。在烧结的过程中，芯片和热沉之间保持低位移或不位移，得到高浸润激光器。

本实施例提供的半导体激光器单芯片烧结装置，采用基座1和夹具可拆卸分离结构，基座1通过两个具有斜面的支撑座拼接而成，两个互相垂直的斜面形成直角凹槽，为操作人员提供了充足的观察空间，能够精确定位芯片与热沉，在芯片固定板11、热沉固定板10和压舌8的共同作用下，保证烧结过程中芯片与热沉之间低位移或不位移，提高芯片烧结成品率，得到高浸润激光器。

实施例二

请参阅图6至图8，本实施例中提供的半导体激光器单芯片烧结装置包括基座1和夹具，基座1和夹具通过设置在基座1上的固定组件可拆卸连接。基座1上还设有限位连接块12，用于当夹具与基座1连接在一起时对夹具的位置进行限定。

优选的，基座1是具有直角凹槽的一体式构件，基座1上表面由两个互相垂直的斜面组成，斜面与水平面夹角为45°。基座1的直角凹槽能够使操作人员在将芯片夹持到烧结装置过程中拥有更大观察空间，更有利于提高芯片夹持过程中精确定位。

优选的，基座斜面上设置有两个固定组件，分别位于限位连接块12的两侧，靠近基座1斜面的左右两边。当夹具安装在基座1上时，受到限位连接块12的限制，夹具与基座1稳固紧密的连接在一起，并通过斜面左右两侧的固定组件与限位连接块12对夹具进行固定，使夹具稳固的固定在基座上。

优选的，夹具包括支撑架5、底座4、弹片6、压紧螺钉7、压舌8、压舌固定块9、芯片固定板11和热沉固定板10。在压舌8两侧均设有芯片固定板11和热沉固定板10，热沉固定板10水平设置于底座4上表面，用于固定热沉，使热沉相对于夹具保持静止，不发生水平方向位移。芯片固定板11竖直设置于底座4上表面，并通过螺钉固定在支撑架5的一侧，使芯片相对于热沉不发生位移。热沉固定板10与底座4连接的通孔为长条形，能够通过调整螺钉与通孔连接的位置，实现热沉固定板10与压舌8之间的水平距离是可调的，以适应不同大小的热沉可以安装在夹具上。同样的，芯片固定板11与支撑架5连接的通孔也为长条形，使得芯片固定板11与压舌8之间水平距离是可调的，以适应不同大小的芯片可以安装在夹具上。

具体使用过程：

首先，将夹具安装在基座1上。由于限位连接块12的作用，夹具被基座1上的限位连接块12固定在确定的位置上，并且由于夹具的底座4和支撑架5与限位连接块12相互匹配，夹具能够与限位连接块12紧密的固定在一起，使夹具不会发生位移。其次，通过左右两个固定组件对夹具进行固定，保证夹具与基座1更加稳固的连接在一起。然后，在夹具上安装芯片和热沉。由于压舌8左右两侧的芯片固定板11和热沉固定板10的作用，能够将芯片和热沉在水平方向上进行固定。旋转压紧螺钉7向下压紧弹片6，使弹片6将压舌8压紧在芯片上方，将芯片与热沉在垂直方向固定在一起，旋紧导向块9螺孔上的螺栓将压舌8固定。在完成芯片与热沉之间的定位后，通过旋转松开固定组件上的紧固螺钉2，将夹具从基座1上拆卸下来。由于芯片固定板11、热沉固定板10和压舌8的共同作用，能在不损伤芯片前提下，持续压持芯片，达到固定芯片和热沉目的。在烧结的过程中，芯片和热沉之间保持低位移或不位移，得到高浸润激光器。

本实施例提供的半导体激光器单芯片烧结装置，采用基座1和夹具可拆卸分离结构，基座1具有直角凹槽的一体式构件，为操作人员提供了充足的观察空间，能够精确定位芯片与热沉，在芯片固定板11、热沉固定板10和压舌8的共同作用下，保证烧结过程中芯片与热沉之间低位移或不位移，提高芯片烧结成品率，得到高浸润激光器。

综上所述，本实用新型实施例提供半导体激光器单芯片烧结装置，通过基座和夹具上的芯片定位块、热沉定位块、压舌的共同作用，提高芯片定位精度，并在烧结过程中保持芯片稳固，提高芯片烧结成品率，得到高浸润激光器。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。