高功率半导体光纤耦合激光器封装方法与流程

1.本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种高功率半导体光纤耦合激光器封装方法。


背景技术：

2.随着国产工业激光芯片的技术发展，单管芯功率越来越大，功率越大带来的热量也就越高，散热是影响其可靠性最大的因素。对芯片的封装水平要求也就越来越高。
3.如图1所示，现有的激光器在方案经过粘贴慢轴准直(sac)、快轴准直(fac)、准直器安装和反射镜耦合后搭建起激光器的光路。然后温循工序通过高低温温度循环来释放已经固化的胶水内部应力。随着应力的释放，每一道涉及到胶水的岗位都会发生机械位置上的变动。从而随着应力的释放，激光器的功率就会下降、耦合效率降低。


技术实现要素：

4.本发明提供一种高功率半导体光纤耦合激光器封装方法，用以提高激光器后成品耦合效率。
5.本发明提供一种高功率半导体光纤耦合激光器封装方法，包括：
6.获取准直器安装后的目标激光器；
7.对所述目标激光器进行第一温度循环，获取第一温度循环后的目标激光器；
8.基于第一温度循环后的目标激光器，进行反射镜耦合。
9.本发明提供的一种高功率半导体光纤耦合激光器封装方法，所述第一温度循环的温度范围为
‑
20摄氏度至80摄氏度。
10.本发明提供的一种高功率半导体光纤耦合激光器封装方法，所述第一温度循环包括20次温度子循环，每次温度子循环的时间为1小时。
11.本发明提供的一种高功率半导体光纤耦合激光器封装方法，所述基于第一温度循环后的目标激光器，继续进行封装入库，包括：
12.依次对第一温度循环后的目标激光器进行反射镜耦合、封盖前测试、封盖、第二温度循环、温循后测试、老化、终测操作，最后入库。
13.本发明提供的一种高功率半导体光纤耦合激光器封装方法，所述获取准直器安装后的目标激光器，包括：
14.依次进行cos筛选、清洗底座、cos焊接到底座上、粘贴慢轴准直、cos串联打线、快轴准直、管壳焊接和准直器安装，获取准直器安装后的目标激光器。
15.本发明提供的一种高功率半导体光纤耦合激光器封装方法，所述第二温度循环的温度范围为
‑
20摄氏度至80摄氏度。
16.本发明提供的一种高功率半导体光纤耦合激光器封装方法，所述第二温度循环包括20次温度子循环，每次温度子循环的时间为1小时。
17.本发明提供的一种高功率半导体光纤耦合激光器封装方法，通过在激光器安装步
骤和反射镜耦合步骤之间增加温度循环步骤，释放前面步骤的胶水应力，由于在反射镜耦合步骤之前胶水应力已经释放出来了，因此在后面第二次温度循环时反射镜耦合机械位置发生改变的程度就会比较小，从而提高了激光器的耦合效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为现有技术中光纤耦合激光器的封装工艺流程；
20.图2为本发明提出的一种高功率半导体光纤耦合激光器封装方法的流程图之一；
21.图3为本发明提供的一种高功率半导体光纤耦合激光器封装方法的流程图之二。
具体实施方式
22.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.本发明提出了一种光纤耦合激光器封装工艺流程，在原封装工艺流程(图1所示)上进行了更改，具体在准直器安装之后、反射镜耦合之前将激光器进行一次温度循环。
24.温度循环(以下简称温循)其目的主要是释放激光器内部的应力，随着应力的释放，组成光学系统的sac、fac、准直透镜、反射镜将会发生机械上的变动，这样将会对已经搭建好的光学系统进行破坏。
25.针对上述问题，本发明实施例提出一种新的高功率半导体光纤耦合激光器封装方法，如图2所示，该方法包括：
26.210，获取准直器安装后的目标激光器；
27.220，对所述目标激光器进行第一温度循环，获取第一温度循环后的目标激光器；
28.230，基于第一温度循环后的目标激光器，进行反射镜耦合。
29.本发明实施例中，在准直器安装之后、反射镜耦合之前进行一次温循，目的是提前释放应力，这里的应力主要是指前面步骤中固定sac、fac、准直透镜的胶水内部应力。然后等到封盖后再次温循，这次温循释放固定反射镜的胶水应力，前面岗位涉及到的胶水应力已经释放掉，那么相应地第二次温循后，反射镜发生的机械位置变动的幅度会减小，因此对光学系统破坏量将会减小，最终产品功率将会得到提高。
30.在上述实施例的基础上，优选地，所述第一温度循环的温度范围为
‑
20摄氏度至80摄氏度。
31.在上述实施例的基础上，优选地，所述第一温度循环包括20次温度子循环，每次温度子循环的时间为1小时。
32.具体地，本发明实施例中温度循环的温度范围为
‑
20℃～80℃，第一温度循环包括20次温度子循环，每次温度子循环将温度在该范围内上下循环，且每次温度子循环的时间
为1小时。
33.在上述实施例的基础上，优选地，所述基于第一温度循环后的目标激光器，继续进行封装入库，包括：
34.依次对第一温度循环后的目标激光器进行反射镜耦合、封盖前测试、封盖、第二温度循环、温循后测试、老化、终测操作，最后入库。
35.在上述实施例的基础上，优选地，所述获取准直器安装后的目标激光器，包括：
36.依次进行cos筛选、清洗底座、cos焊接到底座上、粘贴慢轴准直、cos串联打线、快轴准直、管壳焊接和准直器安装，获取准直器安装后的目标激光器。
37.本发明实施例提供一种高功率半导体光纤耦合激光器封装方法，如图3所示，从图3中可以看出本封装方法与传统封装方法的不同之处在于，在准直器安装之后、在反射器耦合之前增加了一次温度循环，由于第一次温度循环已经把前面步骤中胶水应力释放掉，然后进行反射镜耦合操作、封盖前测试、封盖、第二次温度循环、第二次温度循环后测试等操作，第二次温度循环可以将固定反射镜胶水的内部应力释放掉，反射镜的机械位置会发生小幅度的偏移，但是与传统封装方法相比，反射镜的机械位置偏移幅度较小，因此激光器的耦合效率比较高，从而提高了激光器的功率。
38.在上述实施例的基础上，优选地，所述第二温度循环的温度范围为
‑
20摄氏度至80摄氏度。
39.在上述实施例的基础上，优选地，所述第二温度循环包括20次温度子循环，每次温度子循环的时间为1小时。
40.具体地，第二温度循环的温度范围为
‑
20℃～80℃，第二温度循环包括20次温度子循环，每次温度子循环的温度范围在
‑
20℃～80℃之间上下徘徊。
41.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。