一种C-mount封装半导体激光器的快速合金装置的制作方法

本发明涉及半导体激光器封装，具体涉及一种c-mount封装半导体激光器的快速合金装置。

背景技术：

1、本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、半导体激光器具有高效率、长寿命、光束质量高、稳定性好、结构紧凑等优点，广泛用于光纤通信，激光泵浦，医疗器械，夜视照明，激光打印机等领域。随着半导体技术的日益发展和成熟，激光二极管在功率，转换效率，波长扩展和运行寿命等方面已经有很大的提高。近年来大功率激光器的需求日益增加，传统的to56封装形式不能满足大功率激光器的散热需求，c-mount封装的大功率半导体激光器应用越来越广泛。c-mount半导体激光器是工业标准的半导体激光器封装结构，在铟工艺c-mount半导体激光器封装生产过程中，需要经过蒸铟、cos烧结、固晶、合金、焊线等多个工序，其中合金是整个封装过程中非常重要的一个生产工序，合金目的是通过高温将铟焊料融化，使cos芯片更加牢固的粘结在热沉块上，形成良好的欧姆接触。

3、由于c-mount激光器封装生产中并没有专门的合金装置，目前常采用的合金装置和方法是将待合金的c-mount激光器，用镊子均匀排列到一个金属托盘上，然后将托盘放置到一个石英舟上，将石英舟推入管式合金炉石英管的炉口进行预热一定时间，再将石英舟推入到石英管的恒温区进行合金，合金结束后将石英舟再拉至炉管炉口进行降温，待激光器降至一定的温度后，将激光器取出完成激光器的合金工作。该合金装置结构比较简单，但操作比较麻烦，整个合金过程中，需要操作者需要多次调整石英舟的位置。由于石英管比较长，而恒温区却比较短，恒温区之外的温度变化比较大，无法满足激光器合金要求。所以每次激光器的合金都需要操作者准确找到恒温区，对操作者要求比较高，长时间操作劳动强度比较大，在生产过程中，但是人工操作难免会出现一些失误，经常会出现合金温度问题导致的激光器合金不牢和表面氧化等现象，造成激光器的失效。移动托盘时激光器跌落造成的芯片破损，人工操作难免会产生人为因素造成的产品污染等问题，影响激光器的合金合格率。同时该合金方法，效率比较低，整个合金过程需要1-2个小时，每次合金产品的数量比较少，满足不了批量化生产需要，操作过程中高温操作，容易造成烫伤存在一定的安全隐患。可以看出，上述的c-mount激光器封装方式存在诸多方面的不足，因此，有必要研究新的c-mount封装半导体激光器合金技术，以替代目前c-mount封装半导体激光器合金技术。

技术实现思路

1、本发明提供一种c-mount封装半导体激光器的快速合金装置，其不仅能够自动化运行、操作方便，而且具有生产效率高、合格率高、安全可靠等方面的技术优势。为实现上述目的，本发明公开如下所示的技术方案。

2、一种c-mount封装半导体激光器的快速合金装置，包括：箱体、加热腔室、进气管、排气管和操作台。其中：所述加热腔室设置在箱体的内腔中，且所述加热腔室的前壁面形成开口端，该开口端固定在箱体的前壁面内壁上，且该箱体的前壁面上具有与所述开口端对应的送料口，以便于将待封装的激光器送入加热腔室中。所述进气管、排气管均与加热腔室的内腔连通。所述操作台包括：托盘、封板和导热片，所述封板固定连接在托盘的一端，所述托盘从送料口、开口端抽拉式插入在加热腔室内腔中，所述封板密封在所述送料口处。所述托盘的上表面上具有位于加热腔室中央处的导热孔，所述导热片承托在导热孔中。

3、进一步地，还包括用于安装待合金的c-mount激光器的安装架，所述安装架包括料盘，所述料盘上开设有至少一条固定槽，所述固定槽中间隔固定有固定台，且所述固定台高于固定槽，相邻固定台之间的间距能够容纳一件待合金的c-mount激光器。使用时，所述安装架放置在导热片上，该安装架可同时对若干个c-mount激光器进行合金，显著提高处理效率。

4、进一步地，所述c-mount激光器下端设有热沉块，所述热沉块上端中间设有cos，cos一侧设有绝缘块，绝缘块上端设有电极片。所述电极片的另一端搭载在固定台的上表面上。

5、进一步地，所述封板的边缘处设置有通孔。还包括紧固件，所述紧固件穿过通孔后与箱体的前壁面可拆卸连接，所述封板内侧表面上连接密封垫圈，从而将所述封板紧固在箱体的前壁面上，降低外界空气进入加热腔室中。

6、进一步地，所述托盘的两侧具有导向柱，所述导向柱的前端垂直固定在封板的内壁上，所述导向柱的后端滑动穿过箱体的前壁面上的导向孔后进入加热腔室的内腔中，且所述导向柱的后端具有限位块，以防止将操作台完全从箱体中抽出。

7、进一步地，所述封板的外壁上固定有拉手，以便所述操作台的抽拉。

8、进一步地，所述导热片中设置有测温元件，所述测温元件与固定在箱体上的温控仪连接，所述温控仪与加热腔室中的加热元件连接，以便根据测温元件监测的温度信号调节加热腔室的加热温度。

9、进一步地，所述加热腔室包括壳体、加热灯管和电热丝。其中，所述壳体的前壁面为开口状，从而形成所述开口端。所述加热灯管分为上下两排，其分别位于所述壳体的内腔中的上部和下部，所述托盘位于上下两排所述加热灯管之间。所述电热丝位于加热灯管中，且所述电热丝通过导线与温控仪连接。

10、进一步地，所述壳体的外壁上连接有保温层，以降低热量的传递和散失。

11、进一步地，所述箱体上还设置有总电源开关、指示灯、报警器，所述总电源开关与温控仪连接，以便控制整个装置的电源，所述指示灯、报警器均与温控仪连接。

12、进一步地，所述进气管上连接有流量计，以便于控制输入加热腔室中的保护气体的流量，所述保护气体包括氮气、惰性气体等，其主要作用是排出加热腔室中的空气，防止加热过程中半导体激光器氧化。

13、与现有技术相比，本发明至少具有以下方面的有益效果：

14、1、本发明的c-mount封装半导体激光器的快速合金装置不仅能够实现自动化运行、操作方便，而且具有生产效率高、合格率高、安全可靠等方面的技术优势，降低了劳动强度，同时有效的避免了人为因素造成的产品污染和损坏。

15、2、采用本发明的c-mount封装半导体激光器的快速合金装置一次可以对若干个激光器同时进行合金，将合金时间由原来的1-2h减少为10-20min，合金生产效率提高了几十倍，满足了批量化生产需要。

16、3、本发明的c-mount封装半导体激光器的快速合金装置具有稳定的恒温区稳定，而且靠抽拉式的所述操作台可以精确的将待合金的c-mount激光器置入恒温区，避免了原手动操作时放入恒温区位置不准确，造成产品合金不牢和表面氧化现象。经过测试，激光器合金合格率由原来87％左右提升至98％以上。

技术特征：

1.一种c-mount封装半导体激光器的快速合金装置，其特征在于，包括：箱体、加热腔室、进气管、排气管和操作台；其中：所述加热腔室设置在箱体的内腔中，且所述加热腔室的前壁面形成开口端，该开口端固定在箱体的前壁面内壁上，且该箱体的前壁面上具有与所述开口端对应的送料口；所述进气管、排气管均与加热腔室的内腔连通；所述操作台包括：托盘、封板和导热片，所述封板固定连接在托盘的一端，所述托盘从送料口、开口端抽拉式插入在加热腔室内腔中，所述封板密封在所述送料口处；所述托盘的上表面上具有位于加热腔室中央处的导热孔，所述导热片承托在导热孔中。

2.根据权利要求1所述的c-mount封装半导体激光器的快速合金装置，其特征在于，还包括用于安装待合金的c-mount激光器的安装架，所述安装架包括料盘，所述料盘上开设有至少一条固定槽，所述固定槽中间隔固定有固定台，且所述固定台高于固定槽，相邻固定台之间的间距能够容纳一件待合金的c-mount激光器；优选地，所述c-mount激光器下端设有热沉块，所述热沉块上端中间设有cos，所述cos的一侧设有绝缘块，绝缘块上端设有电极片；所述电极片的另一端搭载在固定台的上表面上。

3.根据权利要求1所述的c-mount封装半导体激光器的快速合金装置，其特征在于，所述封板的边缘处设置有通孔；还包括紧固件，所述紧固件穿过通孔后与箱体的前壁面可拆卸连接，所述封板内侧表面上连接密封垫圈。

4.根据权利要求1所述的c-mount封装半导体激光器的快速合金装置，其特征在于，所述托盘的两侧具有导向柱，所述导向柱的前端垂直固定在封板的内壁上，所述导向柱的后端滑动穿过箱体的前壁面上的导向孔后进入加热腔室的内腔中，且所述导向柱的后端具有限位块。

5.根据权利要求1所述的c-mount封装半导体激光器的快速合金装置，其特征在于，所述导热片中设置有测温元件，所述测温元件与固定在箱体上的温控仪连接，所述温控仪与加热腔室中的加热元件连接。

6.根据权利要求5所述的c-mount封装半导体激光器的快速合金装置，其特征在于，所述加热腔室包括壳体、加热灯管和电热丝；其中，所述壳体的前壁面为开口状，从而形成所述开口端；所述加热灯管分为上下两排，其分别位于所述壳体的内腔中的上部和下部，所述托盘位于上下两排所述加热灯管之间；所述电热丝位于加热灯管中，且所述电热丝通过导线与温控仪连接。

7.根据权利要求6所述的c-mount封装半导体激光器的快速合金装置，其特征在于，所述壳体的外壁上连接有保温层，以降低热量的传递和散失。

8.根据权利要求5所述的c-mount封装半导体激光器的快速合金装置，其特征在于，所述箱体上还设置有总电源开关、指示灯、报警器，所述总电源开关与温控仪连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的c-mount封装半导体激光器的快速合金装置，其特征在于，所述进气管上连接有流量计。

10.根据权利要求1-8任一项所述的c-mount封装半导体激光器的快速合金装置，其特征在于，所述封板的外壁上固定有拉手。

技术总结
本发明公开一种C‑MOUNT封装半导体激光器的快速合金装置，包括：箱体、加热腔室、进气管、排气管和操作台。所述加热腔室设置在箱体的内腔中，且所述加热腔室的前壁面形成开口端，该开口端固定在箱体的前壁面内壁上，且该箱体的前壁面上具有与所述开口端对应的送料口。所述进气管、排气管均与加热腔室的内腔连通；所述操作台包括：托盘、封板和导热片，所述封板固定连接在托盘的一端，所述托盘从送料口、开口端抽拉式插入在加热腔室内腔中，所述封板密封在所述送料口处。所述托盘的上表面上具有位于加热腔室中央处的导热孔，所述导热片承托在导热孔中。本发明的装置不仅能够实现自动化运行，而且具有生产效率高、合格率高等方面的技术优势。

技术研发人员：张广明,李沛旭,姚爽
受保护的技术使用者：山东华光光电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24