一种半导体激光器慢轴准直透镜烧结工艺方法与流程

本发明涉及一种半导体激光器慢轴准直透镜烧结工艺方法，属于半导体激光器。

背景技术：

1、相对于固体激光器和气体激光器，半导体激光器有着效率高、体积小、重量轻、寿命长、可靠性高、易于调制及价格低廉等优点，是所有激光器中发展最快的。随着生长技术的进步、封装能力的提升以及成本下降等，半导体激光器的应用领域不断扩大，如医美、工业焊接、切割、通信、军工以及显示领域等。

2、目前半导体激光器行业发展趋势是高功率和高效率，为了得到更高功率半导体激光输出，只能通过增加芯片数量的方法来实现。主要实现方式为巴条阵列封装和多管芯串联封装：巴条阵列封装即在慢轴方向上并联多个半导体激光芯片，但是由于半导体激光器本身结构固有的缺陷，有源区在平行于p-n结和垂直于p-n结方向的快慢轴发光尺寸严重不对称，造成其输出光束质量不好，光束发散角较大，且在水平和垂直方向上存在较明显的差异，所以需要对光束进行整形压缩才能将多条光束耦合进光纤中。半导体激光器的缺点是腔面束腰小，快慢轴发散角差别很大，出射光束在空间分布不对称，激光光束高度发散，这些固有结构上的特点对耦合效率影响很大。为了提高耦合效率，普遍采用压缩快慢轴发散角并经过聚焦透镜将光耦合进光纤。

3、对光束进行快轴和慢轴准直是半导体激光器封装中极为重要且非常耗时的环节，随着半导体激光器市场规模的不断扩大，半导体激光器的封装效率和成本显得尤为重要。

4、例如，中国专利文献cn107275920a提出了一种半导体激光器慢轴准直夹具组件及其应用方法，该夹具组件包括一个主夹具，一个固定臂，在使用时主夹具固定在固定臂上，形成l形结构，慢轴透镜夹持在主夹具的间隙中，采用两个螺钉调节主夹具的间隙，不损伤慢轴透镜，不遮挡光路。但是该方案的缺点是操作繁琐，在准直前后都需要拧螺丝调节夹具松紧且一次只能准直一路光束，慢轴准直的时间成本较高。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种半导体激光器慢轴准直透镜烧结工艺方法，能够使cos烧结和慢轴准直同步进行，提高慢轴准直的效率，且为后续的快轴准直提供了方便。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种半导体激光器慢轴准直透镜烧结工艺方法，包括：

4、在半导体激光器封装外壳内，根据慢轴准直透镜的焦距和cos的位置确定慢轴准直透镜安放的位置，并做标记；

5、使用胶水将慢轴准直透镜粘在金属块上，金属块底部通过焊料片放置于慢轴准直透镜安放的位置，同时，将cos底部放置焊料片；

6、加热半导体激光器封装外壳，焊料片融化，加热后对半导体激光器封装外壳进行降温，将半导体激光器封装外壳内的金属块与cos一起烧结到激光器封装壳体上。

7、本发明中金属块与半导体激光器封装外壳使用焊料片烧结在一起，cos与半导体激光器封装外壳使用焊料片烧结在一起，cos烧结与慢轴准直同步进行，能够应用于分体式和一体式的半导体激光器封装壳体，能够应用于不同焦距的慢轴准直透镜，极大地提高了生产效率，降低了成本。

8、优选的，所述胶水的玻璃化温度高于cos烧结时的温度。

9、优选的，cos烧结时的温度为240±5℃；胶水为玻璃化温度300℃的贝索斯耐高温ab胶。

10、优选的，金属块对焊料有良好的浸润性，可以根据cos的高度和慢轴准直透镜的高度灵活调整，金属块为表面镀金的铜块。

11、优选的，焊料片为对镀金层有良好浸润性的锡银铜合金预成型焊片sac305。

12、本发明未详尽之处，均可参见现有技术。

13、本发明的有益效果为：

14、本发明的烧结方法中，慢轴准直透镜和cos烧结同步进行，提高了慢轴准直透镜的生产效率，降低成本。本发明能够根据cos的位置和慢轴准直透镜的焦距灵活调整，适配多种半导体激光器的慢轴准直。

15、在cos烧结之后进行快轴准直时，由于慢轴准直已经做好，所以能够在快轴准直时更直观清晰的观察光斑的情况。

技术特征：

1.一种半导体激光器慢轴准直透镜烧结工艺方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体激光器慢轴准直透镜烧结工艺方法，其特征在于，所述胶水的玻璃化温度高于cos烧结时的温度。

3.根据权利要求1所述的半导体激光器慢轴准直透镜烧结工艺方法，其特征在于，cos烧结时的温度为240±5℃。

4.根据权利要求3所述的半导体激光器慢轴准直透镜烧结工艺方法，其特征在于，胶水为玻璃化温度300℃的贝索斯耐高温ab胶。

5.根据权利要求1所述的半导体激光器慢轴准直透镜烧结工艺方法，其特征在于，金属块为表面镀金的铜块。

6.根据权利要求1所述的半导体激光器慢轴准直透镜烧结工艺方法，其特征在于，焊料片为对镀金层有良好浸润性的锡银铜合金预成型焊片sac305。

技术总结
本发明涉及一种半导体激光器慢轴准直透镜烧结工艺方法，属于半导体激光器技术领域，包括：在半导体激光器封装外壳内，根据慢轴准直透镜的焦距和COS的位置确定慢轴准直透镜安放的位置，并做标记；使用胶水将慢轴准直透镜粘在金属块上，金属块底部通过焊料片放置于慢轴准直透镜安放的位置，同时，将COS底部放置焊料片；加热半导体激光器封装外壳，焊料片融化，加热后对半导体激光器封装外壳进行降温，将半导体激光器封装外壳内的金属块与COS一起烧结到激光器封装壳体上。本发明能够使COS烧结和慢轴准直同步进行，提高慢轴准直的效率，且为后续的快轴准直提供了方便。

技术研发人员：孙楠
受保护的技术使用者：潍坊华光光电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17