一种超辐射发光二极管的芯片组装定位夹具及方法与流程

本发明属于有源半导体发光器件技术领域，具体涉及一种超辐射发光二极管的芯片组装定位夹具及方法。

背景技术

半导体超辐射发光二极管是一种基于自发辐射的单程光放大器件，由于其输出功率大、光谱宽、器件长期稳定性好、封装尺寸小、重量轻等特点，被广泛应用于光纤陀螺、光纤传感和短距离光纤通信系统等领域。对于超辐射光源，在组装时需要将芯片的发光点正对管嘴，如果发光点偏离管嘴，在耦合过程中光纤中间有一段裸纤部分会因为扭转过大而断裂。

目前组装的常用方案为，将显微镜一个目镜更换成有十字叉丝刻度的目镜，在组装过程中，将十字叉丝的十字位置对准芯片出光面正中心，其中一个轴和芯片的边平行，另一个轴和芯片发光面垂直，和发光面垂直的轴对着管嘴方向，左右调整热沉的位置，当和发光面垂直的轴穿过管嘴正中心时，此时芯片的发光面也正对着管嘴中心，位置为最佳位置。但是经典方案需要靠目镜上的十字叉丝确认芯片的位置，目镜上的标识和实物存在视觉差，因此在对员工操作使用显微镜的能力和确定位置上有一定的难度，而且经典方案是用单边眼睛观察目镜上的十字叉丝确定芯片位置，单边眼镜观察时，对物体的立体位置判断会存在误差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种超辐射发光二极管的芯片组装定位夹具及方法，以解决现有技术存在的问题，本发明不存在定位叉丝和产品的视觉差，对显微镜的使用要求能力一般，另外用两边眼睛来观察相对位置，不会产生由于单边眼睛定位产生的立体位置判断的误差，定位精确。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种超辐射发光二极管的芯片组装定位夹具，包括管壳，管壳中设置有热电制冷器，热电制冷器设置有第二热沉，第二热沉上设置有第一热沉，第一热沉上设置芯片，管壳上还设置有用于连接热电制冷器和外部器件的管脚，管壳的一侧设有管嘴，管嘴中穿插有用于对准芯片的夹具本体，所述夹具本体包括第一圆柱体，第一圆柱体的中心连接有第二圆柱体，第二圆柱体上连接有半圆柱体，半圆柱体的矩形面的中部设置有用于对准芯片的刻槽。

进一步地，第一圆柱体的直径大于管嘴的内径，第二圆柱体的直径小于管嘴的内径，半圆柱体的直径与第二圆柱体的直径相等。

进一步地，第一圆柱体的直径为2.2-2.4mm，管嘴的内径为1.2-1.3mm，第二圆柱体的直径为1.0-1.1mm。

进一步地，第一圆柱体的长度为10mm，半圆柱体的长度为3mm，且当夹具本体插在管嘴中时，半圆柱体和芯片之间的距离为1.5mm。

进一步地，所述刻槽的宽度为0.1-0.5mm。

进一步地，所述第一热沉为氮化铝热沉，第二热沉为钨铜热沉。

进一步地，所述夹具本体材料为钨铜、不锈钢或可伐合金。

一种超辐射发光二极管的芯片组装定位方法，将热电制冷器放置在管壳里，将第二热沉放置在热电制冷器上，将第一热沉放置在第二热沉上，调整第二热沉位置，将芯片放在目视合适的位置，再将夹具本体从管嘴插入管壳，转动夹具本体，将半圆柱体直径面朝上，左右调整第二热沉和芯片，使得芯片的发光面和刻槽对齐，即芯片此刻正对管嘴。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明装置在使用时，将芯片放在目视合适的位置，再将夹具本体从管嘴插入管壳，转动夹具本体，将半圆柱体直径面朝上，左右调整第二热沉和芯片，使得芯片的发光面和刻槽对齐，即芯片此刻正对管嘴，将夹具本体直接放置在产品位置上，不存在定位叉丝和产品的视觉差，对显微镜的使用要求能力一般，定位精确，而且采用两边眼睛来观察相对位置，不会产生由于单边眼睛定位产生的立体位置判断的误差。

进一步地，通过限定夹具本体的尺寸，使其能够更加准确的与芯片对齐，且不影响其他部件的正常工作。

本发明方法不存在定位叉丝和产品的视觉差，对显微镜的使用要求能力一般，另外用两边眼睛来观察相对位置，不会产生由于单边眼睛定位产生的立体位置判断的误差，定位精确。

附图说明

图1为本发明的夹具本体俯视图；

图2为本发明的夹具本体侧视图；

图3为本发明的整体结构示意图。

其中：1、第一圆柱体；2、第二圆柱体；3、半圆柱体；4、刻槽；5、第一热沉；6、芯片；7、第二热沉；8、热电制冷器；9、管壳；10、管嘴；11、管脚。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

参见图1至图3，一种超辐射发光二极管的芯片组装定位夹具，包括管壳9，管壳9中设置有热电制冷器8(tec)，热电制冷器8设置有第二热沉7，第二热沉7上设置有第一热沉5，第一热沉5上设置芯片6，管壳9上还设置有用于连接热电制冷器8和外部器件的管脚11，管壳9的一侧设有管嘴10，管嘴10中穿插有用于对准芯片6的夹具本体，所述夹具本体包括第一圆柱体1，第一圆柱体1的中心连接有第二圆柱体2，第二圆柱体2上连接有半圆柱体3，半圆柱体3的矩形面的中部设置有用于对准芯片6的刻槽4，第一圆柱体1的直径大于管嘴10的内径，第二圆柱体2的直径小于管嘴10的内径，半圆柱体3的直径与第二圆柱体2的直径相等，第一圆柱体1的直径为2.2-2.4mm，管嘴10的内径为1.2-1.3mm，第二圆柱体2的直径为1.0-1.1mm，第一圆柱体1的长度为10mm，半圆柱体3的长度为3mm，且当夹具本体插在管嘴10中时，半圆柱体3和芯片6之间的距离为1.5mm，所述刻槽4的宽度为0.1-0.5mm。

其中第一热沉5为氮化铝热沉，第二热沉7为钨铜热沉，所述夹具本体材料为钨铜、不锈钢或可伐合金。

一种超辐射发光二极管的芯片组装定位方法，将热电制冷器8放置在管壳9里，将第二热沉7放置在热电制冷器8上，将第一热沉5放置在第二热沉7上，调整第二热沉7位置，将芯片6放在目视合适的位置，再将夹具本体从管嘴10插入管壳9，转动夹具本体，将半圆柱体3直径面朝上，左右调整第二热沉7和芯片6，使得芯片6的发光面和刻槽4对齐，即芯片6此刻正对管嘴10。

下面对本发明的操作过程做详细描述：

本发明采用一个定位用夹具本体，夹具本体由2个同心圆柱体和1个半圆柱体构成，夹具本体的同心圆沿着轴向变细，半圆柱体在夹具细的一端，是将第二圆柱体2从直径位置剖开形成，半圆柱体3中心有细至0.1mm-0.5mm的刻槽4。将热电制冷器8放置在管壳9里，将第二热沉7放置在热电制冷器8上，将第一热沉5放置在第二热沉7上，调整第二热沉7位置，将芯片6放在目视合适的位置，再将夹具本体从管嘴10外侧插入管壳9。第一圆柱体1直径(2.2-2.4mm)大于管嘴内径(1.2-1.3mm)，这部分卡在管嘴10外，长度为10mm；第二圆柱体2直径(1.0-1.1mm)比管嘴内径(1.2-1.3mm)略小，通过管嘴10插入到管壳9中；半圆柱体3为第二圆柱体2从直径位置剖开得到，长度为3mm；夹具本体的总长度为塞到管口最里面时，半圆柱体3和芯片6有1.5mm的距离为宜。转动夹具本体，将半圆柱体3直径面朝上，左右调整第二热沉7和芯片6，使得芯片6的发光面和刻槽4对齐，即芯片6此刻正对管嘴10。