CN101667713A - 半导体激光器用新型氮化铝陶瓷载体倾斜端面制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种半导体激光器用新型氮化铝陶瓷载体倾斜端面制作方法，主要采用了金刚石刀具在氮化铝陶瓷片加工V型凹槽至规定深度，再将预留底面减薄的方法制作出符合要求的倾斜端面。该方法简单易实施，成本低、加工效率高、一致性好，用该种技术制作的氮化铝陶瓷片进行倾斜端面与平面实现电极互联后最薄可制作出厚度小于100μm的微型载体，可应用于器件或组件的高密度封装，并进而采用可插拔接口实现电驱动或信息传输。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件制作方法，具体涉及氮化铝陶瓷载体倾斜端面的制作方法，更具体地说，本发明涉及半导体激光器用新型氮化铝陶瓷载体倾斜端面制作方法。
背景技术
随着计算机技术的不断发展，要求计算机存储介向小体积大容量方向发展，磁性材料的最小存储单元面积与温度成反比，因此，为提高下一代计算机硬盘的存储容量，将采用磁性存储材料扫描加热技术来提高存储容量。为实现磁盘激光扫描加热，必须实现小尺寸半导体激光器高密度封装，其中需将激光器热沉(即氮化铝陶瓷片)的端面加工成斜面，以便在倾斜端面和平面制作金属电极并互联，因为相互垂直的端面和平面不容易实现金属互联。
按照传统工艺路线，加工倾斜端面的陶瓷材料，首先加工长方体陶瓷片，通过一种专用夹具将多个长方体陶瓷片夹持在一起，再用陶瓷研磨设备研磨出倾斜的端面，最后再将研磨好的陶瓷片进行金属化。但这种工艺方法对于十分微小的微米级的长方体陶瓷片，操作十分困难，加工几乎无法实现。
倘若采用V型刀口的划片刀直接对长方体陶瓷片进行加工至底端形成倾斜端面，则加工到陶瓷片底端处于临界断开点时，陶瓷片不是在划片刀的作用下切开，而是在连接十分微弱的情况下，在垂直方向外力的力矩作用下断裂。请参见图4、图5，在断裂处会形成齿状断裂面，对于厚度为微米级的陶瓷片来说，这样的锯齿状断裂面将破坏整个倾斜端面的有效尺寸的精度，造成无法修复的后果；另外直接对长方体陶瓷片进行加工至底端形成倾斜端面，对陶瓷片金属化及图形光刻加工会带来极大困难，不利于批量生产。
发明内容
针对以上现有技术中微米级的半导体激光器用新型氮化铝陶瓷载体倾斜端面的制作难以操作、精度不高的问题，本发明提供一种加工工艺简单、高效、一致性好、成本低廉的半导体激光器用新型氮化铝陶瓷载体倾斜端面制作方法。
本发明采用的技术方案为：该半导体激光器用新型氮化铝陶瓷载体(以下称氮化铝陶瓷载体)倾斜端面制作方法主要包括以下步骤：
①按照设计规范，将氮化铝陶瓷片加工成长方体陶瓷片；
②根据设定的V型槽深度，预留出研磨底面(1)厚度为200-400μm之间；
③采用V型刀具，按设计间距在氮化铝陶瓷片加工V型凹槽至规定深度；
④将V型凹槽氮化铝陶瓷片表面金属化，并进行图形加工；
⑤从V型凹槽底部进行图形分割；
⑥将氮化铝陶瓷片研磨底面(1)减薄，至或超过V型凹槽底端。
优选的，步骤①中所述的长方体陶瓷片的加工规格为50×50×0.5mm。
优选的，步骤④中的图形加工采用光刻工艺。
优选的，步骤⑤中的图形分割工具为普通金刚石划片刀，分割深度应大于V型凹槽深度10-50μm。
优选的，V型凹槽加工刀具为金刚石V型划片刀。
优选的，将氮化铝陶瓷片背面减薄采用的是金刚石砂轮平面研磨工艺。
采用上述的技术方案，便可以将氮化铝陶瓷片加工出厚度、光滑度都符合制作要求的氮化铝陶瓷载体倾斜端面。该方法简单易实施，成本低、加工效率高、一致性好、加工的倾斜端面次品率极低，减小了物料的浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
图1-1——图1-3为本发明的制作过程示意图；
图2-1——图2-2为本发明制作出的氮化铝陶瓷载体侧视图；
图3为氮化铝陶瓷载体的倾斜端面和平面金属电极互联示意图；
图4为齿形断裂面示意图；
图5为图4的A部放大图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的，特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图和具体实施方式，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
参见图1-1至图1-3，半导体激光器用新型氮化铝陶瓷载体倾斜端面制作方法，该方法包括以下步骤：
①按照设计规范，将氮化铝陶瓷片加工成长方体陶瓷片；
②根据设定的V型槽深度，预留出研磨底面(1)厚度为200-400μm之间；
③采用V型刀具，按设计间距在氮化铝陶瓷片加工V型凹槽至规定深度；
④将V型凹槽氮化铝陶瓷片表面金属化，并进行图形加工；
⑤从V型凹槽底部进行图形分割；
⑥将氮化铝陶瓷片研磨底面(1)减薄，至或超过V型凹槽底端。
V型凹槽加工刀具为金刚石V型划片刀，为保证V型凹槽斜面表面的粗糙度小于5μm，本发明采用的是粒度为1500#——1800#的金刚石刀具。
该氮化铝陶瓷载体的厚度小于100μm，预留的研磨底面1的厚度应在200-400μm之间，在保证V型凹槽氮化铝瓷片表面金属化图形加工时瓷片强度的情况下最大限度地减小了物料的使用量。
步骤④中的图形加工采用光刻工艺，步骤⑤中的图形分割工具为普通金刚石划片刀，分割深度应大于V型凹槽深度10-50μm。
将氮化铝陶瓷片研磨底面1减薄采用的是金刚石砂轮平面研磨工艺，用这种方式进行研磨，可以使研磨力均匀分布在氮化铝陶瓷片的研磨底面上，避免了临界断点时氮化铝陶瓷片在垂直方向的外力力矩作用下断裂形成图5中所示的齿状断裂面2，3，保证了倾斜端面的粗糙度小于5μm。
参见氮化铝陶瓷载体侧视图2-1至图2-2，为本发明制作出的带有所需倾斜端面的氮化铝陶瓷载体示意图。
参见图3，为氮化铝陶瓷载体的倾斜端面与平面实现金属电极互联的示意图，利用它制作的载体可应用于器件或组件的高密度封装。
采用上述的技术方案，便可以将氮化铝陶瓷片加工出厚度、光滑度都符合制作要求的倾斜端面。该方法简单易实施，成本低、加工效率高、一致性好、加工的倾斜端面次品率极低，减小了物料的浪费。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1、半导体激光器用新型氮化铝陶瓷载体倾斜端面制作方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
①按照设计规范，将氮化铝陶瓷片加工成长方体陶瓷片；
②根据设定的V型槽深度，预留出研磨底面(1)厚度为200-400μm之间；
③采用V型刀具，按设计间距在氮化铝陶瓷片加工V型凹槽至规定深度；
④将V型凹槽氮化铝陶瓷片表面金属化，并进行图形加工；
⑤从V型凹槽底部进行图形分割；
⑥将氮化铝陶瓷片研磨底面(1)减薄，至或超过V型凹槽底端。
2、根据权利要求1所述的半导体激光器用新型氮化铝陶瓷载体倾斜端面制作方法，其特征在于：步骤①中所述的长方体陶瓷片的加工规格为50×50×0.5mm。
3、根据权利要求1所述的半导体激光器用新型氮化铝陶瓷载体倾斜端面制作方法，其特征在于：步骤④中的图形加工采用光刻工艺。
4、根据权利要求1所述的半导体激光器用新型氮化铝陶瓷载体倾斜端面制作方法，其特征在于：步骤⑤中的图形分割工具为普通金刚石划片刀。
5、根据权利要求1所述的半导体激光器用新型氮化铝陶瓷载体倾斜端面制作方法，其特征在于：步骤⑤中的图形分割深度应大于V型凹槽深度10-50μm。
6、根据权利要求1所述的半导体激光器用新型氮化铝陶瓷载体倾斜端面制作方法，其特征在于：V型凹槽加工刀具为金刚石V型划片刀。
7、根据权利要求1所述的半导体激光器用新型氮化铝陶瓷载体倾斜端面制作方法，其特征在于：将氮化铝陶瓷片背面减薄采用的是金刚石砂轮平面研磨工艺。
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