CN101872936A - 半导体激光器老化夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于半导体激光器的老化夹具，其中包括：一主体，该主体为一印刷电路板，在该主体的中间开有一凹槽，该主体中间的凹槽是方形、条形或T字形，该主体上面的凹槽的两侧开有螺孔，该螺孔与盖板上的圆孔对应；一带有激光器的热沉，该热沉位于该凹槽内；其中还包括一盖板，该盖板用于封盖住该热沉，该盖板上面的两侧开有圆孔，用于通过螺丝将盖板固定在主体上。

Description

半导体激光器老化夹具

技术领域

本发明涉及半导体激光器技术领域，具体的说是半导体激光器制造技术中对封装前的激光器进行100％老化使使用到的一种夹具。

背景技术

激光器的老化是半导体激光器制造过程中很关键的一步。为了使激光器工作性能处于一个稳定的状态，需要激光器预先进行高温、大电流工作促使其老化至性能曲线中较平稳的区域。在大规模制造中，厂商在出厂前进行的是不完全老化，即从所有管芯中随机抽取一定数量的管芯进行测试性老化，将其装入特制的老化设备中进行老化，待测试合格后即可对该批产品做下一步封装或者出厂；小规模实验性质的制造中往往需要用到每一个制作出的管芯，这就需要100％老化，一般的做法分封装前与封装后，前者将管芯至于专用的夹具中，用极小的探针顶住管芯电极，对其通电实现老化，而后者对设备条件的要求相对宽松，由于是封装后的管芯，只需对相应管脚输入需要的电流即可实现老化。

在器件研究中，更加关注封装前的激光器“裸芯”的性能，因而该类研究中使用的半导体激光器大都选用的是封装前的管芯。而由上所述的传统方法，对该类裸芯需要进行的是100％的老化，具体的实现方式通常是：用很细的探针顶在激光器的电极处，利用专用的夹具固定以后对其通电完成老化过程。这样的方式具有以下几个缺点：首先，探针接触的方法需要将探针准确的顶在激光器或者引出到基片上的电极上，从物理尺寸上来说，半导体激光器裸芯的长宽一般在300微米左右，电极面积很小，探针对准有一定难度；其次，由于接触方向时垂直于电极表面的，在对准下压的过程中很有可能会将电极顶破甚至损坏激光器。由于上述的缺点，造成利用金属探针进行老化的方法将大量的压力加诸于定位夹具之上，该方法所使用的夹具机构需要很高的精度和稳定性，这给机械设计和加工都带来了极大的压力，引入了一笔可观的成本。因此，需要有一种新的方法能够解决上述问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种新的老化夹具，使半导体激光器的老化过程能够避免垂直探针接触造成的定位困难、损坏芯片的危险，提高100％老化技术的可靠性，降低原老化夹具的设计难度和制作成本。

为达到上述目的，本发明提供一种适用于半导体激光器的老化夹具，其中包括：

一主体，该主体为一印刷电路板，在该主体的中间开有一凹槽；

一带有激光器的热沉，该热沉位于该凹槽内。

其中还包括一盖板，该盖板用于封盖住该热沉。

其中该盖板上面的两侧开有圆孔，用于通过螺丝将盖板固定在主体上。

其中该主体中间的凹槽是方形、条形或T字形。

其中主体上面的凹槽的两侧开有螺孔，该螺孔与盖板上的圆孔对应。

本发明的有益效果：

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、引入了热沉将半导体激光器电极引出，起到了放大电极面积的作用，大大降低对准难度，使夹具设计更加简单。

2、相比于能够达到同样效果的封装后老化，虽然也可以降低对准难度，但封装过程本身将给激光器性能带来各种变化，对于针对激光器性本身的研究不利，而将激光器安装在只制作了两个电极的热沉上显然能够将这方面的影响降到极低，最大程度的保留了激光器原本的特性。

3、本发明成功规避了传统探针接触法带来的损伤风险。不论是直接顶压激光器电极还是引出后的电极，该种垂直接触的方式都存在易损坏接触面和难以保持固定的问题，本发明采用的是面接触或金丝压合接触，一旦连接成功即具有一定程度的牢固性，对夹具的要求进一步降低。

4、本发明可以将所有结构集中制作在一块印制电路板上，结构简单，拆卸方便，亦可大量生产，同时井深，井的形状均可适应实际待老化激光器，体现出了极广泛的适用性。

由于本发明所有结构均可集成在印制电路板上，因此可轻松实现电源管理和通讯，从而实现老化过程的监控功能，方便系统建设，上位机管理，为自动化的老化仪器提供了一条新的途径。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明，其中：

图1是本发明提供的激光器老化夹具安装示意图。

具体实施方式

本发明采用了一条以面接触代替垂直接触的新思路。针对传统方法的两大局限性：垂直接触、接触面积狭小，本发明采用的新方法主要包括以下几个方面。

请参阅图1所示，本发明提供一种适用于半导体激光器的老化夹具，其中包括：一主体10，该主体10可以采用一种三层印制电路板，表层厚度为凹槽20深度。凹槽20深度应根据所使用的热沉30厚度来设计，应能够使热沉30没入凹槽20内又不会被凹槽20挡住热沉30上激光器31的光路。因此可采用电极下沉工艺，形成深度符合要求的凹槽20结构，在保证电连通性的同时限制热沉30的空间位置。电极与电连接制作在中间层中。在该主体10的中间开有一凹槽20，该主体10中间的凹槽20可以是方形、条形或T字形或异形，凹槽20形状的确定需要考虑两个因素：热沉30的物理尺寸和对激光器31进行的电磁保护。表层在电极相应位置镂空以形成凹槽20，露出金电极。

针对激光器31电极面积过小的特点，本发明采用了热沉30引出电极的方式，将原激光器的电极引出到热沉30上制作的较大的电极上，激光器31与热沉30固化连接，在以后的应用中可直接对热沉30上的电极进行连接或者供电。连接方式根据热沉块电极分布不同可以分为以下几种：

当两电极共面，并处于热沉30顶部时，采用金丝压合实现连接；

当两电极共面且处于热沉30底部时，可直接将电极接触实现连接；

当两电极异面时，采用金丝连接。由于尺寸得到了放大，使连接时的对准难度大大降低。本实例使用的激光器31制作在一种两电极异面的热沉30上，电极可设计为图1所示形状，其一极可直接压在电极一侧，另一极利用金丝与另一侧相连(图1)。针对垂直接触带来的一系列问题，本发明提出用金丝压合的方式取代探针接触。金丝与电极连接不需要始终在垂直方向对电极施力。本发明中，激光器31的电极与热沉上的电极被金丝永久性的连接起来，热沉30上的电极采用沉金工艺，同时由于物理尺寸足够而具有一定的强度和厚度，支持金丝反复压合，避免对激光器本身的损伤。

本实例中带有激光器31的热沉30位于该凹槽20内。激光器31与热沉30为固定连接，T字状凹槽20深度等于或略小于热沉30厚度，热沉30为长条形，一端为激光器31，一端用于固定，该夹具针对封装前的激光器进行100％老化，所用热沉30与激光器31进行永久连接并作为一个整体进入下一步应用，夹具针对不同型号的激光器制作有相应形状的热沉与电极，可以适用于各种半导体激光器。

本实例中还包括一盖板40，利用同样材料的电路板边角料即可制作，该盖板40用于封盖住该热沉30。在主体10上面的凹槽20的两侧开有螺孔50，该螺孔50与盖板40上的圆孔41对应；使用时用盖板40压住固定端，以螺丝通过盖板40上的圆孔41与主体10上的螺孔50固定压牢。在一条回路上可以制作多个凹槽20，多个凹槽20之间利用电连接串联起来，形状大小均可根据激光器做具体调整，因此所述夹具能够完成单一激光器到多激光器的老化。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种适用于半导体激光器的老化夹具，其中包括：

一主体，该主体为一印刷电路板，在该主体的中间开有一凹槽；

一带有激光器的热沉，该热沉位于该凹槽内。

2.根据权利要求1所述的适用于半导体激光器的老化夹具，其中还包括一盖板，该盖板用于封盖住该热沉。

3.根据权利要求2所述的适用于半导体激光器的老化夹具，其中该盖板上面的两侧开有圆孔，用于通过螺丝将盖板固定在主体上。

4.根据权利要求1所述的适用于半导体激光器的老化夹具，其中该主体中间的凹槽是方形、条形或T字形。

5.根据权利要求1所述的适用于半导体激光器的老化夹具，其中主体上面的凹槽的两侧开有螺孔，该螺孔与盖板上的圆孔对应。

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