CN1063581C - 用于半导体激光装置的树脂涂覆方法 - Google Patents

用于半导体激光装置的树脂涂覆方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够在半导体激光片和光电二级管片的表面上并在半导体激光装置内涂覆均匀薄层树脂的树脂涂覆方法。半导体激光装置固定在转台上并使罩的激光束发射窗开口向上。树脂通过激光束发射窗滴落到罩内的片上，然后转台沿与其大致垂直延伸的轴进行旋转，从而将滴落树脂的多余部分流向罩的内壁。

Description

用于半导体激光装置的树脂涂覆方法
本发明涉及用于半导体激光装置的树脂涂覆方法，更具体地是涉及在构成半导体激光装置的半导体激光片和光电二级管片表面涂覆树脂的方法。
如图5所示，构成半导体激光装置3有许多方法，即在管座8的凸出部分8A上安装一半导体激光片5以及光电二级管片4A和4B，再用具有激光束发射窗7A的罩7将其盖住。光电二级管片4A用来接收从物体(未示意出)上反射的激光束，而光电二级管片4B用来监测半导体激光片5的输出。
如图5所示，传统上是借助注射器18在罩7内部把滴落下的树脂6涂覆到片5、4A和4B的表面。有了树脂涂层，半导体激光装置就具有更好的可靠性。
但是，根据上述传统的树脂涂覆方法，树脂6只在罩7的内部被滴落，因此，树脂在半导体激光片5及光电二级管片4A和4B上堆积过厚，这导致了树脂厚度不均而对半导体激光装置3的光学特性之不良影响。
因此，本发明的目的是提供用于半导体激光装置的能够在半导体激光片和光电二级管片的表面涂覆均匀薄层树脂的树脂涂覆方法。
为了实现上述目的，提供用于半导体激光装置的树脂涂覆方法，其中半导体激光片和光电二级管片安装在管座上，该片由顶部具有激光束发射窗的罩所盖住，该方法包括以下步骤：
通过激光束发射窗把树脂滴向罩内的两种片上；以及
对滴落的树脂施加外力以便从两种片的表面除去滴落树脂的多余部分；
根据上述用于半导体激光装置的树脂涂覆方法，该树脂滴落到半导体激光片和光电二级管上，然后对滴落的树脂施加外力从而从两种片的表面除去滴落树脂之多余部分。按上述安排，半导体激光片和光电二级管片表面上的滴落树脂便保持薄而均匀。因此，两种片被树脂涂覆得薄而均匀。
根据一个实施方案中的用于半导体激光装置的树脂涂覆方法，使装有管座的转台沿一轴向旋转、该轴的延伸方向基本上与转台垂直，用以向罩的内壁流出滴落树脂的多余部分。
按上述安排，半导体激光片和光电二级管表面上的滴落树脂保持薄而均匀，因此，两种片被树脂涂覆得薄而均匀。
根据另一实施方案中的用于半导体激光装置的树脂涂覆方法，气体从吹气装置的气体入口流入到罩中，该气体从吹气装置的气体出口排放到罩外从而把滴落树脂的多余部分随气体一道排出到罩外。
按上述安排，半导体激光片和光电二级管片表面上的滴落树脂保持薄而均匀，因此，两种片被树脂涂覆得薄而均匀。
根据另一实施方案中的用于半导体激光装置的树脂涂覆方法，装在管座上的超声振动器沿大致水平方向振动以便向罩的内壁分散滴落树脂的多余部分。
按上述安排，半导体激光片和光电二级管表面上的滴落树脂保持薄而均匀，因此，两种片被树脂涂覆得薄而均匀。
由下文所作的详细描述和附图，本发明变得更能被充分理解，附图只作为说明的方式，而不是对本发明的限制。其中：
图1是透视图，用来解释按照本发明第一个实施方案的树脂涂覆方法；
图2是纵截面图，用来解释第一个实施方案的树脂涂覆方法；
图3是纵截面图，用来解释按照本发明第二个实施方案的树脂涂覆方法；
图4是平面图，用来解释按本发明第三个实施方案的树脂涂覆方法；
图5是纵向部分截面图，表示把树脂滴落到半导体激光装置的罩内之传统方法；
图6是半导体激光装置的部分前视图，表示从没有涂覆树脂的激光片发射激光束之方向；
图7是图6所示半导体激光装置的侧视图；
图8是曲线图，表示图6和7所示的半导体激光装置之远场特性曲线(FFP)；
图9是半导体激光装置的部分前视图，表示从仅采用滴落方法涂覆了树脂的激光片发射激光束之方向；
图10是图9所示的半导体激光装置的侧视图；
图11是图10的部分放大图；
图12是曲线图，表示图9和10所示的半导体激光装置之远场特性曲线(FFP)；
图13是半导体激光装置的部分前视图，表示从采用旋转、吹气或超声振动均匀涂覆了树脂的激光片发射激光束之方向；
图14是图13所示的半导体激光装置的侧视图；
图15是曲线图，表示图13和14所示的半导体激光装置的远场特性曲线(FFP)；
图16是部分断面前视图，表示在旋转涂覆后在半导体激光装置内涂覆树脂的状态；
图17是图16所示的半导体激光装置的侧视图；
图18是部分断面前视图，表示在吹气后在半导体激光装置内涂覆树脂的状态；
图19是图18所示的半导体激光装置的侧视图；
图20是部分断面前视图，表示在超声作用后在半导体激光装置内涂覆树脂的状态；
图21是图20所示的半导体激光装置的侧视图。
以下以几个实施方案为基础，详细描述用于本发明半导体激光装置的树脂涂覆方法。
假定与图5所示的相同半导体激光装置3用树脂(氟树脂)6进行涂覆。具体地，半导体激光装置3的构造是安装在管座8的凸出部分8A上的半导体激光片5以及光电二级管片4A和4B，片5、4A和4B用具有激光发射窗7A的罩7盖住。光电二级管片4A用来接收从物体(未示意出)上反射的激光束，而光电二级管4B用来监测半导体激光片5的输出。
                        实施例1
参考第一实施例的树脂涂覆方法
(1)首先按图1和2所示的方式，半导体激光装置3(管座8)安装到转台1上，在罩7的顶端向上开启激光束发射窗7A。
(2)然后借助注射器18，按图5所示的方式经过激光束发射窗7A把树脂(氟树脂)6在罩7内滴落到半导体激光片5及光电二级管片4A和4B上。
(3)随后如图1所示，使转台1沿与之垂直的垂直轴9进行旋转(按箭头2所指的方向)。半导体激光装置3由此受离心力G的作用，借助离心力G的作用，滴落树脂6的多余部分6A流向罩7的内壁，如图2所示。因此半导体激光片5和光电二级管片4A和4B上的树脂6保持薄(厚度：不大于500μm)而均匀。故半导体激光片5及光电二级管片4A和4B的表面被树脂涂覆得薄而均匀。
                       实施例2
参考第二实施例的树脂涂覆方法
(1)首先按图5所示的方式，借助注射器18，经过激光束发射窗7A把树脂(氟树脂)6在罩7内滴落到半导体激光片5和光电二级管片4A及4B上
(2)然后按图3所示的方式，把吹气装置13安装在半导体激光装置3罩7的激光束发射窗7A的周围
吹气装置13具有圆柱体部分13C，它与管座8相配合；以及封闭圆柱体部分13C上端部的主要部分13A。主要部分13A的中部有一凸出部分13B，它与罩7的激光束发射窗7A相配合向下凸出。吹气装置13设有供气道11，经垂直方向穿过主要部分13A，以及排气道14，它沿垂直方向及径向朝外方向穿过主要部分13A(L-形状)。供气道11和排气道14分别在凸出部分13B的较低表面形成进气口和和出气口。在凸出部分13B的附近装有一屏蔽环15，它由橡胶制成以便在主要部分13A和罩7之间形成密封。
(3)使较高压力(2-3kgf/cm2)的氮气(或空气)12经过供气道11流入罩7，再通过排气道14把气体12排出罩7外部。
按上述安排，滴落树脂的多余部分被吹开并与氮气12一道被排出罩7外部。结果树脂6在半导体激光片5和光电二级管4A及4B的表面保持薄而均匀。因此，半导体激光片5及光电二级管片4A和4B的表面被树脂6涂覆得薄(厚度：不大于500μm)而均匀。
                      实施例3
参考第三实施例的涂覆方法
(1)首先按图4所示的方式，半导体激光装置3(管座8)安装到超声振动器(supersonic horn)16上，向上开启罩7的激光束发射窗7A。图4表示安装在超声振动器16上的半导体激光装置3的顶视图。
(2)然后按图5所示的方式，借助注射器18，经激光束发射窗7A把树脂(氟树脂)6在罩7内滴落到半导体激光片5、以及光电二级管片4A和4B上。
(3)随后如图4所示，超声振动器16沿箭头17所指的大致水平方向作振动(功率：300w)，从而把滴落树脂6的多余部分向罩7的内壁分散。结果树脂6在半导体激光片5以及光电二级管片4A和4B的表面上保持薄而均匀。因此，半导体激光片5以及光电二级管片4A和4B的表面被树脂6涂覆得薄(厚度：不大于500μm)而均匀。
根据上述1-3实施例的涂覆方法，树脂6滴落到半导体激光片5和光电二级管片4A及4B上，然后对滴落的树脂6施加外力。因此，树脂6的多余部分可从半导体激光片5及光电二级管片4A和4B的表面除去，故此半导体激光片及光电二级管4A和4B的表面被树脂6涂覆得薄而均匀。
接着根据远场特性曲线(FFP)中激光束峰的情况对下述半导体激光片5的朝前的激光束发射方向作了相互比较：半导体激光片5未用树脂涂覆，半导体激光片5仅采用传统滴落工艺涂覆上树脂，半导体激光片采用本发明方法涂覆上树脂。
图6是未涂覆树脂的半导体激光片5的前视图，图7是图6所示片的侧视图。关于激光束发射方向27，如图8所示前视角θ‖和侧视角θ⊥均为0°(垂直于激光束发射平面)。图9是仅采用传统滴落工艺涂覆树脂的半导体激光片5的前视图，图10是图9所示片的侧视图。关于激光束发射方向28，如图12所示，尽管前视角θ‖为0°，但侧视角θ⊥为-20°，这是因为树脂26厚度不匀而按图11所示的方式起了透镜的作用。换句话说，当仅用滴落方法进行树脂涂覆时，其缺点在于激光束发射方向随树脂局部的不均匀性而改变。与上述相反，图13表示了根据本发明方法借助旋转、吹气或超声振动均匀涂覆了树脂的半导体激光片5的前视图。图14是图13所示片的侧视图。关于激光束发射方向30，如图15所示，前视角θ‖和侧视角θ⊥均改进为0°。这是因为树脂涂覆层的厚度均匀，树脂6不起透镜的作用。
图16表示在旋转涂覆之后阶段中半导体激光装置内树脂涂覆的状态，图17是图16所示半导体激光装置的侧视图。从图16和17明显可见，半导体激光片与以及光电二级管片17和37的表面被树脂21均匀地涂覆，多余树脂20从周围收集到罩7内壁的某个位置图18表示在吹气之后阶段中半导体激光装置内树脂涂覆的状态，图19是图18所示半导体激光装置的侧视图。从图18和19明显可见，半导体激光片5及光电二级管片17和37的表面被树脂23均匀地涂覆，而多余的树脂22大致均匀地喷到罩7的内壁。图20表示在使用超声之后阶段中半导体激光装置的树脂涂覆的状态，图21表示图20所示的半导体激光装置的侧视图。从图20和21明显可见，半导体激光片5及光电二级管片17和37的表面被树脂25均匀地涂覆，多余树脂24在罩7的内壁分散成点状。
根据实施例1用于半导体激光装置的树脂涂覆方法，装有半导体激光装置的转台沿大致与其垂直的垂直轴旋转以使滴落树脂的多余部分流向罩的内壁。上述安排使得半导体激光片和光电二级管片的表面被树脂涂覆得薄而均匀。
根据实施例2用于半导体激光装置的树脂涂覆方法，气体从吹气装置的进气口流入罩内，然后从吹气装置的出气口排出，从而把滴落树脂的多余部分随气体一道排出罩外。上述安排使得半导体激光片和光电二级管片的表面被树脂涂覆得薄而均匀。
根据实施例3用于半导体激光装置的树脂涂覆方法，安装有半导体激光装置(管座)的超声振动器沿大致水平方向振动以使滴落树脂的多余部分分散到罩的内壁。上述安排使得半导体激光片和光电二级管片的表面被树脂涂覆得薄而均匀。
本发明采用此种方式描述，但本发明按许多方式进行改变仍是显而易见的。该种变化不视为与本发明的实质和范围相背离，所有这些改进如果对本领域技术人员是显而易见的，则应包括在所述权利要求范围中。

Claims (1)

1．用于半导体激光装置的树脂涂覆方法，其中半导体激光片和光电二极管片安装到管座上，该片用罩盖住，罩的顶部有一激光束发射窗，该方法包括步骤：
把管座固定到规定的转台上，且使激光束发射窗开口向上；
通过激光束发射窗在罩内把树脂滴落到两种片上；以及
使转台沿大致与其垂直方向的轴进行旋转来对滴落树脂施加外力，以使滴落树脂的多余部分流向罩的内壁。
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