CN110551981A - 一种蒸镀用修正装置及修正方法 - Google Patents

Abstract

一种蒸镀用修正装置及修正方法，通过横向移动横支杆，确保遮挡板与承载架和坩埚同轴，移动到位后通过锁止装置Ⅱ锁止。通过移动套管，可以使其沿立柱调整高度，从而满足遮挡板相对承载架相对高度可以调整的目的，调整到位后通过锁止装置Ⅰ锁止。由于遮挡板上沿圆周方向设置有多个修正孔，修正孔为扇形结构，其靠近圆心位置开口小，其外侧开口大，从而坩埚中加热蒸发材料蒸发时，蒸发材料在靠近圆心位置通过修正孔后的流量和流速小于通过修正孔外侧部位的流量和流速，从而当电机Ⅱ驱动承载架转动使，承载架上的激光器可以满足内部和外部均匀蒸镀的效果，使蒸发质量可以满足一致性，提高了成品率。

Description

一种蒸镀用修正装置及修正方法

技术领域

本发明涉及半导体激光封装技术领域，具体涉及一种蒸镀用修正装置及修正方法。

背景技术

半导体激光器封装过程中，需要对激光器进行镀膜以提高出光效率和保护激光器的作用，现有电子束蒸镀技术蒸发腔内部一般包括蒸镀源、设置于蒸镀源上方用来承载被镀件的承载架。在批量生产过程中控制产品的一致性是关键问题，但实际中，同一炉次蒸发位置不同的产品呈现不同蒸镀质量的问题，大大降低产品一致性，影响产品质量。

为了解决以上问题，分析原因发现，蒸镀过程，坩埚中心上方的承载架接收蒸发浓度高，而比远离坩埚中心上方的承载架接收蒸发浓度高。

现有技术中虽然有在镀膜时增加修正板以提高蒸镀效果的机构，但是现有的修正板一般采用偏置固定的结构，其依然无法很好的使承载架上的激光器镀膜时内外侧的均匀性一致的问题。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种改善蒸镀质量一致性，提高成品率的蒸镀用修正装置及修正方法。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种蒸镀用修正装置，设置于蒸镀设备中的坩埚以及位于坩埚上方的水平设置的用于放置激光器的承载架，还包括：

电机Ⅱ，安装于蒸镀设备中，其输出轴连接于承载架；

设置于蒸镀设备中的底座，底座上竖直设置有立柱；

套管，滑动套装于立柱上，套管通过锁止装置Ⅰ相对立柱锁止固定；

横支管，其水平安装于套管上，其内部沿轴向设置有滑孔；

横支杆，水平插装于横支管的滑孔中，横支杆通过锁止装置Ⅱ相对横支管锁止固定；

圆形的遮挡板，水平设置于横支杆的头端，遮挡板位于承载架与坩埚之间，遮挡板与承载架及坩埚相同轴设置，遮挡板沿圆周方向间隔设置有N个呈扇形的修正孔，所述修正孔由圆心向外侧方向开口逐渐变大。

进一步的，上述锁止装置Ⅰ包括沿立柱轴向间隔设置的若干个插孔Ⅰ以及设置于套管上与插孔Ⅰ相配的定位孔Ⅰ，当一插孔Ⅰ与定位孔Ⅰ相同轴后利用销轴Ⅰ插入插孔Ⅰ与定位孔Ⅰ中。

进一步的，上述锁止装置Ⅱ包括沿横支杆轴向间隔设置的若干插孔Ⅱ以及设置于横支管上与插孔Ⅱ相配的定位孔Ⅱ，当一插孔Ⅱ与定位孔Ⅱ相同轴后利用销轴Ⅱ插入插孔Ⅱ与定位孔Ⅱ中。

优选的，N为大于等于3的正整数。

为了进一步提高蒸镀的均匀性，还包括安装于横支杆头端的电机Ⅰ，所述电机Ⅰ的输出轴与遮挡板相连。

优选的，上述遮挡板的直径为承载架直径的二分之一。

一种使用上述蒸镀用修正装置的蒸镀激光器的修正方法，包括如下步骤：

a)打磨遮挡板表面，用去离子水冲洗干净后再使用无水乙醇清洗；

b)使用氮气吹干遮挡板后放入烘箱内在200℃的温度下烘烤60分钟；

c)清洁蒸镀设备的腔室和坩埚，在坩埚中添加蒸发材料，将K9玻璃沿承载架半径方向放置在承载架上；

d)将蒸镀设备的腔室抽真空到Torr-Torr，启动电机Ⅱ，使电机Ⅱ驱动承载架转动，将K9玻璃蒸镀1/2目标波长的物理厚度，破真空，取出K9玻璃；

e)由内侧向外侧在K9玻璃上设置N个测量点，测量各个测量点的反射率，如各个测量点反射率误差小于2%则执行步骤f)，如果各个测量点反射率误差大于2%，则调整遮挡板与承载架之间的间距后再通过锁止装置Ⅰ锁止固定，并调整电机Ⅱ的转速后重复步骤c)和步骤d)；

f)清洁蒸镀设备的腔室和坩埚，将坩埚中加入蒸发材料，将多个激光器布满放置到承载架上，将蒸镀设备的腔室抽真空到Torr-Torr，启动电机Ⅱ，使电机Ⅱ驱动承载架转动，完成激光器蒸镀。

本发明的有益效果是：通过横向移动横支杆，确保遮挡板与承载架和坩埚同轴，移动到位后通过锁止装置Ⅱ锁止。通过移动套管，可以使其沿立柱调整高度，从而满足遮挡板相对承载架相对高度可以调整的目的，调整到位后通过锁止装置Ⅰ锁止。由于遮挡板上沿圆周方向设置有多个修正孔，修正孔为扇形结构，其靠近圆心位置开口小，其外侧开口大，从而坩埚中加热蒸发材料蒸发时，蒸发材料在靠近圆心位置通过修正孔后的流量和流速小于通过修正孔外侧部位的流量和流速，从而当电机Ⅱ驱动承载架转动使，承载架上的激光器可以满足内部和外部均匀蒸镀的效果，使蒸发质量可以满足一致性，提高了成品率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的遮挡板的仰视结构示意图；

图中，1.底座 2.立柱 3.插孔Ⅰ 4.套管 5.横支管 6.横支杆 7.插孔Ⅱ 8.销轴Ⅱ 9.电机Ⅰ 10.遮挡板 11.坩埚 12.电机Ⅱ 13.承载架 14.修正孔。

具体实施方式

下面结合附图1、附图2对本发明做进一步说明。

一种蒸镀用修正装置，设置于蒸镀设备中的坩埚11以及位于坩埚11上方的水平设置的用于放置激光器的承载架13，还包括：电机Ⅱ 12，安装于蒸镀设备中，其输出轴连接于承载架13；设置于蒸镀设备中的底座1，底座1上竖直设置有立柱2；套管4，滑动套装于立柱2上，套管4通过锁止装置Ⅰ相对立柱2锁止固定；横支管5，其水平安装于套管4上，其内部沿轴向设置有滑孔；横支杆6，水平插装于横支管5的滑孔中，横支杆6通过锁止装置Ⅱ相对横支管5锁止固定；圆形的遮挡板10，水平设置于横支杆6的头端，遮挡板10位于承载架13与坩埚11之间，遮挡板10与承载架13及坩埚11相同轴设置，遮挡板10沿圆周方向间隔设置有N个呈扇形的修正孔14，修正孔14由圆心向外侧方向开口逐渐变大。通过横向移动横支杆6，确保遮挡板10与承载架13和坩埚11同轴，移动到位后通过锁止装置Ⅱ锁止。通过移动套管4，可以使其沿立柱2调整高度，从而满足遮挡板10相对承载架13相对高度可以调整的目的，调整到位后通过锁止装置Ⅰ锁止。由于遮挡板10上沿圆周方向设置有多个修正孔14，修正孔14为扇形结构，其靠近圆心位置开口小，其外侧开口大，从而坩埚11中加热蒸发材料蒸发时，蒸发材料在靠近圆心位置通过修正孔14后的流量和流速小于通过修正孔14外侧部位的流量和流速，从而当电机Ⅱ 12驱动承载架13转动使，承载架13上的激光器可以满足内部和外部均匀蒸镀的效果，使蒸发质量可以满足一致性，提高了成品率。而传统的蒸镀设备由于坩埚11与承载架13的位置是相对固定的，同时遮挡板10与承载架13及坩埚11也不为同轴结构，因此其蒸发时，流入承载架13中心部位的流速和流量高，而承载架13外围由于具有入射角度的问题，蒸发材料进入承载架13外部区域的流速和流量比较低，从而蒸发一致性比较低。

实施例1：

锁止装置Ⅰ包括沿立柱2轴向间隔设置的若干个插孔Ⅰ 3以及设置于套管4上与插孔Ⅰ3相配的定位孔Ⅰ，当一插孔Ⅰ 3与定位孔Ⅰ相同轴后利用销轴Ⅰ插入插孔Ⅰ 3与定位孔Ⅰ中。通过调整套管4的高度，当到达合适高度且插孔Ⅰ 3与定位孔Ⅰ同轴重合后插入销轴Ⅰ即可锁止，操作简单。

实施例2：

上述锁止装置Ⅱ包括沿横支杆6轴向间隔设置的若干插孔Ⅱ 7以及设置于横支管5上与插孔Ⅱ 7相配的定位孔Ⅱ，当一插孔Ⅱ 7与定位孔Ⅱ相同轴后利用销轴Ⅱ 8插入插孔Ⅱ7与定位孔Ⅱ中。通水平调整横支杆6的位置，调整到位后且插孔Ⅱ 7与定位孔Ⅱ同轴重合后插入销轴Ⅱ 8即可锁止，操作简单。

实施例3：

优选的N为大于等于3的正整数，3个及以上的修正孔14能够更好的实现对蒸发物质的导流，进一步提高了蒸镀时的均匀性。

实施例4：

还包括安装于横支杆6头端的电机Ⅰ 9，电机Ⅰ 9的输出轴与遮挡板10相连。电机Ⅰ 9可以驱动遮挡板10转动，承载架13与遮挡板10同时转动可以进一步避免承载架13上的局部位置的激光器蒸镀与其他位置产生较大偏差，进一步提高了蒸镀的均匀性。

实施例5：

上遮挡板10的直径为承载架13直径的二分之一。

本发明还涉及一种使用上述蒸镀用修正装置的蒸镀激光器的修正方法，包括如下步骤：

a)打磨遮挡板10表面，用去离子水冲洗干净后再使用无水乙醇清洗；

b)使用氮气吹干遮挡板10后放入烘箱内在200℃的温度下烘烤60分钟；

c)清洁蒸镀设备的腔室和坩埚11，在坩埚11中添加蒸发材料，将K9玻璃沿承载架13半径方向放置在承载架13上；

d)将蒸镀设备的腔室抽真空到Torr-Torr，启动电机Ⅱ 12，使电机Ⅱ 12驱动承载架13转动，将K9玻璃蒸镀1/2目标波长的物理厚度，破真空，取出K9玻璃；

e)由内侧向外侧在K9玻璃上设置N个测量点，测量各个测量点的反射率，如各个测量点反射率误差小于2%则执行步骤f)，如果各个测量点反射率误差大于2%，则调整遮挡板10与承载架13之间的间距后再通过锁止装置Ⅰ锁止固定，并调整电机Ⅱ 12的转速后重复步骤c)和步骤d)；

f)清洁蒸镀设备的腔室和坩埚11，将坩埚中加入蒸发材料，将多个激光器布满放置到承载架13上，将蒸镀设备的腔室抽真空到Torr-Torr，启动电机Ⅱ 12，使电机Ⅱ 12驱动承载架13转动，完成激光器蒸镀。

利用K9玻璃在蒸镀激光器前作为试镀测试，通过测试修正遮挡板10的位置以及承载架13的转速，只有调整合适使K9玻璃内侧外侧蒸镀的反射率误差小于2%时才可以将激光器放入到承载架13上蒸镀生产，确保激光器蒸镀时同炉次产品蒸镀质量的一致性，在不增加成本的基础上，其操作简单，提高了成品率。

Claims (7)

1.一种蒸镀用修正装置，设置于蒸镀设备中的坩埚（11）以及位于坩埚（11）上方的水平设置的用于放置激光器的承载架（13），其特征在于，还包括：

电机Ⅱ（12），安装于蒸镀设备中，其输出轴连接于承载架（13）；

设置于蒸镀设备中的底座（1），底座（1）上竖直设置有立柱（2）；

套管（4），滑动套装于立柱（2）上，套管（4）通过锁止装置Ⅰ相对立柱（2）锁止固定；

横支管（5），其水平安装于套管（4）上，其内部沿轴向设置有滑孔；

横支杆（6），水平插装于横支管（5）的滑孔中，横支杆（6）通过锁止装置Ⅱ相对横支管（5）锁止固定；

圆形的遮挡板（10），水平设置于横支杆（6）的头端，遮挡板（10）位于承载架（13）与坩埚（11）之间，遮挡板（10）与承载架（13）及坩埚（11）相同轴设置，遮挡板（10）沿圆周方向间隔设置有N个呈扇形的修正孔（14），所述修正孔（14）由圆心向外侧方向开口逐渐变大。

2.根据权利要求1所述的蒸镀用修正装置，其特征在于：所述锁止装置Ⅰ包括沿立柱（2）轴向间隔设置的若干个插孔Ⅰ（3）以及设置于套管（4）上与插孔Ⅰ（3）相配的定位孔Ⅰ，当一插孔Ⅰ（3）与定位孔Ⅰ相同轴后利用销轴Ⅰ插入插孔Ⅰ（3）与定位孔Ⅰ中。

3.根据权利要求1所述的蒸镀用修正装置，其特征在于：所述锁止装置Ⅱ包括沿横支杆（6）轴向间隔设置的若干插孔Ⅱ（7）以及设置于横支管（5）上与插孔Ⅱ（7）相配的定位孔Ⅱ，当一插孔Ⅱ（7）与定位孔Ⅱ相同轴后利用销轴Ⅱ（8）插入插孔Ⅱ（7）与定位孔Ⅱ中。

4.根据权利要求1所述的蒸镀用修正装置，其特征在于：N为大于等于3的正整数。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的蒸镀用修正装置，其特征在于：还包括安装于横支杆（6）头端的电机Ⅰ（9），所述电机Ⅰ（9）的输出轴与遮挡板（10）相连。

6.根据权利要求5所述的蒸镀用修正装置，其特征在于：所述遮挡板（10）的直径为承载架（13）直径的二分之一。

7.一种使用权利要求1所述蒸镀用修正装置的蒸镀激光器的修正方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)打磨遮挡板（10）表面，用去离子水冲洗干净后再使用无水乙醇清洗；

b)使用氮气吹干遮挡板（10）后放入烘箱内在200℃的温度下烘烤60分钟；

c)清洁蒸镀设备的腔室和坩埚（11），在坩埚（11）中添加蒸发材料，将K9玻璃沿承载架（13）半径方向放置在承载架（13）上；

d)将蒸镀设备的腔室抽真空到Torr-Torr，启动电机Ⅱ（12），使电机Ⅱ（12）驱动承载架（13）转动，将K9玻璃蒸镀1/2目标波长的物理厚度，破真空，取出K9玻璃；

e)由内侧向外侧在K9玻璃上设置N个测量点，测量各个测量点的反射率，如各个测量点反射率误差小于2%则执行步骤f)，如果各个测量点反射率误差大于2%，则调整遮挡板（10）与承载架（13）之间的间距后再通过锁止装置Ⅰ锁止固定，并调整电机Ⅱ（12）的转速后重复步骤c)和步骤d)；

f)清洁蒸镀设备的腔室和坩埚（11），将坩埚中加入蒸发材料，将多个激光器布满放置到承载架（13）上，将蒸镀设备的腔室抽真空到Torr-Torr，启动电机Ⅱ（12），使电机Ⅱ（12）驱动承载架（13）转动，完成激光器蒸镀。