CN111934188A - 激光器的形成方法和形成设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种激光器的形成方法和形成设备，其中，所述方法包括：提供基板组件，所述基板组件包括基板和预固定于所述基板特定区域的焊料；将所述基板组件置于待处理激光器底座的底座共晶面上，并对所述基板组件进行加热，以使得所述基板组件中的所述焊料处于熔融状态；将所述焊料处于熔融状态的基板组件，置于所述底座共晶面和所述待处理激光器底座的管脚之间，以通过所述熔融状态的焊料连接所述基板与所述管脚，形成处理后的激光器底座；在所述处理后的激光器底座上连接激光器芯片，以形成所述激光器。通过本申请实施例，能够提高最终形成的激光器的气密性和可靠性，且降低生产难度，减小生产成本。

Description

激光器的形成方法和形成设备

技术领域

本申请实施例涉及光通信技术领域，涉及但不限于一种激光器的形成方法和形成设备。

背景技术

相关技术中，采用人工方式将陶瓷基板和固态焊片塞入晶体管外形封装的激光器(Laser Diode-Transistor Outline，LD-TO)的底座中(简称，TO底座)，TO底座共晶面和TO底座的待焊接管脚之间的缝隙大小很难控制，如果TO底座共晶面和待焊接管脚之间的缝隙过大，则焊片融化后，陶瓷基板和管脚之间有可能虚焊或连接体较少，导致焊接效果差；如果TO底座共晶面和待焊接管脚之间的缝隙过小，则必须将待焊接管脚掰弯，才能将陶瓷基板和焊片塞进去，此时，包裹待焊接管脚的玻璃绝缘子容易开裂，使得激光器TO不具备气密性，处于失效的状态。因此，一方面，用人工插入陶瓷基板和焊片的方式制作的激光器TO底座可靠性较差；另一方面，采用人工方式制作激光器TO底座需要大量投入人力，生产成本过高。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种激光器的形成方法和形成设备。

本申请的技术方案是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种激光器的形成方法，所述方法包括：

提供基板组件，所述基板组件包括基板和预固定于所述基板特定区域的焊料；

将所述基板组件置于待处理激光器底座的底座共晶面上，并对所述基板组件进行加热，以使得所述基板组件中的所述焊料处于熔融状态；

将所述焊料处于熔融状态的基板组件，置于所述底座共晶面和所述待处理激光器底座的管脚之间，以通过所述熔融状态的焊料连接所述基板与所述管脚，形成处理后的激光器底座；

在所述处理后的激光器底座上连接激光器芯片，以形成所述激光器。

在一些实施例中，所述方法还包括：

对所述基板和所述焊料进行预固定处理，形成所述基板组件。

在一些实施例中，所述预固定处理包括加热处理；所述对所述基板和所述焊料进行预固定处理，形成所述基板组件，包括：

采用第一加热温度对所述基板和所述焊料进行加热处理，以使得所述焊料处于待熔融状态，形成所述基板组件，其中，所述第一加热温度小于所述焊料的熔点，且所述焊料预固定于所述基板的特定区域。

在一些实施例中，所述预固定处理还包括按压处理；所述对所述基板和所述焊料进行预固定处理，形成所述基板组件，还包括：

在采用所述第一加热温度对所述基板和所述焊料进行加热处理的同时，采用预设按压参数对所述基板和所述焊料进行按压处理，形成所述基板组件，其中，所述焊料预固定于所述基板的特定区域。

在一些实施例中，所述预设按压参数包括：按压压力和按压时长；

所述采用所述预设按压参数对所述基板和所述焊料进行按压处理，包括：

采用所述按压压力和所述按压时长，对所述基板和所述焊料进行按压处理。

在一些实施例中，所述对所述基板组件进行加热，以使得所述基板组件中的所述焊料处于熔融状态，包括：

采用第二加热温度对所述待处理激光器底座进行加热；其中，所述第二加热温度大于所述焊料的熔点；

通过热量在所述待处理激光器底座中的传导，对置于所述底座共晶面上的所述基板组件进行加热，以使得所述基板组件中的所述焊料处于熔融状态。

在一些实施例中，在所述处理后的激光器底座上连接激光器芯片，以形成所述激光器，包括：

采用共晶焊工艺，将所述激光器芯片连接于所述处理后的激光器底座上的所述基板组件的表面，以形成所述激光器。

第二方面，本申请实施例提供一种激光器的形成设备，所述设备至少包括：传动机构、吊臂、加热台和控制器；

所述吊臂用于在所述控制器的控制下，从组件料盘中抓取基板组件，所述基板组件包括基板和预固定于所述基板特定区域的焊料；

所述传动机构用于在所述控制器的控制下，将所述基板组件置于待处理激光器底座的底座共晶面上；

所述加热台用于在所述控制器的控制下，对所述基板组件进行加热，以使得所述基板组件中的所述焊料处于熔融状态；

所述吊臂还用于将所述焊料处于熔融状态的基板组件，置于所述底座共晶面和所述待处理激光器底座的管脚之间，以通过所述熔融状态的焊料连接所述基板与所述管脚，形成处理后的激光器底座；并在所述处理后的激光器底座上连接激光器芯片，以形成所述激光器。

在一些实施例中，所述吊臂还用于在所述控制器的控制下，从基板上料盘中抓取所述基板，并将所述基板置于所述加热台上；并从焊料盘中抓取所述焊料，将所述焊料置于所述基板上的所述特定区域中；

所述加热台，用于实现对所述基板和所述焊料进行预固定处理，形成所述基板组件。

在一些实施例中，所述加热台还用于采用第一加热温度对所述基板和所述焊料进行加热处理，以使得所述焊料处于待熔融状态，形成所述基板组件，其中，所述第一加热温度小于所述焊料的熔点。

在一些实施例中，所述吊臂还用于在采用所述第一加热温度对所述基板和所述焊料进行加热处理的同时，采用预设按压参数对所述基板和所述焊料进行按压处理，形成所述基板组件。

在一些实施例中，所述加热台还用于采用第二加热温度对所述待处理激光器底座进行加热；其中，所述第二加热温度大于所述焊料的熔点；通过热量在所述待处理激光器底座中的传导，对置于所述底座共晶面上的所述基板组件进行加热，以使得所述基板组件中的所述焊料处于熔融状态。

在一些实施例中，所述加热台包括具有一开口的外壳和加热件，所述加热件内置于所述外壳的所述开口中，所述加热件与所述外壳之间形成一凹槽；

所述凹槽中填充有防氧化气体，所述防氧化气体用于防止所述焊料氧化。

本申请实施例提供的激光的形成方法和形成设备，由于可以通过提供焊料和基板预先固定的基板组件，并对基板组件进行加热，使得基板组件中的焊料熔融，具有熔融状态的焊料的基板组件可以轻易地塞入激光器底座共晶面和待焊接管脚之间，实现基板组件和激光器底座之间的连接，如此，能够提高最终形成的激光器的气密性和可靠性，且降低生产难度，减小生产成本。

附图说明

在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。

图1为本申请实施例提供的激光器的形成方法的可选的实现流程示意图；

图2为本申请实施例提供的激光器的形成方法的可选的实现流程示意图；

图3A为本申请实施例提供的自动化预固定和基板组件自动化共晶工艺可选的实现流程示意图；

图3B为本申请实施例提供的基板外形和基板焊接区域的结构示意图；

图3C为本申请实施例提供的焊片在焊片上料盘上的状态示意图；

图3D为本申请实施例提供的基板在基板上料盘上的状态示意图；

图3E为本申请实施例提供的基板在中转盘上的状态示意图；

图3F为本申请实施例提供的焊片在焊料中转盘上的状态示意图；

图3G为本申请实施例提供的基板和焊片在加热台上预固定处理的示意图；

图3H为本申请实施例提供的基板组件的结构示意图；

图3I为本申请实施例提供的基板组件在组件料盘中的状态示意图；

图3J为本申请实施例提供的TO底座上装有基板和焊片的立体图；

图3K为本申请实施例提供的TO底座水平放置时的局部剖视图；

图3L为本申请实施例提供的基板组件推入TO底座的剖面图；

图4为本申请实施例提供的激光器的形成设备的可选的机构示意图；

图5A为本申请实施例提供的激光器的形成设备的主视图；

图5B为本申请实施例提供的激光器的形成设备的侧视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对发明的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般来说，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排他性的罗列，方法或者装置也可能包含其他的步骤或元素。

空间关系术语例如“在……上”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用，从而描述图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。当元件或层被称为“在……上”、“与……相邻”或“连接到”其他元件或层时，其可以直接地在其他元件或层上、与之相邻或连接到其他元件或层，或者可以存在居间的元件或层。

在详述本申请实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

图1为本申请实施例提供的激光器的形成方法的可选的实现流程示意图，如图1所示，所述方法包括以下步骤：

步骤S101、提供基板组件，所述基板组件包括基板和预固定于所述基板特定区域的焊料。

这里，所述基板组件由基板和焊料预固定形成。所述基板为陶瓷基板，所述陶瓷基板可以是：氧化铝基板、氧化铍基板或者氮化铝基板中的任意一种。所述焊料为固态的金属合金材料，所述焊料可以是片状、带状、棒状或者块状，本申请实施例中的焊料可以是金锡合金、锡铅合金或者金锗合金中的任意一种。

在一些实施例中，所述特定区域是指基板与激光器底座上的管脚相对应的区域，所述焊料位于所述特定区域中，用于实现将基板组件和管脚连接起来。

步骤S102、将所述基板组件置于待处理激光器底座的底座共晶面上，并对所述基板组件进行加热，以使得所述基板组件中的所述焊料处于熔融状态。

这里，所述待处理激光器底座是指未在激光器底座上焊接基板组件以及未连接激光器芯片的激光器底座。所述底座共晶面是指将激光器底座水平放置时，水平朝上的面。本申请实施例中，将所述基板组件置于待处理激光器底座的底座共晶面上是指，将所述基板组件按照焊料在上，基板在下的顺序，置于底座共晶面上，即所述基板组件中的基板位于所述底座共晶面之上，而所述基板组件中焊料位于所述基板之上。

在一些实施例中，对所述基板组件进行加热，可以通过外部的加热元件来实现。所述熔融状态是指所述基板组件中的焊料在温度升高时，晶体分子的热运动的动能增大，导致结晶结构破坏，从固体状态融化为液体状态。

步骤S103、将所述焊料处于熔融状态的基板组件，置于所述底座共晶面和所述待处理激光器底座的管脚之间，以通过所述熔融状态的焊料连接所述基板与所述管脚，形成处理后的激光器底座。

这里，将所述焊料处于熔融状态的基板组件，置于所述底座共晶面和所述待处理激光器底座的管脚之间，是通过水平移动所述焊料处于熔融状态的基板组件来实现的。所述处理后的激光器底座是指采用所述焊料连接所述基板组件和所述激光器底座，形成包含所述激光器底座和所述基板组件的激光器底座。

本申请实施例中，所述基板组件中基板的背面(即与所述底座共晶面接触的一面)上可以预先固定有预制焊料，所述预制焊料可以是金锡合金、锡铅合金或者金锗合金中的任意一种。所述预制焊料用于实现所述基板组件和所述底座共晶面之间的连接；在一些实施例中，所述预制焊料也可以预先固定在所述底座共晶面上。

步骤S104、在所述处理后的激光器底座上连接激光器芯片，以形成所述激光器。

本申请实施例中，所述激光器芯片可以是法布里-珀罗型(Fabry-Perot，F-P)型的芯片，也可以是分布反馈型(Distributed Feed Back，DFB)型的芯片。通过在所述处理后的激光器底座上形成激光器芯片，并进行后续的金丝键合工艺和封装管帽的工艺，形成所述激光器。

本申请实施例提供的激光器的形成方法，由于可以通过提供一焊料和基板预先固定的基板组件，并对基板组件进行加热，使得基板组件中的焊料熔融，具有熔融状态的焊料的基板组件可以轻易地塞入激光器底座共晶面和待焊接管脚之间，实现基板组件和激光器底座之间的连接，如此，能够提高最终形成的激光器的气密性和可靠性，且降低了生产难度，减小了生产成本。

图2为本申请实施例提供的激光器的形成方法的可选的实现流程示意图，如图2所示，所述方法包括以下步骤：

步骤S201、对所述基板和所述焊料进行预固定处理，形成基板组件。

本申请实施例中，所述预固定处理是指将基板和焊料采用一定的处理方式，预先固定，使得所述焊料相对于所述基板不可移动，或者使得所述基板相对于所述焊料不可移动。

在一些实施例中，所述预固定处理可以包括加热处理，或者加热处理和按压处理，因此，所述步骤S201可以通过以下两种方式来实现：

方式一：步骤S2011、采用第一加热温度对所述基板和所述焊料进行加热处理，以使得所述焊料处于待熔融状态，形成所述基板组件，其中，所述第一加热温度小于所述焊料的熔点，且所述焊料预固定于所述基板的特定区域。

这里，采用第一加热温度对所述基板和所述焊料进行加热处理的过程，可以通过外部加热元件来实现。在一些实施例中，对基板和焊料进行加热处理的外部加热元件，和对基板组件进行加热处理的外部加热元件可以是同一个加热元件，也可以是不同的加热元件。

所述待熔融状态是指所述焊料没有发生从固体状态到液体状态的转变，但是由于第一加热温度的作用，焊料已经处于不稳定状态，此时，焊料表面与基板表面之间发生离子交换，产生了化学键，由于基板与焊料之间的化学键的存在，使得焊料和基板之间具有一定的结合强度，形成了基板组件。

举例来说，当所述焊料的熔点为300℃时，所述第一加热温度可以为250℃，采用250℃对所述基板组件和所述焊料进行加热处理，使得所述基板组件中的焊料处于待熔融状态。

方式二：步骤S2012、在采用所述第一加热温度对所述基板和所述焊料进行加热处理的同时，采用预设按压参数对所述基板和所述焊料进行按压处理，形成所述基板组件，其中，所述焊料预固定于所述基板的特定区域。

在一些实施例中，通过加热处理使得焊料与基板之间产生化学键的同时，对所述焊料和所述基板进行按压处理，可以使得所述焊料与所述基板之间的离子交换更加容易，进而使得焊料与基板之间的化学键更强，所述基板和所述焊料之间的结合强度也更强。

本申请实施例中，所述预设按压参数包括：按压压力和按压时长；所述采用所述预设按压参数对所述基板和所述焊料进行按压处理，包括：采用所述按压压力和所述按压时长，对所述基板和所述焊料进行按压处理。

举例来说，当所述第一加热温度为200℃，所述按压压力为2N时，所述按压时间为10S时，在采用200℃对基板和焊料进行加热处理的同时，用2N的按压压力按压基板和焊料10S，即可形成所述基板组件。

在一些实施例中，所述按压压力可以改变所述焊料的熔点，当所述按压压力增大时，所述焊料的熔点降低。

在一些实施例中，也可以通过粘结剂将所述基板和所述焊料粘接起来，实现所述基板和所述焊料的预固定处理，这里的粘结剂可以是一种特殊的焊料，且具有非常薄的尺寸，因此，当所述粘结剂使用在所述基板组件中时，不仅可以达到预先固定基板组件和焊料的目的，且不会影响基板组件在后续焊接过程中的使用，甚至可以在后续的共晶焊过程提供更多的焊料。

步骤S202、采用第二加热温度对所述待处理激光器底座进行加热，其中，所述第二加热温度大于所述焊料的熔点。

这里，对所述待处理激光器底座进行加热的一种可能的实现方式是：将所述待处理激光器的底座置于外部的加热元件上，并将所述外部加热元件的加热温度设置为第二预设温度。

在一些实施例中，对待处理激光器底座进行加热的加热台与对基板和焊料进行加热的加热台可以相同，也可以不同。

步骤S203、通过热量在所述待处理激光器底座中的传导，对置于所述底座共晶面上的所述基板组件进行加热，以使得所述基板组件中的所述焊料处于熔融状态。

本申请实施例中，所述待处理激光器底座上的热量可以通过热传导的作用传递至所述基板组件中，使得所述基板中的焊料处于熔融状态。

步骤S204、将所述焊料处于熔融状态的基板组件，置于所述底座共晶面和所述待处理激光器底座的管脚之间，以通过所述熔融状态的焊料连接所述基板与所述管脚，形成处理后的激光器底座。

步骤S204的实现过程和实现的功能与上述实施例中步骤S103的实现过程和实现的功能相同。

步骤S205、采用共晶焊工艺，将所述激光器芯片连接于所述处理后的激光器底座上的所述基板组件的表面，以形成所述激光器。

在一些实施例中，可以采用自动共晶贴片工艺，将所述激光器芯片固定于所述基板组件的表面，并通过后续的金丝键合和封装管帽等工艺，形成所述激光器。

本申请实施例提供的激光器的形成方法，由于可以通过特定的参数对基板和焊料进行加热处理和按压处理，使得基板和焊料预先固定形成基板组件，并通过激光器底座对所述基板组件进行加热，使得基板组件中的焊料处于熔融状态，具有熔融状态的焊料的基板组件可以轻易地塞入激光器底座共晶面和待焊接管脚之间，实现基板组件和激光器底座之间的连接，如此，能够提供最终形成的激光器的气密性和可靠性，且降低生产难度，减小生产成本。

下面，将说明本申请实施例在一个实际的应用场景中的示例性应用。

本申请实施例提供一种激光器底座的形成方法，尤其涉及一种焊片预固定及基板组件共晶的自动化方法。本申请实施例提供的焊片(对应上述实施例中的焊料)预固定自动化工艺(对应上述实施例中预固定处理方法)及基板组件共晶的自动化工艺(对应上述实施例中的形成处理后的激光器底座的方法)，包含自动化预固定工艺和以自动化预固定工艺为基础的自动化共晶工艺，本申请以激光器TO的制作流程对焊片预固定工艺及基板组件共晶的自动化工艺进行说明。

本申请实施例中，自动化预固定工艺，是采用吊臂将基板从基板上料盘自动吸取到加热台，并将焊片从焊片上料盘(即焊料盘)自动吸取到基板的预固化区域(对应上述实施例中的特定区域)预固定，使焊片与基板之间具有一定的结合强度，焊片从基板上不轻易脱离。且在加热台加热处理过程中不使焊片熔融，即不改变焊片状态，使得焊片和基板结合为一种基板组件的自动化工艺。

在一些实施例中，加热台的温度较高，但是不会超过焊片的熔点，所以，在加热的过程中焊片不会融化。但是，焊片在较高的温度下会与基板之间会发生离子交换，产生化学键，由于此时焊片与基板之间的化学键比较弱，达不到要求的结合强度，因此，在焊片和基板处于加热台上的同时，对焊片和基板施加一定的压力，使得焊片和基板之间的离子交换更多，焊片和基板之间的结合强度也就更强了。

本申请实施例中，基板组件共晶的自动化工艺是将基板组件自动调整到激光器TO底座的TO底座共晶面上的对应的位置，并实现共晶焊的自动化工艺。其中，上述基板组件共晶的自动化工艺中，将TO底座平放在加热台上，并将TO底座加热到焊料熔点温度以上，用钩型吸嘴吸取基板组件并放置到TO底座共晶面上，基板组件中的焊片遇高温成为熔融状态，钩型吸嘴的侧边将基板组件推到激光器TO底座共晶面的底部，使得基板组件位于TO底座的左管脚和右管脚之间。

这里，基板的底部，即基板与TO底座共晶面接触的面有预制焊料；所述预制焊料的材质可以与焊片的材质相同，也可以与焊片的材质不同。在一些实施例中，所述预制焊料也可以预先固定在TO底座的焊接面的上方。

在一些实施例中，激光器的制作流程包括以下6个步骤：

第一步：形成预固定的基板组件。

第二步：在激光器TO底座上贴背光检测芯片。

第三步：在激光器TO底座的底座共晶面上贴基板组件。

第四步：在基板组件上贴激光驱动器(Laser Driver，LD)芯片。

第五步：金丝键合，将背光检测芯片、LD芯片、其他元件(电容等)和TO底座上的管脚连接起来。

第六步：TO帽封装。

本申请实施例中的自动化预固定工艺和基板组件自动化共晶工艺分别涉及上述激光器的制作流程的第一步和第三步。

图3A本申请实施例提供的自动化预固定和基板组件自动化共晶工艺可选的实现流程示意图，如图3A所述工艺包括以下步骤：

步骤S301、自动识别和吸取基板。

如图3B所示，为本申请实施例提供的基板外形和基板焊接区域的结构示意图，基板307上有多层图案，基板307的焊接区域308(即预固化区域)为处于基板下方两个角的矩形区域。

在吊臂吸取基板之前，存在从基板上料盘中自动识别基板的过程，如图3D所示，为本申请实施例提供的基板在基板上料盘上的状态示意图，采用图像控制器(Charge-coupled Device，CCD)获取基板上料盘312中基板307的图像，通过获取的基板的图像，获取基板的尺寸值，当基板的尺寸值符合预先设置的尺寸值时，吊臂抓取所述基板。这里，识别用的模板(即预先设置的尺寸值)可以是基板307内图形的任意一个或两个区域的尺寸值，也可以是整个基板的尺寸值。

步骤S302、自动分拣和吸取焊片。

如图3C所示，为本申请实施例提供的焊片在焊片上料盘上的状态示意图，本申请实施例中采用自动分拣系统实现对焊片上料盘313中的焊片310的自动分拣过程，并采用吊臂实现对分拣后的焊片310的吸取过程。

步骤S303、将基板吸取到基板中转盘上。

如图3E所示，为本申请实施例提供的基板在中转盘上的状态示意图，可以看出，基板307在被吊臂抓取后直接放置在基板中转盘上314中，本申请时候实施例中的基板中转盘314可以旋转，通过调整基板中转盘314的角度，使基板307处于水平状态。

步骤S304、将焊片吸取到焊料中转盘上。

如图3F所示，为本申请实施例提供的焊片在焊料中转盘上的状态示意图，可以看出，焊片310在被吊臂抓取后直接放置在焊料中转盘315中，本申请时候实施例中的焊料中转盘315可以旋转，通过调整焊料中转盘315的角度，使焊片310处于与图3B中所示的预固化区域308的相一致的角度。

这里，步骤S303和步骤S304仅为本申请实施例的一个示意，在其他实施例中可以不执行步骤S303和步骤S304。

步骤S305、基板和焊片的预固化处理。

如图3G所示，为本申请实施例提供的基板和焊片在加热台上预固定处理的示意图；本申请实施例中的吊臂上安装有各种型号的吸嘴，首先，吊臂吸取基板307，并通过传动机构将基板307从基板中转盘314中吸取到加热台317上，加热台317外层有加热壳318，加热台317和加热壳318之间的腔体气体为防止焊料氧化的气体(例如，可以是氮气、氩气或者干燥空气等)；且加热台317有适当的底温，腔体气体有适当的腔体温度；然后，吊臂吸取焊片310，并通过传动机构将焊片310从焊料中转盘中吸取到基板307上的预固化区域308，并用吸嘴316短暂压住焊片310，使焊片310与基板307之间具有一定结合力，使得基板和焊片不轻易脱落，且不改变焊片310状态和特性，即使得焊片310不融化，如此，可形成基板组件。

步骤S306、基板组件下料。

如图3H所示，为本申请实施例提供的基板组件的结构示意图，上述步骤S305中的形成的基板组件309通过吸嘴316吸取，自动下料到组件料盘319中，如图3I所示，为本申请实施例提供的基板组件在组件料盘中的状态示意图，此时，基板307和焊片310预固定工艺结束。这里，图3H中的外层方框仅为示意，并不指基板组件309的边缘。

步骤S307、对基板组件进行加热处理。

如图3J所示，为本申请实施例提供的TO底座上装有基板和焊片的立体图，首先，采用自动贴片机取出2-3个激光器TO底座301，并顺次翻转至水平状态，使得TO底座共晶面302朝上放置，并使用传动机构和吊臂将TO底座301移动到TO底座加热台321上，TO底座加热台321具有大于焊片310熔点温度的底温。

步骤S308、将基板组件移动至管脚和TO底座共晶面之间。

如图3K所示，为本申请实施例提供的TO底座水平放置时的局部剖视图，当TO底座上的焊料处于熔融状态时，采用钩型吸嘴320将基板组件309自动吸取并推送至底座共晶面和TO底座的管脚303之间，并压住一定时间自动取出，如图3L所示，为本申请实施例提供的基板组件推入TO底座的剖面图，由于此时焊料处于熔融状态311，因此，基板组件在推入的过程中，不需要将待焊管腿掰弯，因此，也就不会导致包裹待焊接管脚的玻璃绝缘子开裂，不会造成激光器TO气密性差的问题。

本申请实施例提供的自动化预固定工艺和基板组件自动化共晶工艺包括以下五个核心特征：

第一：本申请实施例包含自动化预固定工艺和以自动化预固定工艺为基础的自动化共晶工艺两个步骤。两个步骤可以同时自动化进行，不相干扰，极大地提高了工时工效。

第二：本申请实施例中是将基板从基板上料盘自动吸取到加热台，再将焊片从焊片上料盘自动吸取到基板的待预固化区域，并进行预固定处理，使焊片与基板之间有一定的结合强度，不轻易脱离，且不使焊片熔融即不改变焊片状态而使两者结合为一种组件的自动化工艺。该特征可以解决焊片人工插入时工时工效低的问题。

第三：本申请实施例中将基板组件自动调整到TO底座的TO底座共晶面上的对应的位置，并实现基板组件和TO底座之间共晶焊的自动化工艺。该特征的焊片为熔融状态，避免焊片在固态人工插入时缝隙过小，则必须将待焊管管脚掰弯，才能将陶瓷基板和焊片塞进去，此时包裹管脚的玻璃绝缘子容易开裂，则TO不具备气密性，容易失效。该特征可以有效提高TO的可靠性。

第四：本申请实施例中将TO底座平放，并将TO底座加热到预设的温度，用钩型吸嘴将基板组件吸取并放置到TO底座共晶面上，焊片遇高温成为熔融状态，钩型吸嘴的侧边将基板组件推到TO底座共晶面的底部，与右管脚和左管脚之间。该特征的核心为焊片处于熔融状态，因此，可以避免焊片在固态情况下，待焊接空间过小无法插入，使自动化步骤卡壳，不能顺利完成的问题。该特征可以提高工时工效。

第五：本申请实施例中吸取和推动基板组件的吸嘴为钩型吸嘴。钩型吸嘴与基板组件的两个边缘互相咬合，可以完成自动吸附、推入和压平的动作，提高陶瓷板的组装焊接精度，避免共晶时因陶瓷板装偏，焊料融化过界，造成基板短路的问题。该特征可以提升产品质量和成品率。

本申请实施例可以解决以下三个问题：

第一：基板和焊片用自动化预固定的方式，而不是人工往底座和左管脚和右管脚之间塞入基板和焊片，提高工时工效。

第二：基板与焊片预固定时不改变焊片状态，而使两者具有一定的结合力，不脱落。避免在该步骤以融化焊料的方式预固定，使焊料氧化，并在下一步共晶时焊料的熔点发生变化。

第三：TO底座共晶面与左管脚和右管脚之间的间隙大小一致性本身不好，本申请实施例可以避免在间隙过小时，人工塞入基板后，塞不进焊片；若要塞入焊片则需要将左管脚和右管脚掰弯，左玻璃体和右玻璃体可能会开裂，影响激光器TO的气密性。本申请实施例在共晶自动化工艺的步骤中，焊料是熔融状态，可以轻松地塞入TO底座共晶面和左管脚和右管脚之间而不破坏左玻璃体和右玻璃体，提高了制作的激光器TO的可靠性。

本申请实施例中，通过对基板和焊片预先固定处理，形成基板组件，并通过TO底座给位于底座共晶面上的基板组件进行加热处理，使得基板组件中的焊片处于熔融状态，具有熔融焊料的基板组件可以容易地塞入激光器底座共晶面和待焊接管脚之间，实现基板组件和激光器底座之间的连接，如此，能够提供最终形成的激光器的气密性和可靠性；且本申请实施中的预固定工艺和基板组件的共晶工艺均可以由机器自动化完成，大大降低了成产成本。

在上述任一激光器的形成方法实施例的基础上，本申请实施例提供一种激光器的形成设备，如图4所示，为本申请实施例提供的激光器的形成设备可选的结构示意图，所述激光器的形成设备40包括：传动机构41、吊臂42、加热台43和控制器44。

所述吊臂42用于在所述控制器44的控制下，从组件料盘中抓取基板组件，所述基板组件包括基板和预固定于所述基板特定区域的焊料。

所述传动机构41用于在所述控制器44的控制下，将所述基板组件置于待处理激光器底座的底座共晶面上。

所述加热台43用于在所述控制器44的控制下，对所述基板组件进行加热，以使得所述基板组件中的所述焊料处于熔融状态。

所述吊臂42还用于将所述焊料处于熔融状态的基板组件，置于所述底座共晶面和所述待处理激光器底座的管脚之间，以通过所述熔融状态的焊料连接所述基板与所述管脚，形成处理后的激光器底座；并在所述处理后的激光器底座上连接激光器芯片，以形成所述激光器。

在一些实施例中，在一些实施例中，所述吊臂42还用于在所述控制器的控制下，从基板上料盘中抓取所述基板，并将所述基板置于所述加热台上；并从焊料盘中抓取所述焊料，将所述焊料置于所述基板上的所述特定区域中；所述加热台，用于实现对所述基板和所述焊料进行预固定处理，形成所述基板组件。

在一些实施例中，所述激光器的形成设备还包括：摄像机；所述摄像机用于获取所述基板组件的照片，并将所述基板的照片发送给所述处理器；所述控制器中的处理单元根据所述基板的照片计算所述基板的尺寸，当计算的基板的尺寸与预先设定的基板的尺寸一致时，控制器控制所述吊臂从基板上料盘中抓取所述基板。这里，所述预设的尺寸可以是预设的基板的尺寸，也可以是预设的基板上图案的尺寸。

在一些实施例中，所述摄像机还用于获取所述焊料的尺寸，并将所述焊料的照片发送给所述控制器器；所述控制器中的处理单元根据所述焊料的照片计算所述焊料的尺寸，当计算的焊料的尺寸与预先设定的焊料的尺寸一致时，控制器控制所述吊臂从焊料盘中抓取所述焊料。

图5A为本申请实施例提供的激光器的形成设备的主视图，如图5A所示，所述激光器的形成设备包括：传动机构51、吊臂52、上料机构53、加热机构54(对应上述实施例中的加热台43)、控制机构55(对应上述实施例中的控制器44)和显示机构56。所述传动机构51由导轨、皮带或者铰链等构成；所述上料机构53包括：基板上料机构(对应上述实施例中的基板上料盘312)、基板中转机构(对应上述实施例中的基板中转盘314)、焊料上料机构(对应上述实施例中的焊片上料盘313)和焊料中转机构(对应上述实施例中的焊料中转盘315)。所述控制机构55中存储有可编程控制电路，所述可编程控制电路用于控制所述吊臂52的移动、抓取、上料和下料等动作。本申请实施例中的显示机构56，用于对所述激光器的形成过程中的工序进程进行显示，以便实现对激光器的形成过程中的工艺参数或设备参数进行监控。

图5B为本申请实施例提供的激光器的形成设备的侧视图，如图5B所示，所述吊臂52垂直固定于所述传动机构51，所述吊臂52上安装有进出气机密机构521、CCD 522和吸嘴523等部件。所述进出气机密机构521和所述吸嘴523连接，用于实现对基板、焊料或者基板组件的吸取动作。所述CCD 522，用于获取基板的图像或基板图案的图像，并对所述基板进行尺寸筛选，剔除不合格的基板。所述加热机构54包括：加热区541和组件下料区542。

在一些实施例中，所述加热台还用于采用第一加热温度对所述基板和所述焊料进行加热处理，以使得所述焊料处于待熔融状态，形成所述基板组件，其中，所述第一加热温度小于所述焊料的熔点。

在一些实施例中，所述吊臂还用于在采用所述第一加热温度对所述基板和所述焊料进行加热处理的同时，采用预设按压参数对所述基板和所述焊料进行按压处理，形成所述基板组件。

在一些实施例中，所述加热台还用于采用第二加热温度对所述待处理激光器底座进行加热；其中，所述预设第二加热温度大于所述焊料的熔点；通过热量在所述待处理激光器底座中的传导，对置于所述底座共晶面上的所述基板组件进行加热，以使得所述基板组件中的所述焊料处于熔融状态。

在一些实施例中，所述加热台包括具有一开口的外壳和加热件，所述加热件内置于所述外壳的所述开口中，所述加热件与所述外壳之间形成一凹槽；所述凹槽中填充有防氧化气体，所述防氧化气体用于防止所述焊料氧化。

在一些实施例中，所述凹槽可以是条形凹槽、L型凹槽、U型凹槽和环形凹槽中的任意一种。所述防氧化气体可以是氮气、氩气、惰性气体或者干燥空气中的任意一种。

本申请实施例中，对基板和焊料进行加热处理的加热台，与对所述待处理激光器底座进行加热的加热台可以是同一个加热台，也可以是不同的加热台。

本申请实施例提供的激光器的形成设备，由于可以通过吊臂抓取基板组件，并通过加热台对基板组件进行加热处理，使得基板组件中的焊料处于熔融状态，具有熔融状态焊料的基板组件可以轻易地塞入激光器底座共晶面和待焊接管脚之间，实现基板组件和激光器底座之间的连接，如此，不仅能降低激光器的生产难度和制造成本，还能够提高最终形成的激光器的气密性和可靠性。

需要说明的是，本申请实施例设备的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果，因此不做赘述。对于本设备实施例中未披露的技术细节，请参照本申请实施例方法实施例的描述而理解。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

本申请所提供的几个产品实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的产品实施例。本申请所提供的几个方法或设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种激光器的形成方法，其特征在于，所述方法包括：

提供基板组件，所述基板组件包括基板和预固定于所述基板特定区域的焊料；

将所述基板组件置于待处理激光器底座的底座共晶面上，并对所述基板组件进行加热，以使得所述基板组件中的所述焊料处于熔融状态；

将所述焊料处于熔融状态的基板组件，置于所述底座共晶面和所述待处理激光器底座的管脚之间，以通过所述熔融状态的焊料连接所述基板与所述管脚，形成处理后的激光器底座；

在所述处理后的激光器底座上连接激光器芯片，以形成所述激光器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述基板和所述焊料进行预固定处理，形成所述基板组件。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预固定处理包括加热处理；所述对所述基板和所述焊料进行预固定处理，形成所述基板组件，包括：

采用第一加热温度对所述基板和所述焊料进行加热处理，以使得所述焊料处于待熔融状态，形成所述基板组件，其中，所述第一加热温度小于所述焊料的熔点，且所述焊料预固定于所述基板的特定区域。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预固定处理还包括按压处理；所述对所述基板和所述焊料进行预固定处理，形成所述基板组件，还包括：

在采用所述第一加热温度对所述基板和所述焊料进行加热处理的同时，采用预设按压参数对所述基板和所述焊料进行按压处理，形成所述基板组件，其中，所述焊料预固定于所述基板的特定区域。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设按压参数包括：按压压力和按压时长；

所述采用所述预设按压参数对所述基板和所述焊料进行按压处理，包括：

采用所述按压压力和所述按压时长，对所述基板和所述焊料进行按压处理。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述基板组件进行加热，以使得所述基板组件中的所述焊料处于熔融状态，包括：

采用第二加热温度对所述待处理激光器底座进行加热；其中，所述第二加热温度大于所述焊料的熔点；

通过热量在所述待处理激光器底座中的传导，对置于所述底座共晶面上的所述基板组件进行加热，以使得所述基板组件中的所述焊料处于熔融状态。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述处理后的激光器底座上连接激光器芯片，以形成所述激光器，包括：

采用共晶焊工艺，将所述激光器芯片连接于所述处理后的激光器底座上的所述基板组件的表面，以形成所述激光器。

8.一种激光器的形成设备，其特征在于，所述设备至少包括：传动机构、吊臂、加热台和控制器；

所述吊臂用于在所述控制器的控制下，从组件料盘中抓取基板组件，所述基板组件包括基板和预固定于所述基板特定区域的焊料；

所述传动机构用于在所述控制器的控制下，将所述基板组件传输至待处理激光器底座的底座共晶面上；

所述加热台用于在所述控制器的控制下，对所述基板组件进行加热，以使得所述基板组件中的所述焊料处于熔融状态；

所述吊臂还用于将所述焊料处于熔融状态的基板组件，置于所述底座共晶面和所述待处理激光器底座的管脚之间，以通过所述熔融状态的焊料连接所述基板与所述管脚，形成处理后的激光器底座；并在所述处理后的激光器底座上连接激光器芯片，以形成所述激光器。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述吊臂还用于在所述控制器的控制下，从基板上料盘中抓取所述基板，并将所述基板置于所述加热台上；并从焊料盘中抓取所述焊料，将所述焊料置于所述基板上的所述特定区域中；

所述加热台，用于实现对所述基板和所述焊料进行预固定处理，形成所述基板组件。

10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述加热台包括具有一开口的外壳和加热件，所述加热件内置于所述外壳的所述开口中，所述加热件与所述外壳之间形成一凹槽；

所述凹槽中填充有防氧化气体，所述防氧化气体用于防止所述焊料氧化。

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