CN112872536B - 激光芯片的辅助焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种激光芯片的辅助焊接装置，其包括台阶热沉，用于放置COS；升降件，与所述压针连接，用于控制所述压针与COS上表面抵触；若干倾斜设置的压针，所述压针与COS一一对应设置，所述压针对COS的作用力的水平分力驱使COS朝向台阶热沉的台阶侧壁进行紧靠限位，所述压针朝向COS一端上设置有用于和COS贴合的抵触块，所述抵触块下表面和COS上表面平行，本发明具有将激光芯片固定在台阶热沉上时，使激光芯片不会偏移位置。

Description

激光芯片的辅助焊接装置

技术领域

本发明涉及激光芯片装置的技术领域，具体涉及一种激光芯片的辅助焊接装置。

背景技术

半导体激光器由于体积小、重量轻、转换效率高、使用寿命长等优点，在医疗、显示、泵浦、工业加工等领域有广泛的应用。近年来，随着半导体材料外延生长技术、半导体激光波导结构优化技术、腔面钝化技术、高稳定性封装技术、高效散热技术的飞速发展，特别是在直接半导体激光工业加工应用以及大功率光纤激光器抽运需求的推动下，具有高功率、高光束质量的半导体激光器飞速发展，为获得高质量、高性能的直接半导体激光加工设备以及高性能大功率光纤激光抽运源提供了光源基础。

光纤耦合半导体激光器作为固体及光纤激光器的上游核心器件，在材料加工、医疗等领域具有广泛应用。光纤耦合半导体激光器封装制程中，激光芯片的焊接是第一道工序，目前多采用夹具固定的方式，将激光芯片固定在台阶热沉上，芯片和热沉之间垫入预成型焊片，再通过加热回流的方式，使激光芯片与热沉之间实现焊接，最后去掉夹具。

在对激光芯片固定在台阶热沉的过程中，为了保证激光芯片在热沉上的位置不变，防止激光芯片歪斜，影响后续光学整形，此时需要设计一种辅助焊接装置来保证激光芯片不歪斜。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的激光芯片固定在台阶热沉的过程中，容易倾斜影响后续光学整形的缺陷，从而提供一种激光芯片的辅助焊接装置。

一种激光芯片的辅助焊接装置，包括：

台阶热沉，用于放置COS；

升降件，与所述压针连接，用于控制所述压针与COS上表面抵触；

若干倾斜设置的压针，所述压针与COS一一对应设置，所述压针对COS的作用力的水平分力驱使COS朝向台阶热沉的台阶侧壁进行紧靠限位。

进一步的，所述压针朝向COS一端上设置有用于和COS贴合的抵触块，所述抵触块下表面和COS上表面平行。

进一步的，所述抵触块下表面上开设有用于容纳COS上的芯片的放置槽。

进一步的，所述升降件包括竖直设置的支柱，所述压针上设置有顶板，所述顶板穿过支柱并在支柱上滑动，所述支柱上套设有内螺纹螺丝，所述内螺纹螺丝和支柱螺纹连接，所述顶板位于内螺纹螺丝的上方并和内螺纹螺丝抵触。

进一步的，所述支柱和内螺纹螺丝至少设置有两组，所述顶板穿过多个支柱并在多个支柱上滑动。

进一步的，所述台阶热沉的底端设置有底板，所述台阶热沉放置在底板上，所述支柱可拆卸连接在底板上。

进一步的，所述底板位于台阶热沉处设置有热沉限位，所述热沉限位至少设置有两个，所述台阶热沉位于多个热沉限位之间并和热沉限位抵触。

进一步的，所述顶板上表面上设置有压针限位，所述压针位于顶板的侧壁上开设有限位孔，所述压针限位穿过限位孔并和限位孔内壁抵触。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的激光芯片的辅助焊接装置，包括台阶热沉，所述台阶热沉的各个台阶面上均放置有COS，所述COS紧靠台阶侧壁抵触，所述台阶热沉上设置有多个倾斜设置的压针，多个所述压针和COS一一对应设置，所述压针上设置有用于带动压针升降的升降件，所述压针倾斜设置并和COS抵触，所述压针对COS(2)的作用力的水平分力驱使COS朝向台阶热沉的台阶侧壁进行紧靠限位，在使用时，将COS放置在台阶热沉的各个台阶面上，并使COS上的芯片朝上，此时通过升降件来驱动所有的压针朝向COS方向移动，直至移动到和COS接触，使压针最终压在COS上，并将整个装置放入到回流炉中进行回流焊接，由于压针倾斜设置，从而压针对COS(2)的作用力会分解为垂直和水平方向的分力，垂直方向的分力能够在台阶热沉上限制住COS，使COS和台阶热沉保持紧密贴合，避免COS在台阶热沉上移动，获得好的焊接质量，同时水平方向的分力，使得COS紧靠台阶热沉的台阶面使COS在回流焊接中不会出现偏斜的情况，以获得好的焊接效果，有效的提升焊接成品率。

2.本发明提供的激光芯片的辅助焊接装置，所述压针朝向COS一端上设置有用于和COS贴合的抵触块，所述抵触块下表面和COS上表面平行，由于压针倾斜设置，当压针在升降件的作用下，移动到和COS抵触时，压针只能在最低处和COS抵触，此时抵触块的设置，能够使压针和COS的抵触面增大，使抵触压紧的效果更好，从而使COS和台阶热沉的紧密贴合的效果更好。

3.本发明提供的激光芯片的辅助焊接装置，所述抵触块下表面上开设有用于容纳COS上的芯片的放置槽，在升降件带动压针往COS方向移动时，此时抵触块渐渐和COS接触，由于COS的上表面存在芯片，当抵触块完全和COS贴合时，容易使抵触块和芯片接触，从而损坏芯片，放置槽的设置，能够使抵触块和COS接触时，芯片位于放置槽内并且不和放置槽内壁接触，从而有效的保护住COS上的芯片。

4.本发明提供的激光芯片的辅助焊接装置，所述升降件包括竖直设置的支柱，所述压针上设置有顶板，所述顶板穿过支柱并在支柱上滑动，所述支柱上套设有内螺纹螺丝，所述内螺纹螺丝和支柱螺纹连接，所述顶板位于内螺纹螺丝的上方并和内螺纹螺丝抵触。在对台阶热沉上放置好的COS进行限位固定时，此时调节内螺纹螺丝，使内螺纹螺丝向下移动，由于顶板支柱上滑动，从而使顶板逐步往台阶热沉方向移动，顶板移动从而带动顶板上的压针往台阶热沉方向逐步移动，并最终使压针压到COS上，对COS进行限位固定，调节好后将整个装置放入到回流炉中进行回流焊接，焊接好后，将装置整个取出冷却到室温后，再次调节内螺纹螺丝，将内螺纹螺丝往上调节，从而带动顶板向上移动，顶板移动从而带动压针往上移动，直至压针和COS脱离，从而取出回流焊接好的台阶热沉。

5.本发明提供的激光芯片的辅助焊接装置，所述支柱和内螺纹螺丝至少设置有两组，所述顶板穿过多个支柱并在多个支柱上滑动。支柱和内螺纹螺丝至少两组的设置，能够使顶板在升降的过程中不会在支柱上转动，从而无需工作人员调节压针的位置，使所有的压针都压在COS上，使用上更加的方便。

6.本发明提供的激光芯片的辅助焊接装置，所述台阶热沉的底端设置有底板，所述台阶热沉放置在底板上，所述支柱可拆卸连接在底板上。底板的设置，能够方便在将台阶热沉以及支柱进行安装，同时支柱可拆卸连接在底板上，能够在支柱或者支柱上的部件出现问题时，方便将支柱从底板上拆卸下来进行更换或维修。

7.本发明提供的激光芯片的辅助焊接装置，所述底板位于台阶热沉处设置有热沉限位，所述热沉限位至少设置有两个，所述台阶热沉位于多个热沉限位之间并和热沉限位抵触，热沉限位的设置，能够将台阶热沉限制在多个热沉限位之间，使在回流焊接台阶热沉时，台阶热沉不会在底板上移动，影响焊接效果，同时能够使得台阶热沉的位置固定，在升降压针的时候，能够方便将压针压在台阶热沉上的COS上。

8.本发明提供的激光芯片的辅助焊接装置，所述顶板上表面上设置有压针限位，所述压针位于顶板的侧壁上开设有限位孔，所述压针限位穿过限位孔并和限位孔内壁抵触，在使用装置时，将压针限位穿入到限位孔内，从而使压针在顶板上升降的过程中，压针的位置固定，不会在顶板上滑动，从而影响到对COS的压紧。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明的激光芯片的辅助焊接装置的整体结构示意图；

图2为本发明中用于体现压针限位和压针连接关系的示意图。

附图标记说明：

1、台阶热沉；2、COS；3、压针；4、升降件；41、支柱；42、内螺纹螺丝；43、顶板；5、抵触块；6、放置槽；7、底板；8、热沉限位；9、压针限位；10、限位孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

参照图1和图2所示，本发明提供一种激光芯片的辅助焊接装置，包括台阶热沉1，台阶热沉1的各个台阶面上均放置COS2，COS2紧靠台阶侧壁抵触，台阶热沉1上设置有多个倾斜设置的压针3，多个压针3和COS2一一对应设置，压针3上设置有用于带动压针3升降的升降件4，压针3倾斜着和COS2抵触，压针3对COS2作用力的水平分力驱使COS2朝向台阶热沉1的台阶侧壁进行紧靠限位。

在使用时，将COS2放置在台阶热沉1的各个台阶面上，并使COS2上的芯片朝上，此时通过升降件4来驱动所有的压针3朝向COS2方向移动，直至移动到和COS2接触，使压针3最终压在COS2上，并将整个装置放入到回流炉中进行回流焊接，由于压针3倾斜设置，压针3对COS(2)的作用力会分解为垂直和水平方向的分力，垂直方向的分力能够在台阶热沉1上限制住COS2，使COS2和台阶热沉1保持紧密贴合，避免COS2在台阶热沉1上移动，获得好的焊接质量，同时水平方向的分力，使得COS2紧靠台阶热沉1的台阶面，使COS2在回流焊接中不会出现偏斜的情况，以获得好的焊接效果，有效的提升焊接成品率。

升降件4包括竖直设置的支柱41，压针3上设置有顶板43，顶板43穿过支柱41并在支柱41上滑动，支柱41上套设有内螺纹螺丝42，内螺纹螺丝42和支柱41螺纹连接，顶板43位于内螺纹螺丝42的上方并和内螺纹螺丝42抵触。在对台阶热沉1上放置好的COS2进行限位固定时，此时调节内螺纹螺丝42，使内螺纹螺丝42向下移动，由于顶板43支柱41上滑动，从而使顶板43逐步往台阶热沉1方向移动，顶板43移动从而带动顶板43上的压针3往台阶热沉1方向逐步移动，并最终使压针3压到COS2上，对COS2进行限位固定，调节好后将整个装置放入到回流炉中进行回流焊接，焊接好后，将装置整个取出冷却到室温后，再次调节内螺纹螺丝42，将内螺纹螺丝42往上调节，从而带动顶板43向上移动，顶板43移动从而带动压针3往上移动，直至压针3和COS2脱离，从而取出回流焊接好的台阶热沉1。

支柱41和内螺纹螺丝42至少设置有两组，顶板43穿过多个支柱41并在两个支柱41上滑动。支柱41和内螺纹螺丝42至少两组的设置，能够使顶板43在升降的过程中不会在支柱41上转动，从而无需工作人员调节压针3的位置，使所有的压针3都压在COS2上，使用上更加的方便。

台阶热沉1的底端设置有底板7，台阶热沉1放置在底板7上，支柱41可拆卸连接在底板7上，具体的，支柱41螺纹进底板内。底板7的设置，能够方便在将台阶热沉1以及支柱41进行安装，同时支柱41可拆卸连接在底板7上，能够在支柱41或者支柱41上的部件出现问题时，方便将支柱41从底板7上拆卸下来进行更换或维修。

底板7位于台阶热沉1处设置有热沉限位8，热沉限位8至少设置有两个，台阶热沉1位于多个热沉限位8之间并和热沉限位8抵触。热沉限位8的设置，能够将台阶热沉1限制在多个热沉限位8之间，使在回流焊接台阶热沉1时，台阶热沉1不会在底板7上移动，影响焊接效果，同时能够使得台阶热沉1的位置固定，在升降压针3的时候，能够方便将压针3压在台阶热沉1上的COS2上。

顶板43上表面上设置有压针限位9，压针3位于顶板43的侧壁上开设有限位孔10，压针限位9穿过限位孔10并和限位孔10内壁抵触。在使用装置时，将压针限位9穿入到限位孔10内，从而使压针3在顶板43上升降的过程中，压针3的位置固定，不会在顶板43上滑动，从而影响到对COS2的压紧。

其中，压针3的长度根据台阶热沉1台阶的高度h设计长度间隔，第n个压针3的长度为H(h)＝H(n-1)+h/COS3°(n大于等于2，n为整数)，每根压针3的压针限位9距离压针3顶部的长度都相同，将压针3按照从短到长的顺序从顶板43的孔位中放入，从而和台阶热沉1的各个台阶面配合好，使调节压针3时，能够使各个压针3同时和台阶热沉1上的COS2抵触。

压针3朝向COS2一端上设置有用于和COS2贴合的抵触块5，抵触块5下表面和COS2上表面平行。由于压针3倾斜设置，当压针3在升降件4的作用下，移动到和COS2抵触时，压针3只能在最低处和COS2抵触，此时抵触块5的设置，能够使压针3和COS2的抵触面增大，使抵触压紧的效果更好，从而使COS2和台阶热沉1的紧密贴合的效果更好。

抵触块5下表面上开设有用于容纳COS2上的芯片的放置槽6。升降件4带动压针3往COS2方向移动时，此时抵触块5渐渐和COS2接触，由于COS2的上表面存在芯片，当抵触块5完全和COS2贴合时，容易使抵触块5和芯片接触，从而损坏芯片，放置槽6的设置，能够使抵触块5和COS2接触时，芯片位于放置槽6内并且不和放置槽6内壁接触，从而有效的保护住COS2上的芯片。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种激光芯片的辅助焊接装置，其特征在于，包括：

台阶热沉(1)，用于放置COS(2)；

升降件(4)，与压针(3)连接，用于控制所述压针(3)与COS(2)上表面抵触

若干倾斜设置的压针(3)，所述压针(3)与COS(2)一一对应设置，所述压针(3)对COS(2)的作用力的水平分力驱使COS(2)朝向台阶热沉(1)的台阶侧壁进行紧靠限位；

其中，所述升降件(4)包括竖直设置的支柱(41)，所述压针(3)上设置有顶板(43)，所述顶板(43)穿过支柱(41)并在支柱(41)上滑动，所述支柱(41)上套设有内螺纹螺丝(42)，所述内螺纹螺丝(42)和支柱(41)螺纹连接，所述顶板(43)位于内螺纹螺丝(42)的上方并和内螺纹螺丝(42)抵触。

2.根据权利要求1所述的激光芯片的辅助焊接装置，其特征在于，所述压针(3)朝向COS(2)一端上设置有用于和COS(2)贴合的抵触块(5)，所述抵触块(5)下表面和COS(2)上表面平行。

3.根据权利要求2所述的激光芯片的辅助焊接装置，其特征在于，所述抵触块(5)下表面上开设有用于容纳COS(2)上的芯片的放置槽(6)。

4.根据权利要求1所述的激光芯片的辅助焊接装置，其特征在于，所述支柱(41)和内螺纹螺丝(42)至少设置有两组，所述顶板(43)穿过多个支柱(41)并在多个支柱(41)上滑动。

5.根据权利要求1所述的激光芯片的辅助焊接装置，其特征在于，所述台阶热沉(1)的底端设置有底板(7)，所述台阶热沉(1)放置在底板(7)上，所述支柱(41)可拆卸连接在底板(7)上。

6.根据权利要求5所述的激光芯片的辅助焊接装置，其特征在于，所述底板(7)位于台阶热沉(1)处设置有热沉限位(8)，所述热沉限位(8)至少设置有两个，所述台阶热沉(1)位于多个热沉限位(8)之间并和热沉限位(8)抵触。

7.根据权利要求1所述的激光芯片的辅助焊接装置，其特征在于，所述顶板(43)上表面上设置有压针限位(9)，所述压针(3)位于顶板(43)的侧壁上开设有限位孔(10)，所述压针限位(9)穿过限位孔(10)并和限位孔(10)内壁抵触。

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