CN113049933A - 一种半导体激光器老化夹具及其老化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半导体激光器老化夹具及其老化方法，包括COS芯片，所述老化夹具包括底座，所述底座上自下而上依次设置有限位板和压板，所述COS芯片安装在限位板上；所述限位板、压板之间还设置有电路板，所述COS芯片与电路板电连接；所述限位板侧边中部对应设置有若干个限位槽，所述限位槽的形状与COS芯片相适配，所述COS芯片位于限位槽内。本发明结构设计合理，操作简单，不仅减少了电路中的电阻值，确保电流稳定，使激光器芯片与电极组更好的电接触，同时克服了传统弹簧针使用时的电阻大、电路不稳、易损失芯片的弊端；本老化夹具能够同时老化多个COS芯片，提高了老化效率，具有较高的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及光电子技术领域，具有是一种半导体激光器老化夹具及其老化方法。
背景技术
半导体激光器由于其波长范围宽、体积小、重量轻、寿命长等诸多优势，已被广泛的应用在军事、通信、投影、医疗、照明以及科研等领域，并且需求也在逐渐增加。半导体激光器的老化，是生产厂家产品出厂之前必须经过的一道生产检验流程，经过老化筛选后的激光器才能确保其质量及使用寿命。现有的老化平台的夹具通常是以探针下压的通电方式给半导体激光器芯片的正负两极供电，由于是点接触的连接方式，容易造成脉冲电流，而且下压力作用在芯片两点造成受力不均匀，引起芯片散热不良问题。
中国专利文件CN201010201586.X公开了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。该专利只能单次装一只激光器，一个夹具老化一只激光器，老化效率低。
中国专利文件CN200410085345.8公开了一种多路半导体激光器老化方法，将半导体激光二极管LD逐只装在多路LD测试及老化夹具上，该夹具与配备有电源及与中央分析、控制计算机联接的多路恒功率控制电路联接；计算机首先测试与夹具上某只LD匹配的恒功率电阻，再将多路恒功率控制电路中与该只LD匹配的功率控制电路单元与其联通，使该只LD在与实际工况相同或相近似的环境下进行老化，然后再对余下的待测LD逐个完成前述步骤。本发明利用的设备多为对现有设备的改造，使设备的电路更加简单、可靠性增加且操作方便，只需接上电源即可以进行老化，老化效率高，老化结果更准确、更实用，免调试且又恒功率工作，使得LD不会受到损害。该专利是多只激光器同时老化，但是是采用间接调节的电流来适应激光器的工作，电路中会产生较大的电阻，需要配备多个系统来保证老化的稳定，设备比较麻烦，电路中钢的电阻比较大。
针对上述问题，我们设计了一种半导体激光器老化夹具及其老化方法，提高老化效率，这是我们亟待解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半导体激光器老化夹具及其老化方法，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种半导体激光器老化夹具，包括COS芯片，所述老化夹具包括底座，所述底座上自下而上依次设置有限位板和压板，所述COS芯片安装在限位板上；所述限位板、压板之间还设置有电路板，所述COS芯片与电路板电连接。
现如今，我们进行激光器芯片老化检测时，一般以探针下压的通电方式给半导体激光器芯片的正负两极供电，由于是点接触的连接方式，容易造成脉冲电流，而且下压力作用在芯片两点造成受力不均匀，引起芯片散热不良；针对该问题，本发明公开了一种半导体激光器老化夹具，其中包括COS芯片(即热沉与芯片铟连接)、底座、限位板、电路板和压板，底座呈方形结构，限位板、电路板、压板的形状大小与底座相适配；限位板侧边中部设置有若干个限位槽，限位槽的形状与COS芯片相适配，用于放置COS芯片；限位槽的设置可以同时进行多个COS芯片的老化，提高了工作效率；电路板侧边上设置有若干个电极组，每个电极组分别对应一个COS芯片，电极组包括正电极和负电极，利用电极组的正电极、负电极对COS芯片通电进行老化；老化夹具上方设计了压板，压边可以起到夹具紧固作用，同时对电路板、COS芯片提供保护。
较优化的方案，所述限位板侧边中部对应设置有若干个限位槽，所述限位槽的形状与COS芯片相适配，所述COS芯片位于限位槽内。
较优化的方案，所述限位槽的深度为0.2-0.4mm；所述凸块的高度为1-1.5mm。
本发明中限位槽的深度设计为0.2-0.4mm，限位槽的深度小于COS芯片的厚度，这样设计不仅便于操作人员进行COS芯片的夹取，同时也使得COS芯片能够更好的与电路板接触。
在实际操作中，限位槽的数量一般设计为4个，4个限位槽分别位于限位板的四侧边，电极组的数量对应设计为4个，每个电极组对应一个COS芯片工作。
较优化的方案，所述电极板侧边分别设置有若干个电极组，所述电极组与限位槽的位置相对应，每个所述电极组均包括正电极、负电极，所述COS芯片的P电极与正电极电连接，所述COS芯片的N电极与负电极电连接。
在实际操作中，当COS芯片位于限位槽内后，电极组的正电极、负电极均与COS芯片的热沉面接触，再利用金线通电，COS芯片的P电极与正电极电连接，COS芯片的N电极与负电极电连接。
较优化的方案，所述压板侧边开设有若干个槽口，所述槽口与电极组的位置相对应，所述槽口下端设置有凸块。
本发明中压板上还设计了槽口，槽口下端设计了凸块，凸块与电极组的位置相对应，当压板安装在电路板上时，凸块会抵在电极组上，对电极组提供一定的力，使得每组电极组的两个电极分别与COS芯片紧密接触。
较优化的方案，所述限位槽侧边设置有凹槽，所述凹槽为圆弧形凹槽。
本发明中限位槽侧板还设计了凹槽，凹槽的作用是方便操作人员夹取COS芯片，避免损伤激光器芯片的出光面，实际操作更加轻便。
较优化的方案，所述底座上设有定位柱，所述限位板、电路板和压板上均对应设置有定位孔，所述定位柱、定位孔配合安装。
较优化的方案，所述底座、限位板、电路板和压板的四角处均设置有安装孔，所述底座、限位板、电路板和压板之间通过固定螺丝、安装孔配合安装。
本发明中底座上设置了定位柱，电路板、限位板和压板上均对应设置有定位孔，定位孔的形状大小与定位柱相适配，用于和底座定位组装；底座、限位板、电路板和压块上均设置有安装孔，可通过螺丝将各结构与底座固定安装。
较优化的方案，一种半导体激光器老化夹具的老化方法，包括以下步骤：
1)准备COS芯片及初步检查；
2)准备底座，将限位板固定安装在底座上；
3)依次将COS芯片放置在限位板的限位槽内；
4)再将电路板固定安装在限位板上，电路板侧边的每个电极组分别与对应COS芯片电连接；
5)再将压板固定安装在电路板上；
6)通过固定螺丝、安装孔紧固底座、限位板、电路板和压板；
7)对电路板的电极组通电，进行老化。
较优化的方案，包括以下步骤：
1)准备及初步检查：准备COS芯片，检查装置运行情况；2)准备底座，将限位板放置在底座上，通过底座上的定位柱、限位板上的定位孔定位并固定安装；
3)依次将COS芯片P面向上放置在限位槽中，COS芯片的热沉与限位槽底端接触；
4)再将电路板放置在限位板上，通过底座上的定位柱、电路板上的定位孔定位并固定安装，电路板侧边的每个电极组分别压在对应COS芯片的热沉上，电极组的正电极与COS芯片的P电极电连接，电极组的负电极与COS芯片的N电极电连接；
5)再将压板放置在电路板上，通过底座上的定位柱、电路板上的定位孔定位并固定安装，此时凸块底端抵在电极组上；
6)准备固定螺丝，通过固定螺丝、安装孔固定底座、限位板、电路板和压板；
7)再将老化夹具固定在散热装置上，对电路板的电极组通电，进行老化。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明使用时，首先将限位板安装在底座上，利用限位板的定位孔、定位柱定位安装，此时通过镊子将COS芯片放置在限位槽内，再安装电路板，电路板侧板的电极组与COS芯片电连接，电极组的正电极、负电极均压在COS芯片的热沉上，正电极与COS芯片的P电极连通，负电极与COS芯片的N电极连通；这样设计增大了电极组与COS芯片的接触面积，避免了脉冲电流的产生；再将压板安装在电路板上，此时压板下端的凸块抵在电极组上，使得每组电极组的两个电极分别与COS芯片紧密接触。
本发明公开了一种半导体激光器老化夹具及其老化方法，结构设计合理，操作简单，不仅减少了电路中的电阻值，确保电流稳定，使激光器芯片与电极组更好的电接触，同时克服了传统弹簧针使用时的电阻大、电路不稳、易损失芯片的弊端；本老化夹具能够同时老化多个COS芯片，提高了老化效率，具有较高的实用性。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具有实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明一种半导体激光器老化夹具的整体结构示意图；
图2为本发明一种半导体激光器老化夹具的底座结构示意图；
图3为本发明一种半导体激光器老化夹具的限位板结构示意图；
图4为本发明一种半导体激光器老化夹具的电路板结构示意图；
图5为本发明一种半导体激光器老化夹具的压板结构示意图。
图中：1-底座、11-定位柱、12-安装孔、2-限位板、21-限位槽、22-凹槽、23-定位孔、3-电路板、31-电极组、4-压板、41-槽口、42-凸块、5-COS芯片。
具有实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
如图1-图5所示，一种半导体激光器老化夹具，包括COS芯片5，所述老化夹具包括底座1，所述底座1上自下而上依次设置有限位板2和压板4，所述COS芯片5安装在限位板2上；所述限位板2、压板4之间还设置有电路板3，所述COS芯片5与电路板3电连接。
所述限位板2侧边中部对应设置有若干个限位槽21，所述限位槽21的形状与COS芯片5相适配，所述COS芯片5位于限位槽21内。
所述限位槽21的深度为0.2-0.4mm；所述凸块42的高度为1-1.5mm；所述电极板侧边分别设置有若干个电极组31，所述电极组31与限位槽21的位置相对应，每个所述电极组31均包括正电极、负电极，所述COS芯片5的P电极与正电极电连接，所述COS芯片5的N电极与负电极电连接。
现如今，我们进行激光器芯片老化检测时，一般以探针下压的通电方式给半导体激光器芯片的正负两极供电，由于是点接触的连接方式，容易造成脉冲电流，而且下压力作用在芯片两点造成受力不均匀，引起芯片散热不良；针对该问题，本发明公开了一种半导体激光器老化夹具，其中包括COS芯片5即热沉与芯片铟连接、底座1、限位板2、电路板3和压板4，底座1呈方形结构，限位板2、电路板3、压板4的形状大小与底座1相适配；限位板2侧边中部设置有若干个限位槽21，限位槽21的形状与COS芯片5相适配，用于放置COS芯片5；限位槽21的设置可以同时进行多个COS芯片5的老化，提高了工作效率；电路板3侧边上设置有若干个电极组31，每个电极组31分别对应一个COS芯片5，电极组31包括正电极和负电极，利用电极组31的正电极、负电极对COS芯片5通电进行老化；老化夹具上方设计了压板4，压边可以起到夹具紧固作用，同时对电路板3、COS芯片5提供保护。
本发明中限位槽21的深度设计为0.2-0.4mm，限位槽21的深度小于COS芯片5的厚度，这样设计不仅便于操作人员进行COS芯片5的夹取，同时也使得COS芯片5能够更好的与电路板3接触。
在实际操作中，限位槽21的数量一般设计为4个，4个限位槽21分别位于限位板2的四侧边，电极组31的数量对应设计为4个，每个电极组31对应一个COS芯片5工作。
在实际操作中，当COS芯片5位于限位槽21内后，电极组31的正电极、负电极均与COS芯片5的热沉面接触，再利用金线通电，COS芯片5的P电极与正电极电连接，COS芯片5的N电极与负电极电连接。
所述压板4侧边开设有若干个槽口41，所述槽口41与电极组31的位置相对应，所述槽口41下端设置有凸块42。
本发明中压板4上还设计了槽口41，槽口41下端设计了凸块42，凸块42与电极组31的位置相对应，当压板4安装在电路板3上时，凸块42会抵在电极组31上，对电极组31提供一定的力，使得每组电极组31的两个电极分别与COS芯片5紧密接触。
所述限位槽21侧边设置有凹槽22，所述凹槽22为圆弧形凹槽22。
本发明中限位槽21侧板还设计了凹槽22，凹槽22的作用是方便操作人员夹取COS芯片5，避免损伤激光器芯片的出光面，实际操作更加轻便。
所述底座1上设有定位柱11，所述限位板2、电路板3和压板4上均对应设置有定位孔23，所述定位柱11、定位孔23配合安装。
所述底座1、限位板2、电路板3和压板4的四角处均设置有安装孔12，所述底座1、限位板2、电路板3和压板4之间通过固定螺丝、安装孔12配合安装。
本发明中底座1上设置了定位柱11，电路板3、限位板2和压板4上均对应设置有定位孔23，定位孔23的形状大小与定位柱11相适配，用于和底座1定位组装；底座1、限位板2、电路板3和压块上均设置有安装孔12，可通过螺丝将各结构与底座1固定安装。
一种半导体激光器老化夹具的老化方法，包括以下步骤：
S1：准备及初步检查：准备COS芯片5，检查装置运行情况；
S2：准备底座1，将限位板2放置在底座1上，通过底座1上的定位柱11、限位板2上的定位孔23定位并固定安装；
S3：依次将COS芯片5P面向上放置在限位槽21中，COS芯片5的热沉与限位槽21底端接触；
S4：再将电路板3放置在限位板2上，通过底座1上的定位柱11、电路板3上的定位孔23定位并固定安装，电路板3侧边的每个电极组31分别压在对应COS芯片5的热沉上，电极组31的正电极与COS芯片5的P电极电连接，电极组31的负电极与COS芯片5的N电极电连接；
S5：再将压板4放置在电路板3上，通过底座1上的定位柱11、电路板3上的定位孔23定位并固定安装，此时凸块42底端抵在电极组31上；
S6：准备固定螺丝，通过固定螺丝、安装孔12固定底座1、限位板2、电路板3和压板4；
S7：再将老化夹具固定在散热装置上，对电路板3的电极组31通电，进行老化。
本发明使用时，首先将限位板2安装在底座1上，利用限位板2的定位孔23、定位柱11定位安装，此时通过镊子将COS芯片5放置在限位槽21内，再安装电路板3，电路板3侧板的电极组31与COS芯片5电连接，电极组31的正电极、负电极均压在COS芯片5的热沉上，正电极与COS芯片5的P电极连通，负电极与COS芯片5的N电极连通；这样设计增大了电极组31与COS芯片5的接触面积，避免了脉冲电流的产生；再将压板4安装在电路板3上，此时压板4下端的凸块42抵在电极组31上，使得每组电极组31的两个电极分别与COS芯片5紧密接触。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具有形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种半导体激光器老化夹具，包括COS芯片(5)，其特征在于：所述老化夹具包括底座(1)，所述底座(1)上自下而上依次设置有限位板(2)和压板(4)，所述COS芯片(5)安装在限位板(2)上；所述限位板(2)、压板(4)之间还设置有电路板(3)，所述COS芯片(5)与电路板(3)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种半导体激光器老化夹具，其特征在于：所述限位板(2)侧边中部对应设置有若干个限位槽(21)，所述限位槽(21)的形状与COS芯片(5)相适配，所述COS芯片(5)位于限位槽(21)内。
3.根据权利要求2所述的一种半导体激光器老化夹具，其特征在于：所述电极板侧边分别设置有若干个电极组(31)，所述电极组(31)与限位槽(21)的位置相对应，每个所述电极组(31)均包括正电极、负电极，所述COS芯片(5)的P电极与正电极电连接，所述COS芯片(5)的N电极与负电极电连接。
4.根据权利要求3所述的一种半导体激光器老化夹具，其特征在于：所述压板(4)侧边开设有若干个槽口(41)，所述槽口(41)与电极组(31)的位置相对应，所述槽口(41)下端设置有凸块(42)；所述凸块(42)的高度为1-1.5mm。
5.根据权利要求2所述的一种半导体激光器老化夹具，其特征在于：所述限位槽(21)的深度为0.2-0.4mm。
6.根据权利要求2所述的一种半导体激光器老化夹具，其特征在于：所述限位槽(21)侧边设置有凹槽(22)，所述凹槽(22)为圆弧形凹槽(22)。
7.根据权利要求1所述的一种半导体激光器老化夹具，其特征在于：所述底座(1)上设有定位柱(11)，所述限位板(2)、电路板(3)和压板(4)上均对应设置有定位孔(23)，所述定位柱(11)、定位孔(23)配合安装。
8.根据权利要求1所述的一种半导体激光器老化夹具，其特征在于：所述底座(1)、限位板(2)、电路板(3)和压板(4)的四角处均设置有安装孔(12)，所述底座(1)、限位板(2)、电路板(3)和压板(4)之间通过固定螺丝、安装孔(12)配合安装。
9.一种半导体激光器老化夹具的老化方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)准备COS芯片(5)及初步检查；
2)准备底座(1)，将限位板(2)固定安装在底座(1)上；
3)依次将COS芯片(5)放置在限位板(2)的限位槽(21)内；
4)再将电路板(3)固定安装在限位板(2)上，电路板(3)侧边的每个电极组(31)分别与对应COS芯片(5)电连接；
5)再将压板(4)固定安装在电路板(3)上；
6)通过固定螺丝、安装孔(12)紧固底座(1)、限位板(2)、
电路板(3)和压板(4)；
7)对电路板(3)的电极组(31)通电，进行老化。
10.根据权利要求9所述的一种半导体激光器老化夹具的老化方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)准备及初步检查：准备COS芯片(5)，检查装置运行情况；
2)准备底座(1)，将限位板(2)放置在底座(1)上，通过底座(1)上的定位柱(11)、限位板(2)上的定位孔(23)定位并固定安装；
3)依次将COS芯片(5)P面向上放置在限位槽(21)中，
COS芯片(5)的热沉与限位槽(21)底端接触；
4)再将电路板(3)放置在限位板(2)上，通过底座(1)上的定位柱(11)、电路板(3)上的定位孔(23)定位并固定安装，电路板(3)侧边的每个电极组(31)分别压在对应COS芯片(5)的热沉上，电极组(31)的正电极与COS芯片(5)的P电极电连接，电极组(31)的负电极与COS芯片(5)的N电极电连接；
5)再将压板(4)放置在电路板(3)上，通过底座(1)上的定位柱(11)、电路板(3)上的定位孔(23)定位并固定安装，此时凸块(42)底端抵在电极组(31)上；
6)准备固定螺丝，通过固定螺丝、安装孔(12)固定底座(1)、限位板(2)、电路板(3)和压板(4)；
7)再将老化夹具固定在散热装置上，对电路板(3)的电极组(31)通电，进行老化。
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