CN113540961B - 一种用于C-mount激光器焊线的激光器固定装置及固定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于C‑mount激光器焊线的激光器固定装置及固定方法，该激光器固定装置包括固定条、压片和档条；固定条中间设有固定槽，压片位于固定条上端，压片中间设有缺口，缺口与固定槽相对应，压片两侧设有呈对称结构的侧边，压片通过侧边与固定条连接；档条位于固定条前端，可遮挡固定槽。本发明用于C‑mount激光器焊线的激光器器固定装置结构简单，成本低廉，操作方便可靠。本发明装置体积小，结构简单维护维修方便，本装置一次固定5只C‑mount激光器，可以实现C‑mount激光器连续焊线工作，较之前单只激光器固定焊线，激光器焊线生产效率提高了十几倍。

Description

一种用于C-mount激光器焊线的激光器固定装置及固定方法
技术领域
本发明涉及一种用于C-mount激光器焊线的激光器固定装置及固定方法，属于半导体激光器封装技术领域。
背景技术
经过几十年的发展，半导体激光器越来越被社会所熟知，并且已经在多处领域得到应用，半导体激光器的光电转换效率在60％以上，远远高于其他同类产品的光电转换效率，半导体激光器具有高效率、长寿命、光束质量高、稳定性好、结构紧凑等优点，广泛用于光纤通信，激光泵浦，医疗器械，夜视照明，激光打印机等领域。随着半导体技术的日益发展和成熟，激光二极管在功率，转换效率，波长扩展和运行寿命等方面已经有很大的提高。
近年来大功率激光器的需求日益增加，传统的TO56封装形式不能满足大功率激光器的散热需求，C-mount封装的大功率半导体激光器逐步扩大产能。C-mount半导体激光器是工业标准的半导体激光器封装结构，其特点是在热沉块上蒸镀一层金属焊料(一般为金属铟)，激光器COS固晶到热沉块中间，热沉块另一端引出电极，电极通过绝缘片焊接到热沉块上。最后通过超声金丝焊线设备，将金线把半导体激光器COS与电极焊接在一起，该工作过程即激光器焊线工作。由于C-mount激光器结构比较特殊，并且作为激光器封装领域的一个新的封装方式，目前C-mount激光器焊线工作基本上都是手动操作，并且没有专门的激光器焊线固定装置。C-mount激光器焊线时常采用的激光器固定技术手段是，一只手用镊子夹住C-mount激光器热沉块固定孔，将激光器轻轻放置到焊线机送料器中间的铜板上，然后送料器上的压板向下移动将激光器固定住，另一只手通过操纵设备控制手柄调节激光器的位置，按动控制手柄上按钮，焊线机P刀向下移动将金线焊接到COS与电极上端，完成激光器的焊线工作，焊线完成后将压板升起，用镊子将激光器从铜板上取下完成焊线工作，采用该固定方法进行C-mount激光器焊线，方法简单但操作起来比较麻烦，一次只能进行单只激光器焊线工作，没有经过长时间专业训练难以操作。在激光器焊线过程中，操作者难免会触碰到激光器的其它结构，非常容易引起人为因素造成的产品污染。并且由于激光器在焊线机上固定的牢固度差，焊线过程中产生的振动容易引起激光器移动，造成激光器焊线位置偏差较大，从而造成焊线精度较差，一致性难以保证。同时由于电极厚度非常薄并且材质较软，焊线的过程中难免造成电极折弯，从而影响产品的质量。因此需要一种结构简单、操作方便、固定牢靠、生产效率高，同时能够对电极进行有效防护，实现连续自动化生产的C-mount激光器焊线固定装置和固定方法，以解决目前C-mount激光器焊线工作中所存在的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种结构简单、方便操作、固定牢靠、生产效率高的用于C-mount激光器焊线的激光器固定装置，替代传统的手工操作。
本发明还提供一种利用该装置进行C-mount激光器焊线的固定方法。
本发明的技术方案如下：
一种用于C-mount激光器焊线的激光器固定装置，包括固定条、压片和档条；
固定条中间设有N个均匀排列的固定槽，固定槽的顶面和一侧面为敞开结构，固定槽内设有一固定柱，每个固定槽一侧设有一平台；固定条两侧设有固定销Ⅰ，固定条上端设有凹边，固定条前端两侧分别设有固定销Ⅱ，固定条下端设有N各均匀排列的圆孔；
压片位于固定条上端，压片下端设有凸边，压片的凸边与固定条上端的凹边相配合，压片中间设有N个均匀排列的缺口，压片下端缺口一侧设有N个均匀排列的凸起，每个凸起一侧分别设有压面，压片两侧设有呈对称结构的侧边，每个侧边中间设有导向槽Ⅰ，导向槽Ⅰ与固定销Ⅰ配合连接；N为自然数；
档条位于固定条前端，可遮挡固定槽，档条两侧设有导向槽Ⅱ，导向槽Ⅱ与固定销Ⅱ配合连接。
优选的，所述固定条呈长条形立体结构。
优选的，所述固定槽的尺寸与热沉块的尺寸相适应，固定柱的尺寸与热沉块中间固定孔的尺寸相适应。此设计的好处是，将待焊线的C-mount激光器热沉块放入固定槽后，可以保证热沉块固定和精确定位。
优选的，所述平台的高度与激光器绝缘块的高度相适应。此设计的好处是，平台顶面与绝缘块顶面处于同一水平面，电极可平整地放置在平台上。
优选的，所述凹边的尺寸与压片下端凸边的尺寸相适应。
优选的，所述固定销Ⅱ的尺寸与导向槽Ⅱ的尺寸相适应。
优选的，所述圆孔与固定槽一一对应，每个圆孔对应位于每个固定槽的正下方。此设计的好处是，圆孔的排列顺序与固定槽的排列顺序相适应，圆孔的主要作用是在进行C-mount激光器焊线时，焊线机送料器通过拨动圆孔，可以带动整个固定装置进行左右移动。
优选的，所述N个均匀排列的缺口与N个均匀排列的固定槽一一对应。此设计的好处在于，压片安装在固定条上端后，凸起主要用于压紧热沉块，使热沉块在固定槽内不会出现上下移动，每个凸起一侧设有压面，压面用于压紧电极，压片通过导向槽Ⅰ与固定条两端的固定销Ⅰ紧密配合，压片可以沿着固定销Ⅰ进行上下移动，缺口刚好暴露热沉块待焊线部位。
优选的，所述固定条上设有5个固定槽，相应地，压片上设有5个缺口。
优选的，所述档条的宽度与固定条的宽度相适应。此设计的好处是，档条用于对激光器热沉块进行限位，使热沉块固定在装置上后，不会出现前后移动，档条两侧设有导向槽Ⅱ，导向槽Ⅱ与固定销Ⅱ相互配合，档条可以通过导向槽Ⅱ沿着固定销Ⅱ进行上下移动。
一种利用上述装置进行C-mount激光器焊线的固定方法，包括以下步骤：
(1)取出激光器固定装置，向上推动压片侧边，使压片移动到最上端，向下推动档条，使档条移动到最下端；
(2)用镊子夹住C-mount激光器的热沉块，将热沉块的固定孔对准固定条上的固定柱，将热沉块放置到固定槽内；
(3)待所有的固定槽内都放置热沉块后，向上推动档条，使档条移动到最上端，向下按压压片，压片通过导向槽Ⅰ向下移动到最下端，完成激光器固定装置的配合；
(4)然后将配合后的固定装置放入焊线机，进行激光器焊线，待所有的激光器都焊线完成后，将固定装置从焊线机上取下；
(5)向上推动压片使压片移动到最上端，向下移动档条使档条移动到最下端，将焊线完成的C-mount激光器，用镊子逐一取下放置到储存盒内，完成C-mount激光器的焊线的固定工作。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的用于C-mount激光器焊线的激光器器固定装置结构简单，成本低廉，操作方便可靠。本发明装置体积小，结构简单维护维修方便，本装置一次固定5只C-mount激光器，可以实现C-mount激光器连续焊线工作，较之前单只激光器固定焊线，激光器焊线生产效率提高了十几倍。
2、本固定装置不仅可以实现快速固定C-mount激光器作用，还可以方便将焊线完成后固定于装置上的C-mount激光器进行快速取出，只需将固定装置上的压片与档条分离，就能方便地将C-mount激光器取下，从而使固定装置能够多次重复利用。
3、采用本固定装置进行C-mount激光器焊线，焊线过程中人体不与激光器进行直接接触，可以有效的避免了人为因素造成的产品的污染。本发明装置在固定C-mount激光器时，对电极进行了有效的防护，从而解决了焊线过程中折弯问题，C-mount激光器焊线的合格率得到大大提高。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的固定条的立体结构示意图Ⅰ。
图3是本发明的固定条的立体结构示意图Ⅱ。
图4是本发明的压片的立体结构示意图Ⅰ。
图5是本发明的压片的立体结构示意图Ⅱ。
图6是本发明的固定装置与C-mount激光器配合过程的的立体结构示意图。
图7是本发明的C-mount激光器的立体结构示意图。
图8是本发明的固定装置与C-mount激光器配合后的立体结构示意图。
图9是图8中A部分的放大结构示意图。
图中：1、固定条，2、压片，3、档条，4、导向槽Ⅱ，5、固定销Ⅰ，6、平台，7、固定槽，8、固定柱，9、凹边，10、固定销Ⅱ，11、圆孔，12、侧边，13、缺口，14、导向槽Ⅰ，15、压面，16、凸边，17、凸起，18、激光器，19、电极，20、COS，21、绝缘块，22、热沉块，23、固定孔。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1：
如图1-图9所示，本实施例提供一种用于C-mount激光器焊线的激光器固定装置，包括固定条1、压片2、档条3；固定条1呈长条形立体结构，固定条1两侧设有固定销Ⅰ5，固定条1中间设有N个均匀排列的固位槽7，每个固定槽7中间各设有一个固定柱8，每个固定槽7一侧各设有一个平台6，固定条1上端设有凹边9，固定条1前端两侧分设有固定销Ⅱ10，固定条1下端设有N个均匀排列的圆孔11；压片2位于固定条1上端，压片2下端设有凸边16，压片2中间设有N个均匀排列的缺口13，压片2下端缺口13一侧设有N个均匀排列的凸起17，每个凸起17一侧分别设有压面15，压片2两侧设有对称结构的侧边12，每个侧边中间分别设有导向槽Ⅰ14；档条3位于固定条1前端，档条3两侧分别设有导向槽Ⅱ4。N为自然数，本实施例中，N取值为5。
如图2所示，固定条1呈长条形立体结构，固定条1两侧设有固定销Ⅰ5，固定销Ⅰ5的尺寸与压片2两侧导向槽Ⅰ14的尺寸相适应，压片2可以沿着固定条1两侧的固定销Ⅰ5上下移动。
如图2和图3所示，固定条1中间设有N个均匀排列的固位槽7,固定槽7主要用于固定热沉块22，固定槽7的尺寸与热沉块22的尺寸相适应，每个固定槽7中间各设有一个固定柱8，固定柱8用于对热沉块22进行精确定位，固定柱8的尺寸与热沉块22中间固定孔23的尺寸相适应。
每个固定槽7一侧各设有一个平台6，平台6主要用于放置电极19，使电极19在平台6上保持平整，平台6的高度与激光器18绝缘块21的高度相适应，固定条1上端设有凹边9，凹边9的尺寸与压片2下端凸边16的尺寸相适应，压片2移动到最下端时，凸起17可以压紧热沉块22，压片2压紧平台6上的电极19。
固定条1前端两侧分设有固定销Ⅱ10，固定销Ⅱ10的尺寸与档条3两端导向槽Ⅱ4的尺寸相适应，固定条1下端设有N个均匀排列的圆孔11，圆孔11的排列顺序与固定槽7的排列顺序相适应，即圆孔11与固定槽7一一对应，圆孔11位于固定槽7的正下方，圆孔11的主要作用是在进行C-mount激光器18焊线时，焊线机送料器通过拨动圆孔11，可以带动整个固定装置进行左右移动。
如图4和图5所示，压片2位于固定条1上端，压片2主要用于压紧热沉块22和保护电极19，在焊线的过程中热沉块22不会出现移动，电极19在固定装置上保持平整，对电极19进行了防护，避免了电极19的损伤和折弯现象，压片2下端设有凸边16，压片2中间设有N个均匀排列的缺口13，缺口13与固定槽7一一对应。
压片2下端缺口13一侧设有N个均匀排列的凸起17，凸起17主要用于压紧热沉块22，使热沉块22在固定装置内不会出现上下移动，每个凸起17一侧设有压面15，压面15用于压紧电极19，压片2两侧设有呈对称结构的侧边12，每个侧边12中间设有导向槽Ⅰ14，压片2通过导向槽Ⅰ14与固定条1两端的固定销Ⅰ5紧密配合，压片2可以沿着固定销Ⅰ5进行上下移动。
如图8所示，档条3位于固定条1前端，档条3的宽度与固定条1的宽度相适应，档条3用于对激光器18热沉块22进行限位，使热沉块22固定在装置上后，不会出现前后移动，档条3两侧设有导向槽Ⅱ4，导向槽Ⅱ4与固定销Ⅱ10相互配合，档条3可以通过导向槽Ⅱ4沿着固定销Ⅱ10进行上下移动。
本发明装置使用时，取出激光器固定装置，向上推动压片2侧边12，压片2通过两端的导向槽Ⅰ14沿着固定销Ⅰ5向上移动，使压片2移动到装置最上端，向下推动档条3，档条3通过两端的导向槽Ⅱ4向下移动，使档条3移动到装置最下端，用镊子夹住C-mount激光器18的热沉块22，将热沉块22的固定孔23对准固定条1上的固定柱8，将热沉块22放置到固定槽7内，此时电极19置于固定条1平台6上端，待所有的固定槽7内都放置完成后，向上轻轻推动档条3，使档条3通过导向槽Ⅱ4移动到最上端，从而使激光器18热沉块22在固定槽7内不会出现移动，向下按压压片2，压片2通过导向槽Ⅰ14向下移动，待压片2移动到最下端，此时压片2下端的凸起17与对应位置的激光器18热沉块22上端接触，使激光器18不会出现上下移动，同时压片2下端的压面15向下压住对应位置的电极19，使电极19在压面15与平台6之间保持平整，完成激光器18固定装置的配合。然后将配合后的固定装置放入焊线机送料器，送料器通过拨动固定装置下端的圆孔11，带动固定装置移动进行激光器连续焊线工作，待所有的激光器18都焊线完成后，将固定装置从焊线机上取下，向上推动压片2，使压片2移动到最上端，向下移动档条3使档条3移动到最下端，用镊子夹住激光器18热沉块22，将激光器18逐一从固定装置上取下，放置到激光器储存盒内，完成C-mount激光器18的焊线工作。
实施例2：
利用实施例1提供的用C-mount激光器焊线的激光器固定装置进行C-mount激光器固定的方法，具体步骤如下：
(1)取出激光器固定装置，向上推动压片2侧边12，使压片2移动到装置最上端，向下推动档条3，使档条3移动到装置最下端，最大程度上露出固定槽7，便于放置热沉块22；
(2)用镊子夹住C-mount激光器18的热沉块22，将热沉块22的固定孔23对准固定条1上的固定柱8，将热沉块22放置到固定槽7内；
(3)待所有的固定槽7内都放置热沉块22后，向上轻轻推动档条3，使档条3移动到最上端，向下按压压片2，压片2通过导向槽Ⅰ14向下移动到最下端，完成激光器固定装置的配合；
(4)然后将配合后的固定装置放入焊线机，进行激光器18焊线，待所有的激光器18都焊线完成后，将固定装置从焊线机上取下；
(5)向上推动压片2使压片移动到最上端，向下移动档条3使档条3移动到最下端，将焊线完成的C-mount激光器18，用镊子逐一取下放置到储存盒内，完成C-mount激光器18的焊线的固定工作。

Claims (9)

1.一种用于C-mount激光器焊线的激光器固定装置，包括固定条、压片和档条；
固定条中间设有N个均匀排列的固定槽，固定槽的顶面和一侧面为敞开结构，固定槽内设有一固定柱，每个固定槽一侧设有一平台；固定条两侧设有固定销Ⅰ，固定条上端设有凹边，固定条前端两侧分别设有固定销Ⅱ，固定条下端设有N个均匀排列的圆孔；
压片位于固定条上端，压片下端设有凸边，压片的凸边与固定条上端的凹边相配合，压片中间设有N个均匀排列的缺口，压片下端缺口一侧设有N个均匀排列的凸起，每个凸起一侧分别设有压面，压片两侧设有呈对称结构的侧边，每个侧边中间设有导向槽Ⅰ，导向槽Ⅰ与固定销Ⅰ配合连接；N为自然数；
档条位于固定条前端，可遮挡固定槽，档条两侧设有导向槽Ⅱ，导向槽Ⅱ与固定销Ⅱ配合连接；
所述N个均匀排列的缺口与N个均匀排列的固定槽一一对应；平台用于放置电极，凸起用于压紧热沉块，压面用于压紧平台上的电极。
2.如权利要求1所述的用于C-mount激光器焊线的激光器固定装置，其特征在于，所述固定条呈长条形立体结构。
3.如权利要求1所述的用于C-mount激光器焊线的激光器固定装置，其特征在于，所述固定槽的尺寸与热沉块的尺寸相适应，固定柱的尺寸与热沉块中间固定孔的尺寸相适应。
4.如权利要求1所述的用于C-mount激光器焊线的激光器固定装置，其特征在于，所述平台的高度与激光器绝缘块的高度相适应。
5.如权利要求1所述的用于C-mount激光器焊线的激光器固定装置，其特征在于，所述凹边的尺寸与压片下端凸边的尺寸相适应。
6.如权利要求1所述的用于C-mount激光器焊线的激光器固定装置，其特征在于，所述固定销Ⅱ的尺寸与导向槽Ⅱ的尺寸相适应。
7.如权利要求1所述的用于C-mount激光器焊线的激光器固定装置，其特征在于，所述圆孔与固定槽一一对应，每个圆孔对应位于每个固定槽的正下方。
8.如权利要求1所述的用于C-mount激光器焊线的激光器固定装置，其特征在于，所述档条的宽度与固定条的宽度相适应。
9.一种利用权利要求1-8任一项所述的激光器固定装置进行C-mount激光器焊线的固定方法，包括以下步骤：
（1）取出激光器固定装置，向上推动压片侧边，使压片移动到最上端，向下推动档条，使档条移动到最下端；
（2）用镊子夹住C-mount激光器的热沉块，将热沉块的固定孔对准固定条上的固定柱，将热沉块放置到固定槽内；
（3）待所有的固定槽内都放置热沉块后，向上推动档条，使档条移动到最上端，向下按压压片，压片通过导向槽Ⅰ向下移动到最下端，完成激光器固定装置的配合；
（4）然后将配合后的固定装置放入焊线机，进行激光器焊线，待所有的激光器都焊线完成后，将固定装置从焊线机上取下；
（5）向上推动压片使压片移动到最上端，向下移动档条使档条移动到最下端，将焊线完成的C-mount激光器，用镊子逐一取下放置到储存盒内，完成C-mount激光器的焊线的固定工作。
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