CN115106310B - 一种微通道半导体激光器外观检验装置及检验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微通道半导体激光器外观检验装置及检验方法，属于半导体激光器技术领域。装置包括底座、固定盘、料盘、固定条、CCD摄像机和竖支撑，其中，底座上滑动设置固定盘，固定盘上设置料盘，料盘内均匀设置固定条，固定条内设置微通道半导体激光器，微通道半导体激光器腔面朝上，底座一侧设置竖支撑，竖支撑顶端滑动连接CCD摄像机，CCD摄像机镜头朝下。本发明结构简单、操作方便、生产效率高，实现了微通道半导体激光器的自动化检验，提高了检验效率和检验准确性，降低了人工成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种微通道半导体激光器外观检验装置及检验方法，属于半导体激光器技术领域。
背景技术
近年来，由于半导体激光器特有的体积小、重量轻、效率高、可靠性高等特点，大功率半导体激光器的使用逐步扩展，在固体激光器泵浦、医疗、显示照明、激光加工和军事等领域得到了越来越广泛的应用。随着大功率半导体激光器芯片结构的逐步优化和封装技术的进步，输出功率达到千瓦以上的激光器巴条芯片阵列的制备和应用也迅速增长。采用激光器巴条芯片阵列可以大大提升半导体激光器的输出功率和封装密度，但同时也会造成芯片产热的显著增加和聚集，为达到最优的散热效果，保证大功率半导体激光器的正常工作，阵列半导体激光器的封装主要采用微通道热沉(内置微通道的液冷散热片)，通过通入冷却水将激光器巴条芯片的工作产热有效的疏散出去。目前微通道半导体激光器封装广泛应用的技术方案是将半导体激光器巴条与绝缘片、负极片经过一系列的操作，烧结到微通道热沉上组成微通道半导体激光器。
微通道半导体激光器封装过程中需要经过多个工序，基本上都是以手动操作为主，而激光器巴条材质比较脆弱，在激光封装生产过程中难免会造成激光器巴条腔面损伤，或者生产环境中的微小颗粒落入激光器腔面引起腔面污染，微通道半导体激光器功率比较高，在使用时腔面破损或者污染会造成激光器的烧坏。因此在微通道半导体激光器封装完成之后，需要将激光器的腔面逐一进行外观检验，将有问题的激光器即时挑选出来。
微通道半导体激光器外观检验常采用的方法是将激光器放在固定块上，使激光器腔面向上，然后将固定块放在显微镜下面，由操作人员一只手固定固定块，另一只手调节显微镜平台旋钮，通过显微镜对激光器腔面进行外观检查，筛出腔面存在问题的激光器，将检验合格的激光器进行下传，该方法操作简单，但采用人工进行外观检验，每个固定块只能固定一只激光器，每检验完一只就需要手动进行更换激光器，检验效率比较低，并且长时间在显微镜下操作，劳动强度大，容易造成操作者疲劳和检验结果的误判。而且在操作过程中难以避免操作者与产品进行直接接触，容易产生人为因素造成产品污染和损坏。
中国专利文件CN109100366A公开了半导体激光器芯片端面外观的检测系统及方法，包括芯片载体、下视相机、芯片拾取装置、上视相机光源、光学装置以及上视相机；芯片拾取装置将半导体激光器芯片吸取到光学装置的指定工作区域，上视相机光源设置在光学装置的指定工作区域，为上视相机提供光源，光学装置将半导体激光器芯片的下表面及四侧面放大影像投射到上视相机中，上视相机获取芯片下表面及四侧面的放大成像图。该检测系统用于对半导体激光器的多个端面进行检测，不适用于微通道半导体激光器的腔面批量检测。
有鉴于此，设计一种结构简单，操作方便，生产效率高，能够实现微通道半导体激光器自动化快速检验的装置是十分有必要的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种微通道半导体激光器外观检验装置，结构简单、操作方便、生产效率高，实现了微通道半导体激光器的自动化检验，提高了检验效率和检验准确性，降低了人工成本。
本发明还提供上述微通道半导体激光器外观检验装置的检验方法。
本发明的技术方案如下：
一种微通道半导体激光器外观检验装置，包括底座、固定盘、料盘、固定条、CCD摄像机和竖支撑，其中，底座上滑动设置固定盘，固定盘上设置料盘，料盘内均匀设置固定条，固定条内设置微通道半导体激光器，微通道半导体激光器腔面朝上，底座一侧设置竖支撑，竖支撑顶端滑动连接CCD摄像机，CCD摄像机镜头朝下。
优选的，底座上侧对称设置滑轨，2条滑轨中间位置的底座上设置Y轴导轨，固定盘通过驱动轮连接至Y轴导轨，通过驱动轮驱动固定盘沿Y轴导轨移动至CCD摄像机下方。
优选的，固定盘上设置固定槽，固定槽内设置料盘，通过固定槽对料盘进行定位。
进一步优选的，固定槽内对称的两侧设置侧缺口，另外两侧设置凹槽，固定槽内四角设置为倒角，通过侧缺口、凹槽和倒角配合方便取放料盘。
优选的，固定盘上设置至少2个固定槽，提高检验效率。
优选的，料盘上均匀设置定位槽Ⅰ，定位槽Ⅰ内设置固定条，定位槽Ⅰ数量根据实际需要确定，通过定位槽Ⅰ对固定条进行固定，方便检验。
优选的，固定条包括定位条和锁紧条，定位条上均匀设置定位槽Ⅱ，定位槽Ⅱ一侧开口，定位槽Ⅱ数量根据实际需要确定，定位槽Ⅱ内设置2个定位凸起，2个定位凸起位置对应微通道半导体激光器上的2个通液孔位置，微通道半导体激光器通过定位凸起设置于定位槽Ⅱ内，微通道半导体激光器腔面穿过定位槽Ⅱ一侧开口，锁紧条贴合定位条设置，通过定位条和锁紧条配合夹紧微通道半导体激光器。
进一步优选的，定位条四角分别设置定位孔，锁紧条四角分别设置定位柱，定位条和锁紧条横截面相同，定位条和锁紧条通过定位孔和定位柱进行扣合固定。
优选的，定位条和锁紧条均为磁性金属，使定位条和锁紧条能够吸合在一起。
优选的，竖支撑顶端设置X轴导轨，X轴导轨与Y轴导轨呈异面垂直状态，CCD摄像机通过驱动轮连接至X轴导轨，通过驱动轮驱动CCD摄像机沿X轴导轨运动，对料盘上所有固定条内的微通道半导体激光器进行扫描。
优选的，CCD摄像机、驱动轮均连接至计算机控制系统，底座前端设置按钮，启动按钮后计算机控制系统控制固定盘移动至CCD摄像机下方，然后CCD摄像机沿X轴导轨对料盘上所有固定条内的微通道半导体激光器进行扫描。
上述微通道半导体激光器外观检验装置的检验方法，操作步骤如下：
(1)将微通道半导体激光器均匀排列在定位条的定位槽Ⅱ内；
(2)定位条和锁紧条通过定位孔和定位柱进行扣合固定，完成固定条与微通道半导体激光器的装配；
(3)将固定条放置在料盘定位槽Ⅰ内，使定位条内定位槽Ⅱ一侧开口朝上，进而保证微通道半导体激光器的腔面朝上；
(4)待料盘装满后，把料盘放置到固定盘的固定槽内；
(5)启动装置，固定盘移动至CCD摄像机下方，然后CCD摄像机沿X轴导轨对料盘上所有固定条内的微通道半导体激光器腔面进行扫描；
(6)全部微通道半导体激光器检测完成后，装置自动复位，将料盘从固定盘上取下；
(7)根据扫描结果对微通道半导体激光器进行分类放置，一类为合格品，一类为残次品，至此完成微通道半导体激光器外观检验工作。
本发明的有益效果在于：
1、本发明结构简单、操作方便、生产效率高，实现了微通道半导体激光器的自动化检验，提高了检验效率和检验准确性，降低了人工成本。
2、本发明可一次检测多个微通道半导体激光器，大幅提高检验效率，降低了操作人员的劳动强度。
3、本发明在操作过程中操作者与产品不直接进行接触，减少了人为因素造成的产品污染和损坏。
4、本发明操作简单，操作人员经过简单培训就能熟练操作，自动输出检测结果，避免了人为因素造成检验结果误判。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的固定盘使用状态结构示意图；
图3为本发明的固定盘结构示意图；
图4为本发明的料盘立体结构示意图；
图5为本发明的固定条结构示意图；
图6为本发明的定位条使用状态结构示意图；
图7为本发明的定位条结构示意图；
图8为本发明的锁紧条结构示意图；
图9为本发明的微通道半导体激光器结构示意图；
图10为本发明的料盘使用状态结构示意图；
其中：1、底座；2、料盘；3、竖支撑；4、X轴导轨；5、CCD摄像机；6、固定条；7、固定盘；8、滑轨；9、Y轴导轨；10、按钮；11、微通道半导体激光器；12、凹槽；13、侧缺口；14、倒角；15、固定槽；16、定位条；17、锁紧条；18、定位凸起；19、定位孔；20、定位柱；21、通液孔；22、腔面；23、定位槽Ⅰ；24、定位槽Ⅱ。
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1-10所示，本实施例提供一种微通道半导体激光器外观检验装置，包括底座1、固定盘7、料盘2、固定条6、CCD摄像机5和竖支撑3，其中，底座1上滑动设置固定盘7，固定盘7上设置料盘2，料盘2内均匀设置固定条6，固定条6内设置微通道半导体激光器11，微通道半导体激光器11腔面22朝上，底座1一侧设置竖支撑3，竖支撑3顶端滑动连接CCD摄像机，CCD摄像机镜头朝下。微通道半导体激光器11上设有两个通液孔21，前端设有腔面22。
底座1上侧对称设置滑轨8，2条滑轨8中间位置的底座上设置Y轴导轨9，固定盘7通过驱动轮连接至Y轴导轨9，通过驱动轮驱动固定盘沿Y轴导轨移动至CCD摄像机下方。
固定盘7上设置固定槽15，固定槽15内设置料盘2，通过固定槽对料盘进行定位。
固定盘7上设置2个固定槽15，提高检验效率。
料盘2上均匀设置定位槽Ⅰ23，定位槽Ⅰ23内设置固定条6，定位槽Ⅰ数量根据实际需要确定，通过定位槽Ⅰ对固定条进行固定，方便检验。
固定条6包括定位条16和锁紧条17，定位条16上均匀设置定位槽Ⅱ24，定位槽Ⅱ24一侧开口，定位槽Ⅱ数量根据实际需要确定，定位槽Ⅱ24内设置2个定位凸起18，2个定位凸起18位置对应微通道半导体激光器11上的2个通液孔21位置，微通道半导体激光器通过定位凸起18设置于定位槽Ⅱ24内，微通道半导体激光器腔面22穿过定位槽Ⅱ一侧开口，锁紧条17贴合定位条设置，通过定位条和锁紧条配合夹紧微通道半导体激光器。
定位条16四角分别设置定位孔19，锁紧条17四角分别设置定位柱20，定位条和锁紧条横截面相同，定位条和锁紧条通过定位孔和定位柱进行扣合固定。
竖支撑3顶端设置X轴导轨4，X轴导轨4与Y轴导轨9呈异面垂直状态，CCD摄像机5通过驱动轮连接至X轴导轨4，通过驱动轮驱动CCD摄像机沿X轴导轨运动，对料盘上所有固定条内的微通道半导体激光器进行扫描。
CCD摄像机5、驱动轮均连接至计算机控制系统，底座1前端设置按钮10，启动按钮后计算机控制系统控制固定盘移动至CCD摄像机下方，然后CCD摄像机沿X轴导轨对料盘上所有固定条内的微通道半导体激光器进行扫描。
计算机控制系统是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统，为现有技术。
上述微通道半导体激光器外观检验装置的检验方法，操作步骤如下：
(1)将微通道半导体激光器均匀排列在定位条的定位槽Ⅱ内；
(2)定位条和锁紧条通过定位孔和定位柱进行扣合固定，完成固定条与微通道半导体激光器的装配；
(3)将固定条放置在料盘定位槽Ⅰ内，使定位条内定位槽Ⅱ一侧开口朝上，进而保证微通道半导体激光器的腔面朝上；
(4)待料盘装满后，把料盘放置到固定盘的固定槽内；
(5)启动装置，固定盘移动至CCD摄像机下方，然后CCD摄像机沿X轴导轨对料盘上所有固定条内的微通道半导体激光器腔面进行扫描；
(6)全部微通道半导体激光器检测完成后，装置自动复位，将料盘从固定盘上取下；
(7)根据扫描结果对微通道半导体激光器进行分类放置，一类为合格品，一类为残次品，至此完成微通道半导体激光器外观检验工作。
实施例2：
一种微通道半导体激光器外观检验装置，结构如实施例1所述，不同之处在于，固定槽15内对称的两侧设置侧缺口13，另外两侧设置凹槽12，固定槽15内四角设置为倒角14，通过侧缺口、凹槽和倒角配合方便取放料盘。
实施例3：
一种微通道半导体激光器外观检验装置，结构如实施例1所述，不同之处在于，定位条和锁紧条均为磁性金属，使定位条和锁紧条能够吸合在一起。
Claims (4)
1.一种微通道半导体激光器外观检验装置的检验方法，其特征在于，装置包括底座、固定盘、料盘、固定条、CCD摄像机和竖支撑，其中，底座上滑动设置固定盘，固定盘上设置料盘，料盘内均匀设置固定条，固定条内设置微通道半导体激光器，微通道半导体激光器腔面朝上，底座一侧设置竖支撑，竖支撑顶端滑动连接CCD摄像机，CCD摄像机镜头朝下；
底座上侧对称设置滑轨，2条滑轨中间位置的底座上设置Y轴导轨，固定盘通过驱动轮连接至Y轴导轨；
固定盘上设置固定槽，固定槽内设置料盘，固定槽内对称的两侧设置侧缺口，另外两侧设置凹槽，固定槽内四角设置为倒角；
料盘上均匀设置定位槽Ⅰ，定位槽Ⅰ内设置固定条；
固定条包括定位条和锁紧条，定位条上均匀设置定位槽Ⅱ，定位槽Ⅱ一侧开口，定位槽Ⅱ内设置2个定位凸起，2个定位凸起位置对应微通道半导体激光器上的2个通液孔位置，微通道半导体激光器通过定位凸起设置于定位槽Ⅱ内，微通道半导体激光器腔面穿过定位槽Ⅱ一侧开口，锁紧条贴合定位条设置，定位条四角分别设置定位孔，锁紧条四角分别设置定位柱，定位条和锁紧条横截面相同；
竖支撑顶端设置X轴导轨，X轴导轨与Y轴导轨呈异面垂直状态，CCD摄像机通过驱动轮连接至X轴导轨；
上述微通道半导体激光器外观检验装置的检验方法，操作步骤如下：
(1)将微通道半导体激光器均匀排列在定位条的定位槽Ⅱ内；
(2)定位条和锁紧条通过定位孔和定位柱进行扣合固定，完成固定条与微通道半导体激光器的装配；
(3)将固定条放置在料盘定位槽Ⅰ内，使定位条内定位槽Ⅱ一侧开口朝上，进而保证微通道半导体激光器的腔面朝上；
(4)待料盘装满后，把料盘放置到固定盘的固定槽内；
(5)启动装置，固定盘移动至CCD摄像机下方，然后CCD摄像机沿X轴导轨对料盘上所有固定条内的微通道半导体激光器腔面进行扫描；
(6)全部微通道半导体激光器检测完成后，装置自动复位，将料盘从固定盘上取下；
(7)根据扫描结果对微通道半导体激光器进行分类放置，一类为合格品，一类为残次品，至此完成微通道半导体激光器外观检验工作。
2.如权利要求1所述的微通道半导体激光器外观检验装置的检验方法，其特征在于，固定盘上设置至少2个固定槽。
3.如权利要求1所述的微通道半导体激光器外观检验装置的检验方法，其特征在于，定位条和锁紧条均为磁性金属。
4.如权利要求1所述的微通道半导体激光器外观检验装置的检验方法，其特征在于，CCD摄像机、驱动轮均连接至计算机控制系统。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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