CN215185000U - 一种半导体激光器烧结夹具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种半导体激光器烧结夹具，包括管壳，管壳内嵌入有限位块、定位机构和紧固机构，定位机构两端分别与限位块和紧固机构连接，限位块贴合管壳一端的内壁，紧固机构贴合管壳另一端的内壁，定位机构位于限位块与紧固机构之间。具有以下优点：不仅能提高烧结过程中的工作效率和烧结的一致性，还有效的避免了产品在烧结中因受力不均匀而产生的空洞率。

Description

一种半导体激光器烧结夹具

技术领域

本实用新型涉及一种半导体激光器烧结夹具，其所属于半导体激光器烧结技术领域。

背景技术

半导体激光器由于其体积小，波长区间大，性能稳定，工作适用温度区间大，光束质量好，目前被广泛用于医疗、军事、人工智能、通信及科研等领域，伴随各产业的发展需求量也不断的增加。

半导体激光器目前在工艺制作和材料生长等工艺技术上在不断地进步，但目前仍存在着激光器输出功率低，光电转换效率低，散热不稳定等问题，要想提高激光器输出高功率，首先要确保热沉在烧结时的同轴性，以及具备良好的散热条件。

产品上单热沉的烧结，为确保激光器在工作时更好的散热，由限位块先将致冷器烧结在管壳上，进一步由定位块将热沉烧结在致冷器上面。由于烧结过程中，焊片熔化为流体所以热沉会伴有流动性，会使热沉和致冷器之间出现烧结空洞，还会使热沉出现同轴方向上的移动偏差，为却保热沉烧结的同轴性，所以烧结过程要对致冷器进行固定以及对热沉进行受力施压。

目前半导体激光器在烧结过程中会存在以下问题，在用夹具进行烧结时，需要借助显微镜将热沉摆放到烧结夹具内，再摆放过程中不仅工作效率低还会存在热沉位置偏移的现象，不能保证产品烧结的一致性。在烧结过程中，为了固定热沉的位置，多会采刚性的材料对热沉进行定位，但是由于热沉的公差，会使热沉各位置受力不均匀，出现烧结空洞。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种半导体激光器烧结夹具，不仅能提高烧结过程中的工作效率和烧结的一致性，还有效的避免了产品在烧结中因受力不均匀而产生的空洞率。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种半导体激光器烧结夹具，包括管壳，管壳内嵌入有限位块、定位机构和紧固机构，定位机构两端分别与限位块和紧固机构连接，限位块贴合管壳一端的内壁，紧固机构贴合管壳另一端的内壁，定位机构位于限位块与紧固机构之间。

进一步的，所述限位块上设有限位块凹槽，限位块凹槽底部放置有致冷器引脚，定位机构放置在限位块凹槽内，位于致冷器引脚的上方，限位块凹槽的两侧均设有伸出管壳的展臂，便于夹具的提取。

进一步的，所述定位机构包括定位块和压块，定位块放置在限位块凹槽内，压块与定位块连接。

进一步的，所述定位块上开设有三面开口的定位块凹槽，压块放置在定位块凹槽内，压块卡紧在定位块凹槽内，压块的底部安装有热沉。

进一步的，所述压块的底部设有压块凹槽，热沉位于压块凹槽内，压块的高度高于定位块凹槽的高度。

进一步的，所述紧固机构包括固定块和紧固块，固定块的一端贴合定位机构和限位块，固定块的另一端贴合紧固块一端，紧固块另一端贴合管壳的内壁。

进一步的，所述固定块与定位机构的贴合处设有两个固定块凸起，固定块凸起放置在限位块凹槽内。

进一步的，两个所述固定块凸起之间的固定块凸起内间距要保证避开芯片发光区且能放进定位块凹槽内。

进一步的，所述紧固块和固定块相贴合的一端均设有斜面，紧固块和固定块双斜面楔合。

进一步的，所述固定块上端面上设有螺孔，同时配有螺钉。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

1、本实用新型所述的烧结夹具结构简单，易于操作，提高了工作效率和烧结的一致性；

2、本实用新型所述的烧结夹具能有效的确保热沉各部分受力均匀，防止热沉在烧结过程中的滑动，降低了空洞率；

3、本实用新型所述的烧结夹具可放置于氮气环境下进行高温加热，防止焊料在烧结过程的氧化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型提供的一种半导体激光器烧结夹具的结构示意图；

图2为本实用新型中定位块放置于限位块内的示意图；

图3为本实用新型中固定块的示意图；

图4为本实用新型中固定块贴合紧固块的示意图；

图5为本实用新型中压块压住热沉放置于定位块内的示意图；

图中：

1-限位块，2-限位块凹槽，3-定位块，4-定位块凹槽，5-固定块，6-固定块凸起，7-固定块凸起内间距，8-螺孔，9-紧固块，10-斜面，11-压块，12-压块凹槽，14-管壳。

具体实施方式

实施例1，如图1至图5所示，一种半导体激光器烧结夹具，包括管壳14，管壳14内嵌入有限位块1、定位机构和紧固机构，定位机构两端分别与限位块1和紧固机构连接，限位块1贴合管壳14一端的内壁，紧固机构贴合管壳14另一端的内壁，定位机构位于限位块1与紧固机构之间。

所述限位块1上设有限位块凹槽2，限位块凹槽2底部放置有致冷器引脚，定位机构放置在限位块凹槽2内，位于致冷器引脚的上方，限位块凹槽2的两侧均设有伸出管壳14的展臂，便于夹具的提取。

所述定位机构包括定位块3和压块11，定位块3放置在限位块凹槽2内，定位块3上开设有三面开口的定位块凹槽4，定位块凹槽4内放置有压块11，压块11卡紧在定位块凹槽4内，压块11的高度高于定位块凹槽4的高度，压块11的底部安装有热沉，压块11用于固定热沉，解决了以往人工摆放效率低得问题，确保了烧结的一致性，同时，对热沉进行了定位，解决了摆放位置偏移的问题，避免了热沉在烧结过程中的滑动。

所述压块11的底部设有压块凹槽12，热沉位于压块凹槽12内，设置压块11高度在17±0.5mm和压块凹槽12的宽度在3.4±0.5mm、高度在1±0.5mm，能够确保热沉各部分受力均匀，减少了产品烧结的空洞率，提高了工作效率。

所述紧固机构包括固定块5和紧固块9，固定块5的一端贴合定位机构和限位块1，固定块5的另一端贴合紧固块9一端，紧固块9另一端贴合管壳14的内壁。

所述固定块5与定位机构的贴合处设有两个固定块凸起6，设两处凸起进一步卡位定位机构，凸起中间空隙为了避开芯片的发光区，固定块凸起6放置在限位块凹槽2内，由于定位机构，压块，热沉前端在同一个平面，所以两处凸起正好顶住定位机构，从而一同卡位压块和热沉，对整体部件作进一步固定，对热沉做精准定位。

两个固定块凸起6之间的固定块凸起内间距7要保证避开芯片发光区且能放进定位块凹槽内，间距在2±0.5mm，从而使固定块进一步定位了热沉的位置，更能有效的避免激光器芯片前腔的受损，确保了烧结热沉的稳定性和一致性。

所述紧固块9和固定块5相贴合的一端均设有斜面10，紧固块和固定块双斜面的楔合，使整套烧结夹具各部件贴合更紧致，提高了产品烧结的稳定性和一致性。

所述固定块5上端面上设有螺孔8，同时配有螺钉，此设计的好处在于，便于固定块的提起。

本实用新型提供的烧结夹具的工作方法：将匹配致冷器的焊片放于限位块致冷器下面，使致冷器充分与管壳贴合，将致冷器两引脚放置于限位块凹槽中，避免引脚因为过度弯折而断掉；将匹配热沉的焊片放于定位块热沉下面，使热沉与致冷器充分贴合，激光器出光面朝向压块凹槽12口处，避免芯片前腔由于触碰受损，提高成品率；将固定块设有固定块凸起6一端放到限位块内卡住定位块内的热沉，对热沉做精准定位；将压块放于定位块内压住热沉，目的为了保证热沉各部分受力均匀，防止热沉滑动，降低空洞率；将紧固块斜面与固定块斜面贴合放置，对整体烧结夹具做定位，进一步确保烧结稳定性和一致性；将热沉和整套烧结夹具放于氮气环境的烧结炉内进行烧结。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种半导体激光器烧结夹具，其特征在于：包括管壳（14），管壳（14）内嵌入有限位块（1）、定位机构和紧固机构，定位机构两端分别与限位块（1）和紧固机构连接，限位块（1）贴合管壳（14）一端的内壁，紧固机构贴合管壳（14）另一端的内壁，定位机构位于限位块（1）与紧固机构之间。

2.如权利要求1所述的一种半导体激光器烧结夹具，其特征在于：所述限位块（1）上设有限位块凹槽（2），限位块凹槽（2）底部放置有致冷器引脚，定位机构放置在限位块凹槽（2）内，位于致冷器引脚的上方，限位块凹槽（2）的两侧均设有伸出管壳（14）的展臂，便于夹具的提取。

3.如权利要求2所述的一种半导体激光器烧结夹具，其特征在于：所述定位机构包括定位块（3）和压块（11），定位块（3）放置在限位块凹槽（2）内，压块（11）与定位块（3）连接。

4.如权利要求3所述的一种半导体激光器烧结夹具，其特征在于：所述定位块（3）上开设有三面开口的定位块凹槽（4），压块（11）放置在定位块凹槽（4）内，压块（11）卡紧在定位块凹槽（4）内，压块（11）的底部安装有热沉。

5.如权利要求3所述的一种半导体激光器烧结夹具，其特征在于：所述压块（11）的底部设有压块凹槽（12），热沉位于压块凹槽（12）内，压块（11）的高度高于定位块凹槽（4）的高度。

6.如权利要求2所述的一种半导体激光器烧结夹具，其特征在于：所述紧固机构包括固定块（5）和紧固块（9），固定块（5）的一端贴合定位机构和限位块（1），固定块（5）的另一端贴合紧固块（9）一端，紧固块（9）另一端贴合管壳（14）的内壁。

7.如权利要求6所述的一种半导体激光器烧结夹具，其特征在于：所述固定块（5）与定位机构的贴合处设有两个固定块凸起（6），固定块凸起（6）放置在限位块凹槽（2）内。

8.如权利要求7所述的一种半导体激光器烧结夹具，其特征在于：两个所述固定块凸起（6）之间的固定块凸起内间距（7）要保证避开芯片发光区且能放进定位块凹槽内。

9.如权利要求6所述的一种半导体激光器烧结夹具，其特征在于：所述紧固块（9）和固定块（5）相贴合的一端均设有斜面（10），紧固块（9）和固定块（5）双斜面楔合。

10.如权利要求6所述的一种半导体激光器烧结夹具，其特征在于：所述固定块（5）上端面上设有螺孔（8），同时配有螺钉。

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