[发明专利]一种提高小功率半导体激光器COS合金质量的烧结夹具及烧结方法

说明书

本发明涉及一种提高小功率半导体激光器COS合金质量的烧结夹具及烧结方法，属于半导体激光器技术领域。夹具包括底座、压块、下压螺丝和固定平台，所述底座上设置卡槽，所述固定平台通过固定柱固定于底座上卡槽所在面，压块通过定位柱活动设置于卡槽上方，定位柱内套装弹簧，通过弹簧对压块产生向上的弹力，保证管芯不会受到过大外力冲击而受损，并且使管芯的受力更加均匀，下压螺丝穿过固定平台连接压块。本发明通过调整压块高度使管芯与热沉充分接触，减少焊接空洞，提高焊接牢固度，避免出现无烧结、掉管芯现象。

技术领域

本发明涉及一种提高小功率半导体激光器COS合金质量的烧结夹具及烧结方法，属于半导体激光器技术领域。

背景技术

随着社会的进步和科技的发展，半导体激光器的地位越来越突出，应用越来越广泛。特别是半导体激光器具有波长范围宽、体积小、重量轻、寿命长等诸多优势，已被广泛的应用在照明、投影、医疗、军事及科研等领域。但由于半导体激光器的管芯体积小、功率高，使激光器散热比较慢。因此半导体激光器的散热性能成为影响半导体激光器寿命和稳定性的关键因素，也是半导体激光器领域的重要研究方向之一。半导体激光器的散热需要通过热沉对管芯进行散热，这就要求热沉与管芯的连接需满足连接牢固、抗疲劳性强、热导率高、阻值低等要求，而采用管芯烧结在热沉上正是解决该问题的方法之一。

现有小功率半导体激光器普遍采用将管芯放置到蒸完铟的热沉上，待一片热沉装满管芯后再放入合金炉等烧结设备内合金。由于合金时没有施加压力，铟焊料熔化时具有一定的流动性，会造成管芯与热沉间出现烧结空洞，还可能会导致管芯位置偏移，使得发光位置和方向产生偏转，降低激光器的寿命和可靠性。同时在中转过程中受外力影响，部分管芯与热沉间出现松动，在无外力情况下，可能出现无烧结、掉管芯情况，影响半导体激光器的后续使用。

中国专利文件CN105958315A公开了一种半导体激光器多管芯分别加压烧结夹具及其烧结方法，包括底座、固定块、挡片及压块，底座的纵截面为梯形结构，固定块通过螺纹或焊接固定于底座的斜坡面上；固定块上开个以上凹槽，每个凹槽与底座的斜坡面相接触且内设卡槽，挡片顺着底座的斜坡面适配设置在凹槽内，并通过卡槽固定，每个凹槽对应一个压块。本发明结构简单、操作方便、成本低，可以放在氮气的保护中烧结，防止高温烧结时，焊料氧化。该夹具通过压块来压紧管芯，但压块的重量不易调整，压力大小不易把握，压块过重可能会压坏管芯。

有鉴于此，设置一种方便调节压力、使用便捷的提高小功率半导体激光器COS合金质量的烧结夹具是十分有必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种提高小功率半导体激光器COS合金质量的烧结夹具，通过调整压块高度使管芯与热沉充分接触，减少焊接空洞，提高焊接牢固度，避免出现无烧结、掉管芯现象。

本发明还提供上述一种提高小功率半导体激光器COS合金质量的烧结夹具的烧结方法。

本发明的技术方案如下：

一种提高小功率半导体激光器COS合金质量的烧结夹具，包括底座、压块、下压螺丝和固定平台，所述底座上设置卡槽，所述固定平台通过固定柱固定于底座上卡槽所在面，压块通过定位柱活动设置于卡槽上方，方便压块高度调整，定位柱外侧套装弹簧，通过弹簧对压块产生向上的弹力，保证管芯不会受到过大外力冲击而受损，并且使管芯的受力更加均匀，下压螺丝穿过固定平台连接压块。

优选的，底座为长方体，卡槽设置于底座上表面的长边侧。方便取放热沉。

优选的，底座与固定平台形状一致。

优选的，卡槽横截面形状与热沉的横截面形状一致，方便放置热沉。

优选的，压块四角上分别设置定位穿孔，定位穿孔直径大于定位柱直径，定位穿孔直径小于弹簧直径，保证定位柱在压块内灵活运动，同时避免弹簧穿过压块，影响使用。