CN106353073A - 一种激光器封装过程中波长筛选装置及其筛选方法 - Google Patents

Abstract

一种激光器封装过程中波长筛选装置及其筛选方法，该装置，包括底座、载物台、水平移动机构、支架、调节支座、扎测针杆和弹簧针；水平移动机构、调节支座和支架均设置在底座上；扎测针杆安装在调节支座上，弹簧针连接在扎测针杆上；载物台设置在水平移动机构上，载物台上设置有压片；支架上设置有电子显微镜。将载物台和弹簧针分别与综合参数测试仪的正负极连接，将电子显微镜与显示器连接；将激光器芯片半成品固定在载物台上；使一个待测芯片半成品处于弹簧针的针尖的扎测方向上，弹簧针与待测芯片半成品接触，测得单颗待测芯片半成品的准确波长。本发明操作简单，扎测准确，分类准确，解决封装初期波长筛选不准确的问题。

Description

一种激光器封装过程中波长筛选装置及其筛选方法

技术领域

本发明涉及一种用于激光器封装过程中筛选激光波长的装置及方法，属于半导体激光封装技术领域。

背景技术

半导体激光器应用过程中，同一激光器应用方向不同时对其激射波长和光谱特征有不同要求；为了满足市场应用要求，目前行业内普遍对激光波长通过综合参数测试仪进行筛选分类，分类的方法有封装后成品波长分类、巴条分类、外延片波长分类。

中国专利文献CN104568386A提供了一种激光波长筛选方法及其装置，包括如下步骤：激光器波长调谐模块驱动待测激光器进行激光调制波长扫描；在气室中充满标准气，利用标准气吸收透过气室的激光；激光器波长采集模块接收并采集从气室输出的激光的光强；激光器波长筛选模块根据采集到的激光光强，通过相应算法计算出待测激光器的中心波长。该方法应用于成品半导体激光器波长检测筛选，但大规模生产中波长的良率控制力度较弱。

CN105203305A公开一种半导体激光器无损波长分类筛选方法，通过电致发光初检及工艺片整片扫描光荧光谱复检的方法，可有效筛选不同波长范围的半导体激光器外延片。但该发明只能实现外延片波长范围的大致分类，而封装应用时需要将外延片切割成单粒封装，所以该方法对单粒激光波长的分类准确性略差。

CN101515701B公开了一种半导体激光器波长筛选装置，包括：支柱、座板、滑管、内滑管、调节帽、第一螺母、悬臂梁、第二螺母、导向管、测头和测台，支柱固定在座板上，支柱的一端与座板螺纹连接，滑管与座板固定连接，滑管与内滑管通过螺丝固定连接，内滑管与第一螺母螺纹连接，调节帽与第一螺母螺纹连接，悬臂梁与第一螺母、内滑管接触式连接，第二螺母和导向管螺纹连接，测头与导向管弹性连接，测台与座板通过螺丝固定连接。该装置虽然可完成脉冲或低占空比的不同波长的巴条测试，解决了封装后才可挑选波长的弊病，但未给出激光尺寸很小时的巴条准确定位解决方法，且一次只能测试单只热沉和管芯固晶后的半成品的波长，对于测试封装前期半成品的效率略低。

综上所述，以上现有技术存在不能在大批量生产激光器封装过程的初期准确筛选波长的缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种激光器封装过程中波长筛选装置，以解决封装初期波长筛选不准确的问题，提高成品率和生产效率。同时，提供一种该装置对激光器波长的筛选方法。

本发明的激光器封装过程中波长筛选装置，采用以下技术解决方案：

该波长筛选装置，包括底座、载物台、水平移动机构、支架、调节支座、扎测针杆和弹簧针；水平移动机构、调节支座和支架均设置在底座上；扎测针杆安装在调节支座上，弹簧针连接在扎测针杆上；载物台设置在水平移动机构上，载物台上设置有压片；支架上设置有电子显微镜。

所述载物台的上平面倾斜，与水平面之间夹角为0度-90度。

所述调节支座为弹簧模块，该弹性模块是在一支座上设置有调节螺钉，调节螺钉上套装有弹簧。

所述水平移动机构，包括移动平台、纵向移动机构和横向移动机构，移动平台连接在纵向移动机构上，纵向移动机构设置在横向移动机构上。横向移动机构带动纵向移动机构横向移动，纵向移动机构带动移动平台纵向移动，从而实现移动平台的水平移动。纵向移动机构和横向移动机构可以采用丝杠螺母传动机构，在丝杠上设置调节旋钮。

所述弹簧针的轴线与载物台上平面呈垂直状态，误差小于10度。

所述弹簧针的弹力小于0.5N。

上述装置在激光器封装过程中进行波长筛选的方法，包括以下步骤：

(1)将载物台和弹簧针分别与综合参数测试仪的正负极连接，将电子显微镜与显示器连接；

(2)通过调节支座调节扎测针杆的高度，使弹簧针处于载物台正上方，但不与载物台接触；

(3)移动支架，使其上的电子显微镜观察到的弹簧针的针尖能够清晰显示在与电子显微镜相连的显示器上；

(4)通过压片将至少一个激光器芯片半成品固定在载物台上；

(5)通过水平移动机构，调整载物台的位置，使一个待测芯片半成品处于弹簧针的针尖的扎测方向上；

(6)通过调节支座使扎测针杆和弹簧针下移，使弹簧针与扎测方向上的待测芯片半成品接触；

(7)打开综合参数测试仪总开关，设定电流和电压，测得单颗待测芯片半成品的准确波长；

(8)保持综合参数测试仪打开的状态，重复以上步骤(5)和步骤(6)，完成载物台上的所有样品的测试。

本发明操作简单，可以一次装配并测试多个热沉和管芯粘接后的半成品，扎测准确，分类准确，扎测分类后再根据用户需求继续后端封装，解决封装初期波长筛选不准确的问题，大大地提高了成品率和生产效率，有效降低了制作成本。

附图说明

图1为本发明激光器封装过程中波长筛选装置的结构示意图。

图中：1、底座，2、横向移动机构，3、移动平台，4、载物台，5、压片，6、支架，7、电子显微镜，8、显示器，9、扎测针杆，10、调节螺钉，11、弹簧模块，12、弹簧针，13、纵向移动机构。

具体实施方式

如图1所示，本发明的激光器封装过程中波长筛选装置，包括底座1、水平移动机构、支架6、电子显微镜7、调节支座、扎测针杆9和弹簧针12。

调节支座、水平移动机构和支架6均安装在底座1上。调节支座采用弹簧模块11，扎测针杆9通过调节螺钉10连接在弹簧模块11上，弹簧模块11中的弹簧穿在调节螺钉10上，扎测针杆9处于该弹簧与调节螺钉10头部之间，转动调节螺钉10，扎测针杆9在弹簧的弹力作用下可调节高度并固定住。弹簧针12连接在扎测针杆9的末端。载物台4固定在水平移动机构上，载物台4为散热良好的材料制成，其上面为与水平面有一定角度的斜面。载物台4上通过螺钉固定有用于测试产品定位的压片5。

所述水平移动机构，包括移动平台3、纵向移动机构13和横向移动机构2，移动平台3连接在纵向移动机构13上，纵向移动机构13设置在横向移动机构2上。横向移动机构2带动纵向移动机构13横向移动，纵向移动机构13带动移动平台3纵向移动，从而实现移动平台的水平移动。纵向移动机构13和横向移动机构2可以采用丝杠螺母传动机构，在丝杠上设置调节旋钮(图中未画出)。

支架6位于移动平台3的后方，支架6上固定有电子显微镜6，电子显微镜6与显示器8连接。弹簧针12按照一定角度固定在扎测针杆9的末端，弹簧针12与载物台4呈垂直状态，误差为10度，也就是弹簧针12与载物台4所成角度为90±10度，弹簧针12材质为氧化铜表层镀金，弹力小于0.5N。

上述装置可以一次装配并测试多个热沉和管芯粘接后的半成品，扎测分类后再根据用户需求继续后端封装，大大地提高了成品率和生产效率。

将载物台4和弹簧针12分别与综合参数测试仪的正负极连接，将热沉和芯片粘接后的激光器芯片半成品通过压片5固定在载物台4上，调节支架6，在显示器8中能清晰出现扎测针12的图像，通过转动纵向移动机构13和横向移动机构2上的调节旋钮，使待测芯片置于弹簧针12下方，转动调节螺钉10，使弹簧针12与管芯接触导通电路，打开综合参数测试仪即测得该粒准确波长。具体操作过程如下：

(1)将载物台4和弹簧针12分别与综合参数测试仪的正负极连接，将电子显微镜6与显示器8连接；

(2)转动调节螺钉10，调节扎测针杆9的高度，使弹簧针12处于载物台4正上方，但不与载物台4接触；

(3)调整支架6，使其上的电子显微镜7观察到的弹簧针12针尖能够清晰显示在与电子显微镜7相连的显示器8内；

(4)将多个热沉和芯片粘接后的激光器芯片半成品通过压片5固定在载物台4上；

(5)通过转动纵向移动机构13和横向移动机构2上的调节旋钮(带动丝杠转动)，使移动平台3前后左右移动，改变移动平台3上载物台4的位置，使一颗待测芯片半成品处于弹簧针12的针尖的扎测方向上；

(6)转动调节螺钉10，使扎测针杆9和弹簧针12下移，弹簧针12与扎测方向上的待测芯片半成品接触；

(7)打开综合参数测试仪总开关，按照需求设定电流和电压，测得单颗待测芯片半成品的准确波长；

(8)保持综合参数测试仪打开的状态，重复以上步骤(5)和步骤(6)，可以快速完成载物台4上的所有样品的测试。

本发明可以应用于半导体激光器封装前期热沉与芯片固晶后的波长筛选，待波长筛选分档后再根据具体客户要求，将不同档位的波长进行后段封装,实际使用过程中热沉与管芯的封装电极方式不同时，可以通过调节与综合参数测试仪的接线方式实现测试。

Claims (7)

1.一种激光器封装过程中波长筛选装置，包括底座、载物台、水平移动机构、支架、调节支座、扎测针杆和弹簧针；其特征是：水平移动机构、调节支座和支架均设置在底座上；扎测针杆安装在调节支座上，弹簧针连接在扎测针杆上；载物台设置在水平移动机构上，载物台上设置有压片；支架上设置有电子显微镜。

2.根据权利要求1所述的激光器封装过程中波长筛选装置，其特征是，所述载物台的上平面倾斜，与水平面之间夹角为0度-90度。

3.根据权利要求1所述的激光器封装过程中波长筛选装置，其特征是，所述调节支座为弹簧模块，该弹性模块是在一支座上设置有调节螺钉，调节螺钉上套装有弹簧。

4.根据权利要求1所述的激光器封装过程中波长筛选装置，其特征是，所述水平移动机构，包括移动平台、纵向移动机构和横向移动机构，移动平台连接在纵向移动机构上，纵向移动机构设置在横向移动机构上。

5.根据权利要求1所述的激光器封装过程中波长筛选装置，其特征是，所述弹簧针的轴线与载物台上平面呈垂直状态，误差小于10度。

6.根据权利要求1所述的激光器封装过程中波长筛选装置，其特征是，所述弹簧针的弹力小于0.5N。

7.一种权利要求1所述激光器封装过程中波长筛选装置进行波长筛选的方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）将载物台和弹簧针分别与综合参数测试仪的正负极连接，将电子显微镜与显示器连接；

（2）通过调节支座调节扎测针杆的高度，使弹簧针处于载物台正上方，但不与载物台接触；

（3）移动支架，使其上的电子显微镜观察到的弹簧针的针尖能够清晰显示在与电子显微镜相连的显示器内；

（4）通过压片将至少一个激光器芯片半成品固定在载物台上；

（5）通过水平移动机构，调整载物台的位置，使一个待测芯片半成品处于弹簧针的针尖的扎测方向上；

（6）通过调节支座使扎测针杆和弹簧针下移，使弹簧针与扎测方向上的待测芯片半成品接触；

（7）打开综合参数测试仪总开关，设定电流和电压，测得单颗待测芯片半成品的准确波长；

（8）保持综合参数测试仪打开的状态，重复以上步骤（5）和步骤（6），完成载物台上的所有样品的测试。