專利名稱：微通道疊層激光器封裝定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體光電設(shè)備封裝設(shè)備，尤其是一種微通道疊層激光器封裝定 位裝置。
背景技術(shù)：
大功率半導(dǎo)體激光器在固體激光器泵浦、激光加工、激光醫(yī)療、激光顯示以及軍事 應(yīng)用等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用，特別是在固體激光器泵浦應(yīng)用中，以其體積小，重量 輕，效率和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)倍受青睞。在近十年內(nèi)，隨著大功率半導(dǎo)體激光器芯片結(jié)構(gòu)的進(jìn) 一步優(yōu)化及其在工業(yè)加工、軍事等領(lǐng)域的需求的增長，輸出功率為數(shù)千瓦甚至上萬瓦的激 光巴條線陣、疊陣等不同封裝形式的設(shè)計和裝配難度更為突出。
在實際應(yīng)用中，要求半導(dǎo)體激光器能夠穩(wěn)定、可靠工作，疊層封裝工藝對激光器可 靠性起著極其重要的作用。激光器封裝過程包含封裝裝配，檢驗和調(diào)整等步驟。目前，疊層 封裝一般仍采用手工完成，其通用工具少、裝配過程復(fù)雜、定位精度低等普遍成為制約封裝 效率和可靠性提高的一系列不利因素。
上述裝配過程的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾方面①尚未形成專用的裝配夾具，裝配 過程人為影響因素較多，因此裝配不一致現(xiàn)象嚴(yán)重，影響產(chǎn)品的品質(zhì)；②裝配后，疊層的指 向角度和俯仰角度不便于調(diào)整，如果需要做調(diào)整，則只能拆卸夾具然后定位，影響裝配效率 和精度，同時可能帶來微通道單元損傷等其它潛在危害，進(jìn)而導(dǎo)致疊層激光器失效。以上問 題嚴(yán)重影響了疊層激光器封裝的精度、效率及可靠性。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種在微通道疊層激光器封裝過程中，能夠集裝 配、檢驗與微調(diào)過程于一體的微通道疊層激光器封裝定位裝置。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種微通道疊層激光器封裝 定位裝置，包括基座和固定微通道單元的定位裝置，其特征在于還包括羅盤和調(diào)節(jié)裝置， 所述羅盤為中心開孔且可旋轉(zhuǎn)的圓形結(jié)構(gòu)，周邊均布有圓孔，通過鎖緊螺絲固定于基座的 一側(cè)；所述的定位裝置包括底部定位件、頂部定位件、后定位板、前定位板、升降桿以及升降 裝置底面，所述頂部定位件與后定位板頂部鉸接配合，所述后定位板和前定位板并排固定 于“L”型的底部定位件的底面上，所述底部定位件底部圓孔與升降桿嵌套配合，所述升降桿 固定于升降裝置底面上，所述升降裝置底面一端固定于所述羅盤上；所述的調(diào)節(jié)裝置包括 左右調(diào)節(jié)螺釘、前后調(diào)節(jié)螺釘、俯仰調(diào)節(jié)螺釘和升降螺釘，所述左右調(diào)節(jié)螺釘與底部定位件 側(cè)面配合，所述前后調(diào)節(jié)螺釘與后定位板和前定位板配合，所述俯仰調(diào)節(jié)螺釘與頂部定位 件配合，所述升降螺釘與升降裝置底面配合。
所述基座為方形基座，所述方形基座與所述羅盤配合的一側(cè)均布有螺栓孔。這樣 可以配合不同大小羅盤安裝在不同的位置，增加了整個裝置的通用性。
所述前定位板和后定位板一側(cè)中部設(shè)置低彈性的絕緣定位條。此絕緣定位條一般為橡膠制品，防止微通道單元與前定位板和后定位板接觸后，產(chǎn)生漏電，也避免了微通道單 元在裝配和拆卸過程中產(chǎn)生磨損。
所述調(diào)節(jié)裝置的頭部為低彈性絕緣材料。這種低彈性絕緣材料與微通道單元接 觸，避免了調(diào)整過程中損壞微通道單元表面。
所述絕緣定位條和低彈性絕緣材料為尼龍或有機(jī)塑料。
所述定位裝置做了絕緣處理，其表面電阻值不低于200ΜΩ。這樣防止在加電測試 過程中出現(xiàn)微通道單元接觸定位裝置，產(chǎn)生短路等問題，影響后續(xù)的檢驗和微調(diào)效果，使封 裝可靠性更高。
所述絕緣處理為表面氧化或表面油漆。
本發(fā)明是集微通道疊層激光器裝配、檢驗與微調(diào)過程于一體的封裝定位裝置，對 激光器裝配完成后，在檢驗過程中進(jìn)行微調(diào)，利用左右調(diào)節(jié)螺釘、前后調(diào)節(jié)螺釘檢驗激光器 發(fā)出光斑的效果，能夠解決疊層激光器水平偏移和水平指向問題，還可以利用俯仰調(diào)節(jié)螺 釘，解決俯仰指向性問題。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于①將裝配、檢驗和微調(diào)過程在該裝置 中一并考慮，優(yōu)化了工序，提高了裝配效率；②將傳統(tǒng)意義的手動裝配過程結(jié)合輔助定位裝 置進(jìn)行完善，便于提高裝配一致性；③在裝配過程中采用絕緣定位條定位，結(jié)合裝配完成后 定位螺釘對位的雙重定位方法，提高了定位精度；④絕緣定位條在材質(zhì)選擇上，兼顧了便于 調(diào)整和便于檢驗的兩方面的因素，同時減少了微通道單元損傷的可能性；⑤采用可旋轉(zhuǎn)羅 盤的設(shè)計思路，使得裝配過程和檢驗過程更為方便；⑥本裝置通過調(diào)節(jié)升降桿長度，以滿足 能夠滿足不同數(shù)量的微通道單元裝配需要，增加了裝置的通用性。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖面圖； 圖2是本發(fā)明的左視圖；圖3是底部定位件的三維視圖； 圖4是升降裝置底面和升降桿的三維視圖； 圖5是頂部定位件的三維視圖； 圖6是后定位板的主視圖； 圖7是前定位板的主視圖；圖8是微通道疊層激光器裝配到本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖； 圖9是微通道單元的微調(diào)示意圖； 圖10是微通道疊層激光器正常時的光場原理圖； 圖11是微通道疊層激光器偏移時的光場原理圖； 圖12是圖10形成的光斑示意圖； 圖13是微通道單元水平方向偏移的光斑示意圖； 圖14是微通道單元仰視偏移的光斑示意圖； 圖15是微通道單元俯視偏移的光斑示意圖；其中，1、方形基座，2、底部定位件，3、左右調(diào)節(jié)螺釘，4、俯仰調(diào)節(jié)螺釘，5、頂部定位件，6、后定位板，7、升降桿，8、升降裝置底面，9、升降螺絲，10、鎖緊螺絲，11、羅盤，12、前定位 板，13、前后調(diào)節(jié)螺釘，14、絕緣定位條，15、微通道單元，16、正電極底座，17、負(fù)電極底座。
具體實施方式
從附圖1-7中可以看出，本發(fā)明具體涉及一種微通道疊層激光器封裝定位裝置， 包括基座和固定微通道單元的定位裝置，其特征在于還包括羅盤11和調(diào)節(jié)裝置，所述羅 盤11為中心開孔且可旋轉(zhuǎn)的圓形結(jié)構(gòu)，周邊均布有圓孔，通過鎖緊螺絲10固定于基座的一 側(cè)；所述的定位裝置包括底部定位件2、頂部定位件5、后定位板6、前定位板12、升降桿7以 及升降裝置底面8，所述頂部定位件5與后定位板6頂部鉸接配合，所述后定位板6和前定 位板12并排固定于“L”型的底部定位件2的底面上，所述底部定位件2底部圓孔與升降桿 7嵌套配合，所述升降桿7固定于升降裝置底面8上，所述升降裝置底面8 一端固定于所述 羅盤11上；所述的調(diào)節(jié)裝置包括左右調(diào)節(jié)螺釘3、前后調(diào)節(jié)螺釘13、俯仰調(diào)節(jié)螺釘4和升降 螺釘9，所述左右調(diào)節(jié)螺釘3與底部定位件2側(cè)面配合，所述前后調(diào)節(jié)螺釘13與后定位板6 和前定位板12配合，所述俯仰調(diào)節(jié)螺釘4與頂部定位件5配合，所述升降螺釘9與升降裝 置底面8配合。
所述基座為方形基座1，所述方形基座1與所述羅盤11配合的一側(cè)均布有螺栓孔。
所述前定位板12和后定位板6 —側(cè)中部設(shè)置低彈性的絕緣定位條7。
所述調(diào)節(jié)裝置的頭部為低彈性絕緣材料。
所述絕緣定位條7和低彈性絕緣材料為尼龍或有機(jī)塑料。
所述定位裝置做了絕緣處理，其表面電阻值不低于200ΜΩ。
所述絕緣處理為表面氧化或表面油漆。
本發(fā)明是集裝配、檢驗與微調(diào)過程于一體微通道疊層激光器封裝定位裝置，結(jié)合 附圖對整個過程如下說明。
裝配過程首先在方形基座1側(cè)面用緊鎖螺母10固定安裝具有升降裝置底面8的 羅盤11，羅盤11可繞鎖緊螺母10轉(zhuǎn)動，然后將兩個升降桿7并列安裝到升降裝置底面8 上，接著將底部定位件2通過底面兩通孔穿到升降桿7上，最后調(diào)整升降螺絲9到合適的位 置；此時，可將正電極底座16安裝到附圖8中所示位置，同時在其側(cè)面安裝配有絕緣定位條 14的前定位板12和后定位板6，然后依次將微通道單元15疊加到升降桿7上，最上面安裝 負(fù)電極底座17，最后將頂部定位件2緊鎖到確定位置，這樣即可完成微通道疊層激光器的 裝配工作。
檢驗和微調(diào)過程這個過程是采用顯微鏡檢驗各微通道單元11的對齊情況，根據(jù) 附圖9可知，通過左右調(diào)節(jié)螺釘3、前后調(diào)節(jié)螺釘13和俯仰調(diào)節(jié)螺釘4可以解決微通道單 元15的水平偏移、水平指向和俯仰指向問題，同時調(diào)整的過程可配合加電檢驗過程一并進(jìn) 行。當(dāng)微通道單元15排列效果好，沒有發(fā)生偏移時，這時形成的光場是均勻的，光束的質(zhì)量 能夠滿足使用要求，從附圖10可以看出，此時的光場產(chǎn)生的光斑也是均勻分布的，如附圖 12所示；當(dāng)微通道單元15發(fā)生偏移時，則光場中的光線會發(fā)生交叉，使光場雜亂，光照強(qiáng)度 減弱，如附圖11所示，若微通道單元15發(fā)生水平方向的偏移時，其產(chǎn)生的光斑如附圖13所 示，此時可調(diào)節(jié)左右調(diào)節(jié)螺釘3和前后調(diào)節(jié)螺釘13，觀察光斑排列均勻時，則可以認(rèn)為達(dá)到 微調(diào)要求；同理，當(dāng)微通道單元15發(fā)生俯仰方向的偏移時，則會造成光斑的分離(附圖14)和交疊(附圖15)，可調(diào)節(jié)俯仰調(diào)節(jié)螺釘4，使排列滿足要求。
權(quán)利要求
1.一種微通道疊層激光器封裝定位裝置，包括基座和固定微通道單元的定位裝置，其 特征在于還包括羅盤(11)和調(diào)節(jié)裝置，所述羅盤(11)為中心開孔且可旋轉(zhuǎn)的圓形結(jié)構(gòu)， 周邊均布有圓孔，通過鎖緊螺絲(10)固定于基座的一側(cè)；所述的定位裝置包括底部定位件(2)、頂部定位件(5)、后定位板(6)、前定位板(12)、 升降桿(7)以及升降裝置底面(8)，所述頂部定位件(5)與后定位板(6)頂部鉸接配合，所述 后定位板(6)和前定位板(12)并排固定于“L”型的底部定位件(2)的底面上，所述底部定 位件(2)底部圓孔與升降桿(7)嵌套配合，所述升降桿(7)固定于升降裝置底面(8)上，所 述升降裝置底面(8)—端固定于所述羅盤(11)上；所述的調(diào)節(jié)裝置包括左右調(diào)節(jié)螺釘(3)、前后調(diào)節(jié)螺釘(13)、俯仰調(diào)節(jié)螺釘(4)和升降 螺釘(9)，所述左右調(diào)節(jié)螺釘(3)與底部定位件(2)側(cè)面配合，所述前后調(diào)節(jié)螺釘(13)與后 定位板(6)和前定位板(12)配合，所述俯仰調(diào)節(jié)螺釘(4)與頂部定位件(5)配合，所述升降 螺釘(9 )與升降裝置底面(8 )配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道疊層激光器封裝定位裝置，其特征在于所述基座為方 形基座(1)，所述方形基座(1)與所述羅盤(11)配合的一側(cè)均布有螺栓孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道疊層激光器封裝定位裝置，其特征在于所述前定位板 (12)和后定位板(6)—側(cè)中部設(shè)置低彈性的絕緣定位條(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道疊層激光器封裝定位裝置，其特征在于所述調(diào)節(jié)裝置 的頭部為低彈性絕緣材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的微通道疊層激光器封裝定位裝置，其特征在于所述絕緣 定位條(7)和低彈性絕緣材料為尼龍或有機(jī)塑料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道疊層激光器封裝定位裝置，其特征在于所述定位裝置 做了絕緣處理，其表面電阻值不低于200ΜΩ。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微通道疊層激光器封裝定位裝置，其特征在于所述絕緣處理 為表面氧化或表面油漆。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微通道疊層激光器封裝定位裝置，包括方形基座和固定微通道單元的定位裝置，還包括羅盤和調(diào)節(jié)裝置，羅盤為中心開孔且可旋轉(zhuǎn)的圓形結(jié)構(gòu)，周邊均布有圓孔，通過鎖緊螺絲固定于基座的一側(cè)，定位裝置包括底部定位件、頂部定位件、后定位板、前定位板、升降桿以及升降裝置底面，頂部定位件與后定位板頂部鉸接配合，后定位板和前定位板并排固定于“L”型的底部定位件的底面上，底部定位件底部圓孔與升降桿嵌套配合，升降桿固定于升降裝置底面上，升降裝置底面一端固定于所述羅盤上。本發(fā)明是集合微通道疊層激光器裝配、檢驗與微調(diào)過程于一體，使整個過程簡單易行，提高了裝配精度，改善了其光束指向性。
文檔編號H01S5/022GK102035133SQ20101055125
公開日2011年4月27日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者任浩, 徐會武, 王偉, 閆立華, 陳宏泰 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第十三研究所