本實用新型涉及一種半導體激光芯片腔面鍍膜夾具。

背景技術：

大功率半導體激光器具有全固態(tài)、體積小、重量輕、長壽命、高效率、可靠性高、以及金屬對半導體激光吸收高等優(yōu)點，因而被廣泛應用于固體激光器的泵浦源、激光加工、激光切割、精密探測和測量、通信與信息處理、醫(yī)療和美容、軍事等各方面，并在許多領域引起了革命性的突破，市場需求量及發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

諧振腔解理面是半導體激光器的重要組成部分，它對于器件的可靠性有著重要的影響。通常GaAs激光器其自然解理面的反射率約為32％，并不理想而且自然解理面在空氣中容易氧化和遭受周圍環(huán)境污染，影響激光器性能特別是高功率半導體的壽命。而對激光器腔面鍍膜已是半導體激光器制程中能夠有效的提高性能參數(shù)的重要工藝，使其進一步提高輸出功率，降低閾值電流，有效地保護腔面。

由于激光器芯片尺寸很小，在其腔面鍍膜工藝中通常采取解理條的形式；半導體材料本身很脆弱，容易折斷，或芯片夾持不牢滑動或掉落，會造成破損；一次鍍膜需裝載多個解理條，需保證其鍍膜層的均勻性使其解理面處于同一水平，為解決這些問題在鍍膜工藝中通常需要有一個專用工具來夾持解理條，這種夾具稱為鍍膜架，因此鍍膜夾具的設計加工及其重要。

目前，常規(guī)的鍍膜夾具主要存在以下問題：

1.夾具構造復雜，不利于加工和使用后的清洗、維護,導致精度下降快，使用壽命減短。

2.目前較多夾具只能單面鍍膜，雙面鍍膜需兩次拆卸、裝配，反復操作對芯片損傷較大，固定區(qū)域角度大造成陰影；

3.芯片結構復雜，容差小，對人員技能要求高，操作過程中如疊放不順利極易造成腔面污染或損傷，導致工作效率、成品率低，損傷產品；

4.個別夾具結構設計不合理、芯片夾持不牢滑動或掉落，會造成破損；

5.夾具結構復雜，部件多，對夾具精度要求高，加工成品率低，加工成本高；

6.夾具裝配件多，存放芯片位置少，一次鍍膜量少，生產成本高；夾具結構復雜，不易清潔，鍍膜過程中易污染芯片端面。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提出一種新的半導體激光芯片腔面鍍膜夾具，夾持穩(wěn)定，結構簡明，操作方便，易加工、可大批量鍍膜，有效改善鍍膜質量。

本實用新型的技術方案如下：

該半導體激光芯片腔面鍍膜夾具包括平板U型框組件和位于U型開口端的堵頭組件，在平板U型框組件和堵頭組件合圍形成的平面閉合區(qū)域內，若干個巴條自U型閉合端向U型開口端依次堆疊排列；所述平板U型框組件具體主要由沿豎直方向依次堆疊、相對固定的U型上板、U型中板和下板組成；所述下板為U型，與U型上板、U型中板開口方向一致，或者所述下板為閉環(huán)型，下板中部的條孔與U型上板、U型中板貫通；U型中板的內側寬度大于下板和U型上板的內側寬度，使得若干巴條的兩端側腔部位恰好承托于下板留出的軌面上、并被U型上板留出的軌面壓蓋、同時由U型中板在水平方向限位，所述堵頭組件自U型開口端向U型閉合端對所述若干個巴條施加頂緊的壓力。

在以上方案的基礎上，本實用新型還進一步作了如下優(yōu)化：

在所述平面閉合區(qū)域內，所述若干個巴條的兩端分別設置有墊塊。這樣，疊巴的兩端不直接與平板U型框組件和堵頭組件接觸。

若干個巴條中，位于兩端的1-3個巴條為spacer bar，其余的主體巴條為spacer bar與待鍍膜bar間隔放置。

下板和U型上板的內側接觸面具有傾斜結構，以保證靠近U型閉合端的巴條的腔面不被遮擋。

堵頭組件具體包括頂絲和頂絲固定塊，頂絲固定塊與平板U型框組件的U型開口端固定連接，頂絲穿過頂絲固定塊施加對所述若干個巴條頂緊的壓力。

U型中板的開口端延伸超出下板和U型上板；所述頂絲固定塊為工字型結構或T型結構，與U型中板的延伸部通過螺釘連接固定。

U型上板、U型中板和下板通過豎直方向貫穿的螺釘連接固定。

另外，還可以將若干巴條分組，每一組置于一個框架結構的裝填模組內，巴條的兩端側腔部位通過裝填模組的框架間接承托于下板留出的軌面上，使巴條側腔與夾具零接觸。

本實用新型具有以下技術效果：

1、夾具構件簡單、利于加工，可加工至較高精度；可重復使用，可靠性高。

2、能夠可靠夾持固定，正反端面同時鍍膜。

3、鍍膜窗口的遮擋面積減小。

4、采用本實用新型，能有效減少激光器巴條制作工藝步驟，提高生產效率。可一次性安裝數(shù)量70多個半導體激光器bar條。

附圖說明

圖1為本實用新型夾具裝配后的示意圖。

圖2為本實用新型中核心部件的拆分示意圖(未裝填巴條)。

圖3為圖2的平面視圖。

圖4為圖2的側面視圖。

圖5為本實用新型中核心部件的拆分示意圖(U型中板裝填有巴條)。

圖6為圖1所示結構尚未將堵頭組件裝配完成的示意圖。

附圖標號說明：

1-平板U型框組件；101-U型上板；102-U型中板；103-閉環(huán)型下板；2-不銹鋼墊塊；3-巴條；4-頂絲固定塊；401-頂絲穿過頂絲固定塊的位置；1030-閉環(huán)型下板上設置的與頂絲外徑相適配的通槽。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，該鍍膜夾具包括平板U型框組件1和位于U型開口端的堵頭組件(圖中僅示出了其中的頂絲固定塊4)，在平板U型框組件和堵頭組件合圍形成的平面閉合區(qū)域內，若干個巴條3及其兩端設置的不銹鋼墊塊2自U型閉合端向U型開口端依次堆疊排列。

平板U型框組件具體主要由沿豎直方向依次堆疊、通過螺釘貫通連接固定的U型上板101、U型中板102和閉環(huán)型下板103組成，其中U型中板102的內側寬度大于閉環(huán)型下板103和U型上板101的內側寬度，其中，使得若干巴條的兩端側腔部位恰好承托于閉環(huán)型下板留出的軌面上、并被U型上板留出的軌面壓蓋、同時由U型中板在水平方向限位。U型中板的開口端延伸超出閉環(huán)型下板和U型上板；頂絲固定塊為工字型結構，與U型中板的延伸部通過螺釘連接固定，堵頭組件的頂絲自U型開口端向U型閉合端對所述若干個巴條施加頂緊的壓力。

這里，下板優(yōu)選閉環(huán)型，主要是考慮到在鍍膜工藝的具體情況：在真空腔室內，濺射靶材置于真空腔室的底部，裝滿激光芯片的鍍膜夾具置于濺射靶材的正上方，夾具的上方會設置石英燈，用于加熱芯片。為了避免石英燈被濺射，所以下板沒有采用U型，而是采用閉環(huán)型，兼作石英燈與濺射靶材之間的屏障。

因此，即便下板也采用U型，也建議在U型開口端由一定寬度的橫板封堵成矩形方框狀，還能夠承托墊塊的一部分區(qū)域，以防止墊塊與堵頭組件之間留有縫隙，使濺射物質穿過該縫隙沉積在芯片上方的石英燈上，影響石英燈的加熱效果和使用壽命。

由于本實施例中頂絲的直徑大于U型中板的厚度，因此，下板對應于U型開口端處還設置有與頂絲外徑相適配的通槽，從而保證頂絲可靠安裝。

在若干個巴條中，位于兩端的1-3個巴條為spacer bar，其余的主體巴條為spacer bar與待鍍膜bar間隔放置。

閉環(huán)型下板和U型上板的內側接觸面具有傾斜結構，以保證靠近U型閉合端的巴條的腔面不被遮擋。

該鍍膜夾具的裝配過程可按照以下步驟進行：

(1)將閉環(huán)型下板和U型中板放于輔助斜坡上，形成凹槽(閉環(huán)型下板留出的軌面)；

(2)用尖頭鑷子夾起不銹鋼墊塊兩側放于凹槽內，用吸筆吸取bar P面右側邊，增透膜(AR面)朝前，高反膜(HR面)朝向操作者，完全放于不銹鋼塊墊塊上；最底部的1-3層放置spacer bar；

(3)用吸筆吸取需鍍膜bar條，AR面朝前，HR面朝向操作者，輕輕的放于spacer bar上；

(4)spacer bar與待鍍膜bar間隔放置，按照順序依次向上疊放；bar條放置完成后，需上面再放置3個spacer bar，再將不銹鋼墊塊放置在上面，bar條放置完成；

(5)將HR面向上放于U型中板上(U型閉合端底面)，安裝U型上板和頂絲固定塊；輕輕抬起輔助斜坡，輕輕抖動，讓所有bar條對齊；

(6)裝好后左手將其固定不動，右手將螺絲釘依次放于螺釘孔內對角擰緊后，從輔助斜坡上取下，裝配完成，進行鍍膜。