專利名稱：半導(dǎo)體激光器下電極鍵合機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本設(shè)計(jì)屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。
迄今，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體激光器件下電極的鍵合基本上還是手工操作，即用攝子夾住激光器管芯，在顯微鏡下與激光器熱沉對(duì)準(zhǔn)，然后放在真空加熱爐中或在空氣中，或在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱鍵合。這種手工操作，難以將管芯與熱沉對(duì)準(zhǔn)達(dá)到微米量級(jí)要求的精度，由于激光器管芯體積甚小，例如一般為600×200×100μm體積的GaAs量子阱材料極易夾損。此外，下電極鍵合用銦作粘合劑，它受熱溶化后易發(fā)生球聚，把管芯托起，致使管芯與熱沉之間接觸不良。因此下電極鍵合質(zhì)量影響著激光器的質(zhì)量和壽命。
本設(shè)計(jì)的目的是采用多維調(diào)節(jié)和吸針轉(zhuǎn)移方法制造出不用手工操作的鍵合機(jī)。
本設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體激光器下電極鍵合機(jī)的主要特征是用螺絲固定在托板(1)上的氧體密封箱(2)中，底部固定有導(dǎo)軌(3)，置放于導(dǎo)軌(3)上的托盤板(4)右端面上有一個(gè)滑動(dòng)拉桿(5)穿過(guò)密封孔固定在(2)的箱壁上，托盤板(4)上并列安裝有加熱器架(6)和激光器管芯托盤架(7)；其上固定有銅熱沉固定架(9)的加熱器(8)置放在加熱器(6)的孔內(nèi)，并將激光器管芯托盤(32)放在托盤架(7)上；四根立柱(19)在密封箱(1)的后部用螺絲固定在托板(1)上，兩維微調(diào)器(24)和上、上微調(diào)器(23)依次疊裝在立柱(19)上平面上，(24)的右方和后面設(shè)有左右微調(diào)旋鈕(20)和前后微調(diào)旋鈕(21)，上下微調(diào)器(23)的右側(cè)有上下微調(diào)旋鈕(22)；通過(guò)四個(gè)調(diào)節(jié)臂固定孔(18)，用螺絲在上下微調(diào)器(23)上平面上固定有平板直角形調(diào)節(jié)臂(17),(17)的垂直方向并延伸到密封箱(2)上平面之上的調(diào)節(jié)臂(17)的前端固定有角度調(diào)節(jié)器及旋鈕(16)、(16)和密封玻璃(26)之間裝有下螺紋管(14)，在帶孔不銹鋼接頭(31)和角度調(diào)節(jié)器(16)之間裝有上螺紋管(13)，穿過(guò)吸針不銹鋼管固定環(huán)(11)和上螺紋管(13)、角度調(diào)節(jié)器(16)、調(diào)節(jié)臂(17)和下螺紋管(14)及螺紋管密封墊(15)的中心固定有一根吸針桿(12)和吸針(10)，其底部尖端正對(duì)著銅熱沉固定架(9)的中心；密封箱(2)壁上有氮?dú)馊霘饪?28)和出氣孔(29)；帶手柄和密封墊的密封玻璃蓋(25)和(27)置于(26)的兩側(cè)；通過(guò)一個(gè)單柱在密封箱前方固定有顯微鏡(30)。
下面配合附圖
進(jìn)一步敘述本設(shè)計(jì)的特征和功能附圖是本設(shè)計(jì)半導(dǎo)體激光器下電極鍵合機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖，也是摘要附圖。
圖中1、托板17、調(diào)節(jié)臂2、氣體密封箱 18、調(diào)節(jié)臂固定孔3、導(dǎo)軌19、立柱4、托盤板 20、左右微調(diào)旋鈕5、滑動(dòng)拉桿21、前后微調(diào)旋鈕6、加熱器架22、上下微調(diào)旋鈕7、激光器管芯托盤架23、上、下微調(diào)器8、加熱器 24、兩維微調(diào)器9、銅熱沉固定架25、密封玻璃10、吸針 26、密封玻璃11、吸針不銹鋼管固定環(huán) 27、密封玻璃12、吸針桿(管) 28、氮?dú)馊霘饪?3、上螺紋管 29、出氣孔14、下螺紋管 30、顯微鏡15、螺紋管密封墊 31、帶孔不銹鋼針頭16、角度調(diào)節(jié)器旋鈕 32、激光器管芯托盤本設(shè)計(jì)中由于(1)采用顯微鏡等光學(xué)系統(tǒng)對(duì)管芯與熱沉之間的幾微米量級(jí)的對(duì)準(zhǔn)精度進(jìn)行檢測(cè)。(2)采用三維調(diào)節(jié)、角度調(diào)節(jié)等方案解決管芯與熱沉在幾微米范圍內(nèi)的對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題。(3)采用氣體吸附攜帶管芯代替人手用攝子夾管芯。(4)采用熱惰性小的加熱器快速升降溫。(5)采用可控壓力系統(tǒng)。因而具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果(1)無(wú)損傷氣體攜帶管芯。
(2)通過(guò)三維調(diào)節(jié)和角度調(diào)節(jié)使管芯與熱沉在幾微米量級(jí)精確對(duì)準(zhǔn)。
(3)壓力控制既使管芯與熱沉接觸好，又使管芯不易破損。
(4)快速升降溫有利于提高激光器鍵合質(zhì)量和鍵效率。
本設(shè)計(jì)是集三維微米量級(jí)精度調(diào)解、角度調(diào)解和快速升降控制(3分鐘從室溫升至170℃,5分鐘從170℃降至40℃)，壓力控制(從1-20克)，氣體攜帶管芯，惰性氣體保護(hù)，光學(xué)系統(tǒng)同時(shí)檢測(cè)于一體的下電極鍵合機(jī)。
權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體激光器下電極鍵合機(jī)，其特征在于用螺絲固定在托板(1)上的氧體密封箱(2)中，底部固定有導(dǎo)軌(3)，置放于導(dǎo)軌(3)上的托盤板(4)右端面上有一個(gè)滑動(dòng)拉桿(5)穿過(guò)密封孔固定在(2)的箱壁上，托盤板(4)上并列安裝有加熱器架(6)和激光器管芯托盤架(7)；其上固定有銅熱沉固定架(9)的加熱器(8)置放在加熱器(6)的孔內(nèi)，并將激光器管芯托盤(32)放在托盤架(7)上；四根立柱(19)在密封箱(1)的后部用螺絲固定在托板(1)上，兩維微調(diào)器(24)和上、上微調(diào)器(23)依次疊裝在立柱(19)上平面上，(24)的右方和后面設(shè)有左右微調(diào)旋鈕(20)和前后微調(diào)旋鈕(21)，上下微調(diào)器(23)的右側(cè)有上下微調(diào)旋鈕(22)；通過(guò)四個(gè)調(diào)節(jié)臂固定孔(18)，用螺絲在上下微調(diào)器(23)上平面上固定有平板直角形調(diào)節(jié)臂(17),(17)的垂直方向并延伸到密封箱(2)上平面之上的調(diào)節(jié)臂(17)的前端固定有角度調(diào)節(jié)器及旋鈕(16)、(16)和密封玻璃(26)之間裝有下螺紋管(14)，在帶孔不銹鋼接頭(31)和角度調(diào)節(jié)器(16)之間裝有上螺紋管(13)，穿過(guò)吸針不銹鋼管固定環(huán)(11)和上螺紋管(13)、角度調(diào)節(jié)器(16)、調(diào)節(jié)臂(17)和下螺紋管(14)及螺紋管密封墊(15)的中心固定有一根吸針桿(管)(12)和吸針(10)，其底部尖端正對(duì)著銅熱沉固定架(9)的中心；密封箱(2)壁上有氮?dú)馊霘饪?28)和出氣孔(29)；帶手柄和密封墊的密封玻璃蓋(25)和(27)置于(26)的兩側(cè)；通過(guò)一個(gè)單柱在密封箱前方固定有顯微鏡(30)。
專利摘要一種半導(dǎo)體激光器下電極鍵合機(jī),屬半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)集三維微米量級(jí)精度調(diào)解、角度調(diào)解、快速升、降溫控制(3分鐘從室溫升到170℃,5分鐘從170℃降至40℃)、壓力控制(從1—20克),氣體攜帶管芯,惰性氣體保護(hù)、光學(xué)系統(tǒng)同時(shí)檢測(cè)于一體的下電極鍵合機(jī),是制作半導(dǎo)體激光器下電極不可缺少的設(shè)備。
文檔編號(hào)H01S3/00GK2323480SQ9724653
公開日1999年6月9日 申請(qǐng)日期1997年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月27日
發(fā)明者王立軍, 武勝利, 付德惠, 劉云 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春物理研究所