激光器共晶装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及共晶装置技术领域，尤其涉及激光器共晶装置，包括用于装夹激光器芯片并进行焊接的焊接装置，所述焊接装置包括工作台和用于调节所述工作台移动的移动机构，还包括视频显微镜，所述视频显微镜包括设于所述工作台上方的显微镜以及与该显微镜连接的显示器。本实用新型的激光器共晶装置，能够使得工作台上放置的管座的位置对准显示器上标注的基准线和对位刻度线，由于显微镜能够放大倍数，且可以直接在显示器的屏幕上显示画面，这样能够确保激光器芯片的对位位置准确度增高，对位一致性好，从而使得产品焦距一致性好。
【专利说明】
激光器共晶装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及共晶装置技术领域，尤其涉及激光器共晶装置。
【背景技术】
[0002]金锡共晶焊接工艺是晶体管外形式半导体激光器(TO-CAN)贴装固定最常用的工艺，该工艺对半导体激光器封装成败与否起着决定性的作用。现有技术的半导体激光器贴装系统主要存在以下几点问题:一、在显微镜下对准激光器芯片位置，操作人员易眼睛疲劳，定位准确性差，导致成品焦距一致性变差;二、工作台加热温度波动范围大，导致共晶焊接强度差，焊接可靠性变差;三、焊接过程中产品与空气直接接触，焊料容易氧化，产品性能直接受到影响。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种焊接定位准确性高的激光器共晶装置，其可以确保焊接后的成品一致性好。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:激光器共晶装置，包括用于装夹激光器芯片并进行焊接的焊接装置，所述焊接装置包括工作台和用于调节所述工作台移动的移动机构，其中，还包括视频显微镜，所述视频显微镜包括设于所述工作台上方的显微镜以及与该显微镜连接的显示器。
[0005]优选地，所述工作台的顶部设有一产品放置口。
[0006]优选地，所述工作台内开设有加热棒容置孔，所述加热棒容置孔内装设有加热棒。
[0007]优选地，还包括温度控制器，所述产品放置口侧设有热电偶，所述热电偶、加热棒分别与所述温度控制器电连接。
[0008]优选地，所述工作台位于所述产品放置口的外周缘开设有若干个氮气出气孔，所述工作台还设有与若干个所述氮气出气孔连通的氮气进气嘴。
[0009]优选地，所述工作台的上方还设有用于将所述氮气出气孔流出的氮气导向到所述产品放置口内的挡盖。
[0010]优选地，还包括用于对进入所述氮气进气嘴的氮气流量进行测量的氮气流量计。[0011 ]优选地，所述焊接装置还包括一杠杆夹具，所述杠杆夹具包括控制杆和夹紧杆，所述工作台的前侧设有辅助操作台，所述辅助操作台的侧面部延伸设有第一凸块，所述辅助操作台的后端部延伸设有第二凸块;所述夹紧杆伸入所述产品放置口内并可在该产品放置口内弹性滑动，所述控制杆的前端与所述夹紧杆的端部铰接，所述控制杆的中部与所述第一凸块铰接，所述控制杆的后端与所述第二凸块之间形成有间距。
[0012]优选地，所述焊接装置还包括一底板，所述底板上设有可移动调节的弯折支架，所述显微镜安装于所述弯折支架的上端部。
[0013]优选地，所述移动机构包括底部的Y轴移动机构和设于所述Y轴移动机构上方的X轴移动机构，所述工作台装设于所述X轴移动机构上。
[0014]本实用新型的有益效果:本实用新型的激光器共晶装置，工作时，将激光器芯片放置于有焊料的地方并在待制区域备用，然后手工使用镊子夹持管座到工作台指定的位置上，并对该管座进行固定，接着将摞在一起的激光器芯片和焊料夹持到管座上指定的位置，最后操作移动机构以调节工作台的位置，并通过显示器观察来实现对工作台进行操作对位，使得工作台上的管座的位置对准显示器上标注的基准线和对位刻度线，由于显微镜能够放大倍数，且可以直接在显示器的屏幕上显示画面，这样能够确保激光器芯片的对位位置准确度增高，对位一致性好，从而使得产品焦距一致性好。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构不意图。
[0016]图2为本实用新型隐藏显示器、温度控制器和氮气流量计后的结构示意图。
[0017]图3为本实用新型的焊接装置隐藏部分结构后的俯视图。
[0018]图4为本实用新型的焊接装置隐藏部分结构后的侧视图。
[0019]附图标记包括:
[0020]10—焊接装置11一工作台12—移动机构
[0021]13—杠杆夹具14 一辅助操作台15—底板
[0022]16 一弯折支架20—视频显微镜21—显微镜
[0023]22—显示器30—温度控制器40—氮气流量计
[0024]111 一产品放置口112—加热棒113—氮气出气孔
[0025]114—氮气进气嘴115—挡盖121 — Y轴移动机构
[0026]122—X轴移动机构131—控制杆132—夹紧杆
[0027]141 一第一凸块142—第二凸块。
【具体实施方式】
[0028]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1?4及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0029]需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
[0030]如图1至图4所示，本实用新型提供的激光器共晶装置，包括用于装夹激光器芯片并进行焊接的焊接装置10，所述焊接装置10包括工作台11和用于调节所述工作台11移动的移动机构12，其中，还包括视频显微镜20，所述视频显微镜20包括设于所述工作台11上方的显微镜21以及与该显微镜21连接的显示器22。工作时，将激光器芯片放置于有焊料的地方并在待制区域备用，然后手工使用镊子夹持管座到工作台11指定的位置上，并对该管座进行固定，接着将摞在一起的激光器芯片和焊料夹持到管座上指定的位置，最后操作移动机构12以调节工作台11的位置，并通过显示器22观察来实现对工作台11进行操作对位，使得工作台11上的管座的位置对准显示器22上标注的基准线和对位刻度线，由于显微镜21能够放大倍数，且可以直接在显示器22的屏幕上显示画面，这样能够确保激光器芯片的对位位置准确度增高，对位一致性好，从而使得产品焦距一致性好。
[0031]本实施例中，所述工作台11的顶部设有一产品放置口111。具体的，需要进行共晶焊接的激光器芯片和管座可以放置在该产品放置口 111，一方面基于对焊接的产品进行固定;另一方面，该产品放置口 111也起到一个标示作用，能够让操作者快速定位操作。
[0032]本实施例中，所述工作台11内开设有加热棒容置孔(图未示)，所述加热棒容置孔内装设有加热棒112。具体的，加热棒112直接对工作台11进行加热，该种结构可以降低加热棒112对工作台11加热的热量散失，加热棒112产生的热量直接传递到工作台11上，有效地工作台11的产品放置口 111内放置的激光器芯片进行共晶焊接。
[0033]优选地，加热棒容置孔开设有两个，且并排设置，那么设置的加热棒112也有两根，两根加热棒112同时工作，加热生升温速度更快。
[0034]当然，在其他实施例中，可以将加热棒112设置在加热台的侧面或者底面等位置，也可以采用加热管、加热片等代替加热棒112。
[0035]本实施例中，还包括温度控制器30，所述产品放置口111侧设有热电偶(图未示)，所述热电偶、加热棒112分别与所述温度控制器30电连接。具体的，当管座放置在产品放置口 111内时，产品放置口 111侧设置的热电偶位于该管座旁侧，那么热电偶能够实时感应并将管座的温度反馈到温度控制器30上，温度控制器30可以显示出相应的温度值，操作人员可以直观的观察到管座的实时温度，并通过该温度控制器30随意设定需要加热的温度，控制加热棒112加热到设定的温度，温度精度可以控制在正负2°C，可以有效确保焊接的可靠性和焊接后产品具有高强度性。其中，温度控制器30可以为温控仪。
[0036]本实施例中，所述工作台11位于所述产品放置口111的外周缘开设有若干个氮气出气孔113，所述工作台11还设有与若干个所述氮气出气孔113连通的氮气进气嘴114。具体的，氮气进气嘴114上可以接通氮气供给装置，通过氮气供给装置产生的氮气经该氮气进气嘴114通入若干个氮气出气孔113排出，那么排出的氮气在产品放置口 111的外周缘形成氮气保护从而有效地确保在产品放置口 111中的共晶焊接不易被氧化，进而可以确保焊接产品的强度。更具体的，氮气出气孔113可以有三十个、四十个等，并均匀间距排列在产品放置口 111的外周缘。
[0037]本实施例中，所述工作台11的上方还设有用于将所述氮气出气孔113流出的氮气导向到所述产品放置口 111内的挡盖115。具体的，挡盖115的中部开设有与产品放置口 111对位的通孔，通孔的周缘形成遮挡块，遮挡块刚好位于氮气出气孔113的上方并与氮气出气孔113之间具有一定的距离，这样，氮气出气孔113排出氮气时，在遮挡块的作用下改变方向向下朝向产品放置口 111的方向运动，从而将氮气导向到产品放置口 111内，在产品放置口111内形成氮气保护，焊接过程产品不易被氧化，焊接的产品可靠性更加高，效果更佳。
[0038]本实施例中，激光器共晶装置还包括用于对进入所述氮气进气嘴114的氮气流量进行测量的氮气流量计40。具体的，氮气供给装置先与该氮气流量计40连通，氮气流量计40再与氮气进气嘴114连通，这样，氮气供给装置产生的氮气会经该氮气流量计40进行流量测量，工作时，根据具体情况，调节氮气流量计40以控制需要多大流量的氮气，使用灵活，设计科学合理，实用性强。
[0039]本实施例中，所述焊接装置10还包括一杠杆夹具13，所述杠杆夹具13包括控制杆131和夹紧杆132，所述工作台11的前侧设有辅助操作台14，所述辅助操作台14的侧面部延伸设有第一凸块141，所述辅助操作台14的后端部延伸设有第二凸块142;所述夹紧杆132伸入所述产品放置口 111内并可在该产品放置口 111内弹性滑动，所述控制杆131的前端与所述夹紧杆132的端部铰接，所述控制杆131的中部与所述第一凸块141铰接，所述控制杆131的后端与所述第二凸块142之间形成有间距。具体的，当需要将管座放置到产品放置口 111内上，先用手捏紧控制杆131的后端和第二凸块142，控制杆131的中部与第一凸块141的铰接处作为杠杆支点，使得控制杆131的前端拉动夹紧杆132向外运动，此时，将需要进行焊接的管座和激光器芯片放置在产品放置口 111内，然后在松开控制杆131的后端和第二凸块142，夹紧杆132弹性复位夹紧该管座和激光器芯片，整个操作过程可以有效地将管座固定在工作台11的产品放置口 111内，等待后续的焊接工序。
[0040]本实施例中，所述焊接装置10还包括一底板15，所述底板15上设有可移动调节的弯折支架16，所述显微镜21安装于所述弯折支架16的上端部。具体的，弯折支架16的形状呈“7”字形，显微镜21安装在呈“7”字形的弯折支架16的上端部、下端部与底板15滑动连接，例如可以在底板15开孔，弯折支架16的下端部与该孔滑动连接，并通过螺母等紧固件将其紧固连接在底板15上，这样即实现了弯折支架16的可调节，通过调节弯折支架16，实现移动显微镜21的位置，可以将显微镜21调节移动至最佳的位置。当然，底板15还用于移动机构12的安装，作为承载板，可以确保各个安装在底板15上的部件更加稳定。
[0041 ]本实施例中，所述移动机构12包括底部的Y轴移动机构121和设于所述Y轴移动机构121上方的X轴移动机构122，所述工作台11装设于所述X轴移动机构122上。具体的，通过调节Y轴移动机构121可以带动X轴移动机构122在Y轴方向移动，那么即可实现带动工作台IlY轴方向移动；而通过调节X轴移动机构122可以带动工作台IlX轴方向的移动，这样即实现了带动工作台11在X轴和Y轴方向的移动;通过显示器22观察来实现对工作台11进行操作对位，使得工作台11上的管座的位置对准显示器22上标注的基准线和对位刻度线，调节更加精准。
[0042]其中，X轴移动机构122和Y轴移动机构121结构一样，安装方向一个朝向X轴，另一个朝向Y轴，可以采用滑轨滑槽的配合结构，通过操作小型的螺杆旋转来实现控制滑轨在滑槽上移动。当然在其他实施例中，采用可以实现该种直线移动的结构组合即可。
[0043]本实用新型实施例的激光器共晶装置，管座通过工作台11上连接设置的杠杆夹具13固定在产品放置口 111上，工作台11固定在移动机构12上，可通过该移动机构12在XY方向调节，使得管座对准显示器22上标注的基准线;工作台11四周有氮气出气孔113，并通过工作台11上的档盖，使氮气流向管座，形成氮气保护环境;工作台11靠两根加热棒112加热，并在夹持管座的旁边有热电偶进行温度反馈，达到温度控制的目的；显微镜21在工作台11上方，可通过显示器22观察到管座表面的激光器芯片贴装区域，显示器22上画有基准线与对位刻度线;操作时使氮气流量与温度恒定在要求值，镊子夹取激光器芯片及金锡焊料放到已升温的管座上即可使热金锡焊料融化，挪动芯片对准显示器22的基准线及刻度线后，取下产品即可完成共晶焊接，重复操作可进行下一个产品的加工。
[0044]本实用新型实施例的激光器共晶装置具有以下优点:一、通过视频显微镜20观察并操作对位，操作直观不易疲劳，由于放大倍数较大并且可以直接在显示器22屏幕上画对位基准线，使芯片对位位置准确度高，对位一致性好，从而使产品焦距一致性好;二、采用加热棒112加热工作台11并使用温度控制器30控制工作台11温度，温度值显示直观，可随意设置温度。温度精度可控制在正负2°C，使焊接强度高，焊接可靠性好;三、整个焊接过程均有氮气保护，焊接部分不易氧化，焊接强度高。
[0045]综上所述可知本实用新型乃具有以上所述的优良特性，得以令其在使用上，增进以往技术中所未有的效能而具有实用性，成为一极具实用价值的产品。
[0046]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的思想和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.激光器共晶装置，包括用于装夹激光器芯片并进行焊接的焊接装置，所述焊接装置包括工作台和用于调节所述工作台移动的移动机构，其特征在于:还包括视频显微镜，所述视频显微镜包括设于所述工作台上方的显微镜以及与该显微镜连接的显示器。2.根据权利要求1所述的激光器共晶装置，其特征在于:所述工作台的顶部设有一产品放置口。3.根据权利要求2所述的激光器共晶装置，其特征在于:所述工作台内开设有加热棒容置孔，所述加热棒容置孔内装设有加热棒。4.根据权利要求3所述的激光器共晶装置，其特征在于:还包括温度控制器，所述产品放置口侧设有热电偶，所述热电偶、加热棒分别与所述温度控制器电连接。5.根据权利要求2?4任意一项所述的激光器共晶装置，其特征在于:所述工作台位于所述产品放置口的外周缘开设有若干个氮气出气孔，所述工作台还设有与若干个所述氮气出气孔连通的氮气进气嘴。6.根据权利要求5所述的激光器共晶装置，其特征在于:所述工作台的上方还设有用于将所述氮气出气孔流出的氮气导向到所述产品放置口内的挡盖。7.根据权利要求5所述的激光器共晶装置，其特征在于:还包括用于对进入所述氮气进气嘴的氮气流量进行测量的氮气流量计。8.根据权利要求2?4任意一项所述的激光器共晶装置，其特征在于:所述焊接装置还包括一杠杆夹具，所述杠杆夹具包括控制杆和夹紧杆，所述工作台的前侧设有辅助操作台，所述辅助操作台的侧面部延伸设有第一凸块，所述辅助操作台的后端部延伸设有第二凸块;所述夹紧杆伸入所述产品放置口内并可在该产品放置口内弹性滑动，所述控制杆的前端与所述夹紧杆的端部铰接，所述控制杆的中部与所述第一凸块铰接，所述控制杆的后端与所述第二凸块之间形成有间距。9.根据权利要求2?4任意一项所述的激光器共晶装置，其特征在于:所述焊接装置还包括一底板，所述底板上设有可移动调节的弯折支架，所述显微镜安装于所述弯折支架的上端部。10.根据权利要求2?4任意一项所述的激光器共晶装置，其特征在于:所述移动机构包括底部的Y轴移动机构和设于所述Y轴移动机构上方的X轴移动机构，所述工作台装设于所述X轴移动机构上。
【文档编号】B23K37/00GK205437537SQ201521098834
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月25日
【发明人】温永阔
【申请人】深圳市东飞凌科技有限公司