激光器和封装基板通常选择共晶焊,金锡共晶是常用材料。
前两天正好聊这个内容,有个挺有意思的问题,说激光器不用胶先粘一下么?万一跑了位可怎么办? 嗯,不能用胶,一个是用各种机械结构来做限位,把激光器贴在几个μm级的定位区域内,其次,激光器是先固定的,后续可以通过调整透镜等其他光学元件来微调整个光路的精准度,将耦合效率在所需范围内。当然也可以直接上来就是<1μm的贴片精度,那样的话,设备贵一些,比如用于激光器与硅光集成波导的无透镜耦合方案。
大多数激光器芯片的移取和焊接过程中的位置保持,都是通过这个负压吸嘴来实现的,咱之前写过很多吸嘴结构。
今天写一个海信的结构吧,看着挺有意思,刀片式,把前端放大后,吸嘴位置在最薄的斜面下方。
负压的抽气孔如下,整体是一个梯形结构,目的是吸取芯片时能够让出一部分空间来。
让出的空间用于CCD的定位识别,Y2T162 CCD,也叫工业照相机,用来定位激光器芯片。
为啥不像之前在底部做定位呢,是底部要流出激光的入射位置。
咱们常用的金锡焊接,升温加热的过程可以通过加热管来进行,加热过程较长,即使是在氮气腔或者局部充氮的空间,氧气已经非常少,可毕竟不是彻底无氧的环境,依然会引起焊料的氧化。金锡是金和锡,金很稳定,不会被氧化,但锡很容易就氧化了。金锡依然属于锡基钎料,要注意氧化风险。
看下海信的这个结构,这是限位板,用来放置陶瓷基板的,限位板放在一个真空盒的表面,底部可以抽真空,盒下方用透明玻璃做,方便激光导入。类似咱们厨房用的密封玻璃范围。
上边的限位板,是很多组,把其中一个放大,这是个有凹槽的板结构
陶瓷基板是被掐在三面小矩形结构中,用于提高限位精度。
开孔的位置,一方面是抽取真空,负压产生的空气流出孔,其次是用来让激光进去的,激光是大功率激光,可以用来局部加热,提供金锡焊的热源。
把激光器芯片,用真空吸嘴移到陶瓷基板的金锡焊料上
在激光器和陶瓷基板,均有负压固定位置的前提下,激光打入基板底面,启动金锡焊接过程,由于这个过程的升温降温过程比传统的电热炉要快,被氧化的风险就小一些,可以提高金锡焊的可靠性。
喜提刀片嗓,要了亲命了,芯片原理这一期要重新排,具体联系我同事吧。