專利名稱：半導體激光器的芯片貼片系統及貼片方法
技術領域：
本發明涉及半導體激光器的制造技術，具體是一種半導體激光器的芯片貼片系統及貼片方法。
背景技術：
傳統的半導體激光器制造中，芯片的貼片工藝都是采用導電膠用鑷子在顯微鏡下貼片，這樣貼片精度都在幾十微米的范圍而且芯片的散熱也很不好。目前的高精度的貼片機設備都是國外的，如美國的West Bond、英國的CAMMAX等。這些全自動設備的貼片精度可以控制在±lum，但價格昂貴，增加了設備成本
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種設備成本低、制造工藝簡單、貼片精度高的半導體激光器的芯片貼片系統及貼片方法。本發明的半導體激光器的芯片貼片系統包括有能夠對熱沉和焊料進行加熱的加熱臺、能夠安置熱沉的物料臺、能夠在加熱臺和物料臺之間移動的顯微鏡、能夠吸取或釋放物料的真空吸頭、能夠通過管道向物料吹送氮氣的氮氣保護裝置。本發明的半導體激光器的芯片貼片方法是在上述系統中進行貼片操作，具體步驟為
a.用鑷子將AL/N熱沉放在物料臺上，然后將AL/N熱沉放焊料片的位置調整到顯微鏡刻度的十字中心；打開真空吸頭將金錫焊料片吸放在AL/N熱沉十字中心的位置上；用真空吸頭將芯片吸起放在金錫焊料片上；
b.用真空吸頭將整個AL/N熱沉吸起放在加熱臺中進行加熱，設定溫度為金錫焊料的熔點溫度；在顯微鏡下觀察，待焊料完全溶化后輕輕用真空吸頭壓芯片上表面，使芯片與熱沉貼合平整；打開氮氣保護裝置，讓氮氣吹向加熱臺中使焊料快速冷卻，然后用真空吸頭將AL/N熱沉從加熱臺中吸出放在物料臺上；
c.將鎢銅熱沉放在物料臺上，然后將鎢銅熱沉放焊料片的位置調整到顯微鏡刻度的十字中心；打開真空吸頭將錫銀銅焊料片吸放在鎢銅熱沉十字中心的位置上；用真空吸頭將步驟b中帶有芯片的AL/N熱沉吸起放在錫銀銅焊料片上；
d.用真空吸頭將整個鎢銅熱沉吸起放在加熱臺中進行加熱，設定加熱臺溫度為錫銀銅焊料的熔點溫度；在顯微鏡下觀察，待焊料完全溶化后輕輕用真空吸頭壓芯片上表面，使AL/N熱沉與鎢銅熱沉貼合平整；打開氮氣保護裝置，讓氮氣吹向加熱臺中使焊料快速冷卻，然后用真空吸頭將整個熱沉從加熱臺中吸出，完成貼片。本發明的系統及方法可以使半導體激光器的芯片貼片精度控制在±3um范圍，與國外專用自動化設備達到同一水平，并且改善了芯片的散熱；同時其整修系統設備構成簡單、成本低。
圖I是本發明的系統原理圖。
具體實施例方式如圖所示，該半導體激光器的芯片貼片系統包括有能夠對熱沉和焊料進行加熱的加熱臺I、能夠安置熱沉的物料臺2、能夠在加熱臺和物料臺之間移動的30倍顯微鏡3、能夠吸取或釋放物料的真空吸頭4、能夠通過管道向物料吹送氮氣的氮氣保護裝置5。利用上述系統中進行貼片的操作步驟為
a.用鑷子將AL/N熱沉放在物料臺上，然后將AL/N熱沉放焊料片的位置調整到顯微鏡刻度的十字中心；打開真空吸頭將金錫焊料片吸放在AL/N熱沉十字中心的位置上；用真空吸頭將芯片吸起放在金錫焊料片上； b.用真空吸頭將整個AL/N熱沉吸起放在加熱臺中進行加熱，設定溫度330°C(金錫焊料的熔點溫度)；在顯微鏡下觀察，待焊料完全溶化后輕輕用真空吸頭壓芯片上表面，使芯片與熱沉貼合平整；打開氮氣保護裝置，讓氮氣吹向加熱臺中使焊料快速冷卻，然后用真空吸頭將AL/N熱沉從加熱臺中吸出放在物料臺上；
c.將鎢銅熱沉放在物料臺上，然后將鎢銅熱沉放焊料片的位置調整到顯微鏡刻度的十字中心；打開真空吸頭將錫銀銅焊料片吸放在鎢銅熱沉十字中心的位置上；用真空吸頭將步驟b中帶有芯片的AL/N熱沉吸起放在錫銀銅焊料片上；
d.用真空吸頭將整個鎢銅熱沉吸起放在加熱臺中進行加熱，設定加熱臺溫度為220°C(錫銀銅焊料的熔點溫度);在顯微鏡下觀察，待焊料完全溶化后輕輕用真空吸頭壓芯片上表面，使AL/N熱沉與鎢銅熱沉貼合平整；打開氮氣保護裝置，讓氮氣吹向加熱臺中使焊料快速冷卻，然后用真空吸頭將整個熱沉從加熱臺中吸出，完成貼片。
權利要求
1.一種半導體激光器的芯片貼片系統，其特征是它包括有能夠對熱沉和焊料進行加熱的加熱臺、能夠安置熱沉的物料臺、能夠在加熱臺和物料臺之間移動的顯微鏡、能夠吸取或釋放物料的真空吸頭、能夠通過管道向物料吹送氮氣的氮氣保護裝置。
2.—種半導體激光器的芯片貼片方法，其特征是是在權利要求I所述半導體激光器的芯片貼片系統中進行貼片操作，具體步驟為， a.用將AL/N熱沉放在物料臺上，然后將AL/N熱沉放焊料片的位置調整到顯微鏡刻度的十字中心；打開真空吸頭將金錫焊料片吸放在AL/N熱沉十字中心的位置上；用真空吸頭將芯片吸起放在金錫焊料片上； b.用真空吸頭將整個AL/N熱沉吸起放在加熱臺中進行加熱，設定溫度為金錫焊料的熔點溫度；在顯微鏡下觀察，待焊料完全溶化后輕輕用真空吸頭壓芯片上表面，使芯片與熱沉貼合平整；打開氮氣保護裝置，讓氮氣吹向加熱臺中使焊料快速冷卻，然后用真空吸頭將AL/N熱沉從加熱臺中吸出放在物料臺上； c.將鎢銅熱沉放在物料臺上，然后將鎢銅熱沉放焊料片的位置調整到顯微鏡刻度的十字中心；打開真空吸頭將錫銀銅焊料片吸放在鎢銅熱沉十字中心的位置上；用真空吸頭將步驟b中帶有芯片的AL/N熱沉吸起放在錫銀銅焊料片上； d.用真空吸頭將整個鎢銅熱沉吸起放在加熱臺中進行加熱，設定加熱臺溫度為錫銀銅焊料的熔點溫度；在顯微鏡下觀察，待焊料完全溶化后輕輕用真空吸頭壓芯片上表面，使AL/N熱沉與鎢銅熱沉貼合平整；打開氮氣保護裝置，讓氮氣吹向加熱臺中使焊料快速冷卻，然后用真空吸頭將整個熱沉從加熱臺中吸出，完成貼片。
全文摘要
本發明涉及半導體激光器的制造技術，具體是一種半導體激光器的芯片貼片系統及貼片方法。該系統包括有能夠對熱沉和焊料進行加熱的加熱臺、能夠安置熱沉的物料臺、能夠在加熱臺和物料臺之間移動的顯微鏡、能夠吸取或釋放物料的真空吸頭、能夠通過管道向物料吹送氮氣的氮氣保護裝置。本發明的系統及方法可以使半導體激光器的芯片貼片精度控制在±3um范圍，與國外專用自動化設備達到同一水平，并且改善了芯片的散熱；同時其整修系統設備構成簡單、成本低。
文檔編號H01S5/00GK102780157SQ20121023328
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月6日 優先權日2012年7月6日
發明者周四海, 徐東進, 章林強, 詹敦平 申請人:江蘇飛格光電有限公司