VL020回流爐中半導(dǎo)體激光器芯片In焊接研究

　　對(duì)第3組6個(gè)樣品分別用 5和8um In層的焊接情況進(jìn)行了比較，結(jié)果如圖4所示.結(jié)果發(fā)現(xiàn)5um鍍In樣晶結(jié)果較好，8 um鍍In樣品發(fā)現(xiàn)腔而出現(xiàn)爬銦現(xiàn)象.

　　2.4燒結(jié)工藝曲線的影響分析采用VL020真空燒結(jié)系統(tǒng)可以提高燒結(jié)工藝的一致性，還可以通過(guò)編程方式優(yōu)化燒結(jié)程序.在燒結(jié)程序巾綜合考慮了梯度升溫.峰值溫度.抽真空和梯度降溫等工藝條件，不僅有效去除焊料中間的空間，而且使In焊料與管芯和cu熱沉結(jié)合更緊密。圖5是優(yōu)化后的燒結(jié)曲線示意圖.圖中Q為氣體流量，T為溫度，t為時(shí)間.

　　在整體封裝過(guò)程中的技術(shù)難點(diǎn)和優(yōu)化工藝：①大功率半導(dǎo)體激光器芯片的焊接過(guò)程中有一個(gè)相對(duì)快速的升.降溫過(guò)程，夾具上面的熱量分布直接受到焊接數(shù)量的影響，而In焊料對(duì)溫度和熔化時(shí)問(wèn)都有嚴(yán)格的要求.時(shí)間過(guò)短，Au/In合金侵潤(rùn)不完全;時(shí)間太長(zhǎng)。In焊料將會(huì)造成腔面爬鋼現(xiàn)象，因此，焊接溫度曲線的優(yōu)化設(shè)計(jì)足一重大技術(shù)難點(diǎn)②關(guān)于夾具設(shè)計(jì)制作，通過(guò)設(shè)計(jì)高精度芯片焊接定位夾具，使其具裝配焊接精度達(dá)到±0.025mm的技術(shù)要求.炙具設(shè)計(jì)克服了通常依賴進(jìn)口價(jià)格昂貴的石墨夾具，自行設(shè)計(jì)的新型材料夾具保證裝配的高精度和快速熱量傳遞，但是加工精度也是一技術(shù)難點(diǎn).③實(shí)驗(yàn)中在2 mm x 0.1 mm芯片的樣品L.施加35 g的壓力焊接后，芯片有效焊接面積都在98%以上，此壓力完全能滿足芯片焊接的靠性要求，可以作為比較合適的工藝參數(shù).④實(shí)驗(yàn)中采用焊接溫度為210度焊接后保溫時(shí)間25s壓力35 g,氫氣作為保護(hù)氣，且流量為1.5 L/min時(shí)，最好采用5um層的鍍In樣品焊接.

　　3 結(jié)語(yǔ)本文對(duì)半導(dǎo)體激光器芯片的焊接工藝進(jìn)行了深入的研究，實(shí)驗(yàn)解決了真空焊接沒(méi)備焊接中的夾具.設(shè)計(jì)制作技術(shù)難關(guān).焊接溫度曲線優(yōu)化的難點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采用VL020真空焊接設(shè)備對(duì)半導(dǎo)體激光器芯片進(jìn)行焊接的過(guò)程中，通過(guò)選取合適的工裝夾具和工藝曲線來(lái)獲得較低的空洞率和較高的成品率是可行的，解決了傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中存在的窄洞較多和熱阻較大等質(zhì)量隱患，提高產(chǎn)品的可靠性.