[发明专利]一种半导体芯片自对准摆片

说明书

本发明公开了一种半导体芯片自对准摆片，属于光电子技术领域，可应用于半导体发光器件芯片的摆放与对准。对准条沿硅片底座的表面纵向设置，在硅片底座上设置一系列相同的刻蚀槽，刻蚀槽沿硅片底座的表面横向设置；热沉摆放到硅片底座上，翻转板放置在热沉上。热沉的侧部边缘与放在刻蚀槽中的管芯侧部边缘对准。本发明结构更加简单、设计制作成本更加低廉低。整体器件简洁，无其他冗余的器件，整个装置的体积要远远小于常规的摆片夹具，这样整个器件就可以放置在氮气罩中操作，减少了腔面氧化现象，同时设备所用器件不含金属操作更加洁净。

技术领域

本发明涉及一种半导体芯片自对准摆片及其烧结方法，属于光电子技术领域，可应用于半导体发光器件芯片的摆放与对准。

背景技术

半导体激光器是一种体积小、结构简单、价格便宜的新型光学器件，自其出现以来，引发多领域的技术变革，在光通信、互联网、信息存储、激光加工、激光显示等多领域引发技术变革，形成了新的高新技术产业群，取得了巨大的经济社会效益。由于半导体激光器具有体积小、功率高的特点，管芯的散热是影响半导体激光器寿命和稳定性的关键因素。广泛应用的解决方法是将半导体激光器管芯烧结具有很强散热能力的热沉上，通过热沉对管芯产生的热进行有效疏散。所以热沉与管芯之间必须满足连接牢固、低阻值等条件。一般将单个管芯烧结到热沉上之前，需将管芯的出光面与热沉边缘完全对准，防止管芯在测试时出光方向发生偏转。常用的人工摆片和吸嘴加压的烧结设备都属于单点加压，压力不均，焊料在融化时会有一定的流动性,会造成热沉与管壳之间出现烧结空洞。

常规的烧结夹具结构复杂如专利201520453486.4。相对简单构造的夹具每次只能摆放一个管芯，效率低下，如专利201610285100.2。同时上述设备不适合放到氮气罩当中操作，容易出现腔面氧化的问题，激光器的合格率和成品率都会受到影响。而且一般摆片设备需将管芯翻转P面朝下，这些操作都会产生机械损伤。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的烧结摆片问题，提供了一种高效、可批量、无位移、无需翻转、低成本的自对准摆片。

为实现上述目的，一种半导体芯片自对准摆片，包括硅片底座3、刻蚀槽2、对准条1、翻转板5。

对准条1沿硅片底座3的表面纵向设置，在硅片底座3上设置一系列相同的刻蚀槽2，刻蚀槽2沿硅片底座3的表面横向设置；热沉4摆放到硅片底座3上，翻转板5放置在热沉4上。热沉4的侧部边缘与放在刻蚀槽2中的管芯侧部边缘对准。

刻蚀槽2的数量和尺寸大小取决于硅片底座3的尺寸大小以及所需摆放管芯的尺寸大小和热沉4的尺寸大小。

所述刻蚀槽2的深度与所摆放管芯的厚度相对应，刻蚀槽2的形状与管芯的形状一致。

刻蚀槽2的深度小于管芯的厚度。

管芯放置在刻蚀槽2后，管芯P面即正面凸出于硅片底座3的表面；利用热沉4铟材料的粘附性，将管芯压放在热沉4上。

刻蚀槽2进行抛光处理，以保护管芯的腔面不被磨损。

所述对准条1与刻蚀槽2的距离取决于热沉4的尺寸大小。

在管芯和热沉放置对准好后放置翻转板5轻压，然后将整个器件翻转，取下硅片底座3，管芯将对准摆放在热沉4上。

与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果。

1、本发明提供的这种新型半导体芯片自对准摆片设计结构和操作比常规的摆片夹具结构更加简单、设计制作成本更加低廉低。

2、本发明所设计的半导体芯片自对准摆片结构，整体器件简洁，无其他冗余的器件，整个装置的体积要远远小于常规的摆片夹具，这样整个器件就可以放置在氮气罩中操作，减少了腔面氧化现象，同时设备所用器件不含金属操作更加洁净。