《高功率二极管激光器Au80Sn20焊料焊接实验研究》.pdf

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1、第45卷第7期激光与红外Vo1．45，No．72015年7月LASER&INFRAREDJuly，2015文章编号：1001—5078(2015)07-0757-04·激光应用技术·高功率二极管激光器Au80Sn20焊料焊接实验研究王昭1,2，吕文强，一，谭昊，高松信，武德勇，(1．中国工程物理研究院应用电子学研究所，四川绵阳621900；2．中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室，四川绵阳，621900)摘要：半导体激光器封装工艺过程对于激光器的输出特性、寿命等性能有重要影响，其中焊料的选择和焊接工艺是最关键的因素。本文采用磁控溅射的方法，在WCu热沉上制备了

2、AuS0Sn20合金焊料，取代了传统的In焊料，并对焊接工艺进行了改进。国外沉积的和我们制备的AuS0Sn20合金焊料焊接DL芯片后的性能参数很接近。充分说明双靶分层溅射镀膜可以实现二极管激光器的封装要求，从而为优化半导体激光器制备工艺和提高半导体激光器的性能奠定基础。关键词：AuS0Sn20合金焊料；高功率二极管激光器；焊接；磁控溅射中图分类号：TN2文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1001-5078．2015．07．005ExperimentalinvestigationonAuS0Sn20solderinginhighpowerdiodelas

3、erWANGZhao，L0Wen．qiang，TANHao，GAOSong．xin一，WUDe．yong’(1．InstituteofAppliedElectronics，CAEP，Mianyang621900，China；2．TheKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonHighEnergyLaser，CAEP，Mianyang621900，China)Abstract：Diodelaserpackagingtechnologyhasimportantinfluenceonlaserperformances，suchasthelase

4、routputcharacteristicsandlifetime，ete，andthechoiceofsolderandweldingprocessarethemostcriticalfactors．AuS0Sn20alloysolderwaspreparedonWCuheatsinkbyusingmagnetronsputteringmethod，anditreplacedthetraditionalInsolder，andthentheweldingprocesswasimproved．Comparativestudyshowsthattheperformance

5、parametersofDLchipweldedbyAu80Sn20solderalloyareveryclosetothatoftheimportdeposition．Thismeansthatthedouble-targetlayeredsputtercoatingcanachievehighpowerdiodelaserpackage，whichlaythefoundationofoptimizingtheprepa-rationtechnologyofdiodelaserandimprovingtheperformanceofdiodelaser．Keyword

6、s：Au80Sn20alloysolder；highpowerdiodelaser；soldering；magnetronsputtering1引言制备过程中，通常采用降低激光器热阻、加强热沉与高功率半导体激光器具有较高的电光转化效冷却器效率、优化焊装性能等方法有效地将激光器率，但是仍会有一部分电功率以热能的方式输出，随工作时产生的余热及时排出，由于激光器与热沉之着激光器工作时间的延长，这部分热能将不断积累，间通过焊料来连接，焊料的物理特性与焊装可靠性如果不能将这部分热量及时散掉，将直接影响激光将直接影响激光器性能。器的输出功率和使用寿命。因此，在半导体激光器AuS0S

7、n20共晶合金与传统的In焊料相比，其抗疲基金项目：国家自然科学基金重大项目(No．60890201)资助。作者简介：王昭(1987一)，男，硕士研究生，主要从事二极管激光器及应用技术研究。E—mail：wz870815@163．com收稿日期：2014．11-03760激光与红外第45卷个DLbar器件样品进行了1000h的寿命测试，除编[3]AnqiangH．BarbaraD．Pulseplatingofgold—tinalloysfor号为分层o3的器件在工作650h后出现快速退化microelectronicandoptoelec