当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

半导体激光器封装及甲酸气体回流烧结技术

发布时间:2019-04-12 11:05
【摘要】:半导体激光器自其诞生以来就备受关注,它具有体积小、重量轻、寿命长、转换效率高等优点,无论是在军事领域还是在民用领域的应用上它都显示出了强劲的势头。但是从目前国内形势来看,决定着半导体激光器寿命及可靠性的关键技术——封装技术,与国外还有很大的差距。而封装中的主要工艺管芯的烧结水平对半导体激光器的性能有重要影响。在管芯的烧结中最困难的是烧焊过程中如何去除焊料层表面的氧化膜,从而使焊料、芯片以及热沉达到最佳的浸润状态。本文对半导体激光器的封装类型和封装工艺做了简要的介绍,并且研究了银层和金层对In焊料性能的影响以及焊料空洞、金属间化合物对焊料性能的影响。在对文献调研的基础上,本文详细介绍了甲酸气体回流烧结技术的原理及具体烧结过程,并进行了大量的实验,从以下几个方面研究了甲酸气体回流烧结技术对焊料性能的影响。(1)采用Si片作为基底并在其上进行了In焊料的制备,对制备样品进行甲酸气体回流烧结。通过XRD图谱分析了甲酸气体和氧化铟不同阶段的具体反应过程,证实了合理设定烧结曲线的反应温度和分解温度甲酸气体就能够有效去除焊料表面的氧化膜。(2)通过两种烧结方式的SEM图像对比发现,甲酸气体回流烧结焊料的颗粒均匀性明显好于在空气中直接烧结的焊料,而对焊料表面的EDS检测结果也进一步证实了甲酸气体与氧化铟进行了反应。(3)通过对甲酸气体回流烧结的焊料和直接在空气中烧结的焊料的剪切强度的测量,讨论了甲酸气体回流烧结技术对焊料浸润性的影响。(4)通过对直接滴入甲酸溶液烧结的In焊料进行研究,观察了样品的SEM图像并分析了样品的XRD图谱得出结论:甲酸溶液能够去除焊料表面的氧化膜,但是会造成溶液残留,降低了焊料的性能。
[Abstract]:Semiconductor laser has attracted much attention since its birth. It has the advantages of small size, light weight, long life and high conversion efficiency. It has shown a strong momentum in both military and civilian applications. However, from the domestic situation, packaging technology, the key technology to determine the lifetime and reliability of semiconductor lasers, is still far from that of other countries. The sintering level of the main process cores in packaging has an important effect on the performance of semiconductor lasers. The most difficult problem in the sintering process is how to remove the oxide film on the surface of the solder layer, so that the solder, chip and heat sink can reach the optimal infiltration state. The packaging type and packaging technology of semiconductor laser are briefly introduced in this paper. The effects of silver layer and gold layer on the properties of In solder and the effects of solder voids and intermetallic compounds on the solder properties are also studied. On the basis of literature investigation, the principle and specific sintering process of reflux sintering of formic acid gas are introduced in detail, and a large number of experiments are carried out. The influence of formic acid gas refluxing sintering technology on solder properties was studied in the following aspects. (1) In solder was prepared by using Si as substrate, and formic acid gas refluxing sintering was carried out on the prepared samples. The specific reaction processes of formic acid gas and indium oxide at different stages were analyzed by XRD spectra. It is proved that the oxidation film on the solder surface can be effectively removed by setting the reaction temperature and decomposition temperature of sintering curve properly. (2) by comparing the SEM images of the two sintering methods, it is found that the oxidation film on the solder surface can be removed effectively by formic acid gas. The particle uniformity of formic acid gas refluxing sintering solder is better than that of direct sintering solder in air. The EDS results on the surface of the solder further confirmed the reaction of formic acid gas with indium oxide. (3) the shear strength of the solder sintered with formic acid gas and sintered directly in the air was measured by means of the measurement of the shear strength of the solder sintered with formic acid gas refluxing and sintered directly in the air. The influence of formic acid gas refluxing sintering technology on the wettability of solder was discussed. (4) the In solder sintered by dropping directly into formic acid solution was studied. The SEM images of the samples were observed and the XRD profiles of the samples were analyzed. It was concluded that formic acid solution could remove the oxide film on the surface of the solder, but it would cause the residue of the solution and decrease the performance of the solder.
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN248.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;微型面发光半导体激光器[J];航空精密制造技术;2000年01期

2 ;采用蓝色半导体激光器的光盘[J];光机电信息;2000年01期

3 刘凤英,王艳辉,李桂琴;半导体激光器发展概论[J];物理与工程;2000年06期

4 完颜圣;半导体激光器商品的未来发展[J];激光与光电子学进展;2000年06期

5 郭明秀,俞晓梅;硅基蓝光半导体激光器[J];激光与光电子学进展;2000年09期

6 ;美开发军民两用半导体激光器[J];激光与光电子学进展;2000年11期

7 江涛;量子阱结构红外半导体激光器[J];红外;2000年07期

8 ;半导体激光器[J];中国光学与应用光学文摘;2001年02期

9 金友;日趋成熟的数千瓦级半导体激光器[J];光机电信息;2001年01期

10 孙梅生,卢威,徐小鹏;浪涌对半导体激光器的危害与消除方法[J];激光杂志;2002年06期

相关会议论文 前10条

1 张兴德;;半导体激光器的进展及其在军事上的应用[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

2 陈良惠;;我国半导体激光器的新进展(报告内容摘要)[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年

3 张玉驰;王晓勇;李刚;王军民;张天才;;自由运转半导体激光器边模间的强度起伏关联[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

4 雷志锋;黄云;杨少华;;半导体激光器的可靠性筛选和寿命评价[A];中国电子学会可靠性分会第十三届学术年会论文选[C];2006年

5 徐强;;半导体激光器的矢量光场分析[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

6 肖树妹;梅海平;黄宏华;饶瑞中;;半导体激光器电流频率调制率的测量[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(上册)[C];2010年

7 胡静芳;陈斌;陆道理;詹敦平;;基于半导体激光器的近红外农产品品质专用检测仪的设计[A];科学仪器服务民生学术大会论文集[C];2011年

8 刘贤炳;梁元涛;李蔚;杨名;丁勇;杨宁;徐国伟;龙熙平;杨铸;;直接调制半导体激光器的非线性动力学特性研究[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议(OFCIO’2001)论文集[C];2001年

9 陈炳林;张河;孙全意;;微型大电流窄脉宽半导体激光器电源的研究[A];中国仪器仪表学会学术论文集[C];2004年

10 许文海;王艳;林龙涛;;半导体激光器环境温度控制仪的研究[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(下册)[C];2004年

相关重要报纸文章 前10条

1 ;半导体激光器应用市场广阔[N];中国电子报;2000年

2 正 子;超宽带半导体激光器问世[N];光明日报;2002年

3 王晶;朗讯贝尔实验室推出新款半导体激光器[N];通信产业报;2002年

4 周硕;日亚化学推出488nm波长半导体激光器[N];电子资讯时报;2008年

5 ;高性能超宽带半导体激光器[N];人民邮电;2002年

6 记者 齐芳邋通讯员 刘力;我国氮化镓蓝光半导体激光器研究取得重大突破[N];光明日报;2007年

7 中国科学院半导体研究所研究员 惠州市中科光电有限公司副总经理 李玉璋;光存储技术升级考验元器件配套能力[N];中国电子报;2005年

8 刘晶;超宽带半导体激光器问世[N];中国电子报;2002年

9 邵珍珍 本报记者 张显峰;蓝光半导体激光器让300张光盘变1张[N];科技日报;2005年

10 记者 张兆军;我大功率半导体激光器“刺破”国外技术壁垒[N];科技日报;2012年

相关博士学位论文 前10条

1 卢林林;基于重构等效啁啾技术的1.3μm DFB半导体激光器及其阵列研究[D];南京大学;2014年

2 邓军;半导体激光器驱动模式与可靠性研究[D];吉林大学;2008年

3 郜峰利;半导体激光器低频电噪声的特性及其检测技术研究[D];吉林大学;2008年

4 冯列峰;半导体激光器光电特性的研究[D];天津大学;2007年

5 李再金;半导体激光器腔面光学膜关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年

6 常国龙;半导体激光器辐射效应及影响研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

7 范贤光;脉冲注入式半导体激光器电—光—热特性及其测试技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

8 程东明;无铝半导体激光器列阵及其组装技术的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年

9 曹军胜;半导体激光器及其列阵的无损检测技术研究[D];吉林大学;2007年

10 徐强;半导体激光器光束传输特性研究[D];西安电子科技大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 邱忠阳;半导体激光器腔面钝化的研究[D];长春理工大学;2010年

2 刘元元;互注入半导体激光器动态特性研究[D];西南大学;2011年

3 康健斌;脉冲式半导体激光器驱动源的设计[D];西安电子科技大学;2011年

4 郭少华;半导体激光器特性参数测量系统的设计研制[D];天津工业大学;2005年

5 张毅;半导体激光器光混沌和同步的理论研究[D];西南师范大学;2005年

6 徐雅t,

本文编号:2456957


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2456957.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户55cd9***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com