(首页)/速盈注册/(首页)(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号6.7(22)申请日2022.10.08(71)申请人深圳市宏钢机械设备有限公司地址518118广东省深圳市坪山区龙田街道大工业区聚龙山三号路长方工业园(72)发明人李刚严庆(74)专利代理机构北京维正专利代理有限公司11508专利代理师(51)Int.Cl.C25D5/54(2006.01)C25D5/48(2006.01)C23C18/08(2006.01)H01S5/02216(2021.01)(54)发明名称一种应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳制备工艺(57)摘要本申请公开了一种应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳制备工艺，包括制备多层陶瓷金属化层、将金属零件和多层陶瓷金属化层封接和陶瓷封装蝶形管壳的组装，还包括以下步骤：S1、将组装好的陶瓷封装蝶形管壳水洗，然后酸洗，最后用去离子水清洗并干燥；S2、对步骤S1清洗后的陶瓷封装蝶形管壳镀镍处理；S3、将步骤S2镀镍后的陶瓷封装蝶形管壳用清洗药水煮沸状态下清洗，然后用去离子水清洗并干燥；S4、将步骤S3清洗后的镀镍陶瓷封装蝶形管壳镀金处理，然后用去离子水清洗并干燥后，制得应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳。本申请工艺过程简单，镀镍、镀金成品率高，制备的管壳质量好，整体工艺成本较为低廉。权利要求书1页说明书9页附图1页CN1154917341.一种应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳制备工艺，包括制备多层陶瓷金属化层、将金属零件和多层陶瓷金属化层封接和陶瓷封装蝶形管壳的组装，其特征在于，还包括以下步骤：S1、将组装好的陶瓷封装蝶形管壳水洗，然后酸洗，最后用去离子水清洗并干燥；S2、对步骤S1清洗后的陶瓷封装蝶形管壳镀镍处理；S3、将步骤S2镀镍后的陶瓷封装蝶形管壳用含铁氰化钾的清洗药水煮沸状态下清洗，然后用去离子水清洗并干燥；S4、将步骤S3清洗后的镀镍陶瓷封装蝶形管壳镀金处理，然后用去离子水清洗并干燥后，制得应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳。2.根据权利要求1所述的一种应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳制备工艺，其特征在于，所述步骤S1中，所述酸洗采用浓度在303min。3.根据权利要求1所述的一种应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳制备工艺，其特征在于，所述步骤S2中，所述镀镍处理采用预镀镍的方式。4.根据权利要求3所述的一种应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳制备工艺，其特征在于，所述步骤S2中，所述镀镍处理的镀镍厚度控制在35.根据权利要求1所述的一种应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳制备工艺，其特征在于，所述步骤S3中，所述清洗药水包括铁氰化钾、氢氧化钠和无水碳酸钠。6.根据权利要求5所述的一种应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳制备工艺，其特征在于，所述清洗药水中，所述铁氰化钾的浓度在0.10.15mol/L，所述无水碳酸钠的质量百分比浓度在1015%。7.根据权利要求5所述的一种应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳制备工艺，其特征在于，所述步骤S3中，所述用清洗药水煮沸状态下清洗的时间控制在57min。8.根据权利要求1所述的一种应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳制备工艺，其特征在于，所述步骤S3中，所述去离子水清洗采用以去离子水为清洗介质的超声波清洗方9.根据权利要求1所述的一种应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳制备工艺，其特征在于，所述步骤S4中，所述镀金处理采用预镀金的方式。10.根据权利要求9所述的一种应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳制备工艺，其特征在于，所述步骤S4中，所述镀金处理的镀金厚度控制在1.3CN115491734一种应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳制备工艺技术领域[0001]本申请涉及半导体封装技术领域，尤其是涉及光学偏振材料中的一种应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳制备工艺。背景技术[0002]半导体激光器又称激光二极管，是用半导体材料作为工作物质的激光器。半导体激光器具有较高的封装要求，因此普遍采用陶瓷封装蝶形管壳封装。陶瓷封装蝶形管壳是由多层陶瓷金属化件及引线气密封接而成的蝶形管壳，由于采用侧向引脚，从管芯到管脚引线较短，而扁平的管脚又可以被包进外围电路的印制板中作为引线的一部分，所以这种结构的引线电感小、杂散电容小。[0003]目前国内市场应用较为广泛的陶瓷管壳多为玻璃封装的蝶形管壳或14针脚的蝶形管壳，这类管壳的针脚数量较少，针脚陶瓷金属化部分较为稀疏，对于装配与钎焊难度较小，且频率要求较低。而目前部分高功率的半导体激光器，如图1所示，会使用26针脚的蝶形管壳。[0004]虽然26针脚的蝶形管壳仅仅在针脚数量上相对于14针脚的蝶形管壳有所增加，但是这种针脚数量的增加所带来的结构变化较大。现有的26针脚的蝶形管壳的陶瓷金属化部分密集，钎焊难度大；而且受限于其针对的半导体激光器的参数要求，管壳的引线GHZ带宽，因而整体制备难度，相较于玻璃封装管壳与14针脚蝶形管壳，工艺难度大幅提高。而由于其针脚密集，且焊接陶瓷与排引线夹具制作与装配都较复杂，对钎焊温度要求也较高。同时，其密集的针脚分布，在管壳制备时，进行最后的镀镍和镀金处理时，极易出现连金的现象，而导致最终加工出的管壳存在短路的问题。因此，目前现有26针脚的蝶形管壳的制备，成品率较低，产品质量难以保证，生产成本较高。发明内容[0005]为了解决上述至少一种技术问题，开发一种工艺过程简单，制备的产品质量较佳，成品率较高，而且制造成本相对低廉的26针脚的蝶形管壳的制备工艺，以满足市场高端半导体激光器的生产需要，本申请提供一种应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳制备工[0006]本申请提供的一种应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳制备工艺，包括制备多层陶瓷金属化层、将金属零件和多层陶瓷金属化层封接和陶瓷封装蝶形管壳的组装，其特征在于，还包括以下步骤：S1、将组装好的陶瓷封装蝶形管壳水洗，然后酸洗，最后用去离子水清洗并干燥；S2、对步骤S1清洗后的陶瓷封装蝶形管壳镀镍处理；S3、将步骤S2镀镍后的陶瓷封装蝶形管壳用含铁氰化钾的清洗药水煮沸状态下清洗，然后用去离子水清洗并干燥；S4、将步骤S3清洗后的镀镍陶瓷封装蝶形管壳镀金处理，然后用去离子水清洗并CN115491734干燥后，制得应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳。[0007]通过采用上述技术方案，本申请在镀镍前对组装的蝶形管壳进行酸洗和水洗，充分去除陶瓷金属化部分残留的杂质和细小颗粒，并且充分去油、去污，大幅提高镀镍质量；而本申请在镀镍后进行药水煮沸清洗，能够充分去除多余镀层、陶瓷中的多余导电物质和多余电镀液，为后续镀金处理提供良好的基础，有效防止连金现象，有效提高了产品的质量，大幅提高产品的成品率。[0008]可选的，所述步骤S1中，所述酸洗采用浓度在3040%的盐酸。[0009]进一步可选的，所述酸洗的时间控制在1 3min。[0010] 通过采用上述技术方案，采用高浓度的盐酸，并且控制酸洗的时间，能够有效去除 杂质、剩余焊料颗粒、金属碎屑等，并且同时确保陶瓷金属化层不被破坏，进一步提高了产 品的质量；同时，盐酸易于挥发，易于清洗，可以有效确保不在产品表面残留。 [0011] 可选的，所述步骤S2中，所述镀镍处理采用预镀镍的方式。 [0012] 进一步可选的，所述步骤S2中，所述镀镍处理的镀镍厚度控制在3 [0013]通过采用上述技术方案，采用预镀镍的工艺方式，并控制镀层厚度，能够有效封接 的同时，确保镀镍层与金属化层能够紧密结合。 [0014] 可选的，所述步骤S3中，所述清洗药水包括铁氰化钾、氢氧化钠和无水碳酸钠。 [0015] 进一步可选的，所述清洗药水中，所述铁氰化钾的浓度在0.1 0.15mol/L，所述无水碳酸钠的质量百分比浓度在10 15%。[0016] 进一步可选的，所述步骤S3中，所述用清洗药水煮沸状态下清洗的时间控制在5 7min。[0017] 通过采用上述技术方案，采用特定的清洗药水，可以有效去除多余电镀液、油污和 金属碎屑等杂质，并且能够有效将陶瓷中多余导电物质清除，这样可以在镀金时，确保不发 生连金现象，大幅提高镀金的精度，有效提高产品质量和产品的成品率。 [0018] 可选的，所述步骤S3中，所述去离子水清洗采用以去离子水为清洗介质的超声波 清洗方式。 [0019] 通过采用上述技术方案，采用超声波清洗的方式，能够有效将陶瓷中夹杂的导电 颗粒通过超声的方式清理去除，进一步提高清洗质量。 [0020] 可选的，所述步骤S4中，所述镀金处理采用预镀金的方式。 [0021] 进一步可选的，所述步骤S4中，所述镀金处理的镀金厚度控制在1.3 1.8μm。[0022] 通过采用上述技术方案，采用预镀金的工艺方式，并控制镀层厚度，能够在有效封 接的同时，确保镀金层能够与镍层紧密结合，避免脱落。 [0023] 综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果： 本申请通过在镀镍和镀金前，设计特殊的清洗预处理步骤，有效对产品表层的杂质、油污等进行清洗，大幅降低了镀镍和镀金的难度，有效提高了镀镍和镀金的质量，进 而有效提高了产品质量。 [0024] 本申请采用镀镍后镀金，并且通过镀金前的预处理，有效清理了陶瓷中的多余导电物质，从而能够大幅降低镀金时连金的可能性，大幅降低了镀金的工艺难度，有效提高 了产品的成品率。 [0025] CN115491734 率较高，能够大幅降低26针脚的蝶形管壳的制造成本。附图说明 [0026] 图1是现有26针脚的应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳的结构示意图； 图2是本申请的工艺流程图。 具体实施方式 [0027] 以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。 [0028] 如图2所示，本申请设计的一种应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳制备工 艺，包括制备多层陶瓷金属化层、将金属零件和多层陶瓷金属化层封接和陶瓷封装蝶形管 壳的组装，还包括以下步骤： S1、将组装好的陶瓷封装蝶形管壳水洗，然后酸洗，最后用去离子水清洗并干燥； S2、对步骤S1清洗后的陶瓷封装蝶形管壳镀镍处理； S3、将步骤S2镀镍后的陶瓷封装蝶形管壳用含铁氰化钾的清洗药水煮沸状态下清 洗，然后用去离子水清洗并干燥； S4、将步骤S3清洗后的镀镍陶瓷封装蝶形管壳镀金处理，然后用去离子水清洗并 干燥后，制得应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳。 [0029] 目前的26针脚的陶瓷封装蝶形管壳基本上是应用于大功率的半导体激光器，其制 备采用陶瓷金属化工艺。目前的26针脚的陶瓷封装蝶形管壳，陶瓷金属化部分是采用先制 备多层陶瓷金属化层，以瓷片为基础单元，印刷金属线路后，叠片热压，最后烧结制成。然后 将多层陶瓷金属化层和金属零件焊接封接，最后与蝶形管壳的其它部件组装到一起，完成 陶瓷封装蝶形管壳的预组装。本申请采用的是与现有预组装工艺相同的预组装方式制造陶 瓷封装蝶形管壳的装配体，本申请的改进在于后续镀金处理。 [0030] 本申请前，应用于半导体激光器的陶瓷封装蝶形管壳，其26针脚的管壳采用的制 备工艺与14针脚的陶瓷封装蝶形管壳类似，采用的是直接镀金的方式。但是由于26针脚的 管壳针脚密集，内部金属线路也十分密集，陶瓷金属化部分的金属布线密集度较高，因此镀 金处理极易出现连金现象，制备的产品短路率极高，导致产品的成品率极低，而且产品质量 较差。 [0031] 本申请的发明人针对产品问题进行了深入研究，最终发现，导致上述问题的原因 在于陶瓷金属化部分的多余导电物质残留，这部分导电物质有焊料颗粒、金属碎屑、石墨 等，上述导电物质的存在，使得镀金时，会在导电物质存在区域镀上金层，进而导致密集的 金属布线之间发生连金。