摘要：提高激光器芯片和封裝的精度，可以實現應用市場更高性能、更可靠的激光器產(chan) 品，為(wei) 人工智能、光通信、光子集成等領域帶來更多可能性

  激光器是一種光電子器件，通過激發原子、分子或晶體(ti) 等物質來產(chan) 生一束具有高度相幹性和高度聚焦的光束，是激光加工設備的核心部件，其質量和功率對激光加工的效果和效率具有至關(guan) 重要的影響。

  激光器市場規模及下遊應用

  隨著科技的不斷進步，激光器市場規模也在不斷擴大。近年來，fun88官网平台器市場規模保持增長趨勢，2022年市場規模已達147.4億(yi) 美元，同比增長14.2%，占全球激光器市場73.3%的份額。預計2023年將繼續保持增長，市場規模將達169.5億(yi) 美元。

資料來源：中商情報網

  由於(yu) 其高穩定性、高能量密度、高光質量等優(you) 點，激光器在通信、醫療、激光雷達、先進製造、和軍(jun) 工等許多領域都有廣泛的應用。在通信領域，激光器可以用作信號源，是光纖通信係統中的關(guan) 鍵設備。在工業(ye) 領域，激光器被廣泛應用於(yu) 切割、焊接、打標記等加工過程中。在醫學領域，激光器可以用於(yu) 手術、療程等。在科學研究領域，激光器在物理、化學、生物等領域用作研究工具。此外，激光器還被用於(yu) 國防軍(jun) 事、氣象、天文學、環境監測和能源等領域。

資料來源：中商情報網

  激光芯片的封裝

  在人工智能時代，半導體(ti) 激光器的應用範圍正在不斷擴大，涉及到諸如人臉識別、自動駕駛、工業(ye) 機器人等多個(ge) 領域。其中，半導體(ti) 激光器在新興(xing) 應用市場中扮演著越來越重要的角色。隨著大功率半導體(ti) 激光器技術的不斷進步，大功率半導體(ti) 激光芯片的性能得到了顯著提升，這使得其在各種應用中的效率和可靠性都得到了增強。

  然而，盡管激光芯片本身的性能得到了改進，但其封裝技術仍然是一個(ge) 製約其性能的關(guan) 鍵因素之一。激光芯片封裝的質量和設計直接影響著其輸出功率、高亮度以及光譜特性的穩定性。因此，改進激光芯片的封裝技術對於(yu) 提升整體(ti) 激光器性能至關(guan) 重要。

  另外，在高速率光模塊和光子集成器件中，激光芯片的封裝更是至關(guan) 重要的。高精度和高可靠性的封裝技術可以提高光模塊和集成器件的性能，並降低製造成本。因此，激光芯片封裝技術的不斷創新和改進對於(yu) 推動光電子行業(ye) 的發展具有重要意義(yi) 。

  激光芯片的封裝形式多種多樣，常見的包括TO(金屬封裝)、DFB(分布式反饋)、FP(腔內(nei) 型)、VCSEL(垂直腔麵發射激光器)等。激光器的封裝工藝過程主要為(wei) ：

  01 芯片共晶

  這是封裝的第一步，涉及到將激光器芯片焊接到熱沉上。使用特定的焊料(通常是軟焊料或硬焊料，如金錫焊料)，將芯片和熱沉連接在一起。共晶過程需要精確控製溫度和時間，以確保焊料的流動性和連接的可靠性。

  02 金線鍵合

  在芯片與(yu) 熱沉焊接完成後，需要將芯片與(yu) 外部電路連接起來。金線鍵合工藝使用非常細的金線將芯片上的電極連接到基板上的電路，從(cong) 而實現電信號的傳(chuan) 輸。這一步需要高度的精度和穩定性，以確保連接的質量和可靠性。

  03 熱沉燒結

  在完成芯片焊接和金線鍵合後，需要對熱沉進行燒結處理。這一步的目的是通過高溫處理使焊料完全熔化並擴散到熱沉和芯片之間，形成可靠的連接。同時，燒結過程還可以降低熱沉的熱阻，提高其導熱性能。

  04 光纖耦合

  激光器產(chan) 生的光信號需要通過光纖傳(chuan) 輸。在封裝過程中，需要將光纖與(yu) 激光器輸出端精確對準，並進行固定。這一步需要高精度的機械對準係統，以確保光纖與(yu) 激光器輸出端之間的耦合效率高且穩定可靠。

  05 密封與(yu) 外殼裝配

  最後一步是將整個(ge) 封裝結構進行密封，以保護內(nei) 部的激光器和其它元件免受環境的影響。外殼通常由金屬或陶瓷等材料製成，具有良好的防潮、防塵和耐腐蝕性能。在裝配過程中，需要確保所有部件的連接處都緊密結合，以防止氣體(ti) 或液體(ti) 滲入內(nei) 部。

  激光芯片共晶設備

  針對不同的激光器封裝設計，對激光器芯片封裝的高精度要求通常在1.5μm至5μm之間。這種高精度要求是為(wei) 了確保激光器的穩定性和性能，在光學特性和電學特性方麵都能夠達到設計要求。然而，對於(yu) 其他部件的精度要求可能相對較低，因為(wei) 它們(men) 不直接影響激光器的核心功能。一般來說，大多數邊激光器芯片采用共晶工藝進行連接。共晶工藝是一種常見的封裝技術，通過在芯片和基板之間融化共晶金屬來實現可靠的連接。這種連接方式能夠提供良好的電連接和熱導性能，同時確保封裝的可靠性和穩定性。