[發明專利]半導體激光器TO封裝結構及方法

無效

• 申請號: 201110218489.6
• 申請日: 2011-08-02
• 公開（公告）號: CN102290704A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 馮美鑫;張書明;王輝;劉建平;曾暢;李增成;王懷兵;楊輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H01S5/024
• 分類號: H01S5/024
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種半導體激光器TO封裝結構，包括半導體激光器芯片，其特征在于：所述半導體激光器芯片的至少一側面經至少一過渡熱沉與至少一熱沉固定連接，且所述半導體激光器芯片、過渡熱沉和熱沉均固定在TO管座上，并被封裝于由所述管座和一封帽圍合形成的封閉腔體中。

2.如權利要求1所述的半導體激光器TO封裝結構，其特征在于：所述過渡熱沉分別與半導體激光器芯片和熱沉焊接固定，且由所述過渡熱沉、半導體激光器芯片和熱沉形成的整體結構亦與TO管座焊接固定。

3.如權利要求1所述的半導體激光器TO封裝結構，其特征在于：所述半導體激光器芯片的兩側面分別固定連接一過渡熱沉，該兩個過渡熱沉還分別與一熱沉固定連接，且所述半導體激光器芯片、過渡熱沉和熱沉均固定在一TO管座上，并被封裝于由所述TO管座和一封帽圍合形成的封閉腔體中。

4.如權利要求1-3中任一項所述的半導體激光器TO封裝結構，其特征在于：所述過渡熱沉至少選自AlN陶瓷、Al₂O₃陶瓷、石墨烯、碳納米管、AlN-Cu-AlN混合熱沉、金剛石、BN和SiC中的任意一種。

5.如權利要求1-3中任一項所述的半導體激光器TO封裝結構，其特征在于：所述熱沉包括Cu塊。

6.如權利要求2所述的半導體激光器TO封裝結構，其特征在于：所述焊接中使用的焊料至少選自金-錫、銦、銀漿、銅-鋅、銀-銅、錫-銀-銅、錫-鉛、金-鎘和釬錫銀中的任意一種。

7.一種半導體激光器TO封裝方法，其特征在于，該方法為：首先在半導體激光器芯片的至少一側面上固定連接至少一過渡熱沉，而后將每一過渡熱沉分別與一熱沉固定連接，其后將所述半導體激光器芯片、過渡熱沉及熱沉均固定在TO管座上，最后在保護氣氛中以封帽將所述半導體激光器芯片、過渡熱沉及熱沉封蓋，形成半導體激光器封裝結構。

8.根據權利要求7所述的半導體激光器TO封裝方法，其特征在于，該方法為：首先在半導體激光器芯片的兩側面上分別固定連接一過渡熱沉，而后在該兩個過渡熱沉上分別固定連接一熱沉，其后將所述半導體激光器芯片、過渡熱沉及熱沉均固定在TO管座上，最后在保護氣氛中以封帽將所述半導體激光器芯片、過渡熱沉及熱沉封蓋，形成半導體激光器TO封裝結構。

9.根據權利要求7所述的半導體激光器TO封裝方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

（1）將半導體激光器芯片一側面焊接在一過渡熱沉上；

（2）將焊有半導體激光器芯片的過渡熱沉焊接在一熱沉上；

（3）將由前述半導體激光器芯片、過渡熱沉和熱沉形成的整體結構焊接在TO管座上；

（4）用金線將半導體激光器的正負極分別與TO管座上的接線柱相連；

（5）在保護氣氛中封上封帽，形成半導體激光器TO封裝結構。

10.根據權利要求8所述的半導體激光器TO封裝方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

（1）將半導體激光器芯片一側面焊接在一過渡熱沉上；

（2）將焊有半導體激光器芯片的過渡熱沉焊接在一熱沉上；

（3）在半導體激光器芯片的另一側面上焊接另一過渡熱沉；

（4）將該另一過渡熱沉焊接在另一塊熱沉上；

（5）將由前述半導體激光器芯片、兩個過渡熱沉和兩塊熱沉形成的整體結構焊接在TO管座上；

（6）用金線將半導體激光器的正負極分別與TO管座上的接線柱相連；

（7）在保護氣氛中封上封帽，形成半導體激光器TO封裝結構。

11.根據權利要求7-10中任一項所述的半導體激光器TO封裝方法，其特征在于：所述過渡熱沉至少選自AlN陶瓷、Al₂O₃陶瓷、石墨烯、碳納米管、AlN-Cu-AlN混合熱沉、金剛石、BN和SiC中的任意一種。

12.根據權利要求7-10中任一項所述的半導體激光器TO封裝方法，其特征在于：所述熱沉包括Cu塊。

13.如權利要求9或10所述的半導體激光器TO封裝方法，其特征在于：所述焊接中使用的焊料至少選自金-錫、銦、銀漿、銅-鋅、銀-銅、錫-銀-銅、錫-鉛、金-鎘和釬錫銀中的任意一種。

14.如權利要求7-10中任一項所述的半導體激光器TO封裝方法，其特征在于：所述保護氣氛至少選自氮氣、氬氣和氦氣中的任意一種。