[實用新型]一種新型的半導體激光器管殼封裝結構

有效

• 申請號: 201420333300.7
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN204067849U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 盧昆忠;王文娟;胡慧璇;劉天宇;費華
• 申請（專利權）人: 武漢銳科光纖激光器技術有限責任公司
• 主分類號: H01S5/022
• 分類號: H01S5/022;H01S5/024
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

技術領域

本實用新型涉及一種新型的半導體激光器管殼的封裝結構，該結構是將管殼和底座分離，具有散熱性好、可靠性高、方便耦合、加工要求低等優點。

技術背景

半導體激光器由于具有體積小、重量輕、效率高等眾多優點，廣泛應用于工業、軍事、醫療、通訊等眾多領域。由于自身量子阱波導結構的限制，半導體激光器的輸出光束質量與CO₂激光器、固體YAG激光器等傳統激光器相比較差，阻礙了其應用領域的拓展。近幾年，隨著半導體材料外延生長技術、半導體激光波導結構優化技術、腔面鈍化技術、高穩定性封裝技術、高效散熱技術的發展，特別是在直接半導體激光工業加工應用以及大功率光纖激光器泵浦源的需求，推動了具有大功率、高光束質量的半導體激光器飛速發展。

目前，大部分多芯片的半導體激光器的封裝工藝都是采用管殼和底座一體的形式，cos系統焊接在有臺階的銅片上，進行光束整形后，再將銅片焊接在底座上。這種形式封裝工藝，管殼和底座的焊接是使用硬釬焊料焊接在一起，這種高溫下，底座和管殼很容易變形；其次，這種封裝工藝制作的激光器工作時，cos系統發出的熱量要經過焊料到達銅板，再經過一層焊料才能到達底座，散熱速度較慢。

發明內容

本實用新型為了克服上述現有技術存在的實際問題和缺點，提供一種新型的半導體激光器管殼的封裝結構，本封裝結構采用管殼和底座分離的封裝形式，可以有效改善傳統封裝工藝上的變形和散熱速度慢的問題。

本實用新型是通過下述技術方案實現的。

一種新型的半導體激光器管殼封裝結構，包括底座、管殼；其特征在于：底座上設有高度差相同的臺階，使芯片能直接焊接在底座上；在底座上面設有長方形的凹槽，并且管殼底面設有一個臺階，且使管殼的臺階焊接入底座的長方形凹槽上。

所述底座上設有高度差相同的臺階，cos系統通過焊料直接焊接在底座的各臺階上。

管殼的底部設有臺階，管壁較薄的部分焊接入底座中的長方形凹槽，管殼臺階起到定位和遮擋焊縫的作用。

管殼焊接所使用的焊料的熔點要低于焊接cos的焊料的熔點，焊接管殼的時候不能使焊接cos的焊料熔化。

這種半導體激光器管殼封裝形式，底座和管殼分離，可以直接在底座上進行光束整形，光束整形完成后再進行管殼的焊接。

本實用新型對比已有技術具有以下創新點：

本實用新型提出了一種新型的半導體激光器管殼的封裝結構，和傳統封裝形式相比，具有半導體芯片散熱性好、可靠性高、方便耦合、加工要求低等優點。

附圖說明

圖1a為本實用新型底座的主視圖；

圖1b為圖1a的A－A剖面圖；

圖2a為本實用新型管殼的主視圖；

圖2b為圖2a的A－A剖面圖；

圖3為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

在圖1a、圖1b、圖3中可以看出，在底座上面設有長方形的凹槽，底座1上設有多個高度差相同的臺階，cos系統通過焊料直接焊接在底座1的臺階上，就可以直接在底座1上進行耦合。傳統工藝是底座和管殼連接在一起，cos系統要焊接在有臺階的銅片上，透鏡耦合完成后，再將銅片焊接在底座上。本實用新型的封裝結構，cos系統散發的熱量可以通過焊料直接傳到底座上，傳統工藝cos系統散發的熱量要通過焊料后，還要通過一層銅板和一層焊料后才能到達底座上。相比之下。本實用新型的封裝結構使得cos系統散熱更好，激光器穩定性和可靠性都有較大提高。

圖2a、圖2b、圖3中可以看出，管殼2的底部設有臺階，管壁較薄的部分焊接入底座1中的長方形凹槽中，管殼2臺階起到定位和遮擋焊縫的作用。

如圖3所示，本實用新型包括底座1、管殼2；在底座1上面設有長方形的凹槽，并且底座上設有高度差相同的臺階；管殼2底面設有一個臺階，且使管殼2的臺階焊接入底座1的長方形凹槽上。底座1和管殼2是使用低溫焊料焊接在一起，焊接管殼的時候使用的焊料熔點要低于焊接cos系統時焊料的熔點，不能使焊接cos系統的焊料熔化。焊接時焊料填充底座1的整個凹槽，焊接后的密封性較好。