[發(fā)明專利]一種高功率半導(dǎo)體激光器及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610164709.4
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN105790071A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉興勝;盧棟;王警衛(wèi);楊艷
• 申請（專利權(quán)）人: 西安炬光科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01S5/22
• 分類號(hào): H01S5/22;H01S5/024;H01S5/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

1.一種高功率半導(dǎo)體激光器，包括散熱器和由若干個(gè)激光器芯片及其襯 底構(gòu)成的芯片組模塊，襯底的底部通過焊料鍵合到散熱器上，其特征在于： 所述襯底的主體為絕緣導(dǎo)熱塊；對應(yīng)于襯底上激光器芯片的鍵合區(qū)域，所述 絕緣導(dǎo)熱塊的正面和背面均設(shè)置有導(dǎo)電導(dǎo)熱層，正面的導(dǎo)電導(dǎo)熱層與背面的 導(dǎo)電導(dǎo)熱層之間經(jīng)由絕緣導(dǎo)熱塊的表面和/或內(nèi)部貫通設(shè)置的導(dǎo)電材料形成電 連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率半導(dǎo)體激光器，其特征在于：絕緣導(dǎo)熱 塊及其正面和背面的導(dǎo)電導(dǎo)熱層以及構(gòu)成電連接的導(dǎo)電材料為一體結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高功率半導(dǎo)體激光器，其特征在于：所述一體 結(jié)構(gòu)為DBC結(jié)構(gòu)(DirectBondingCopper)或者DPC結(jié)構(gòu)(DirectPlating Copper)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率半導(dǎo)體激光器，其特征在于：經(jīng)由絕緣 導(dǎo)熱塊的表面設(shè)置的導(dǎo)電材料的結(jié)構(gòu)形式是：設(shè)置于絕緣導(dǎo)熱塊頂部和/或絕 緣導(dǎo)熱塊側(cè)部的覆層或者鍍層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率半導(dǎo)體激光器，其特征在于：經(jīng)由絕緣 導(dǎo)熱塊的內(nèi)部貫通設(shè)置的導(dǎo)電材料的結(jié)構(gòu)形式是：自正面的導(dǎo)電導(dǎo)熱層貫通 至背面的導(dǎo)電導(dǎo)熱層的一處或多處柱形結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高功率半導(dǎo)體激光器，其特征在于：所述柱形 結(jié)構(gòu)為方柱、圓柱或者橢圓柱，或者這三種柱形中的任意組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率半導(dǎo)體激光器，其特征在于：所述絕緣 導(dǎo)熱塊的底部經(jīng)金屬化處理形成有金屬薄膜，該金屬薄膜與絕緣導(dǎo)熱塊正面 和背面的導(dǎo)電導(dǎo)熱層及其電連接結(jié)構(gòu)之間保持間隔。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率半導(dǎo)體激光器，其特征在于：所述散熱 器表面在襯底焊接位置對應(yīng)設(shè)置有與激光器芯片方向平行的細(xì)槽以降低熱應(yīng) 力，細(xì)槽的寬度小于相鄰絕緣導(dǎo)熱塊之間的間距。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率半導(dǎo)體激光器，其特征在于：所述絕緣 導(dǎo)熱塊采用氧化鋁、氮化鋁、氧化鈹、碳化硅、金剛石或者金剛石銅復(fù)合材 料；所有的導(dǎo)電材料采用銅、鎢、鉬、金、銀、鋁、銅鎢、鉬銅、銅鉬銅或 者金剛石銅復(fù)合材料。

10.一種制備權(quán)利要求1所述高功率半導(dǎo)體激光器的方法，包括以下步 驟：

1)按照同一工藝條件，批量加工權(quán)利要求1中所述的襯底；

2)將若干個(gè)激光器芯片及其襯底依次排列并鍵合在一起，制成芯片組模 塊；

3)采用硬焊料將芯片組模塊鍵合在散熱器上，連接相關(guān)電極，制成傳導(dǎo) 冷卻型高功率半導(dǎo)體激光器。