[實用新型]一種多巴條半導體激光器封裝結構

有效

• 申請號: 201821559618.1
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN208707070U
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 付傳尚;開北超;孫素娟;邵長國
• 申請（專利權）人: 濰坊華光光電子有限公司
• 主分類號: H01S5/02
• 分類號: H01S5/02;H01S5/024;H01S5/022
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種多巴條半導體激光器封裝結構，包括：散熱熱沉、凹槽Ⅰ、AIN陶瓷片組、N+1個熱沉、巴條、絕緣片以及電極。一次實現了多個巴條的高集成度封裝在提高峰值功率的同時減小了激光器體積，滿足了某些特殊條件下的使用要求。由于AIN陶瓷片組是采用兩個邊緣陶瓷片及若干中央AIN陶瓷片拼接形成，有效釋放了焊接封裝時引入的應力，避免了巴條開裂，提高了封裝合格率。整個封裝過程中實現了無銦化封裝，避免了銦焊料帶來的熱疲勞問題，提高了產品可靠性。

技術領域

本實用新型涉及半導體激光器封裝領域，具體涉及一種多巴條半導體激光器封裝結構。

背景技術

半導體激光器具備體積小、價格低、效率高、壽命長等優點，應用行業涉及材料加工、醫療美容、軍事國防、工業泵浦、和科學研究等領域。隨著半導體激光器應用領域的拓寬，對半導體激光器的輸出功率要求越來越高，尤其是應用到泵浦、醫療美容方面的半導體激光器疊陣，對脈沖輸出的峰值功率和可靠性要求越來越高，并且要求體積越做越小，如何實現半導體激光巴條高密度封裝以及高峰值功率，這給半導體激光巴條封裝帶來了巨大挑戰。

為滿足工業加工和醫療泵浦方面的需求，已經開發出一種商業化傳導冷卻疊陣，該疊陣在巴條封裝方面采用高溫硬焊料封裝技術，避免了傳統銦焊料帶來的熱遷移和電遷移，提高了疊陣激光器的可靠性。另外，該傳導冷卻疊陣不需要水冷，工作時不需要配備水冷設備，減小了體積，該傳導冷卻疊陣激光器主要在窄脈寬、低占空比的條件下工作。

專利文件CN104242048A提出了一種傳導冷卻疊陣半導體激光器封裝結構，主要包括巴條封裝和電極焊接等內容，該方法優化了電極的焊接方式，采用“L”型電極，使得疊陣在電極連接處體積變小，但是，封裝傳導冷卻疊陣半導體激光器過程中通常采用高溫硬焊料，引入的封裝應力較大，該封裝方式未提出減小封裝應力的方法。

發明內容

本實用新型為了克服以上技術的不足，提供了一種有效釋放硬焊料封裝引入的應力，避免巴條開裂的多巴條半導體激光器封裝結構。

本實用新型克服其技術問題所采用的技術方案是：

一種多巴條半導體激光器封裝結構，包括：

散熱熱沉，其前后兩側分別豎直設置有擋板，兩個擋板之間的區域形成凹槽Ⅰ；

兩個邊緣AIN陶瓷片以及若干夾裝于兩個邊緣AIN陶瓷片之間的中央AIN陶瓷片，兩個邊緣AIN陶瓷片及若干中央AIN陶瓷片拼接形成AIN陶瓷片組，AIN陶瓷片組焊接固定于凹槽Ⅰ內；

N+1個豎直設置于AIN陶瓷片組上且相互平行的熱沉以及焊接固定于每兩個相鄰的熱沉之間的巴條，N為大于等于2的正整數，所述AIN陶瓷片組上設置有N個凹槽Ⅱ，各個凹槽Ⅱ設置于對應的巴條的正下方；

絕緣片，設置于散熱熱沉上；以及

電極，所述電極一端設置于絕緣片上，其另一端與AIN陶瓷片組相連。

優選的，上述擋板上水平設置有用于安裝熱電偶的安裝孔。

優選的，上述巴條與相鄰的熱沉之間通過高溫硬焊料焊接固定。

優選的，上述熱沉采用鎢銅材料制成。

優選的，上述擋板上固定安裝有整形透鏡。

優選的，上述散熱熱沉、絕緣片及電極上設置有若干通孔。

本實用新型的有益效果是：一次實現了多個巴條的高集成度封裝在提高峰值功率的同時減小了激光器體積，滿足了某些特殊條件下的使用要求。由于AIN陶瓷片組是采用兩個邊緣AIN陶瓷片及若干中央AIN陶瓷片拼接形成，有效釋放了焊接封裝時引入的應力，避免了巴條開裂，提高了封裝合格率。整個封裝過程中實現了無銦化封裝，避免了銦焊料帶來的熱疲勞問題，提高了產品可靠性。

附圖說明