[實用新型]一種激光巴條的電極焊接結構

有效

• 申請號: 201920482853.1
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN209592616U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 李軍;席道明;陳云;馬永坤;呂艷釗;魏皓
• 申請（專利權）人: 江蘇天元激光科技有限公司
• 主分類號: H01S5/024
• 分類號: H01S5/024;H01S5/042
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 蒯建偉

本實用新型提供一種激光巴條的電極焊接結構，包含：激光巴條作為發光芯片采用倒置的形式將正極面朝下焊接在過渡熱沉上；過渡熱沉選用熱膨脹系數相匹配的金屬材料焊接在微通道熱沉上；激光巴條的負極面焊接在具有鋸齒狀結構的負極導電層上；負極導電層與微通道熱沉之間設置厚度與過渡熱沉和激光巴條之和相匹配的絕緣層；微通道熱沉對激光巴條提供高效散熱的同時作為正極導電層。采用鋸齒形狀的導電層設計具有平整的電極引線結構，避免了常規金絲焊接時帶來的彎曲應力，有效提升電極層的導電性能，保證激光巴條長時間工作的穩定性。

技術領域

本申請屬于激光技術領域，具體地說，涉及到高功率半導體激光器封裝電極焊接技術。

背景技術

近年來高功率半導體激光器在激光泵浦、醫療、顯示照明、工業加工等領域的應用越來越廣泛，隨著應用對半導體激光器高功率的需求，具有高功率輸出的巴條結構的激光芯片的封裝直接提升了半導體激光器的輸出功率水平，特別是對巴條芯片的陣列、疊陣結構的封裝其輸出功率可達幾千上萬瓦的輸出。采用激光巴條芯片的封裝極大的提升了半導體激光器的輸出功率的同時也形成了大量的廢熱、對熱沉結構、封裝技術提出了嚴格要求。

為了實現激光巴條芯片產生的熱量的高效散熱，保證高功率半導體激光器的正常穩定工作，激光巴條芯片的封裝熱沉常采用具有液體微通道結構的熱沉，冷卻液體在微通道熱沉中流動將工作過程中形成的熱量疏散。微通道熱沉封裝時，通常是將激光巴條芯片通過焊接的方式焊接在微通道熱沉上作為巴條的正極，巴條上表面采用金絲鍵合的方式將巴條的負極連接到電極片上，形成巴條的供電回路。由于巴條高功率輸出對高功率供電的需求，常常需要在巴條上表面焊接幾十上百根金線，對金絲鍵合工藝要求極高；另外，巴條在焊接到微通道熱沉時需要采用過渡熱沉作為應力緩解層焊接，造成了巴條上表面與負極的電極片之間的高度差，金絲鍵合時金線必須形成一定弧度才能滿足焊接需求，造成金絲彎曲處應力的不均勻，影響金絲鍵合的穩定性，進而影響整個激光巴條工作的穩定性。

實用新型內容

針對上述問題，本申請所要解決的技術問題是提供一種激光巴條的電極焊接結構，有效提高巴條封裝焊接的穩定性。

本申請解決上述技術問題采取的技術方案是：一種激光巴條的電極焊接結構，包含：激光巴條，作為發光芯片呈正極面朝下焊接在過渡熱沉上；激光巴條上表面直接焊接在鋸齒形狀的金屬片上作為巴條的負極導電層；過渡熱沉作為應力緩解層焊接在微通道熱沉上；微通道熱沉對激光巴條提供高效的散熱同時作為巴條的正極導電層；負極導電層與微通道熱沉之間設置絕緣層電極絕緣的同時保證負極導電層的平整性。

在本實用新型實施實例中，負極導電層設置成鋸齒狀結構焊接在激光巴條的上表面上。

在本實用新型是實施例中，負極導電層的鋸齒狀端各鋸齒與激光巴條各發光單元的上表面呈一一對應關系。

在本實用新型實施實例中，過渡熱沉選取熱膨脹系數匹配的材料。

在本實用新型實施實例中，微通道熱沉作為散熱熱沉的同時還作為激光巴條的正極導電層。

在本實用新型實施實例中，絕緣層厚度與過渡熱沉和激光巴條的厚度之和的相匹配。

在本實用新型試試實例中，絕緣層置于微通道熱沉與負極導電層之間，保證負極導電層焊接時的平整性。

與現有技術相比，本申請可以獲得以下技術效果：

本實用新型的技術方案通過采用鋸齒狀的負極導電層結構直接焊接在激光巴條上表面的結構設計，具有平整的電極引線結構，采用回流爐一次焊接成型，無須設計復雜的金屬焊接程序，避免金絲焊接時劈刀對巴條表面可能造成的損傷，其工藝操作簡單、效率高、穩定性好；平整的導電層結構有效緩解傳統金絲鍵合時電極引線彎曲工作過程中形成的應力，有效提升電極層導電性能的穩定性，保證激光巴條長時間工作的穩定性。

附圖說明