[發(fā)明專(zhuān)利]一種高散熱激光器件的制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011408285.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112531456B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李坤;孫雷蒙;楊丹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華引芯（武漢）科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01S5/0232
• 分類(lèi)號(hào): H01S5/0232;H01S5/02345;H01S5/024;H01S5/026
• 代理公司: 杭州宇信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33231
• 代理人: 張宇娟

本發(fā)明涉及激光器件領(lǐng)域，提供了一種高散熱激光器件的制作方法，包括：制作基板，基板上設(shè)有至少一個(gè)自第一表面朝向第二表面方向凹陷并貫穿基板的收容槽；收容槽包括槽壁，槽壁的一端凹陷形成第一定位臺(tái)階，槽壁的另一端凹陷形成第二定位臺(tái)階；提供激光芯片，將激光芯片焊接在第一定位臺(tái)階，且使激光芯片的發(fā)光面朝向第二定位臺(tái)階；制作金屬散熱器并焊接該金屬散熱器，以使散熱器的一部分結(jié)構(gòu)焊接在激光芯片的非發(fā)光面以及使金屬散熱器的另一部分結(jié)構(gòu)焊接在基板的第一表面；提供透鏡，將透鏡固定在第二定位臺(tái)階。通過(guò)上述方式，使激光芯片工作時(shí)產(chǎn)生的熱量可以直接通過(guò)金屬散熱器傳遞給基板和外界空氣，從而實(shí)現(xiàn)及時(shí)將熱量導(dǎo)出，提升散熱性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光器件技術(shù)領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種高散熱激光器件的制作方法。

背景技術(shù)

大功率半導(dǎo)體激光器的輸出功率高、出光面積小，其工作時(shí)產(chǎn)生的熱量密度很高，當(dāng)芯片過(guò)熱時(shí)，導(dǎo)致激光猝滅，會(huì)限制高功率激光輸出。良好的器件散熱依賴(lài)于優(yōu)化的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、封裝材料選擇(熱界面材料與基板材料)及封裝制造工藝等。但目前現(xiàn)有激光器件的散熱結(jié)構(gòu)、封裝材料選擇及封裝制造工藝使得激光器件的整體散熱性能仍然較難滿足在散熱要求更高的場(chǎng)景中進(jìn)行應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種高散熱激光器件的制作方法，通過(guò)該方法制作的激光器件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整體散熱性能強(qiáng)，能夠滿足在散熱要求更高的場(chǎng)景中進(jìn)行應(yīng)用，同時(shí)制作方法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高散熱激光器件的制作方法，所述制作方法包括：

制作基板和金屬散熱器；

其中，制作所述基板，包括：提供一陶瓷坯片，在所述陶瓷坯片上制作至少一個(gè)貫穿所述陶瓷坯片的收容槽；并且在每個(gè)所述收容槽的一端制作第一定位臺(tái)階及在其另一端制作第二定位臺(tái)階；然后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)得到預(yù)制基板；再在所述預(yù)制基板上制作線路層并在每個(gè)所述收容槽的外圍制作第一通孔引線和在每個(gè)所述第一定位臺(tái)階上制作第二通孔引線后得到基板；

制作所述金屬散熱器，包括：制作包含第一散熱結(jié)構(gòu)和第二散熱結(jié)構(gòu)的金屬散熱器；所述第一散熱結(jié)構(gòu)用于與激光芯片焊接，所述第二散熱結(jié)構(gòu)連接在所述第一散熱結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)離所述激光芯片側(cè)，所述第二散熱結(jié)構(gòu)用于覆蓋所述第一通孔引線的外端面；

在每個(gè)所述第一定位臺(tái)階上焊接一個(gè)激光芯片；所述激光芯片的發(fā)光面朝向所述第二定位臺(tái)階所在方向，所述激光芯片的正電極通過(guò)所述第二通孔引線連接外接電路；

焊接所述金屬散熱器，使所述第一散熱結(jié)構(gòu)焊接在所述激光芯片的非發(fā)光面上以及使所述第二散熱結(jié)構(gòu)焊接在所述第一通孔引線的外端面上；所述激光芯片的負(fù)電極依次通過(guò)所述金屬散熱器和所述第一通孔引線連接外接電路；

在每個(gè)所述第二定位臺(tái)階上安裝透鏡。

優(yōu)選的，所述在每個(gè)所述第一定位臺(tái)階上焊接一個(gè)激光芯片，包括：

在所述第一定位臺(tái)階的焊盤(pán)上點(diǎn)設(shè)助焊劑；

將第一金錫焊片設(shè)于所述助焊劑上，所述第一金錫焊片的面積尺寸為所述激光芯片的正電極面積尺寸的80％-95％；

將激光芯片放置在所述第一定位臺(tái)階上方，使所述激光芯片發(fā)光區(qū)兩側(cè)的焊盤(pán)與所述第一金錫焊片接觸，然后進(jìn)行金錫共晶焊接。

優(yōu)選的，所述焊接所述金屬散熱器，包括：

將第二金錫焊片設(shè)于所述激光芯片的非發(fā)光面上，所述第二金錫焊片的邊長(zhǎng)為所述激光芯片的負(fù)電極的四條邊長(zhǎng)兩端各內(nèi)縮1-3μm；

在所述第二金錫焊片上點(diǎn)設(shè)助焊劑；

在所述第一通孔引線的外端面上點(diǎn)設(shè)助焊劑；

將第三金錫焊片設(shè)于所述第一通孔引線的外端面的助焊劑上；