专利名称：一种激光二极管封装的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种二极管封装，尤其是一种激光二极管封装。
背景技术：
目前，半导体激光二极管(以下简称激光管)封装常用标准规格有To-18 (*5. 6)、 To-5 (小9)两种，大功率有C-moiint封装和To-3封装等。
现通常使用的To-18 (d)5.6)、 To-5 (4>9)激光管封装，管座是在4>5.6 或ct9圆端面伸出一个方柱，大小约激光芯片的两倍，热沉是一个比激光芯 片略大的金属薄片，将激光芯片粘在热沉片上，然后一体粘在方柱顶端的内 侧面；由于其体积小，定位、定中心方便，是目前小功率激光管的标准封装 规格，在小功率激光管上是普遍采用的。但当功率大于150mW时，其散热条 件显然不足(散热体积和面积小)，直接影响输出光功率的稳定性。尤其对 于小功率绿光激光模组，是808nm激光管通过晶体倍频产生的。通常808nm 激光管输出功率在200-500mW，其管体导热体积和表面积过小，激光管工作 时产生的热量不易传导出去，从而导致808nm波长受热后增长，也是倍频绿 光输出功率不稳定的主要因素之一。
Cioirnt封装和To-3封装适用于大功率激光管封装，用于小功率激光模 组时，装配体积过大，不适宜于小功率激光模组应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种激光二极管封装，克服背景技术中所述 的技术问题，保证激光二极管工作时有足够的传导热量的体积和表面积，从 而使激光二极管有效的工作、输出稳定的功率。
本实用新型的技术解决方案是本实用新型是一种激光二极管封装，包 括热沉基座和设置在热沉基座上的热沉，所述热沉基座上设有管脚孔，其特 殊之处在于，所述热沉包括半圆形顶面和垂直于顶面的侧平面。
上述侧平面上设置有基面，所述基面突出设置在侧平面上，并处在侧平 面的左右居中的位置。上述基面左右两侧的侧平面部分至少一个是弧面。
上述热沉还包括有设置在顶面上的螺孔，相应地热沉基座上设置有与该 螺孔对应的连接孔，所述热沉通过螺孔、连接孔以螺栓连接的方式固定在热
沉基座上。
上述热沉基座上还设置有圆环，所述热沉设置在圆环内。 上述圆环的外表面是光滑面或螺纹面。
上述螺纹面的螺纹是M7. 8-M20的细牙螺纹。
上述热沉基座是圆柱状的，其直径是小9mm、 4)10.5、 412.5、小15、 (H8或小23mm;所述圆环外径小于热沉基座的直径，圆环外径是4 7. 8-4)
20mm。 -
上述热沉基座的外侧面上设置有定位卡槽。
上述热沉是用铜或铜基、铝基复合材料制成的热沉；热沉基座是用铜或 易切钢或铜基、铝基复合材料制成的热沉基座。
本实用新型主要适用于808nm， lOOmW-5W激光芯片封装，也适用于各种 波长，功率在100mW-5W的激光芯片封装；本实用新型的热沉及热沉基座具 有较大的导热体积和传导面，且均由导热性能好的铜或铜基、铝基复合材料 制成，具有很好的散热效果，易于激光二极管芯片工作时产生的热量及时导 出，从而有效的保证了激光二极管有效的工作及输出功率的稳定，且结构简 单，易于加工，成本低廉，适合批量生产。
图1是本实用新型的结构示意图2是热沉结构示意图3是本实用新型的拆分示意图4是热沉基座结构示意图5是封装激光管示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型包括热沉基座2和设置在热沉基座2上的热沉1， 管脚孔5和管脚孔6。
参见图2、 3，热沉1包括顶面8、垂直于顶面8的侧平面，该侧平面上设置有基面9;基面9突出于侧平面并居于侧平面的左右居中的位置，基座 9两边的侧平面10、 11中，侧平面11为带有弧形面的侧平面，便于激光二
极管管脚的安装；热沉1的顶面8上还设置有螺孔4，利用螺钉3将热沉1 通过热沉基座2上的连接孔7、螺孔4固定在热沉基座2上。
螺钉3可以采用标准的Ml. 6的螺钉，这时螺孔4、连接孔7均和螺钉3 相适配，便于安装。
由于热沉1的顶面8是半圆形的，故热沉1又称D型热沉，本实用新型 也可称为D型热沉激光二极管封装。
参见图4，热沉基座2上还设置有圆环13，热沉1设置在圆环13内； 圆环13的外表面20是光滑面或螺纹面，外表面20是螺纹面时其螺纹是 M7. 8-M20的细牙螺纹。
热沉基座2可以是圆柱状的，外侧面12的直径(即热沉基座2的直径) 是d)9鹏、(HO. 5、 cH2. 5、 4>15、 4> 18或々23mra;而圆环13的外径小于热 沉基座2的外侧面12的直径(即热沉基座2的直径)，具体应用时圆环13 的大小根据热沉基座2的外侧面12的直径(即热沉基座2的直径)而适应 调整当圆环13的外表面20为光滑面时与激光模组的结构作定心配合；当 圆环13的外表面20为螺纹面时与激光模组结构连接，这时，其螺纹在 M7. 8-M20之间适配。
热沉基座2的外侧面12上设置有定位卡槽14，卡槽14用于激光模组内 腔PD引线的引出。
参见图5，具体应用时，将激光二极管芯片15焊接在热沉1的基面9 上，将激光二极管的正极管脚16安装在热沉基座2的管脚孔6中，与热沉1、 热沉基座2成为一体；激光二极管芯片15的正极通过焊接与热沉1电性连 接；正极管脚16焊接于热沉基座2上，并通过热沉基座2和热沉1与激光 二极管芯片15正极电性导通。激光二极管芯片15的负极通过导线21与负 极管脚17电性连接；负极管脚17均与热沉1、热沉基座2绝缘。
具体应用需要时，激光管需加光电反馈(PD)时，可使用硅光二极管对激 光的强弱变化转化为电信号输出给驱动电路处理。这样，热沉基座2上就预 留有光电二极管安装位置18和光电二极管负极管脚引出孔位置19。如果加装PD时，光电二极管安装在位置18上，正极焊接于热沉基座2上，与激光 二极管15共用正极管脚16，光电二极管负极管脚从热沉基座2上的孔位19 处引出，且与热沉基座2之间绝缘，光电二极管负极管脚与光电二极管用导
线连接。
本实用新型主要适用于808nm， lOOmW-5W激光芯片封装；也适用于各种 波长、功率在100mW-5W的激光芯片封装；本实用新型的热沉及热沉基座具 有较大的导热体积和传导面，且均由导热性能好的铜或铜基、铝基复合材料 制成，具有很好的散热效果，易于激光二极管芯片工作时产生的热量及时导 出，从而有效的保证了激光二极管有效的工作及输出功率的稳定，且结构简 单，易于加工，成本低廉，适合批量生产。
权利要求1、一种激光二极管封装，包括热沉基座和设置在热沉基座上的热沉，所述热沉基座上设有管脚孔，其特征在于所述热沉包括半圆形顶面和垂直于顶面的侧平面。
2、 根据权利要求1所述的激光二极管封装，其特征在于所述侧平面 上设置有基面，所述基面突出设置在侧平面上，并处在侧平面的左右居中的位置。
3、 根据权利要求2所述的激光二极管封装，其特征在于所述基面左 右两侧的侧平面部分至少一个是弧面。
4、 根据权利要求3所述的激光二极管封装，其特征在于所述热沉还 包括有设置在顶面上的螺？L，相应地热沉基座上设置有与该螺孔对应的连接 孔，所述热沉通过螺孔、连接孔以螺栓连接的方式固定在热沉基座上。
5、 根据权利要求4所述的激光二极管封装，其特征在于所述热沉基 座上还设置有圆环，所述热沉设置在圆环内。
6、 根据权利要求5所述的激光二极管封装，其特征在于所述圆环的 外表面是光滑面或螺纹面。
7、 根据权利要求6所述的激光二极管封装，其特征在于所述螺纹面的螺纹是M7. 8-M20的细牙螺纹。
8、 根据权利要求7所述的激光二极管封装，其特征在于所述热沉基 座是圆柱状的，其外直径是小9mm、小10.5、 4>12.5、 4>15、 (H8或<}) 23mm; 所述圆环外径小于热沉基座的直径，圆环外径是小7. 8- (J) 20腿。
9、 根据权利要求8所述的激光二极管封装，其特征在于所述热沉基 座的外侧面上设置有定位卡槽。
10、 根据权利要求1至9中任一权利要求所述的激光二极管封装，其特 征在于所述热沉是用铜或铜基、铝基复合材料制成的热沉；热沉基座是用 铜或易切钢或铜基、铝基复合材料制成的热沉基座。
专利摘要本实用新型涉及一种激光二极管封装，包括热沉基座和设置在热沉基座上的热沉，所述热沉基座上设有管脚孔，其特征在于所述热沉包括半圆形顶面和垂直于顶面的侧平面；主要适用于808nm，100mW-5W激光芯片封装；也适用于各种波长、功率在100mW-5W的激光芯片封装；本实用新型的热沉及热沉基座具有较大的导热体积和传导面，且均由导热性能好的铜或铜基、铝基复合材料制成，具有很好的散热效果，易于激光二极管芯片工作时产生的热量及时导出，从而有效的保证了激光二极管有效的工作及输出功率的稳定，且结构简单，易于加工，成本低廉，适合批量生产。
文档编号H01S5/00GK201256245SQ200820030320
公开日2009年6月10日 申请日期2008年9月18日 优先权日2008年9月18日
发明者孙建华, 磊 袁 申请人:西安华科光电有限公司