一种半导体激光器单管模块的制作方法

本实用新型涉及半导体激光器封装技术领域，尤其是一种半导体激光器单管模块。

背景技术：

半导体激光器又称激光二极管，是用半导体材料作为工作物质的激光器，具有体积小、寿命长，并可采用简单的注入电流的方式来泵浦，其工作电压和电流与集成电路兼容，因而可与之单片集成，并且还可以用高达ghz的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出等优点，半导体二极管激光器在激光通信、激光照明、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面得到了广泛的应用。目前激光芯片单管封装是将激光芯片焊接到陶瓷过渡热沉或基底上，简称cos（chiponsubmount）；现有技术的激光芯片封装结构不科学，存在散热性差、加电输出不方便，固定不方便，不利于器件设计等缺点。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种激光芯片散热能力更好、激光芯片发光效率更高、激光芯片输出功率稳定性更好、加电灵活性及激光芯片使用寿命更长的导体激光器单管模块。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种半导体激光器单管模块，包括一体成型的激光芯片、过渡热沉、基底热沉、第一压片电极与第二压片电极，激光芯片焊接设置于过渡热沉上，过渡热沉焊接设置于基底热沉上，通过金丝引出激光芯片负极与第一压片电极相连；所述基底热沉的两侧各开设凹槽和螺纹孔，第一压片电极与第二压片电极通过螺纹孔设置在基底热沉上，所述第一压片电极与基底热沉之间，第二压片电极与基底热沉之间各设置绝缘垫片。

进一步地，所述过渡热沉为氮化铝过渡热沉。

进一步地，所述激光芯片焊接到过渡热沉的焊料为金锡焊料。

进一步地，所述过渡热沉与基底热沉之间的焊料为铟焊料。

进一步地，所述第一压片电极和第二压片电极为表面镀金的导电铜材料。

进一步地，所述基底热沉为无氧铜材料。

本实用新型具有以下优点：

1）氮化铝过渡热沉热导率高散热快，氮化铝焊接到基底热沉，把激光芯片废热通过氮化铝热传导到基底热沉，多余的废热及时排出利于激光单管稳定性，提高激光单管的使用寿命；

2）压片电极下面放上绝缘垫片用螺丝固定，电极触端压在氮化铝上导电，这种压片电极成本低，单管加电便捷，使用方便；

3）基底热沉上有左右两个凹槽用于防止焊料熔化溢出形成锡珠影响电极接触，溢出多余的焊料流入凹槽内；

4）基底热沉材料是无氧铜，把激光芯片废热通过氮化铝热传导到基底热沉，多余的废热及时排出利于激光单管稳定性，提高激光单管的使用寿命；

5）基底热沉上开设螺纹孔，便于器件安装，灵活应用。

附图说明

图1是本实用新型半导体激光器单管模块俯视结构示意图；

图2是本实用新型半导体激光器单管模块正视结构示意图；

图3是本实用新型半导体激光器单管模块的第一压片电极示意图。

图中：1、激光芯片；2、氮化铝过渡热沉；3、凹槽；4、金线；5、第一压片电极；6、基底热沉；7、螺纹孔；8、绝缘垫片；9、第二压片电极。

具体实施方式

下面结合本实用新型附图具体实施方式进一步说明本发明技术方案，显然，此处所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部实施例。

请参照图1至图3所示，于本实施例中，一种半导体激光器单管模块及其封装工艺，包括激光芯片1，氮化铝过渡热沉2，激光芯片1通过贴片机或回流焊炉焊接到氮化铝过渡热沉上，用到的焊料是金锡焊料，所述基底热沉6由导热金属材料制成，基底热沉6表面有两个凹槽3，凹槽防止焊料熔化时多余焊料溢出，氮化铝过渡热沉通过特定夹具放到回流焊炉里焊接到基底热沉6上，用到的焊料是铟焊料，金线4通过金丝球焊机连接出激光芯片1负电极，金线导电性能好，第一压片电极5下面放上绝缘垫片8，通过螺纹孔7螺丝固定压片电极，压片电极的电极触端压在氮化铝过渡热沉上，压片电极引出激光芯片负极端；第二压片电极9下面放上绝缘垫片8，通过螺纹孔7螺丝固定第二压片电极9，电极触端压在氮化铝过渡热沉2上，第二压片电极引出激光芯片正极端,第一压片电极5、第二压片电极9是铜表面镀金导电材料。

本实施例只是阐述了本实用新型的基本原理与特性，本实用新型不受上述实施例限制，在不脱离本发明精神和范围下，本发明还会有改进和变动，这些改进和变动都属于本发明保护范围内。

技术特征：

1.一种半导体激光器单管模块，其特征在于，包括一体成型的激光芯片、过渡热沉、基底热沉、第一压片电极与第二压片电极，激光芯片焊接设置于过渡热沉上，过渡热沉焊接设置于基底热沉上，通过金丝引出激光芯片负极与第一压片电极相连；所述基底热沉的两侧各开设凹槽和螺纹孔，第一压片电极与第二压片电极通过螺纹孔设置在基底热沉上，所述第一压片电极与基底热沉之间，第二压片电极与基底热沉之间各设置绝缘垫片。

2.如权利要求1所述半导体激光器单管模块，其特征在于，所述过渡热沉为氮化铝过渡热沉。

3.如权利要求1所述半导体激光器单管模块，其特征在于，所述激光芯片焊接到过渡热沉的焊料为金锡焊料。

4.如权利要求1所述半导体激光器单管模块，其特征在于，所述过渡热沉与基底热沉之间的焊料为铟焊料。

5.如权利要求1所述半导体激光器单管模块，其特征在于，所述第一压片电极和第二压片电极为表面镀金的导电铜材料。

6.如权利要求1所述半导体激光器单管模块，其特征在于，所述基底热沉为无氧铜材料。

技术总结
本实用新型公开了一种半导体激光器单管模块，包括一体成型的激光芯片、过渡热沉、基底热沉、第一压片电极与第二压片电极，激光芯片焊接设置于过渡热沉上，过渡热沉焊接设置于基底热沉上，通过金丝引出激光芯片负极与第一压片电极相连；所述基底热沉的两侧各开设凹槽和螺纹孔，第一压片电极与第二压片电极通过螺纹孔设置在基底热沉上，所述第一压片电极与基底热沉之间，第二压片电极与基底热沉之间各设置绝缘垫片；提供了一种激光芯片散热能力更好、激光芯片发光效率更高、激光芯片输出功率稳定性更好、加电灵活性及激光芯片使用寿命更长的导体激光器单管模块。

技术研发人员：陆知纬
受保护的技术使用者：无锡佶达德光电子技术有限公司
技术研发日：2019.11.07
技术公布日：2020.05.19