半导体激光阵列封装装置以及半导体激光器的制作方法

本申请涉及半导体激光，特别是涉及半导体激光阵列封装装置以及半导体激光器。

背景技术：

1、高功率半导体激光器在先进工业制造、军事、航空航天、医疗美容、照明显示等各个行业都有广泛的应用；随着工业生产的发展，对半导体激光器的功率及可靠性要求越来越高；为了提高输出功率，通常会采用散热效率高的材料做为热沉，将含有多个发光点的高功率半导体激光器大芯片经共晶焊接贴装组成单元模块，然后将多个单元模块贴装在通水块上，这种半导体激光器封装阵列的总输出功率可以达到几千瓦至上万瓦。

2、在相关技术中，高功率半导体激光器为了提高输出功率而使用阶梯阵列。阶梯阵列一般采用一块或两块有多个梯形台阶的热沉并在其内部加工微通道来提高热沉的散热性能。然而，目前的阶梯阵列热沉由于其微通道设计在热沉的腔体内部，机械加工很难加工出形状复杂且相对深度较深的微通道，从而导致其内部设置的翅片换热面积有限、翅片间隔的水流通道有限、从而限制了水道流量，进一步限制了热沉的散热能力。并且目前的阶梯热沉采用对称组合结构时，其组合部位的水通道共用一张密封垫进行密封隔水导流，但由于密封垫的材质以及其的可压缩性，在密封时受力会使部分密封件压进微通道里面，从而进一步增加了水阻，减少水道流量，减弱了热沉散热能力。加上目前的梯形热沉在合并成阵列后，其热沉合体的部位由于其自身会有一定的厚度，导致了阵列中心区域无能量输出等问题。

技术实现思路

1、本申请主要解决的技术问题是提供一种半导体激光阵列封装装置以及半导体激光器，能够提高半导体激光器的散热能力。

2、为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种半导体激光阵列封装装置，包括：

3、第一热沉，所述第一热沉第一侧设有多个第一阶梯型台阶，所述第一阶梯型台阶用于设置激光模块，所述第一热沉第二侧设有第一散热翅片组和进水口；

4、第二热沉，所述第二热沉第一侧设有多个第二阶梯型台阶，所述第二阶梯型台阶用于设置激光模块，所述第二热沉第二侧设有第一散热翅片组和出水口；

5、密封件，所述密封件第一侧与所述第一热沉第二侧密封连接并围合成第一导流通道，所述第一散热翅片组位于所述第一导流通道中，所述密封件第二侧与所述第二热沉第二侧密封连接并围合成第二导流通道，所述第二散热翅片组位于所述第二导流通道中，所述第一导流通道连通所述第二导流通道，所述进水口连通所述第一导流通道，所述出水口连通所述第二导流通道，所述进水口用于导入冷却液，所述冷却液依次流经所述进水口、所述第一导流通道、所述第二导流通道后从所述出水口流出。

6、为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：

7、提供一种半导体激光器，包括：

8、本申请提供的半导体激光器阵列封装装置；以及

9、若干个激光模块，所述激光模块设置在第一阶梯型台阶和第二上阶梯型台阶；以及

10、光学组件阵列，用于对所述激光模块发射的激光光束进行整形。

11、本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的半导体激光阵列封装装置包括第一热沉、第二热沉以及密封件。第一热沉第一侧设有多个第一阶梯型台阶，每个第一阶梯型台阶用于设置激光模块，第一热沉第二侧设有第一散热翅片组和进水口。第二热沉第一侧设有多个第二阶梯型台阶，第二阶梯型台阶用于设置激光模块，第二热沉第二侧设有第二散热翅片组和出水口。密封件第一侧与第一热沉第二侧密封连接并围合成第一导流通道，密封件第二侧与第二热沉第二侧密封连接并围合成第二导流通道，第一导流通道连通第二导流通道，进水口连通第一导流通道，出水口连通第二导流通道，进水口用于导入冷却液，冷却液依次流经进水口、第一导流通道、第二导流通道后从出水口流出。因此，通过上述方式，本申请的半导体激光阵列封装装置能够通过在第一热沉的进水口通入冷却液，冷却也依次经过第一导流通道和第二导流通道对半导体激光阵列封装装置进行散热。同时，流经第一导流通道的冷却液能够与第一散热翅片组的翅片进行接触，流经第二导流通道的冷却液能够与第二散热翅片组的翅片进行接触，增大了第一热沉和第二热沉的散热面积，进而提升了半导体激光器的散热能力，并且结构简单，无需在热沉的腔体内部进行加工，降低了热沉的加工成本。

技术特征：

1.一种半导体激光阵列封装装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的封装装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的封装装置，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的封装装置，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的封装装置，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的封装装置，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的封装装置，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的封装装置，其特征在于，

9.一种半导体激光器，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的半导体激光器，其特征在于，

技术总结
本申请公开了半导体激光阵列封装装置以及半导体激光器。封装装置包括第一热沉、第二热沉以及密封件。第一热沉第一侧设有用于设置激光模块的第一阶梯型台阶，第一热沉第二侧设有第一散热翅片组和进水口。第二热沉第一侧设有用于设置激光模块的第二阶梯型台阶，第二热沉第二侧设有第二散热翅片组和出水口。密封件第一侧与第一热沉第二侧密封连接围合成第一导流通道，第一散热翅片组位于第一导流通道中，密封件第二侧与第二热沉第二侧密封连接围合成第二导流通道，第二散热翅片组位于第二导流通道中。进水口、第一导流通道，出水口和第二导流通道依次连通，冷却液可流经进水口后从出水口流出。通过上述方式，本申请提升了半导体激光器散热能力。

技术研发人员：赵森,贺永贵,王先兆,蔡万绍
受保护的技术使用者：深圳活力激光技术有限公司
技术研发日：20220923
技术公布日：2024/1/12