CN100449889C - 激光二极管装置 - Google Patents

Abstract

当制造激光二极管时，在激光二极管、基台或者散热器上不会形成球形焊料残渣。激光二极管(30)包括激光二极管设备(12)。将基台(16)焊接到激光二极管设备(12)的衬底侧上，两者之间为第一焊料层(14)。将散热器(20)焊接到基台(16)的背面侧，两者之间为第二焊料层(18)。沿着基台(16)与激光二极管设备(12)的结合区域的边部，形成了基台槽(32)和延伸到基台(16)边部的延伸槽(36)。在基台的焊接部分，在与基台槽(32)的成对角方向形成了网格状多个基台窄槽(38)，其宽度较小，厚度较薄，从而使得窄槽(38)之间彼此分离，并且基台窄槽(38)的至少一端与基台槽(32)接触。当对激光二极管设备(12)进行点焊时，则多余的焊料通过基台窄槽(38)流入基台槽(32)。基台槽(32)的是多余焊料的焊料池，而通过延伸槽(36)将多余的焊料排除出去。

Description

激光二极管装置

技术领域

本发明涉及一种激光二极管装置，该装置具有如下结构：当将激光二极管设备焊接到散热器上时，在两者之间具有基台，或者直接进行焊接。

具体而言，本发明涉及一种激光二极管装置，其包括如下结构：在装置中，抑制了激光二极管设备和基台或者散热器之间的焊料焊接面中的焊料溢出，并且溢出焊料不会在激光二极管设备、基台或者散热器上形成球形焊料残渣。

背景技术

在激光二极管设备中，当将电能转化为光能时，会发射能量损失，而此能量损失会转化为热能。该热能提高了激光二极管的温度，并且对激光特性具有不利的影响。

为了即刻扩散在激光二极管设备中所产生的热能，并且增强激光二极管设备的机械强度，将称为激光二极管装置制作为产品，在该激光二极管装置中，通过焊料层将激光二极管设备的基台侧直接焊接到散热器或者在散热器和激光二极管设备之间有基台。

尤其是，如图7所示，在传统的激光二极管装置10中，通过第一焊料层14，将激光二极管设备12焊接到基台16，通过第二焊料层18将基台16焊接到散热器20。激光二极管设备12包括一个网格状结构，该网格状结构包括半导体基台上的光发射层。有一种结构将激光二极管12直接焊接到散热器20，而没有基台16。

散热器20具有电极焊盘24，两者之间为绝缘板22。通过电线26将电极焊盘24与激光二极管设备12的电极连接起来(引线焊接)。即，通过电极焊盘24将激光二极管设备12连接到外部设备。

例如，激光二极管设备12为在GaAs基台上形成的GaAs边缘发射类型激光二极管设备。在图7中，与电极焊盘24侧相反的端面为发射端面。激光二极管设备12的数目可以是图7中所示的一个，或者是多个。以阵列的形式将多个激光二极管设备12进行排列。

基台16是用于增强激光二极管设备12的机械强度的零件，并且是由诸如炭化硅(SiC)或者金属铜(Cu)和钨(W)的合金所组成的金属板。散热器20通常由铜板组成。

例如，用于焊接激光二极管设备12和基台16的第一焊料层14为金-锡(Au/Sn)焊料层。用于焊接基台16和散热器20的第二焊料层18为铟(In)焊料层。

当制作此激光二极管装置10时，首先，在用于在基台16焊接表面上所形成的金-锡焊料板层上放置激光二极管设备12的基台16放置到回流恒温器，并且加热到金-锡焊料的熔化温度或者更高，例如，300℃，以熔化金-锡焊料层板。

下一步，将放置激光二极管设备12的基台16从回流恒温器中取出，并且进行冷却。从而，熔化的金-锡焊料层板凝固为第一焊料层14，而将基台16和激光二极管设备12焊接起来。

然后，将铟金属蒸气沉积到散热器20的焊接表面上，以获得铟沉积层。将焊接激光二极管设备12的基台16放置到铟沉积层。之后，将生成物放置到回流恒温器，加热到铟焊料的熔化温度156℃或者更高的180℃，以熔化铟沉积层。下一步，将放置基台16的散热器20从回流恒温器中取出，并且进行冷却。熔化的铟沉积层凝固为第二焊料层18，而将散热器20和基台16焊接起来。

在传统的激光二极管装置10中，有一个实例，其中，第二焊料层18由铅-锡焊料而不是铟组成，以及另外一个实例，其中第一焊料层14由铅-锡焊料而不是金-锡焊料组成。

在日本未经审查的专利文献No.H06-350202中，公布了具有与上述的激光二极管装置10类似结构的半导体光发射设备。

当将激光二极管设备焊接到基台上时，或者将基台焊接到散热器时，由于激光二极管设备、基台或者散热器焊接表面的表面状态会发生微妙地变化，即使每次使用相同数量的焊料，都会从焊接表面溢出多余焊料。

如图8所示，溢出的焊料以球形进行膨胀，并且保留在焊接区域的边部，尤其是在激光二极管设备的边部。当不使用助熔剂时，焊料以球形进行膨胀的现象尤其典型。

在后面的激光二极管装置的安装中，焊料残渣会成为障碍，或者对激光特性具有不利的影响。尤其是，在将激光二极管设备焊接到基台或者散热器上时，如果在激光二极管设备的发射端面侧上形成球形焊料残渣，那么对激光特性是不利的。

发明内容

考虑到上述缺点，本发明的目的之一是提供一种激光二极管装置，其在装置中，能够抑制焊料焊接面的焊料溢出，并且能够防止激光二极管设备、基台或者散热器上的溢出焊料形成球形焊料残渣。

在力求解决问题的研究过程中，发明人注意到以下内容。即，假定对于用于安装激光二极管设备的基台和散热器，在其焊接区域具有很高的平坦度，以达到良好的安装。然而，在将激光二极管设备安装到基台或者散热器之前，当暂时固定固体焊料时，焊接区域的多余良好平坦度不利于工作。即，难以进行接触，造成渣皮，进入空气，导致焊接失效。

此时，基台或者散热器的较低平坦度对于安装精度本身也有不利的影响。

因此，为了获得良好的焊接效果，发明人设计提供了多种槽纹，该槽纹尽可能地保持基台或者散热器焊接区域的平坦度，并且该槽纹使得多余的焊料在焊接区域周围流动，以处理多余的焊料。发明人通过试验确定了其中的多样性，并且实现了下述的发明(第一到第十发明)。

具体而言，第一发明是包括如下内容的激光二极管设备：激光二极管设备；焊接到激光二极管设备衬底侧的基台，两者之间为第一焊料层；焊接到基台背面侧上的散热器，两者之间为第二焊料层，其中，至少在沿着与激光二极管设备进行焊接的焊接区域的边部焊接区域的边缘部分，基台具有槽(下文中称为基台槽)。

在此激光二极管设备中，当进行激光二极管设备和基台之间的焊料焊接时，多余的焊料流入基台槽。即，基台槽的功能是多余焊料的焊料池，并且进一步将多余的焊料排出。因此，球形多余焊料从不会在激光二极管设备和基台之间的焊接区域周围存留。

在焊接区域边缘的全长方向提供基台槽并非是绝对必要的。当仅在边缘的一部分提供基台槽时，可以在一定程度上实现上述的效果。

更进一步，在本激光二极管装置中，在散热器与基台焊接区域的周围方向，散热器在其焊接区域的周围可以具有槽纹(下文中称为散热器槽)。

因此，当进行基台和散热器之间的焊料焊接时，多余的焊料流入散热器槽。即，散热器槽作为多余焊料的焊料池，并且进一步将多余焊料排出。从而，在基台和散热器之间焊接区域的周围，也不会残留球形的多余焊料。

下一步，第二发明是包括如下内容的激光二极管设备：激光二极管设备；焊接到激光二极管设备衬底侧的散热器，两者之间为焊料层，其中，至少在沿着与激光二极管设备进行焊接的焊接区域的边部焊接区域的边缘部分，散热器具有槽纹(下文中称为第二散热器槽)。

在此激光二极管设备中，将激光二极管设备直接焊接到散热器。当进行激光二极管设备和散热器之间的焊料焊接时，与上述的过程相同，多余的焊料流入第二散热器槽。因此，球形多余焊料从不会在激光二极管设备和散热器之间的焊接区域周围存留。

在焊接区域边缘的全长方向提供第二散热器槽并非是绝对必要的。当仅在边缘的一部分提供第二散热器槽时，可以在一定程度上实现上述的效果。

在第一和第二发明中，优选地，沿着与激光二极管设备地发射端表面侧相反的背面表面侧上的焊接区域的边部，以及沿着激光二极管设备双侧侧面上的焊接区域边部，形成基台槽或者散热器槽。

多余焊料流到激光二极管设备的发射端表面侧并非是绝对必要的。因此，优选地，不在发射端表面侧提供基台槽和散热器槽。

在第一发明中，更为优选的是，在基台的焊接区域上形成宽度比基台槽的宽度小，深度比基台槽的深度深的多个窄槽，从而使得窄槽彼此间隔，并且至少窄槽的一端与基台槽接触。

类似地，在第二发明中，在散热器的焊接区域上形成宽度比第二散热器槽的宽度小，深度比第二散热器槽的深度深的多个散热器窄槽，从而使得散热器窄槽彼此间隔，并且至少散热器窄槽的一端与第二散热器槽接触。

在第一发明中，为了提高基台和散热器之间的焊接性能，可以提供具有与散热器的焊接区域中的基台窄槽结构类似的窄槽。

通过提供基台窄槽和散热器窄槽，在焊接激光二极管设备时，能够进一步易于使得多余焊料从焊接区域中流出来，并且提高激光二极管设备和基台之间的接触性能。

更进一步，当使用固体焊料时，焊接区域中的窄槽有利于焊料的临时接触固定。因此，从来不会在焊料和基台或者散热器之间出现导致焊接失效的残余空气。

基台窄槽和散热器窄槽的排列不受限制。然而，优选的是，窄槽的排列方式能够使得窄槽在与基台窄槽或者第二散热器窄槽的成对角的方向延伸，或者在与激光二极管设备的背面侧接合区域边部平行的方向延伸。从而能够抑制多余的焊料流入激光二极管设备的发射端面侧。

更为优选的是，在激光二极管设备的发射端面侧，基台槽、散热器槽、第二散热器槽和窄槽的出口是封闭的。从而，能够抑制多余的焊料流入激光二极管设备的发射端面侧。

更进一步，在第一发明中，基台槽的延伸槽能够延伸到基台的端部。在第二发明中，第二散热器槽的延伸槽能够延伸到散热器的端部。从而，基台槽或者第二散热器槽中的汇聚的多余焊料能够通过延伸槽流出。

基台槽、散热器槽、第二散热器槽和延伸槽的深度值和宽度值范围为1μm到1mm。当该值小于1μm时，则难以排出多余焊料。相反地，如果该值大于1mm，也不会提高效果，并且会降低基台和散热器的强度。

当基台窄槽或者散热器窄槽过大时，焊料流出会过多，或者会降低基台或者散热器的放热效果。同时，当窄槽过小时，提供窄槽也没有效果。考虑到上述因素，基台窄槽和散热器窄槽的深度和宽度大约为从1μm到几百μm。各个基台窄槽或者各个散热器窄槽之间的距离大约为1μm到1-2mm。不可取的是，各个基台窄槽或者各个散热器窄槽之间的距离小于1μm，因为焊接区域中的不规则太小，而焊接区域的表面呈现与表面粗糙类似的状态。同时，由于焊接区域的面积不是很大，在基台窄槽和散热器窄槽之间的距离等于或者大于2mm时，提供基台窄槽和散热器窄槽没有效果。

在焊接区域的边部提供基台槽或者散热器槽并非是绝对必要的。与焊接区域交叉的槽能够提供本发明的效果。

即，本发明的其它激光二极管装置(下文中称为第三发明)为包括以下内容的激光二极管装置：激光二极管设备；焊接到激光二极管设备衬底侧的基台，两者之间为第一焊料层；焊接到基台背面侧上的散热器，两者之间为第二焊料层，其中，基台具有槽(下文中称为基台横向纹槽)，其与激光二极管设备的焊接区域交叉，并且到达基台的边部。

基台横向纹槽的数目可以是一个或者多个。更进一步，多个基台横向纹槽不一定彼此平行。优选的是，基台横向纹槽与基台的焊接区域交叉，从而使得基台横向纹槽在基台的焊接区域中，与激光二极管设备后端面侧上的侧壁侧和边部的任何边部进行交叉，并且不会与发射端面侧的边部交叉，以防止焊料流入激光二极管设备的发射端面侧。更进一步，更为优选的是，基台横向纹槽在与激光二极管设备的发射端面平行的方向，几乎与基台焊接区域的中心进行交叉。

更进一步，本发明的其它激光二极管装置(下文中称为第四发明)为包括以下内容的激光二极管装置：激光二极管设备；焊接到激光二极管设备衬底侧的散热器，两者之间为焊料层，其中，散热器具有槽(下文中称为散热器横向纹槽)，其与激光二极管设备的焊接区域交叉，并且到达散热器的边部。

散热器横向纹槽的数目可以是一个或者多个。更进一步，多个散热器横向纹槽不一定彼此平行。优选的是，散热器横向纹槽与散热器的焊接区域交叉，从而使得散热器横向纹槽在散热器的焊接区域中，与激光二极管设备后端面侧上的侧壁侧和边部的任何边部进行交叉，并且不会与发射端面侧的边部交叉，以防止焊料流入激光二极管设备的发射端面侧。更进一步，更为优选的是，散热器横向纹槽在与激光二极管设备的发射端面平行的方向，几乎与散热器焊接区域的中心进行交叉。

在第三和第四发明中，通过提供基台横向纹槽和散热器横向纹槽，在进行激光二极管设备和基台之间的焊料焊接时，或者在进行激光二极管设备和散热器之间的焊料焊接时，多余焊料流入基台横向纹槽和散热器横向纹槽，基台横向纹槽和散热器横向纹槽的功能是多余焊料的焊料池，并且将多余焊料排出。因此，在激光二极管设备和散热器之间的焊接区域周围，或者在激光二极管设备和散热器之间的焊接区域周围，从来不会出现球形的多余焊料。

基台横向纹槽和散热器横向纹槽的各个大小可以与基台槽和第二散热器槽的大小相同。

在第一发明中，提供了基台槽，并且进一步提供了基台窄槽。在第二发明中，提供了第二散热器槽，并且进一步提供了散热器窄槽。然而，当在没有基台槽或者第二散热器槽的基台或者散热器的焊接区域上，提供对应于基台窄槽或者散热器窄槽的槽时，也能够实现本发明的效果。

即，本发明的其它激光二极管装置(下文中称为第五发明)为包括以下内容的激光二极管装置：激光二极管设备；焊接到激光二极管设备衬底侧的基台，两者之间为第一焊料层；焊接到基台背面侧上的散热器，两者之间为第二焊料层，其中，在基台与激光二极管设备的焊接区域中，基台具有多个窄槽。

更进一步，本发明的其它激光二极管装置(下文中称为第六发明)为包括以下内容的激光二极管装置：激光二极管设备；焊接到激光二极管设备衬底侧的散热器，两者之间为焊料层，其中，在散热器与激光二极管设备的焊接区域中，散热器具有多个窄槽。

在第五和第六发明中，在基台的焊接区域和散热器的焊接区域中所提供的各个槽的大小可以与基台窄槽和散热器窄槽的大小相同。槽的排列方式可以不同。例如，多个窄槽可以彼此平行排列，也可以网格状排列。

在第一个到第六发明中，激光二极管设备可以是片状、激光棒状、或者两个空间阵列。更进一步，焊料类型也不限定。焊料可以是固体类型或者膏状类型。更进一步，也不限定基台或者散热器的材料。

在对激光二极管装置的制作方法进行深入研究过程中，通过试验验证了下列内容。

首先，如图13所示，在激光二极管装置中安装了激光二极管设备，在操作过程中，激光二极管设备的放热值较大，当沿着基台焊接区域的边部或者散热器焊接区域的边部提供基台槽或者散热器槽时，由于聚集在基台槽或者散热器槽值的空气层，降低了从激光二极管设备到基台的导热性和从基台到散热器的导热性，在一些情况下，也降低了激光二极管设备中所产生的放热值的放热性能。

因此，在安装了放热值较大的激光二极管设备的激光二极管装置中，为了保持激光二极管设备的良好放热性能，在许多情况下，沿着基台的焊接区域或者散热器的焊接区域，提供基台槽或者散热器槽是不适当的。

第二，在槽直径较小的基台横向纹槽和散热器横向纹槽中熔化的焊料的流动性取决于毛细现象。

第三，即使基台横向纹槽和散热器横向纹槽在激光二极管设备的发射端面侧，与基台表面或者散热器表面以诸如45°或者更小的钝角辙叉角相交，交叉角也小于在横向纹槽与基台表面或者散热器表面垂直时的交叉角。因此，发现在此情况下，多余焊料不会流入激光二极管设备发射端面侧的基台表面或者散热器表面。

第四，在第三和第四发明中，基台横向纹槽或者散热器横向纹槽从基台或者散热器的边部延伸到边部。然而，只要基台横向纹槽或者散热器横向纹槽具有能够容纳多余焊料的纹槽能力，则基台横向纹槽或者散热器横向纹槽不必从基台或者散热器的边部延伸到边部。

因此，基于上述的知识，根据本发明的激光二极管装置(下文中称为第七发明)为包括如下内容的激光二极管装置：激光二极管设备；焊接到激光二极管设备衬底侧的基台，在两者之间为第一焊料层；焊接到基台背面侧的散热器，两者之间为第二焊料层，其中，基台具有槽(下文中称为基台横向纹槽)，该基台横向纹槽在基台与激光二极管设备焊接的焊接区域延伸，而没有在激光二极管设备的发射表面侧与基台表面交叉，或者具有槽(下文中称为基台交叉槽)，该基台交叉槽在激光二极管设备发射端表面侧，以45°或者更小的交叉角，与基台表面交叉，并且在基台的焊接区域延伸。

第七发明为将激光二极管设备焊接到散热器，两者之间为基台的激光二极管装置。通过提供基台横向纹槽，当对激光二极管设备和基台进行焊料焊接时，多余熔化的焊料流入基台横向纹槽，并且由于基台横向纹槽的毛细现象，流入基台横向纹槽，从而基台横向纹槽的功能是多余熔化焊料的焊料池，并且将多余熔化的焊料排出。

因此，在激光二极管设备和基台之间的焊接区域周围，从不会残留球形多余焊料。

基台横向纹槽和基台交叉槽的数目不加限定，根据激光二极管设备焊接区域的大小，可以是一个或者多个。更进一步，基台横向纹槽和基台交叉槽不必从一个基台表面延伸到另外一个基台表面。只要基台横向纹槽和基台交叉槽的功能是多余熔化焊料的焊料池，其两端均可以密闭的。

优选的，提供基台分流槽，该基台分流槽的一端与基台横向纹槽接触，并且在与基台横向纹槽交叉的方向延伸。

可以将汇集在基台横向纹槽或者基台交叉槽中的多余熔化焊料排到基台分流槽，由于毛细现象而汇集在基台分流槽，或者排出。

除非由于基台分流槽过短而导致多余熔化的焊料溢出到基台表面，否则基台分流槽延伸到与激光二极管设备发射端面侧相反方向的基台表面并非是绝对必要的。

在第七发明中，与基台一样，散热器包括槽(下文中称为散热器横向纹槽)，该横向纹槽在散热器与基台焊接的焊接区域中延伸，而没有与激光二极管设备发射端面侧的散热器表面交叉，或者散热器具有槽(下文中称为散热器交叉槽)，该散热器交叉槽在激光二极管设备发射端表面侧以45°或者更小的交叉角，与散热器表面交叉，并且在焊接区域延伸。

更进一步，散热器具有散热器分流槽，该散热器分流槽的一端与散热器横向纹槽接触，并且在与散热器横向纹槽交叉的方向延伸。

在第七发明的上述结构中，通过提供散热器横向纹槽或者散热器交叉槽，当对基台和散热器进行焊料焊接时，多余熔化的焊料流入散热器横向纹槽，并且由于散热器横向纹槽的毛细现象，流入散热器横向纹槽，从而散热器横向纹槽的功能是多余熔化焊料的焊料池，并且将多余熔化的焊料排出。因此，在基台和散热器之间的焊接区域周围，从不会残留球形多余焊料。

散热器横向纹槽和散热器交叉槽的数目不加限定，根据散热器焊接区域的大小，可以是一个或者多个。更进一步，散热器横向纹槽和散热器交叉槽不必从一个散热器表面延伸到另外一个散热器表面。只要散热器横向纹槽和散热器交叉槽的功能是多余熔化焊料的焊料池，其两端均可以密闭的。

优选的，基台横向纹槽、基台交叉槽、基台分流槽、散热器横向纹槽、散热器交叉槽与散热器分流槽的槽直径大小大约相同，该直径可以生成用于焊接激光二极管设备或者基台的熔化焊料的毛细现象。在本说明书中，熔化焊料的毛细现象指的是通过具有较小槽直径的基台横向纹槽等，可以提高熔化焊料的流动性。

当槽直径大于用于生成熔化焊料毛细现象的槽直径时，降低放热性能的缺点比排出多余熔化焊料的优点更为明显。同时，当槽直径过小时，具有较小的槽直径的槽内熔化焊料的流动阻力比由于毛细现象所得到的熔化焊料的流动性的提高更大，从而降低了熔化焊料的流动性，同时可能导致阻塞。通常，槽直径大小为从1μm到1mm，或者从几十μm到300μm。

根据本发明的激光二极管装置(下文中称为第八发明)为包括如下内容的激光二极管装置：激光二极管设备；焊接到激光二极管设备基台侧的散热器，两者之间为焊料层，其中，散热器具有槽(下文中称为散热器横向纹槽)，该散热器横向纹槽在散热器与激光二极管设备焊接的焊接区域延伸，而没有在激光二极管设备的发射端表面侧与散热器表面交叉，或者具有槽(下文中称为散热器交叉槽)，该散热器交叉槽在激光二极管设备发射端表面侧以45°或者更小的交叉角与散热器表面交叉，并且在散热器的焊接区域延伸。

在第八发明中，将激光二极管设备直接焊接到散热器。通过提供散热器横向纹槽或者散热器交叉槽，当对激光二极管设备和散热器进行焊料焊接时，多余熔化的焊料流入散热器横向纹槽，并且由于散热器横向纹槽的毛细现象，流入散热器横向纹槽，从而散热器横向纹槽的功能是多余熔化焊料的焊料池，并且将多余熔化的焊料排出。

因此，在激光二极管设备和散热器之间的焊接区域周围，从不会残留球形多余焊料。

散热器横向纹槽和散热器交叉槽的数目不加限定，根据激光二极管设备焊接区域的大小，可以是一个或者多个。更进一步，散热器横向纹槽和散热器交叉槽不必从一个散热器表面延伸到另外一个散热器表面。只要散热器横向纹槽和散热器交叉槽的功能是多余熔化焊料的焊料池，其两端均可以密闭的。

更进一步，优选的，提供散热器分流槽，该散热器分流槽的一端与散热器横向纹槽接触，并且在与散热器横向纹槽交叉的方向延伸。

与第七发明类似，各个散热器横向纹槽、散热器交叉槽与散热器分流槽的槽直径大小大约相同，该直径可以生成用于焊接激光二极管设备的熔化焊料的毛细现象。

一种根据本发明制作激光二极管装置的方法(下文中称为第九发明)，根据该方法制作的激光二极管设备具有如下结构：将激光二极管设备焊接到散热器，在两者之间具有基台。当将激光二极管设备焊接到基台时，该方法包括如下步骤：在基台的焊接区域，将支撑激光二极管设备的基台向前放置到回流恒温器，并且在基台的焊接区域上熔化焊料时；通过与基台焊接区域交叉的槽所产生的毛细现象，将基台和激光二极管设备之间熔化的焊料的多余焊料排出，并且在槽中将多余的焊料汇集起来。

在第九发明中，由于与基台焊接区域交叉的槽中所产生的毛细现象，从熔化焊料溢出的多余焊料在基台和激光二极管设备之间流动，并且在槽中汇集。因此，当进行激光二极管设备和基台之间的焊料焊接时，从不会在激光二极管设备和基台之间的焊接区域周围残余多余的焊料。

更进一步，当将基台焊接到散热器时，第九发明包括如下步骤：在散热器的焊接区域，将支撑基台的散热器向前放置到回流恒温器，并且将在散热器的焊接区域上熔化焊料时；通过与散热器焊接区域交叉的槽所产生的毛细现象，将散热器和基台之间熔化的焊料的多余焊料排出，并且在槽中将多余的焊料集中起来。

在上述的结构中，由于与基台焊接区域交叉的槽中所产生的毛细现象，从熔化焊料溢出的多余焊料在基台和散热器之间流动，并且在槽中汇集。因此，当进行基台和散热器之间的焊料焊接时，从不会在基台和散热器之间的焊接区域周围残余多余的焊料。

另外一种根据本发明制作激光二极管装置的方法(下文中称为第九发明)，根据该方法制作的激光二极管设备具有如下结构：将激光二极管设备焊接到散热器。当将激光二极管设备焊接到散热器时，该方法包括如下步骤：在散热器的焊接区域，将支撑激光二极管设备的散热器放置到回流恒温器，并且在散热器的焊接区域上熔化焊料时；通过与散热器焊接区域交叉的槽所产生的毛细现象，将散热器和激光二极管设备之间熔化的焊料的多余焊料排出，并且在槽中将多余的焊料集中起来。

在第十发明中，由于与散热器焊接区域交叉的槽中所产生的毛细现象，从熔化焊料溢出的多余焊料在散热器和激光二极管设备之间流动，并且在槽中汇集。因此，当进行激光二极管设备和散热器之间的焊料焊接时，从不会在激光二极管设备和散热器之间的焊接区域周围残余多余的焊料。

附图说明

图1显示的是根据本发明第一实施例，激光二极管装置的大部分零件结构的斜角透视图；

图2显示的是基台槽结构的平面图；

图3显示的是散热器槽结构的平面图；

图4显示的是改进的第一实施例的基台槽结构的平面图；

图5显示的是根据第二实施例，激光二极管装置的大部分零件结构的斜角透视图；

图6显示的是散热器槽结构的平面图；

图7显示的是传统激光二极管装置结构的斜角透视图；

图8显示的是用于解释传统激光二极管装置问题的基台的平面图；

图9显示的是根据第三实施例，激光二极管装置的基台槽结构的平面图；

图10显示的是根据第四实施例，激光二极管装置的散热器槽结构的平面图；

图11显示的是根据第五实施例，激光二极管装置的基台槽结构的平面图；

图12显示的是根据第六实施例，激光二极管装置的散热器槽结构的平面图；

图13显示的是当焊接激光二极管设备和基台时，用于解释失效的剖面图；

图14显示的是根据第七实施例，激光二极管装置的基台槽结构的平面图；

图15A到15C显示的是各个槽形状和大小的剖面图；

图16显示的是根据第八实施例，激光二极管装置的基台槽结构的平面图；

图17显示的是根据第九实施例，激光二极管装置的基台槽结构的平面图；

图18显示的是根据改进的第九实施例，激光二极管装置的基台槽结构的平面图；

图19显示的是根据改进的第九实施例，激光二极管装置的基台槽结构的平面图；

图20显示的是根据第十实施例，激光二极管装置的基台槽结构的平面图；

图21显示的是根据第十一实施例，激光二极管装置的散热器槽结构的平面图；

图22显示的是根据第十二实施例，激光二极管装置的散热器槽结构的平面图；

图23显示的是根据第十三实施例，激光二极管装置的散热器槽结构的平面图；

图24显示的是根据改进的第十三实施例，激光二极管装置的散热器槽结构的平面图；

图25显示的是根据其它改进的第十三实施例，激光二极管装置的散热器槽结构的平面图；

图26显示的是根据第十四实施例，激光二极管装置的散热器槽结构的平面图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的实施例进行具体和详细的描述。在下面的实施例和改进实例中，使用传统结构(图7)中相同的符号对传统结构的相同部分进行描述。

第一实施例

本实施例是根据第一发明的激光二极管装置的实例。

图1显示的是激光二极管装置的大部分零件结构，图2显示的是基台槽的结构，图3显示的是散热器槽的结构。

如图1所示，作为与传统激光装置10类似的大部分零件，本实施例的激光二极管装置30包括：激光二极管设备12，焊接到激光二极管设备12衬底侧的基台16，两者之间为第一焊料层14；焊接到基台16背面侧上的散热器20，两者之间为第二焊料层18。

在激光二极管装置30中，基台16包括槽32(下文中称为基台槽)和延伸槽36。沿着与激光二极管设备12焊接的焊接区域34的边部，在焊接区域34周围形成基台槽32。延伸槽36是从基台槽32延伸到基台16边缘的槽。

沿着基台16的焊接区域34的边部，在焊接区域34周围形成基台槽32。基台槽32位于两个侧壁侧和与激光二极管设备12的发射端面方向相反的后端表面侧。

更进一步，在基台16中，形成了很多窄槽38(下文中称为基台窄槽)，其宽度比基台窄槽32的宽度窄，深度比基台窄槽32的深度浅，从而使得基台窄槽38彼此间隔，并且基台窄槽38的至少一端与基台槽32接触。在基台16的焊接区域34上，以网格状在与基台槽32的斜对方向上形成基台窄槽38。

在本实施例中，基台槽32和基台窄槽38并不位于激光二极管设备12的发射端表面侧。即，基台槽32和基台窄槽38在激光二极管设备12的发射端表面侧是封闭的。焊接区域34包括焊接区域34a，其中排列了基台窄槽38，和焊接区域34b，其除了位于焊接区域34外的区域的连续相同平面上，其中，没有排列基台窄槽38。

如图1和3所示，散热器20也包括沿着散热器20的焊接区域40边部在焊接区域40周围所形成的槽42(下文中称为散热器槽)，其中将基台16和散热器20焊接在一起，并且延伸槽44从散热器槽42延伸到散热器20的边部。

沿着散热器20的焊接区域40的边部，在焊接区域40周围形成散热器槽42，散热器槽42位于两个侧壁侧和与激光二极管设备12的发射端面方向相反的后端表面侧。

尽管没有显示，但是可以在散热器20的焊接区域40中，提供与基台窄槽38类似的窄槽。

例如，基台槽32、散热器槽42、延伸槽36和44的深度和宽度范围为从1μm到1mm。

同时，基台窄槽38的深度和宽度为大约从1μm到几百μm。当基台窄槽38的深度和宽度过大时，焊料可能会过度地流出，或者可能降低基台16的放热效果。相反地，当基台窄槽38的深度和宽度过小时，提供窄槽就没有效果。各个基台窄槽38之间的距离P为大约1μm到1-2mm。优选的，由于不规则过小，并且焊接区域34的表面成为与表面粗糙类似的状态，所以基台窄槽38之间的距离P不小于1μm。更进一步，由于焊接区域34的面积不够大，所以当距离P为2mm或者更大时，提供基台窄槽38就没有效果可言。

在本实施例中，对于基台16，当进行激光二极管设备12和基台16之间的焊料焊接时，多余的焊料通过基台窄槽38而流入基台槽32，基台槽32的功能是用于多余焊料的焊料池，并且通过延伸槽36而排出多余的焊料。因此，当焊接激光二极管设备12和基台16时，在基台16焊接区域34的周围从来不会残留球形的多余焊料。

当激光二极管设备12的焊接区域，即基台16的焊接区域34较小时，可以仅提供基台槽32。提供基台窄槽38不是绝对必要的。

更进一步，在本实施例中，在激光二极管设备12的发射端面侧，不提供基台槽32和基台窄槽38。因此，多余的焊料从来不会流入激光二极管设备12的发射端面侧。

更进一步，散热器20具有散热器槽42和延伸槽44。因此，当进行基台16和散热器20之间的焊料焊接时，多余的焊料流入散热器槽42，散热器槽42的功能是多余焊料的焊料池，并且通过延伸槽44而排出多余的焊料。

因此，在散热器20焊接区域40的周围从来不会残留球形的多余焊料。

根据基台16的焊接区域34的大小或者形状，不必在焊接区域34的全长提供基台槽32。可以部分地提供基台槽32，例如，仅在激光二极管设备12两侧侧壁的边部，或者仅在激光二极管设备12的背面侧的边部提供基台槽32。在此情况下，延伸槽36与部分提供的基台槽32接触。

改进

图4显示的是根据改进的第一实施例的激光二极管装置的基台槽的结构。

在第一实施例中，在基台16的焊接区域34上，在与基台槽32斜交的方向，形成网格状的基台窄槽38。在本改进例中，在焊接区域34上形成基台窄槽46，从而使得基台窄槽46平行于位于激光二极管设备12的背面侧上的焊接区域34的边部。

在本改进例中，当进行激光二极管设备12和基台16之间的焊料焊接时，通过提供基台窄槽46，可以获得于第一实施例类似的效果。

更进一步，作为另外的改进，尽管没有显示，可以在散热器20的焊接区域40上，提供具有与基台窄槽类似结构的窄槽。从而，当进行基台16和散热器20之间的焊接时，可以使得多余焊料更为容易地通过窄槽流入散热器槽42。

第二实施例

本实施例涉及根据第二发明的激光二极管装置。图5显示的是激光二极管装置50的大部分零件结构，而图6显示的是散热器槽的结构。

除了将激光二极管设备12直接焊接到散热器20，二者之间没有上述的基台16之外，激光二极管装置50的结构与传统的激光装置10的结构相同。

在本实施例中，散热器20包括槽52(下文中称为散热器槽)和延伸槽56。沿着与激光二极管设备12进行焊接的焊接区域54的边部，在焊接区域54周围形成散热器槽52。延伸槽56从散热器槽52延伸到散热器20。

在与激光二极管设备12的发射端面相反方向的后部表面侧和双侧侧壁上，沿着散热器20的焊接区域54的边部，在焊接区域54周围形成散热器槽52。

更进一步，在散热器20的焊接区域上，在与散热器槽52斜交的方向，形成网格状的窄槽58(下文中称为散热器窄槽)，其槽宽比散热器窄槽52的槽宽要小，其槽深也比散热器窄槽52的槽深要浅，从而使得散热器窄槽彼此间隔，并且散热器窄槽的至少一端与散热器槽52接触。

更进一步，在本实施例中，散热器槽52和散热器窄槽58没有位于激光二极管设备12的发射端表面侧。即，在激光二极管设备12的发射端表面侧，散热器槽52和散热器窄槽58是封闭的。焊接区域54包括排列了散热器窄槽58的焊接区域54a和位于与焊接区域54不同的连续同一平面区域上的焊接区域54b，在其上没有排列散热器窄槽58。

散热器槽52和延伸槽56的深度和宽度为从1μm到1mm。

同时，考虑到多余焊料的流动和放热，散热器窄槽58的深度和宽度为大约从1μm到几百μm。各个散热器窄槽58之间的距离P为大约1μm到1-2mm。优选的，由于焊接区域54的表面处于与表面粗糙类似的状态，所以散热器窄槽58之间的距离P不小于1μm。更进一步，由于焊接区域54的面积不够大，所以当距离P为2mm或者更大时，提供散热器窄槽58就没有效果可言。

在本实施例中，当进行激光二极管设备1 2和散热器20之间的焊料焊接时，多余的焊料通过散热器窄槽58而流入散热器槽52，散热器槽52的功能是多余焊料的焊料池，并且通过延伸槽56向外排出多余的焊料。延伸槽56同时作为多余焊料的焊料池。

因此，当焊接激光二极管设备12和散热器20时，在散热器20的焊接区域34的周围从来不会残留球形的多余焊料。当激光二极管设备12的焊接区域较小时，可以仅提供散热器槽52。提供散热器窄槽58不是必不可少的。

更进一步，在本实施例中，在激光二极管设备12的发射端表面侧不提供散热器槽52和散热器窄槽58。因此，多余的焊料从来不会流入激光二极管设备12的发射端表面侧。

根据散热器20的焊接区域54的大小或者形状，不必在焊接区域54的全长提供散热器槽52。可以部分地提供散热器槽52，例如，仅在激光二极管设备12两侧侧壁的边部，或者仅在激光二极管设备12的背面侧的边部提供散热器槽52。在此情况下，延伸槽56与部分提供的散热器槽52接触。

第三实施例

本实施例涉及根据第三发明的激光二极管装置。图9显示的是其中的基台的结构。

除了基台槽的结构不同，本实施例的激光二极管装置的结构与第一实施例的激光二极管装置30的结构相同。

在本实施例中，基台16包括一个基台横向纹槽62。该横向纹槽62在与激光二极管设备12的发射端表面平行的方向，与激光二极管设备12焊接的焊接区域34的中心交叉(参考图1)，并且到达基台16的边部。

基台横向纹槽62的大小与第一实施例中的基台槽32相同。基台横向纹槽62可以是多条。更进一步，基台横向纹槽62与基台16的焊接区域34的中心部分交叉不是必不可少的。基台横向纹槽62可以与接近发射端表面的焊接区域34的位置进行交叉。

在本实施例中，当进行激光二极管设备12和基台16之间的焊料焊接时，多余的焊料流入基台横向纹槽62，基台横向纹槽62的功能是多余焊料的焊料池，并且将多余焊料排出。

因此，当焊接激光二极管设备12和基台16时，在基台16的焊接区域34的周围从来不会残留球形的多余焊料。

与第一实施例相同，可以提供与基台横向纹槽62接触的基台窄槽。

第四实施例

本实施例涉及根据第四发明的激光二极管装置。图10显示的是其中的散热器槽的结构。

除了散热器槽的结构不同，本实施例的激光二极管装置的结构与第二实施例的激光二极管装置50的结构相同。

在本实施例中，散热器20包括散热器横向纹槽64。在与激光二极管设备12的发射端面平行的方向，散热器横向纹槽64与和激光二极管设备12进行焊接的焊接区域54的中心部分交叉，并且延伸到散热器20的边部。

散热器横向纹槽64的大小与第三实施例中的第二散热器槽52相同。散热器横向纹槽64可以是多条。更进一步，散热器横向纹槽64与散热器20的焊接区域54的中心部分交叉不是必不可少的。散热器横向纹槽64可以与接近发射端表面的焊接区域54的位置进行交叉。

在本实施例中，当进行激光二极管设备12和散热器20之间的焊料焊接时，多余的焊料流入散热器横向纹槽64，散热器横向纹槽64的功能是多余焊料的焊料池，并且将多余焊料排出。

因此，当焊接激光二极管设备12和散热器20时，在散热器20的焊接区域54的周围从来不会残留球形的多余焊料。

与第二实施例相同，可以提供与散热器横向纹槽64接触的散热器窄槽。

第五实施例

本实施例涉及根据第五发明的激光二极管装置。图11显示的是其中的基台槽的结构。

除了基台槽的结构不同，本实施例的激光二极管装置的结构与第一实施例的激光二极管装置30的结构相同。

在本实施例中，如图11所示，与第一实施例不同，基台16不包括上述的基台槽32和延伸槽36，但是包括多个位于和激光二极管设备12进行焊接的焊接区域34中的窄槽(参考图1)。在本实施例中，仅提供了与第一实施例的基台窄槽38相同的窄槽。

在本实施例中，由于基台16包括基台窄槽38，所以当进行激光二极管设备12和基台16之间的焊料焊接时，多余的焊料流入基台窄槽38，基台窄槽38的功能是多余焊料的焊料池。

因此，当焊接激光二极管设备12和基台16时，在基台16的焊接区域34的周围从来不会残留球形的多余焊料。

第六实施例

本实施例涉及根据第六发明的激光二极管装置。图12显示的是其中的散热器槽的结构。

除了散热器槽的结构不同，本实施例的激光二极管装置的结构与第二实施例的激光二极管装置50的结构相同。

在本实施例中，如图12所示，与第二实施例不同，散热器20不包括第二散热器槽52和延伸槽56，但是包括多个位于和激光二极管设备12进行焊接的焊接区域54中的窄槽(参考图1)。在本实施例中，仅提供了与第二实施例的基台窄槽58相同的窄槽。

在本实施例中，当进行激光二极管设备12和散热器20之间的焊料焊接时，多余的焊料流入散热器槽58，散热器槽58的功能是多余焊料的焊料池。因此，当焊接激光二极管设备12和散热器20时，在散热器20的焊接区域54的周围从来不会残留球形的多余焊料。

更进一步，在第一个到第六实施例中，当基台16的焊接区域34和散热器20的焊接区域54保持良好的平坦度时，能够稳定的放置焊料。因此，能够防止焊料和焊接区域之间的空气入口或者焊接区域和焊料之间的接触性能的恶化。

第七实施例

本实施例涉及根据第七发明的激光二极管装置。图14显示的是其中的基台横向纹槽的结构。

除了基台16的槽结构不同，本实施例的激光二极管装置的结构与第一实施例的激光二极管装置30的结构相同。

在本实施例中，基台16包括一个基台横向纹槽65。该基台横向纹槽65与激光二极管设备12焊接的焊接区域34的中心部分交叉(参考图1)，并且在与激光二极管设备12的发射端表面平行的方向延伸。

与第三实施例的基台横向纹槽62不同，基台横向纹槽65在其两侧均是封闭的。只要能够积聚多余熔化的焊料，就不必像第三实施例的基台横向纹槽62那样，将基台横向纹槽65延伸到基台16的边部。

基台横向纹槽65的形状可以采用多种形式。例如，基台横向纹槽65可以采用如图15A中所示的U形槽。更进一步，如图15B所示，基台横向纹槽65的横截面可以是矩形。更进一步，如图15C所示，基台横向纹槽65的横截面可以是三角形。

对于槽的大小，如图15A到15C中所示的各个宽度W和深度D为从1μm到1mm，优选的，为从几十1μm到300μm。在本实施例中，基台横向纹槽65为U形槽，其宽度W和深度D分别为150μm。

在本实施例中，当进行激光二极管设备12和基台16之间的焊料焊接时，多余的焊料流入基台横向纹槽65，并且由于其中的毛细现象而在基台横向纹槽65中流动，基台横向纹槽65的功能是多余焊料的焊料池。

因此，同样在本实施例中，当焊接激光二极管设备12和基台16时，在基台16的焊接区域34的周围从来不会残留球形的多余焊料。

第八实施例

本实施例涉及根据第七发明的激光二极管装置。图16显示的是其中的基台横向纹槽的结构。

除了基台16的槽结构不同，本实施例的激光二极管装置的结构与第一实施例的激光二极管装置30的结构相同。

在本实施例中，基台16包括多个(本实施例中为3个)基台横向纹槽66。该基台横向纹槽66与激光二极管设备12焊接的焊接区域34的中心部分交叉(参考图1)，并且在与激光二极管设备12的发射端表面平行的方向，从基台16的一侧延伸到另外一侧。

基台横向纹槽66的排列间隔为大约1mm。基台横向纹槽66的形状和大小与第七实施例的基台横向纹槽65的形状和大小相同。根据焊料数量，该间隔也不同。当间隔较小时，在处理过程中难以保持平坦。基本上，该间隔为大约从几百μm到2mm。将这些数字应用于下面的实施例。

在本实施例中，当进行激光二极管设备12和基台16之间的焊料焊接时，多余的焊料流入基台横向纹槽66，并且由于其中的毛细现象而在基台横向纹槽66中流动，基台横向纹槽66的功能是多余焊料的焊料池，并且向外排出多余的焊料。

因此，同样在本实施例中，当焊接激光二极管设备12和基台16时，在基台16的焊接区域34的周围从来不会残留球形的多余焊料。

第九实施例

本实施例涉及根据第七发明的激光二极管装置。图17显示的是其中的基台横向纹槽的结构。

除了基台16的槽结构不同，本实施例的激光二极管装置的结构与第一实施例的激光二极管装置30的结构相同。

在本实施例中，基台16包括一个基台横向纹槽68。该基台横向纹槽68与激光二极管设备12焊接的焊接区域34的中心部分交叉(参考图1)，并且在与激光二极管设备12的发射端表面平行的方向，从基台16的一侧延伸到另外一侧。

更进一步，基台16具有多个基台分流槽70。基台分流槽70的一端与基台横向纹槽68接触，而基台分流槽70的另外一端在与基台横向纹槽68垂直的方向，延伸到与激光二极管设备12的发射端表面侧相反的边部。

基台分流槽70的排列间隔为大约1mm。基台横向纹槽68和基台分流槽70的形状和大小与第七实施例的基台横向纹槽65的形状和大小相同。

在本实施例中，除了提供基台横向纹槽68外，还提供了基台分流槽70。因此，当进行激光二极管设备12和基台16之间的焊料焊接时，多余的焊料从基台横向纹槽68流入基台分流槽70，并且由于基台横向纹槽68和基台分流槽70中的毛细现象，多余焊料流入基台横向纹槽68和基台分流槽70。基台横向纹槽68和基台分流槽70的功能是多余焊料的焊料池，并且通过基台分流槽70排出多余的焊料。

因此，同样在本实施例中，当焊接激光二极管设备12和基台16时，在基台16的焊接区域34的周围从来不会残留球形的多余焊料。

在本实施例中，基台分流槽70在与基台横向纹槽68垂直的方向延伸。然而，延伸方向为与基台横向纹槽68垂直的方向不是绝对必要的。例如，如图18所示，基台分流槽70可以扇形地延伸到与发射端表面侧相反的边部。

更进一步，在本实施例中，基台横向纹槽68从一个基台表面延伸到另外一个基台表面。然而，如图19所示，只要基台横向纹槽具有足够的用作焊料池的槽容量，基台横向纹槽68的两侧均可以是封闭的。更进一步，仅基台横向纹槽的一端可以是封闭的。

更进一步，在本实施例中，基台分流槽70在与基台横向纹槽68垂直的方向，延伸到与激光二极管设备发射端表面侧相反的边部。然而，如图19所示，只要基台分流槽具有足够的用作焊料池的槽容量，则另外一端可以是封闭的。

第十实施例

本实施例涉及根据第七发明的激光二极管装置。图20显示的是其中的基台横向纹槽的结构。除了基台16的槽结构不同，本实施例的激光二极管装置的结构与第一实施例的激光二极管装置30的结构相同。

在本实施例中，基台16包括多个第一基台交叉槽78和第二基台交叉槽80。在激光二极管设备12的发射端表面侧，第一基台交叉槽78以与基台16边部的角度θ₁＝40°的交叉角和与激光二极管设备12进行焊接的焊接区域34交叉(参照图1)。类似地，第二基台交叉槽80以θ₂＝140°的交叉角和焊接区域34交叉。对于交叉角θ2，其顺时针交叉角为40°。

第一基台交叉槽78和第二基台交叉槽80的排列间隔为大约1mm。其形状和大小与第七实施例的基台横向纹槽65的形状和大小相同。

在本实施例中，提供了第一基台交叉槽78和第二基台交叉槽80。因此，当进行激光二极管设备12和基台16之间的焊料焊接时，由于这些槽的毛细现象，多余焊料流入这些槽。第一基台交叉槽78和第二基台交叉槽80的功能是多余焊料的焊料池，并且排出多余的焊料。

因此，当焊接激光二极管设备12和基台16时，在基台16的焊接区域34的周围从来不会残留球形的多余焊料。

在本实施例中，第一基台交叉槽78和第二基台交叉槽80延伸到位于激光二极管设备12的发射端表面侧上的基台表面。然而，在本发明中，分别指定了交叉角θ1和θ2的范围。因此，熔化的焊料从来不会流到发射端表面侧上的基台表面。

更进一步，只要与发射端表面侧上基台表面的交叉角θ1和θ2为45°或者更小，交叉角θ1和θ2的大小是可以选择的。

在上述的实施例7到10中，以激光二极管设备12和基台16之间的焊料焊接为例，对基台16的焊接区域中的槽结构进行了描述。类似地，当进行基台16和散热器20之间的焊接时，通过在散热器20和基台16之间的焊接区域，提供具有与上述的基台横向纹槽65等的结构相同的散热器横向窄槽(未显示)等，则在对基台16和散热器20进行焊料焊接时，从来不会在焊接区域周围残留球形的多余焊料。

第十一实施例

本实施例涉及根据第八发明的激光二极管装置。图21显示的是其中的散热器槽的结构。

除了散热器20的槽结构不同，本实施例的激光二极管装置的结构与第二实施例的激光二极管装置50的结构相同。

在本实施例中，散热器20具有一个散热器横向纹槽82。该散热器横向纹槽82与激光二极管设备12焊接的焊接区域54的中心部分交叉(参考图1)，并且在与激光二极管设备12的发射端表面平行的方向延伸。

与第四实施例的散热器横向纹槽64不同，本散热器横向纹槽82在其两端均为封闭的。只要能够汇集多余的熔化焊料，就无需与第四实施例的散热器横向纹槽64一样，将散热器横向纹槽延伸到散热器20的边部。

在本实施例中，当进行激光二极管设备12和散热器20之间的焊料焊接时，多余的焊料流入散热器横向纹槽82，并且由于其中的毛细现象而在散热器横向纹槽82中流动，并且散热器横向纹槽82的功能是多余焊料的焊料池。因此，当焊接激光二极管设备12和散热器20时，在散热器20的焊接区域54的周围从来不会残留球形的多余焊料。

第十二实施例

本实施例涉及根据第八发明的激光二极管装置。图22显示的是其中的散热器横向纹槽的结构。

除了散热器20的槽结构不同，本实施例的激光二极管装置的结构与第二实施例的激光二极管装置50的结构相同。

在本实施例中，散热器20具有多个散热器横向纹槽84(本实施例中为3个)。该散热器横向纹槽84与激光二极管设备12焊接的焊接区域54的中心部分交叉(参考图1)，并且在与激光二极管设备12的发射端表面平行的方向，从散热器20的一个边部延伸到另外一个表面侧。

散热器横向纹槽84的排列间隔为大约1mm。散热器横向纹槽84的形状和大小与第七实施例的基台横向纹槽65的形状和大小相同。

在本实施例中，当进行激光二极管设备12和散热器20之间的焊料焊接时，多余的焊料流入散热器横向纹槽84，并且由于其中的毛细现象而在散热器横向纹槽84中流动，散热器横向纹槽84的功能是多余焊料的焊料池，并且排出多余的焊料。

因此，同样在本实施例中，当焊接激光二极管设备12和散热器20时，在散热器20的焊接区域54的周围从来不会残留球形的多余焊料。

第十三实施例

本实施例涉及根据第八发明的激光二极管装置。图23显示的是其中的散热器横向纹槽的结构。

除了散热器20的槽结构不同，本实施例的激光二极管装置的结构与第二实施例的激光二极管装置50的结构相同。

在本实施例中，散热器20包括一个散热器横向纹槽86。该散热器横向纹槽86与激光二极管设备12焊接的焊接区域54的中心部分交叉(参考图1)，并且在与激光二极管设备12的发射端表面平行的方向，从散热器20的一侧延伸到另外一侧。

更进一步，散热器20具有多个散热器分流槽88。散热器分流槽88的一端与散热器横向纹槽86接触，而散热器分流槽88的另外一端在与散热器横向纹槽86垂直的方向，延伸到与激光二极管设备的发射端表面侧相反的边部。

散热器分流槽88的排列间隔为大约1mm。散热器横向纹槽86和散热器分流槽88的形状和大小与第七实施例的基台横向纹槽65的形状和大小相同。

在本实施例中，当进行激光二极管设备12和散热器20之间的焊料焊接时，多余的焊料从散热器横向纹槽86流入散热器分流槽88，并且由于散热器横向纹槽86和散热器分流槽88中的毛细现象，多余焊料流入散热器横向纹槽86和散热器分流槽88。散热器横向纹槽86和散热器分流槽88的功能是多余焊料的焊料池，并且排出多余的焊料。

因此，当焊接激光二极管设备12和散热器20时，在散热器20的焊接区域54的周围从来不会残留球形的多余焊料。

在第十三实施例中，散热器分流槽88在与散热器横向纹槽86垂直的方向延伸。然而，延伸方向为与散热器横向纹槽86垂直的方向不是绝对必要的。例如，如图24所示，散热器分流槽90可以扇形地延伸到与发射端表面侧相反的边部。

更进一步，在本实施例中，散热器横向纹槽86从一个散热器表面延伸到另外一个散热器表面。然而，如图25所示，只要散热器横向纹槽具有足够的用作焊料池的槽容量，散热器横向纹槽92的两侧均可以是封闭的。更进一步，仅散热器横向纹槽的一端可以是封闭的。

更进一步，在第十三实施例中，散热器分流槽88的其它端在与散热器横向纹槽86垂直的方向，延伸到与激光二极管设备发射端表面侧相反的边部。然而，如图25所示，只要散热器分流槽具有足够的用作焊料池的槽容量，则散热器分流槽94的另外一端可以是封闭的。

第十四实施例

本实施例为根据第八发明的激光二极管装置的其它实例。图26显示的是其中的散热器横向纹槽的结构。

除了散热器20的槽结构不同，本实施例的激光二极管装置的结构与第二实施例的激光二极管装置50的结构相同。

在本实施例中，散热器20包括多个第一散热器交叉槽96和多个第二散热器交叉槽98。在激光二极管设备12的发射端表面侧，第一散热器交叉槽96以与散热器20的边部的角度θ1＝40°的交叉角，和与激光二极管设备12进行焊接的焊接区域54交叉。类似地，第二散热器交叉槽98以θ2＝140°的交叉角，和焊接区域54交叉。

第一散热器交叉槽96和第二散热器交叉槽98的排列间隔为大约1mm。其形状和大小与第七实施例的基台横向纹槽65的形状和大小相同。

在本实施例中，当进行激光二极管设备12和散热器20之间的焊料焊接时，由于毛细现象，多余焊料流入第一散热器交叉槽96和第二散热器交叉槽98并且在第一散热器交叉槽96和第二散热器交叉槽98中流动。第一散热器交叉槽96和第二散热器交叉槽98的功能是多余焊料的焊料池，并且排出多余的焊料。

因此，当焊接激光二极管设备12和散热器20时，在散热器20的焊接区域54的周围从来不会残留球形的多余焊料。

在本实施例中，第一散热器交叉槽96和第二散热器交叉槽98延伸到位于激光二极管设备12的发射端表面侧上的基台表面。然而，在本发明中，分别指定了交叉角θ1和θ2的范围。因此，熔化的焊料从来不会流到发射端表面侧上的散热器表面。

更进一步，只要与发射端表面侧上基台表面的交叉角θ1和θ2为45°或者更小，交叉角θ1和θ2的大小是可以选择的。

制作激光二极管装置的方法

本实施例涉及到制作根据第九发明的激光二极管装置的方法。本实施例用于制作第七实施例的激光二极管装置。

在本实施例中，当将激光二极管设备12焊接到基台16时，将在基台16的焊接区域34上固定激光二极管设备12的基台16放置到回流恒温器，并且将基台16的焊接区域34上的焊料熔化。

下一步，通过基台16的焊接区域34的基台横向纹槽65(参考图14)中所产生的毛细现象，将基台16和激光二极管设备12之间熔化的焊料的多余焊料排出，并且在基台横向纹槽65中将多余的焊料集中起来。

下一步，在回流恒温器中的温度降低并且熔化的焊料凝固之后，将在其上固定了激光二极管12的基台16从回流恒温器取出。

下一步，进行将基台16焊接到散热器20的操作。将在散热器20的焊接区域54上固定基台16的散热器20放置到回流恒温器，并且将散热器20的焊接区域54上的焊料熔化。通过散热器20的焊接区域54的散热器横向纹槽中所产生的毛细现象，将散热器20和激光二极管设备12之间的多余熔化焊料排出，并且在散热器横向纹槽中将多余的焊料集中起来。

在本实施例中，通过基台横向纹槽65中所产生的毛细现象，将基台16和激光二极管设备12之间的多余熔化焊料排出，并且在基台横向纹槽65中将多余的焊料集中起来。因此，当进行激光二极管设备12和基台16之间的焊料焊接时，激光二极管设备和基台16之间的焊接区域34周围从来不会残留球形的多余焊料。

类似地，通过散热器横向纹槽中所产生的毛细现象，将基台16和散热器20之间多余的熔化焊料排出，并且在散热器横向纹槽中将多余的焊料集中起来。因此，当进行基台16和散热器20之间的焊料焊接时，基台16和散热器20之间的焊接区域周围从来不会残留球形的多余焊料。

在本实施例中，在将激光二极管设备12焊接到基台16之后，将基台16焊接到散热器20。然而，可以在回流恒温器中，同时进行激光二极管设备12和基台16之间的焊接与基台16和散热器20之间的焊接。

使用与本实施例类似的方法，可以实现制作根据第十发明的激光二极管装置的方法。

如上所述，在第一发明中，当进行激光二极管设备和基台之间的焊料焊接时，提供了基台槽；而在第二发明中，当进行激光二极管设备和散热器之间的焊料焊接时，提供了第二散热器槽。从而，将多余的焊料排出到基台槽或者第二散热器槽，基台槽或者第二散热器槽的功能是多余焊料的焊料池，并且将多余焊料排出。因此，在激光二级管设备和基台之间的焊接区域与激光二极管设备和散热器之间的焊接区域周围从来不会残留球形的多余焊料。

更进一步，在第一和第二实施例中，当保持焊接区域的良好平坦度时，可以稳定地放置焊料。因此，可以防止在焊料和焊接区域之间进入空气，或者防止焊接区域和焊料之间接触性能的恶化。

在第三发明中，当进行激光二极管设备和基台之间的焊料焊接时，提供了基台横向纹槽。在第四发明中，当进行激光二极管设备和散热器之间的焊料焊接时，提供了散热器横向纹槽。从而，将多余的焊料排出到基台横向纹槽或者散热器横向纹槽，基台横向纹槽或者散热器横向纹槽的功能是多余焊料的焊料池，并且将多余焊料排出。因此，在激光二级管设备和基台之间的焊接区域与激光二极管设备和散热器之间的焊接区域周围从来不会残留球形的多余焊料。

更进一步，在第三和第四实施例中，当保持焊接区域的良好平坦度时，可以稳定地放置焊料。因此，可以防止在焊料和焊接区域之间进入空气，或者防止焊接区域和焊料之间接触性能的恶化。

下一步，在第五发明中，当进行激光二极管设备和基台之间的焊料焊接时，在基台的焊接区域提供了窄槽。在第六发明中，当进行激光二极管设备和散热器之间的焊料焊接时，在散热器的焊接区域提供了窄槽。从而，将多余的焊料排出到窄槽中，窄槽的功能是多余焊料的焊料池。因此，在激光二级管设备和基台之间的焊接区域与激光二极管设备和散热器之间的焊接区域周围从来不会残留球形的多余焊料。

更进一步，在第五和第六实施例中，当保持焊接区域的良好平坦度时，可以稳定地放置焊料。因此，可以防止在焊料和焊接区域之间进入空气，或者防止焊接区域和焊料之间接触性能的恶化。

更进一步，在第七发明中，当进行激光二极管设备和基台之间的焊料焊接时，提供了多种基台横向纹槽(或者基台交叉槽)。在第八发明中，当进行激光二极管设备和散热器之间的焊料焊接时，提供了多种散热器横向纹槽(或者散热器交叉槽)。从而，由于基台横向纹槽或者散热器横向纹槽中的毛细现象，将多余的焊料排出到基台横向纹槽或者散热器横向纹槽，基台横向纹槽或者散热器横向纹槽的功能是多余焊料的焊料池，并且将多余焊料排出。

因此，在激光二级管设备和基台之间的焊接区域与激光二极管设备和散热器之间的焊接区域周围从来不会残留球形的多余焊料。

Claims (10)

1、一种激光二极管装置，包括：激光二极管设备；焊接到激光二极管设备衬底侧的基台，在激光二极管设备和基台两者之间为第一焊料层；焊接到基台背面侧的散热器，基台和散热器两者之间为第二焊料层，

其中，沿着基台与激光二极管设备焊接区域的边部，至少在焊接区域的边缘部分，基台具有基台槽，

其中，在与激光二极管设备的发射侧相反的背面侧的基台焊接区域的边部，并且沿着激光二极管设备双侧壁上的基台焊接区域的边部，形成基台槽，

并且其中，在基台的焊接区域，形成多个基台窄槽，该窄槽的宽度比基台槽的宽度小，该窄槽的深度比基台槽的深度浅，从而使得基台窄槽彼此分离，并且基台窄槽的至少一端与基台槽接触。

2、根据权利要求1的激光二极管装置，其中，沿着散射器与基台焊接区域的边部，在焊接区域的边缘部分，散热器具有散热槽。

3、根据权利要求1的激光二极管装置，其中，基台窄槽在与基台槽斜交的方向延伸，或者在与激光二极管设备背面侧焊接区域边部平行的方向延伸。

4、根据权利要求3的激光二极管装置，其中，基台槽和基台窄槽的对应于激光二极管设备发射端一侧的出口是封闭的。

5、一种激光二极管装置，包括：激光二极管设备；焊接到激光二极管设备衬底侧的散热器，在两者之间为焊料层，

其中，至少在散热器与激光二极管设备焊接区域边部的焊接区域的边缘部分，散热器具有散热器槽，

其中，在散热器的焊接区域，形成多个散热器窄槽，该窄槽的宽度比散热器槽的宽度小，该窄槽的深度比散热器槽的深度浅，从而使得散热器窄槽彼此分离，并且散热器窄槽的至少一端与散热器槽接触。

6、根据权利要求5所述的激光二极管装置，其中，在与激光二极管设备发射侧相反的背面侧上的散热器焊接区域的边部，并且沿着激光二极管设备双侧壁的散热器的焊接区域边部，形成所述散热器槽。

7、根据权利要求5的激光二极管装置，其中，散热器窄槽在与散热器槽斜交的方向延伸，或者在与激光二极管设备背面侧焊接区域边部平行的方向延伸。

8、根据权利要求7的激光二极管装置，其中，对应于散热器槽和散热器窄槽的激光二极管设备发射端一侧的出口是封闭的。

9、根据权利要求1的激光二极管装置，其中，基台槽的延伸槽延伸到基台的边部。

10、根据权利要求6的激光二极管装置，其中，散热器槽的延伸槽延伸到散热器的边部。

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