CN103532006A - 一种半导体激光器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光电领域，目的是提供一种半导体激光器，包括热沉、芯片及设置在热沉上的负极带，在所述热沉上焊接绝缘导热层，所述芯片焊接在绝缘导热层上，在绝缘导热层上还焊接有焊片，该焊片连接有与负极带对应的正极带，在芯片的一端设置有光纤。芯片发生激光，通过光纤传出，两极带连接供电源供电，热沉散热。本方案通过使用双极带电极结构引入供电源，以及设置绝缘导热层，达到整个封装散热通道既散热又电绝缘的效果。通过本方案提供的半导体激光器，其解决了散热和热沉带电等问题，结构相对简单，易于实施，可靠性好。
Description
技术领域
本发明涉及光电领域，特别是指一种半导体激光器。
背景技术
目前的大功率半导体激光器封装技术是把半导体激光器芯片封装在一个导热良好的热沉上，这个热沉一方面是散热的通道，另一方面是作为半导体激光器的一个电极（正极）。这样就带来使用的不便利，因为热沉通常要连接到散热器上，散热器通常是金属制品，因此散热器不是系统的地，而是对地有电压。这样的不安全的因素可能会造成整个系统的损坏。
大部分商业化的单发射腔大功率半导体激光器产品的封装类型是C-mount和CT-mount，而这两种封装结构会因为散热受限而使功率较低。传统的C-mount封装结构只有一个电极作为半导体激光器的负极，半导体激光器的芯片直接焊接在热沉上。对于C-mount封装结构，散热装置一般位于单管所在边临近的垂直侧面，激光器工作时会产生接近功率一一半的热量，由于子尿片距离热电制冷部位较远，热量不能及时导出去，从而产生热集中，使激光器的光谱展宽、波长漂移，导致激光器的寿命下降，可靠性降低。而CT-mount封装结构如采用CuW合金表面镀金的热沉，则会导致成本较高。因此，这两种封装结构存在功率、成本、散热性能和热沉带电等问题。
发明内容
本发明提出一种半导体激光器，其散热绝缘性好。
本发明的技术方案是这样实现的：一种半导体激光器，包括热沉、芯片及设置在热沉上的负极带，在所述热沉上焊接绝缘导热层，所述芯片焊接在绝缘导热层上，在绝缘导热层上还焊接有焊片，该焊片连接有与负极带对应的正极带，在芯片的一端设置有光纤。芯片发生激光，通过光纤传出，两极带连接供电源供电，热沉散热。本方案通过使用双极带电极结构引入供电源，以及设置绝缘导热层，达到整个封装散热通道既散热又电绝缘的效果。
所述绝缘导热层的材质为氧化铝，氧化铝空气中不易被腐蚀，绝缘传热性好。
所述热沉为C-MOUNT热沉，所述芯片置于热沉中央，所述焊片与正极带为金丝连接，所述芯片与负极带为金丝连接。金丝连接可降低引入的电阻和干扰，且耐用不易氧化。
所述正极带、负极带长度为12mm，该正极带、负极带与热沉连接的一端为边长1.8mm的方形块以方便粘接，该方形块与热沉间设置有绝缘陶瓷块以保证绝缘，正极带和负极带除方形块部分可制作成0.7mm宽的条状以方便连接。
通过本方案提供的半导体激光器，其解决了散热和热沉带电等问题，结构相对简单，易于实施，可靠性好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种半导体激光器的一个实施例的结构示意图；
图2为图1所示半导体激光器的俯视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种半导体激光器，如图1和图2所示，包括热沉1、芯片2及设置在热沉1上的负极带3，在所述热沉1上焊接绝缘导热层4，所述芯片2焊接在绝缘导热层4上，在绝缘导热层4上还焊接有焊片5，该焊片5连接有与负极带3对应的正极带6，在芯片2的一端设置有光纤7。芯片2发生激光，通过光纤7传出，两极带连接供电源供电，热沉1散热。本方案通过使用双极带电极结构引入供电源，以及设置绝缘导热层，达到整个封装散热通道既散热又电绝缘的效果。
所述绝缘导热层4的材质为氧化铝，氧化铝空气中不易被腐蚀，绝缘传热性好。
所述热沉1为C-MOUNT热沉，所述芯片2置于热沉1中央，所述焊片5与正极带6为金丝连接，所述芯片2与负极带3为金丝连接。金丝连接可降低引入的电阻和干扰，且耐用不易氧化。
所述正极带6、负极带3长度为12mm，该正极带6、负极带3与热沉1连接的一端为边长1.8mm的方形块以方便粘接，该方形块与热沉1间设置有绝缘陶瓷块8以保证绝缘，正极带6和负极带3除方形块部分可制作成0.7mm宽的条状以方便连接。
本激光器的制作为:在传统的C-MOUNT封装结构的基础上多做一个极带作为半导体激光器的正极，所述正极带6、负极带3与热沉1为导电胶粘接，半导体激光器的芯片2不直接焊接在热沉1上，先把芯片2焊接在氮化铝层上，然后把这个组件焊接在热沉1上面，最后打线完成整个工艺过程。
通过本方案提供的半导体激光器，其解决了散热和热沉带电等问题，结构相对简单，易于实施，可靠性好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种半导体激光器，包括热沉（1）、芯片（2）及设置在热沉（1）上的负极带（3），其特征在于：在所述热沉（1）上焊接绝缘导热层（4），所述芯片（2）焊接在绝缘导热层（4）上，在绝缘导热层（4）上还焊接有焊片（5），该焊片（5）连接有与负极带（3）对应的正极带（6），在芯片（2）的一端设置有光纤（7）。
2.根据权利要求1所述的一种半导体激光器，其特征在于：所述绝缘导热层（4）的材质为氧化铝。
3.根据权利要求1所述的一种半导体激光器，其特征在于：所述热沉（1）为C-MOUNT热沉，所述芯片（2）置于热沉（1）中央，所述焊片（5）与正极带（6）为金丝连接，所述芯片（2）与负极带（3）为金丝连接。
4.根据权利要求3所述的一种半导体激光器，其特征在于：所述正极带（6）、负极带（3）长度为12mm，该正极带（6）、负极带（3）与热沉（1）连接的一端为边长1.8mm的方形块，该方形块与热沉（1）间设置有绝缘陶瓷块（8）。
5.根据权利要求4所述的一种半导体激光器，其特征在于：所述正极带（6）、负极带（3）与热沉（1）为导电胶粘接。
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