CN106207742A - 一种新型C‑Mount单发射腔半导体激光器 - Google Patents

一种新型C‑Mount单发射腔半导体激光器 Download PDF

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王宪涛
王斌
王勇
赵梓涵
陈振杰
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    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding

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Abstract

本发明涉及一种新型C‑Mount单发射腔半导体激光器，其特征在于：主体顶面两侧为凸起的左侧凸台和右侧凸台，左侧凸台与左侧电极之间以及右侧凸台与右侧电极之间均留有实现绝缘的缝隙，主体中间平面上焊接有陶瓷衬底，陶瓷衬底表面覆盖金属层，金属层分为左侧金属层、中心金属层和右侧金属层三部分，每部分的金属层之间相互绝缘，中心金属层的方框区域覆有一层金锡焊料，焊料区中心位置焊接有半导体芯片，左侧电极与左侧金属层金丝键合，左侧金属层与金属层金丝键合，本体中心位置的半导体芯片上表面与右侧金属层金丝键合，右侧电极与右侧金属层金丝键合。其结构简单，易于制造，性能稳定可靠，能满足对C‑Mount封装半导体激光器的不同功用的需求。

Description

一种新型C-Mount单发射腔半导体激光器
技术领域
本发明涉及一种新型C-Mount单发射腔半导体激光器，主要应用于半导体激光器泵浦，夜视照明，激光测距等领域。
背景技术
C-Mount半导体激光器是工业标准的半导体激光器封装结构，其特点是在热沉上镀上薄膜金属焊料，直接焊接半导体芯片，然后金丝键合到负极引线。现有的C-Mount半导体激光器多为单引线结构的半导体激光器，热沉为正极，飘带为负极，这样产生的问题就是半导体激光器只能实现特定的功用，每当对半导体激光器提出新的使用要求后都得进行重新设计和改变，所以亟待发明一种新的半导体激光器结构来解决上述产生的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型C-Mount单发射腔半导体激光器，其结构简单，易于制造，性能稳定可靠，能满足对C-Mount封装半导体激光器的不同功用的需求。
本发明的技术方案是这样实现的：一种新型C-Mount单发射腔半导体激光器，其特征在于：主体顶面两侧为凸起的左侧凸台和右侧凸台，左侧凸台与左侧电极之间以及右侧凸台与右侧电极之间均留有实现绝缘的缝隙，主体中间平面上焊接有陶瓷衬底，陶瓷衬底表面覆盖金属层，金属层分为左侧金属层、中心金属层和右侧金属层三部分，每部分的金属层之间相互绝缘，中心金属层的方框区域覆有一层金锡焊料，焊料区中心位置焊接有半导体芯片，左侧电极与左侧金属层金丝键合，左侧金属层与金属层金丝键合，本体中心位置的半导体芯片上表面与右侧金属层金丝键合，右侧电极与右侧金属层金丝键合。
所述的左侧电极在与左侧金属层金丝键合的基础上与左侧凸台金丝键合。
所述的右侧电极在右侧金属层金丝键合的基础上与右侧凸台金丝键合。
所述的主体中心位置的半导体芯片上表面可由与右侧金属层金丝键合，替换为与左侧金属层金丝键合，左侧金属层与衬底金属层金丝键合替换为右侧金属层与衬底金属层金丝键合。
本发明的积极效果是其结构简单，易于制造，性能稳定可靠，能满足对C-Mount封装半导体激光器的不同功用的需求。
附图说明
图1为本发明的结构图。
图2为本发明的第二种结构图。
图3为本发明的第三种结构图。
图4为本发明的第四种结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：如图1-4所示，一种新型C-Mount单发射腔半导体激光器，其特征在于：主体顶面两侧为凸起的左侧凸台2和右侧凸台6，左侧凸台2与左侧电极1之间以及右侧凸台6与右侧电极7之间均留有实现绝缘的缝隙，主体中间平面上焊接有陶瓷衬底，陶瓷衬底表面覆盖金属层，金属层分为左侧金属层3、中心金属层4和右侧金属层5三部分，每部分的金属层之间相互绝缘，中心金属层4的方框区域覆有一层金锡焊料，焊料区中心位置焊接有半导体芯片，左侧电极1与左侧金属层3金丝键合，左侧金属层3与金属层4金丝键合，本体中心位置的半导体芯片上表面与右侧金属层5金丝键合，右侧电极7与右侧金属层5金丝键合。
所述的左侧电极1在与左侧金属层3金丝键合的基础上与左侧凸台2金丝键合。
所述的右侧电极7在右侧金属层5金丝键合的基础上与右侧凸台6金丝键合。
所述的主体中心位置的半导体芯片上表面可由与右侧金属层5金丝键合，替换为与左侧金属层3金丝键合，左侧金属层3与衬底金属层4金丝键合替换为右侧金属层5与衬底金属层4金丝键合。
可改变电极正负位置的C-Mount封装半导体激光器包括热沉、衬底和半导体芯片三部分，先在贴片机上把半导体芯片贴在衬底的覆焊料区域的中心，然后再用回流炉把贴好芯片的衬底焊在热沉上，最后根据不同的需求将上述三部分进行金丝键合，键合不同的位置就生产出不同的半导体激光器。
如图1所示，若将主体表面的中心金属层4与左侧金属层3，半导体芯片上表面与右侧金属层5进行金丝键合，然后再将左侧电极1和左侧金属层3，右侧电极7和右侧金属层5分别进行金丝键合，就可得到热沉不带电的左侧正极右侧负极的C-Mount封装半导体激光器，如果需要热沉带正电则需要在图1所示的半导体激光器的基础上再把左侧电极1与左侧凸台2进行金丝键合即可，结构示意图如图2所示。
若将主体表面的中心金属层4与右侧金属层5，半导体芯片上表面与右侧金属层3进行金丝键合，然后再将左侧电极1和左侧金属层3，右侧电极7和右侧金属层5分别进行金丝键合，就可得到热沉不带电的右侧正极左侧负极的C-Mount封装半导体激光器，该方案的结构示意图如图3所示，如果需要热沉带正电则需要在图3所示的半导体激光器的基础上再把右侧电极7与右侧凸台6进行金丝键合即可，结构示意图如图4所示。

Claims (4)

1.一种新型C-Mount单发射腔半导体激光器，其特征在于：主体顶面两侧为凸起的左侧凸台和右侧凸台，左侧凸台与左侧电极之间以及右侧凸台与右侧电极之间均留有实现绝缘的缝隙，主体中间平面上焊接有陶瓷衬底，陶瓷衬底表面覆盖金属层，金属层分为左侧金属层、中心金属层和右侧金属层三部分，每部分的金属层之间相互绝缘，中心金属层的方框区域覆有一层金锡焊料，焊料区中心位置焊接有半导体芯片，左侧电极与左侧金属层金丝键合，左侧金属层与金属层金丝键合，本体中心位置的半导体芯片上表面与右侧金属层金丝键合，右侧电极与右侧金属层金丝键合。
2.根据权利要求1中所述的一种新型C-Mount单发射腔半导体激光器，其特征在于所述的左侧电极在与左侧金属层金丝键合的基础上与左侧凸台金丝键合。
3.根据权利要求1中所述的一种新型C-Mount单发射腔半导体激光器，其特征在于所述的右侧电极在右侧金属层金丝键合的基础上与右侧凸台金丝键合。
4.根据权利要求1中所述的一种新型C-Mount单发射腔半导体激光器，其特征在于所述的主体中心位置的半导体芯片上表面可由与右侧金属层金丝键合，替换为与左侧金属层金丝键合，左侧金属层与衬底金属层金丝键合替换为右侧金属层与衬底金属层金丝键合。
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