CN201256245Y - 一种激光二极管封装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光二极管封装，包括热沉基座和设置在热沉基座上的热沉，所述热沉基座上设有管脚孔，其特征在于：所述热沉包括半圆形顶面和垂直于顶面的侧平面；主要适用于808nm，100mW－5W激光芯片封装；也适用于各种波长、功率在100mW－5W的激光芯片封装；本实用新型的热沉及热沉基座具有较大的导热体积和传导面，且均由导热性能好的铜或铜基、铝基复合材料制成，具有很好的散热效果，易于激光二极管芯片工作时产生的热量及时导出，从而有效的保证了激光二极管有效的工作及输出功率的稳定，且结构简单，易于加工，成本低廉，适合批量生产。

Description

一种激光二极管封装

技术领域

本实用新型涉及一种二极管封装，尤其是一种激光二极管封装。

背景技术

目前，半导体激光二极管(以下简称激光管)封装常用标准规格有To-18(φ5.6)、To-5(φ9)两种，大功率有C-mount封装和To-3封装等。

现通常使用的To-18(φ5.6)、To-5(φ9)激光管封装，管座是在φ5.6或φ9圆端面伸出一个方柱，大小约激光芯片的两倍，热沉是一个比激光芯片略大的金属薄片，将激光芯片粘在热沉片上，然后一体粘在方柱顶端的内侧面；由于其体积小，定位、定中心方便，是目前小功率激光管的标准封装规格，在小功率激光管上是普遍采用的。但当功率大于150mW时，其散热条件显然不足(散热体积和面积小)，直接影响输出光功率的稳定性。尤其对于小功率绿光激光模组，是808nm激光管通过晶体倍频产生的。通常808nm激光管输出功率在200-500mW，其管体导热体积和表面积过小，激光管工作时产生的热量不易传导出去，从而导致808nm波长受热后增长，也是倍频绿光输出功率不稳定的主要因素之一。

C-mount封装和To-3封装适用于大功率激光管封装，用于小功率激光模组时，装配体积过大，不适宜于小功率激光模组应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光二极管封装，克服背景技术中所述的技术问题，保证激光二极管工作时有足够的传导热量的体积和表面积，从而使激光二极管有效的工作、输出稳定的功率。

本实用新型的技术解决方案是：本实用新型是一种激光二极管封装，包括热沉基座和设置在热沉基座上的热沉，所述热沉基座上设有管脚孔，其特殊之处在于，所述热沉包括半圆形顶面和垂直于顶面的侧平面。

上述侧平面上设置有基面，所述基面突出设置在侧平面上，并处在侧平面的左右居中的位置。

上述基面左右两侧的侧平面部分至少一个是弧面。

上述热沉还包括有设置在顶面上的螺孔，相应地热沉基座上设置有与该螺孔对应的连接孔，所述热沉通过螺孔、连接孔以螺栓连接的方式固定在热沉基座上。

上述热沉基座上还设置有圆环，所述热沉设置在圆环内。

上述圆环的外表面是光滑面或螺纹面。

上述螺纹面的螺纹是M7.8-M20的细牙螺纹。

上述热沉基座是圆柱状的，其直径是φ9mm、φ10.5、φ12.5、φ15、φ18或φ23mm；所述圆环外径小于热沉基座的直径，圆环外径是φ7.8-φ20mm。

上述热沉基座的外侧面上设置有定位卡槽。

上述热沉是用铜或铜基、铝基复合材料制成的热沉；热沉基座是用铜或易切钢或铜基、铝基复合材料制成的热沉基座。

本实用新型主要适用于808nm，100mW-5W激光芯片封装，也适用于各种波长，功率在100mW-5W的激光芯片封装；本实用新型的热沉及热沉基座具有较大的导热体积和传导面，且均由导热性能好的铜或铜基、铝基复合材料制成，具有很好的散热效果，易于激光二极管芯片工作时产生的热量及时导出，从而有效的保证了激光二极管有效的工作及输出功率的稳定，且结构简单，易于加工，成本低廉，适合批量生产。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是热沉结构示意图；

图3是本实用新型的拆分示意图；

图4是热沉基座结构示意图；

图5是封装激光管示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型包括热沉基座2和设置在热沉基座2上的热沉1，管脚孔5和管脚孔6。

参见图2、3，热沉1包括顶面8、垂直于顶面8的侧平面，该侧平面上设置有基面9；基面9突出于侧平面并居于侧平面的左右居中的位置，基座9两边的侧平面10、11中，侧平面11为带有弧形面的侧平面，便于激光二极管管脚的安装；热沉1的顶面8上还设置有螺孔4，利用螺钉3将热沉1通过热沉基座2上的连接孔7、螺孔4固定在热沉基座2上。

螺钉3可以采用标准的M1.6的螺钉，这时螺孔4、连接孔7均和螺钉3相适配，便于安装。

由于热沉1的顶面8是半圆形的，故热沉1又称D型热沉，本实用新型也可称为D型热沉激光二极管封装。

参见图4，热沉基座2上还设置有圆环13，热沉1设置在圆环13内；圆环13的外表面20是光滑面或螺纹面，外表面20是螺纹面时其螺纹是M7.8-M20的细牙螺纹。

热沉基座2可以是圆柱状的，外侧面12的直径(即热沉基座2的直径)是φ9mm、φ10.5、φ12.5、φ15、φ18或φ23mm；而圆环13的外径小于热沉基座2的外侧面12的直径(即热沉基座2的直径)，具体应用时圆环13的大小根据热沉基座2的外侧面12的直径(即热沉基座2的直径)而适应调整：当圆环13的外表面20为光滑面时与激光模组的结构作定心配合；当圆环13的外表面20为螺纹面时与激光模组结构连接，这时，其螺纹在M7.8-M20之间适配。

热沉基座2的外侧面12上设置有定位卡槽14，卡槽14用于激光模组内腔PD引线的引出。

参见图5，具体应用时，将激光二极管芯片15焊接在热沉1的基面9上，将激光二极管的正极管脚16安装在热沉基座2的管脚孔6中，与热沉1、热沉基座2成为一体；激光二极管芯片15的正极通过焊接与热沉1电性连接；正极管脚16焊接于热沉基座2上，并通过热沉基座2和热沉1与激光二极管芯片15正极电性导通。激光二极管芯片15的负极通过导线21与负极管脚17电性连接；负极管脚17均与热沉1、热沉基座2绝缘。

具体应用需要时，激光管需加光电反馈(PD)时，可使用硅光二极管对激光的强弱变化转化为电信号输出给驱动电路处理。这样，热沉基座2上就预留有光电二极管安装位置18和光电二极管负极管脚引出孔位置19。如果加装PD时，光电二极管安装在位置18上，正极焊接于热沉基座2上，与激光二极管15共用正极管脚16，光电二极管负极管脚从热沉基座2上的孔位19处引出，且与热沉基座2之间绝缘，光电二极管负极管脚与光电二极管用导线连接。

本实用新型主要适用于808nm，100mW-5W激光芯片封装；也适用于各种波长、功率在100mW-5W的激光芯片封装；本实用新型的热沉及热沉基座具有较大的导热体积和传导面，且均由导热性能好的铜或铜基、铝基复合材料制成，具有很好的散热效果，易于激光二极管芯片工作时产生的热量及时导出，从而有效的保证了激光二极管有效的工作及输出功率的稳定，且结构简单，易于加工，成本低廉，适合批量生产。

Claims (10)

1、一种激光二极管封装，包括热沉基座和设置在热沉基座上的热沉，所述热沉基座上设有管脚孔，其特征在于：所述热沉包括半圆形顶面和垂直于顶面的侧平面。

2、根据权利要求1所述的激光二极管封装，其特征在于：所述侧平面上设置有基面，所述基面突出设置在侧平面上，并处在侧平面的左右居中的位置。

3、根据权利要求2所述的激光二极管封装，其特征在于：所述基面左右两侧的侧平面部分至少一个是弧面。

4、根据权利要求3所述的激光二极管封装，其特征在于：所述热沉还包括有设置在顶面上的螺孔，相应地热沉基座上设置有与该螺孔对应的连接孔，所述热沉通过螺孔、连接孔以螺栓连接的方式固定在热沉基座上。

5、根据权利要求4所述的激光二极管封装，其特征在于：所述热沉基座上还设置有圆环，所述热沉设置在圆环内。

6、根据权利要求5所述的激光二极管封装，其特征在于：所述圆环的外表面是光滑面或螺纹面。

7、根据权利要求6所述的激光二极管封装，其特征在于：所述螺纹面的螺纹是M7.8-M20的细牙螺纹。

8、根据权利要求7所述的激光二极管封装，其特征在于：所述热沉基座是圆柱状的，其外直径是φ9mm、φ10.5、φ12.5、φ15、φ18或φ23mm；所述圆环外径小于热沉基座的直径，圆环外径是φ7.8-φ20mm。

9、根据权利要求8所述的激光二极管封装，其特征在于：所述热沉基座的外侧面上设置有定位卡槽。

10、根据权利要求1至9中任一权利要求所述的激光二极管封装，其特征在于：所述热沉是用铜或铜基、铝基复合材料制成的热沉；热沉基座是用铜或易切钢或铜基、铝基复合材料制成的热沉基座。

Images