CN212343002U - 一种用于提高散热的半导体激光器封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于提高散热的半导体激光器封装结构，具体涉及半导体封装技术领域，包括封装基座，所述封装基座顶部开设有第一放置槽，所述第一放置槽内部设置有激光芯片，所述激光芯片底部与第一放置槽顶部相连接，所述第一放置槽面向激光芯片一侧开设有多个散热孔，多个所述散热孔内部均设置有导热密封胶，所述封装基座底部设置有第一导热片，所述第一导热片顶部与封装基座底部固定连接。本实用新型通过设置散热孔、导热密封胶、第一导热片、半导体制冷片、散热翅片，从而实现对激光芯片进行散热，提升了对激光芯片的散热效果，使得半导体激光器性能的提高。

Description

一种用于提高散热的半导体激光器封装结构

技术领域

本实用新型涉及半导体封装技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种用于提高散热的半导体激光器封装结构。

背景技术

半导体激光器又称激光二极管，是最实用最重要的一类激光器，它体积小、寿命长，激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式，其工作电压和电流与集成电路兼容，因而可与之单片集成，并且还可以用高达30GHz的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出，由于这些优点，半导体二极管激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面得到了广泛的应用。

但是在实际使用时，在半导体激光器的封装过程中，基础热沉作为热传导结构主要用于为半导体激光器散热，这样的结构大大限制了半导体激光器的散热能力，严重制约了半导体激光器性能的提高，因此，而提出一种用于提高散热的半导体激光器封装结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种用于提高散热的半导体激光器封装结构，通过设置散热孔、导热密封胶、第一导热片、半导体制冷片、散热翅片，实现对激光芯片进行散热，提升了对激光芯片的散热效果，使得半导体激光器性能的提高，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于提高散热的半导体激光器封装结构，包括封装基座，所述封装基座顶部开设有第一放置槽，所述第一放置槽内部设置有激光芯片，所述激光芯片底部与第一放置槽顶部相连接，所述第一放置槽面向激光芯片一侧开设有多个散热孔，多个所述散热孔内部均设置有导热密封胶，所述封装基座底部设置有第一导热片，所述第一导热片顶部与封装基座底部固定连接，所述封装基座顶部设置有封装板，所述封装板面向第一放置槽一侧设置有散热翅片，所述散热翅片一端贯穿封装板并延伸至封装板外侧，所述散热翅片底部设置有第二导热片，所述第二导热片顶部与散热翅片底部固定连接，所述散热翅片顶部有半导体制冷片，所述半导体制冷片底部与散热翅片顶部固定连接。

在一个优选的实施方式中，所述封装基座顶部开设有多个限位卡槽，所述限位卡槽一侧开设有第二放置槽，所述第二放置槽内部设置有限位弹簧，所述限位弹簧一侧与第二放置槽固定连接。

在一个优选的实施方式中，所述限位弹簧一侧设置有连接块，所述连接块一侧与限位弹簧固定连接，所述连接块一侧设置有限位凸块，所述限位凸块一侧与连接块固定连接。

在一个优选的实施方式中，所述封装板面向限位卡槽一侧设置有限位柱，所述限位柱顶部与封装板底部固定连接，所述限位柱一侧开设有限位凹槽，所述限位凹槽截面形状设置为半圆形。

在一个优选的实施方式中，所述限位凸块截面形状设置为半圆形。

在一个优选的实施方式中，所述导热密封胶由导热硅胶材料制成，所述第一导热片由氮化铝材料制成。

在一个优选的实施方式中，所述封装板面向封装基座一侧设置有回形密封块，所述回形密封块顶部与封装板底部固定连接，所述封装基座面向回形密封块一侧开设有回形密封槽。

本实用新型的技术效果和优点：

1、通过设置散热孔、导热密封胶、第一导热片、半导体制冷片、散热翅片，当需要对激光芯片进行散热时，激光芯片底部产生的热量，通过多个散热孔，传递给第一导热片来增加与空气接触面积来实现散热，而激光芯片顶部产生的热量，通过第二导热片将热量传递给散热翅片，而半导体制冷片对散热翅片进行降温散热，从而实现对激光芯片进行散热，提升了对激光芯片的散热效果，使得半导体激光器性能的提高，同时散热孔中的导热密封胶将不仅可以将热量传递给第一导热片，而且还保证了整体封装结构的密封性，避免灰尘或者水汽进入，提高了对激光芯片的防护；

2、通过设置限位柱、限位槽、限位凸块、回形密封块、回形密封槽，通过限位凸块将限位柱卡在限位槽中，使封装板与封装基座通过卡接的方式连接在一起，安装简单且方便，不仅降低了封装难度，还提高了封装效率和实用性，而回形密封块和回形密封槽，可以保证封装基座与封装板之间的密封性，避免灰尘或者水汽进入，保证了第一放置槽内部的激光芯片不会被腐蚀，提高了对激光芯片的防护性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型图1中A处放大结构示意图。

图3为本实用新型的封装基座俯视结构示意图。

图4为本实用新型的封装板仰视结构示意图。

附图标记为：1、封装基座；2、第一放置槽；3、激光芯片；4、散热孔；5、第一导热片；6、封装板；7、散热翅片；8、第二导热片；9、半导体制冷片；10、限位卡槽；11、第二放置槽；12、限位弹簧；13、连接块；14、限位凸块；15、限位柱；16、限位凹槽；17、回形密封块；18、回形密封槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如附图1-4所示的一种用于提高散热的半导体激光器封装结构，包括封装基座1，封装基座1顶部开设有第一放置槽2，第一放置槽2内部设置有激光芯片3，激光芯片3底部与第一放置槽2顶部相连接，第一放置槽2面向激光芯片3一侧开设有多个散热孔4，多个散热孔4内部均设置有导热密封胶，封装基座1底部设置有第一导热片5，第一导热片5顶部与封装基座1底部固定连接，封装基座1顶部设置有封装板6，封装板6面向第一放置槽2一侧设置有散热翅片7，散热翅片7一端贯穿封装板6并延伸至封装板6外侧，散热翅片7底部设置有第二导热片8，第二导热片8顶部与散热翅片7底部固定连接，散热翅片7顶部有半导体制冷片9，半导体制冷片9底部与散热翅片7顶部固定连接。

如附图2所示，封装基座1顶部开设有多个限位卡槽10，限位卡槽10一侧开设有第二放置槽11，第二放置槽11内部设置有限位弹簧12，限位弹簧12一侧与第二放置槽11固定连接，通过限位弹簧12可以使连接块13移动，从而带动限位凸块14移动，使限位凸块14可以自动将限位凹槽16卡紧。

如附图2所示，限位弹簧12一侧设置有连接块13，连接块13一侧与限位弹簧12固定连接，连接块13一侧设置有限位凸块14，限位凸块14一侧与连接块13固定连接，限位凸块14可以卡在限位凹槽16内。

如附图1所示，封装板6面向限位卡槽10一侧设置有限位柱15，限位柱15顶部与封装板6底部固定连接，限位柱15一侧开设有限位凹槽16，限位凹槽16截面形状设置为半圆形，通过限位凸块14将限位凹槽16卡柱，从而将封装板6和封装基座1连接在一起进行限位固定。

如附图1所示，限位凸块14截面形状设置为半圆形，半圆形状的结构设置，可以更好的使限位凸块14对限位凹槽16所属的限位柱15进行限位。

如附图1所示，导热密封胶由导热硅胶材料制成，第一导热片5由氮化铝材料制成，而氮化铝材料具有非常好的热传导性能，而且耐高温性，同时还具备绝缘性，避免发生漏电现象。

如附图1所示，封装板6面向封装基座1一侧设置有回形密封块17，回形密封块17顶部与封装板6底部固定连接，封装基座1面向回形密封块17一侧开设有回形密封槽18，通过回形密封块17和回形密封槽18，可以保证封装基座1与封装板6之间的密封性，避免灰尘或者水汽进入，保证了第一放置槽2内部的激光芯片3不会被腐蚀，提高了对激光芯片3的防护性。

本实用新型工作原理：在进行封装时，先用导热密封胶将散热孔4进行密封，避免灰尘进入第一放置槽2中，然后将激光芯片3固定在第一放置槽2内部，接下来将封装板6底部的限位柱15对准封装基座1顶部的限位卡槽10中，然后对封装板6施加适当的力向下按压，限位柱15进入限位槽中，先挤压限位凸块14移动，限位凸块14带动连接块13移动时限位弹簧12收缩，当限位柱15进入限位槽底部时，不再挤压限位凸块14，使限位弹簧12恢复带动连接块13使限位凸块14移动，然后限位凸块14将限位凹槽16所属的限位柱15进行卡紧限位，避免其发生移动，这样一来使封装板6与基座通过卡接的方式连接在一起，安装简单且方便，不仅降低了封装难度，还提高了封装效率和实用性，当需要对激光芯片3进行散热时，激光芯片3底部产生的热量从多个散热孔4，传递给第一导热片5，然后通过第一导热片5来增加与空气接触面积来实现散热，而激光芯片3顶部产生的热量，通过第二导热片8将热量传递给散热翅片7，而散热翅片7顶部的半导体制冷片9对散热翅片7进行降温散热，从而实现对激光芯片3进行散热，提升了对激光芯片3的散热效果，使得激光芯片3实现更高的输出功率，同时散热孔4中的导热密封胶将不仅可以将热量传递给第一导热片5，而且还保证了整体封装结构的密封性，避免灰尘或者水汽进入，提高了对激光芯片3的防护。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于提高散热的半导体激光器封装结构，包括封装基座（1），其特征在于：所述封装基座（1）顶部开设有第一放置槽（2），所述第一放置槽（2）内部设置有激光芯片（3），所述激光芯片（3）底部与第一放置槽（2）顶部相连接，所述第一放置槽（2）面向激光芯片（3）一侧开设有多个散热孔（4），多个所述散热孔（4）内部均设置有导热密封胶，所述封装基座（1）底部设置有第一导热片（5），所述第一导热片（5）顶部与封装基座（1）底部固定连接，所述封装基座（1）顶部设置有封装板（6），所述封装板（6）面向第一放置槽（2）一侧设置有散热翅片（7），所述散热翅片（7）一端贯穿封装板（6）并延伸至封装板（6）外侧，所述散热翅片（7）底部设置有第二导热片（8），所述第二导热片（8）顶部与散热翅片（7）底部固定连接，所述散热翅片（7）顶部有半导体制冷片（9），所述半导体制冷片（9）底部与散热翅片（7）顶部固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于提高散热的半导体激光器封装结构，其特征在于：所述封装基座（1）顶部开设有多个限位卡槽（10），所述限位卡槽（10）一侧开设有第二放置槽（11），所述第二放置槽（11）内部设置有限位弹簧（12），所述限位弹簧（12）一侧与第二放置槽（11）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于提高散热的半导体激光器封装结构，其特征在于：所述限位弹簧（12）一侧设置有连接块（13），所述连接块（13）一侧与限位弹簧（12）固定连接，所述连接块（13）一侧设置有限位凸块（14），所述限位凸块（14）一侧与连接块（13）固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种用于提高散热的半导体激光器封装结构，其特征在于：所述封装板（6）面向限位卡槽（10）一侧设置有限位柱（15），所述限位柱（15）顶部与封装板（6）底部固定连接，所述限位柱（15）一侧开设有限位凹槽（16），所述限位凹槽（16）截面形状设置为半圆形。

5.根据权利要求3所述的一种用于提高散热的半导体激光器封装结构，其特征在于：所述限位凸块（14）截面形状设置为半圆形。

6.根据权利要求1所述的一种用于提高散热的半导体激光器封装结构，其特征在于：所述导热密封胶由导热硅胶材料制成，所述第一导热片（5）由氮化铝材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种用于提高散热的半导体激光器封装结构，其特征在于：所述封装板（6）面向封装基座（1）一侧设置有回形密封块（17），所述回形密封块（17）顶部与封装板（6）底部固定连接，所述封装基座（1）面向回形密封块（17）一侧开设有回形密封槽（18）。

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