CN213845831U - 一种激光芯片散热热沉及设有该热沉的激光器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种激光芯片散热热沉，包括热沉基体，所述热沉基体的上下表面均抛光；所述热沉还包括钨铜片，所述钨铜片的形状与所述热沉基体相适应，并贴设在所述热沉基体的上表面；钨铜片的前端端面无毛刺垂直切割，激光芯片焊接在所述钨铜片上表面，且所述激光芯片前端端面与所述钨铜片前端端面对齐。本实用新型提出的激光芯片热沉，在激光芯片和热沉基体之间设置钨铜片，焊接时，将激光芯片的端面与钨铜片的端面对齐，解决了激光芯片和热沉基体之间的对齐问题，另外，钨铜片具有更好的散热性能，可以对激光芯片有效散热。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体激光技术领域，尤其涉及一种激光芯片散热热沉及设有该热沉的激光器。
背景技术
半导体激光器芯片热沉用于安装激光芯片，其性能的好坏直接影响激光器的产品质量；现有半导体激光器芯片热沉一般为批量化生产，多个热沉连接在一起，使用时再将单个热沉切割下来，由于切割工艺的问题，切割时很容易产生毛刺或者将端面切割成圆边，传统的热沉在使用时直接将激光芯片焊接在热沉基体的表面，而激光芯片的端面需要与热沉基体的端面对齐，若热沉基体的端面切不整齐，会导致焊接激光芯片时激光芯片的端面与热沉端面之间难以对齐。由于快轴准直镜的工作距离很短，通常是贴设在热沉基体的端面，若激光芯片的端面不能和热沉基体端面精准对齐，则激光芯片的端面与快轴准直镜之间的距离很容易超过快轴准直镜的工作距离。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述现有技术中存在的技术问题，而提出的一种激光芯片散热热沉及设有该热沉的激光器。
一种激光芯片散热热沉，包括热沉基体，所述热沉基体的上下表面均抛光；还包括钨铜片，所述钨铜片的形状与所述热沉基体相适应，并贴设在所述热沉基体的上表面；钨铜片的前端端面无毛刺垂直切割，激光芯片焊接在所述钨铜片上表面，且所述激光芯片前端端面与所述钨铜片前端端面对齐。
进一步地，所述钨铜片上设置有与长边平行的沟槽；所述沟槽所在的区域内未镀设任何材料，以将所述钨铜片分割为相互绝缘的第一钨铜片和第二钨铜片。
进一步地，所述第一钨铜片上靠近所述沟槽的位置处蒸镀有金锡焊料层，激光芯片通过所述金锡焊料层焊接在所述第一钨铜片的上表面，且激光芯片的前端端面与所述第一钨铜片的前端端面对齐。
进一步地，所述钨铜片的上下表面由内而外依次镀设有镍镀层和金镀层，所述金锡焊料层蒸镀在所述第一钨铜片的金镀层的外表面。
进一步地，所述第一钨铜片的表面积大于所述第二钨铜片的表面积。
进一步地，所述热沉基体的外表面由内往外依次设有铜镀层、镍镀层和金镀层；所述钨铜片贴设在热沉基体上侧的金镀层外表面。
进一步地，所述热沉基体为长方形薄片，材料为碳化硅SiC、氮化铝或者陶瓷。
本实用新型还提出一种半导体激光器，包括如上述所述的一种激光芯片散热热沉。
本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型提出的激光芯片热沉，在激光芯片和热沉基体之间设置钨铜片，焊接时，将激光芯片的端面与钨铜片的端面对齐，再将钨铜片焊接在热沉基体外表面，解决了激光芯片和热沉基体之间的对齐问题，另外，钨铜片具有更好的散热性能，可以对激光芯片有效散热。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对实施例或者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，下面描述中的附图是本实用新型地一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是本实用新型实施例中一种激光芯片热沉的等轴图；
图2是本实用新型实施例中一种激光芯片热沉的正视图；
图3是本实用新型实施例中一种激光芯片热沉的俯视图；
图4是本实用新型实施例中沿图3中线II-II的截面图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述，显然，所描述地实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部地实施例。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的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。
本实用新型的实施例提供了一种激光芯片散热热沉及设有该热沉的激光器。
请参考图1-图3，图1-图3分别是本实用新型实施例中一种激光芯片热沉的等轴视图、正视图和俯视图；本实用新型提出的热沉具体包括：热沉基体1和钨铜片2；所述热沉基体1的上下表面均抛光，通过机械和化学抛光方法将热沉基体的上下表面刨平及光亮，用溶剂超声清洗热沉样品，然后用惰性气体吹干；所述钨铜片2的形状与所述热沉基体1相适应，并贴设在所述热沉基体1的上表面；所述钨铜片2的前端端面(critical edge)无毛刺垂直切割。
所述钨铜片2上设置有沟槽5；所述沟槽5所在的区域内未镀设任何材料(属于留白区域，碳化硅或者陶瓷基底)，以将所述钨铜片2分割为相互绝缘的第一钨铜片21和第二钨铜片22；所述第一钨铜片21上表面靠近所述沟槽5的位置处蒸镀有金锡焊料层3，激光芯片4通过所述金锡焊料层3焊接在所述第一钨铜片21的上表面；如图4所示，图4是沿图3中线II-II的截面图；焊接时，先将激光芯片4的端面与所述第一钨铜片21的端面对齐，并将激光芯片4焊接在所述钨铜片21上，然后再将钨铜片2焊接在所述热沉基体1的上表面，由于钨铜片2更容易切割整齐，所以激光芯片4的端面与第一钨铜片21的端面对齐更加容易，解决了传统热沉激光芯片端面与热沉基体端面难以精准对齐的问题；焊接快轴准直镜时，直接将快轴准直镜贴设在所述钨铜片2的端面，以保证激光芯片4与所述快轴准直镜之间的距离在所述快轴准直镜的工作范围内。
本实用新型实施例中，所述第一钨铜片21的表面积大于所述第二钨铜片22的表面积，以便于更高效的散掉激光芯片4工作时所产生的热量。所述钨铜片2的外表面由内而外依次镀设有镍镀层和金镀层，所述金锡焊料层3蒸镀在所述第一钨铜片21的金镀层的外表面。所述热沉基体1的上下表面由内往外依次设有铜镀层、镍镀层和金镀层，具体为：首先在热沉基体1表面镀一层铜，提高热沉基体的散热能力；然后在铜镀层的外表面镀一层镍，由于镍在大气中有很好的钝化能力，可以有效防止铜镀层受热氧化的问题；为解决镍镀层空隙率高，镀层不易作为防护层使用的问题，在镍镀层表面再镀一层金镀层，金镀层的导电性能好，耐高温，并有良好的抗色变能力；所述钨铜片2贴设在所述热沉基体1上侧的金镀层外表面。
所述热沉基体1为长方形薄片，材料为碳化硅SiC、氮化铝或者高导热的陶瓷。在实际使用时，本领域技术人员可根据需要对钨铜片2的厚度进行设置，钨铜片2的厚度能够保证使用需要的结构强度，并且整体(热沉基体1和钨铜片2组成的整体)热膨胀率等于或者接近激光芯片4的材料的热膨胀率即可。
在一较佳实施例中，整个热沉基体1为长5.75mm，宽4.5mm，高0.5mm的长方体；所述沟槽5的宽度为0.25mm。在热沉基体1上表面还设有物料序列号打标区，方便识别批次和编号。
当然，所述热沉基体1上还设置有用于芯片引脚连接的金属丝线等其它常规部件，本领域一般技术人员可参考现有技术进行选择设置。
另外，本实用新型还提供了一种半导体激光器，包括上述所述热沉。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提出的激光芯片热沉，在激光芯片4和热沉基体1之间设置钨铜片2，焊接时，将激光芯片4的端面与钨铜片2的端面对齐，再将钨铜片2焊接在热沉基体1外表面，解决了激光芯片4和热沉基体1之间的对齐问题；另外，钨铜片2具有更好的散热性能，可以对激光芯片4有效散热。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或者之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种激光芯片散热热沉，包括热沉基体，所述热沉基体的上下表面均抛光；其特征在于：还包括钨铜片，所述钨铜片的形状与所述热沉基体相适应，并贴设在所述热沉基体的上表面；钨铜片的前端端面无毛刺垂直切割，激光芯片焊接在所述钨铜片上表面，且所述激光芯片前端端面与所述钨铜片前端端面对齐。
2.如权利要求1所述的一种激光芯片散热热沉，其特征在于：所述钨铜片上设置有与长边平行的沟槽；所述沟槽所在的区域内未镀设任何材料，以将所述钨铜片分割为相互绝缘的第一钨铜片和第二钨铜片。
3.如权利要求2所述的一种激光芯片散热热沉，其特征在于：所述第一钨铜片上靠近所述沟槽的位置处蒸镀有金锡焊料层，激光芯片通过所述金锡焊料层焊接在所述第一钨铜片的上表面，且激光芯片的前端端面与所述第一钨铜片的前端端面对齐。
4.如权利要求3所述的一种激光芯片散热热沉，其特征在于：所述钨铜片的外表面由内而外依次镀设有镍镀层和金镀层。
5.如权利要求2所述的一种激光芯片散热热沉，其特征在于：所述第一钨铜片的表面积大于所述第二钨铜片的表面积。
6.如权利要求1所述的一种激光芯片散热热沉，其特征在于：所述热沉基体的上下表面由内往外依次设有铜镀层、镍镀层和金镀层；所述钨铜片贴设在热沉基体上侧的金镀层外表面。
7.如权利要求1～6任一项所述的一种激光芯片散热热沉，其特征在于：所述热沉基体为长方形薄片，材料为碳化硅、氮化铝或者陶瓷。
8.一种半导体激光器，其特征在于：包括如权利要求1-6任一项所述的一种激光芯片散热热沉。
Priority Applications (1)
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| CN202023227090.8U CN213845831U (zh) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 一种激光芯片散热热沉及设有该热沉的激光器 |
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| CN213845831U true CN213845831U (zh) | 2021-07-30 |
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Family Applications (1)
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| CN202023227090.8U Active CN213845831U (zh) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 一种激光芯片散热热沉及设有该热沉的激光器 |
Country Status (1)
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2020
- 2020-12-28 CN CN202023227090.8U patent/CN213845831U/zh active Active
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