CN219576199U - 散热组件及半导体激光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种散热组件及半导体激光器，涉及半导体激光器技术领域，散热组件包括基座；基座设有介质进入通道、连接通道和介质排出通道；介质进入通道包括第一介质进入通道和第二介质进入通道；第一介质进入通道、第二介质进入通道和连接通道依次连通；第一介质进入通道的内径为a，第二介质进入通道的内径为b，a：b为1：2－1：10；介质排出通道与连接通道连通。冷却介质先流入内径较小的第一介质进入通道，再流入内径较大的第二介质进入通道，冷却介质由内径较小的第一介质进入通道进入内径较大的第二介质进入通道的瞬间，能够迅速雾化形成雾状冷却介质，由于雾状冷却介质与连接通道的接触面积更大，雾状冷却介质更加容易气化吸热，从而迅速将热量带走，以提升散热效果。

Description

散热组件及半导体激光器

技术领域

本实用新型涉及半导体激光器技术领域，尤其是涉及一种散热组件及半导体激光器。

背景技术

半导体激光器具有体积小、效率高、质量轻及寿命长等诸多优点，在国民经济的许多方面起着重要作用。由于半导体激光器的芯片具有尺寸小且功率高的特点，半导体激光器工作时会产生较高的热量。为保证半导体激光器正常工作，需要将热量及时散出。

现有技术中，半导体激光器的壳体设有基座，COS安装在基座的外表面上，基座设有冷却液通道，冷却液通道内流动的冷却液通过基座与COS换热，以实现半导体激光器的散热。

然而，冷却液的冷却效果有限，导致半导体激光器的散热效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种散热组件，以解决现有技术中的半导体激光器的散热效果不佳的技术问题。

本实用新型提供的散热组件，包括基座；

所述基座设有介质进入通道、连接通道和介质排出通道；

所述介质进入通道包括第一介质进入通道和第二介质进入通道；所述第一介质进入通道、所述第二介质进入通道和所述连接通道依次连通；所述第一介质进入通道的内径为a，所述第二介质进入通道的内径为b，a：b为1：2－1：10；

所述介质排出通道与所述连接通道连通。

进一步地，所述第一介质进入通道与所述第二介质进入通道之间连接有变径通道。

进一步地，所述连接通道设有进液孔和出液孔；

所述第二介质进入通道通过所述进液孔与所述连接通道连通，所述介质排出通道通过所述出液孔与所述连接通道连通；

所述出液孔的孔径大于所述进液孔的孔径。

进一步地，所述进液孔和所述出液孔分别设置在所述连接通道的两端。

进一步地，所述基座包括连接面，所述连接通道与所述连接面贯穿设置并形成开口，所述连接面用于与COS的热沉密封连接，以使COS的热沉能够覆盖所述开口。

进一步地，所述连接面具有支撑结构，所述支撑结构用于支撑COS的芯片。

进一步地，所述支撑结构的两侧分别设有所述连接通道。

进一步地，所述介质进入通道还包括第三介质进入通道，所述第三介质进入通道与所述基座贯穿设置，且所述第三介质进入通道与所述第一介质进入通道连通。

进一步地，所述介质排出通道包括第一介质排出通道和第二介质排出通道；

所述第一介质排出通道与所述基座贯穿设置，且所述第一介质排出通道与所述第二介质排出通道的一端连通，所述第二介质排出通道的另一端与所述连接通道连通。

本实用新型的目的还在于提供一种半导体激光器，包括本实用新型提供的散热组件。

本实用新型提供的散热组件，包括基座；所述基座设有介质进入通道、连接通道和介质排出通道；所述介质进入通道包括第一介质进入通道和第二介质进入通道；所述第一介质进入通道、所述第二介质进入通道和所述连接通道依次连通；所述第一介质进入通道的内径为a，所述第二介质进入通道的内径为b，a：b为1：2－1：10；所述介质排出通道与所述连接通道连通。由于介质进入通道包括第一介质进入通道和第二介质进入通道，且a：b为1：2－1：10，沿冷却介质的流动方向，冷却介质先流入内径较小的第一介质进入通道，再流入内径较大的第二介质进入通道，冷却介质由内径较小的第一介质进入通道进入内径较大的第二介质进入通道的瞬间，能够迅速雾化形成雾状冷却介质，雾状冷却介质流动至连接通道后，与COS发出的热量进行换热，由于雾状冷却介质与连接通道的接触面积更大，雾状冷却介质更加容易气化吸热，从而迅速将热量带走，以提升散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1是本实用新型实施例提供的散热组件的立体图；

图2是图1的局部放大图；

图3是本实用新型实施例提供的散热组件的剖视图；

图4是图3的局部放大图；

图5是本实用新型实施例提供的散热组件的散热原理图。

图标：1－基座；11－第一端面；12－连接面；13－支撑结构；2－介质进入通道；21－第一介质进入通道；22－第二介质进入通道；23－第三介质进入通道；24－变径通道；3－连接通道；31－进液孔；32－出液孔；4－热沉；5－芯片。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

本实用新型提供了一种散热组件及半导体激光器，下面给出多个实施例对本实用新型提供的散热组件及半导体激光器进行详细描述。

实施例1

本实施例提供的散热组件，如图1至图5所示，包括基座1；基座1设有介质进入通道2、连接通道3和介质排出通道；介质进入通道2包括第一介质进入通道21和第二介质进入通道22；第一介质进入通道21、第二介质进入通道22和连接通道3依次连通；第一介质进入通道21的内径为a，第二介质进入通道22的内径为b，a：b为1：2－1：10；介质排出通道与连接通道3连通。

冷却介质通过介质进入通道2流入基座1内，随后流入连接通道3，再由连接通道3流动至介质排出通道，最终通过介质排出通道流出基座1。由于介质进入通道2包括第一介质进入通道21和第二介质进入通道22，且a：b为1：2－1：10，沿冷却介质的流动方向，冷却介质先流入内径较小的第一介质进入通道21，再流入内径较大的第二介质进入通道22，冷却介质由内径较小的第一介质进入通道21进入内径较大的第二介质进入通道22的瞬间，能够迅速雾化形成雾状冷却介质，雾状冷却介质流动至连接通道3后，与COS发出的热量进行换热，由于雾状冷却介质与连接通道3的接触面积更大，雾状冷却介质更加容易气化吸热，从而迅速将热量带走，以提升散热效果。

其中，a：b可以为1：2、1：3、1：4、1：5、1：6、1：7、1：8、1：9或1：10等任意适合的数值。

基座1由导热材料制成，例如铜或铝等任意适合的材料。冷却介质可以为液体，也可以为气体等任意适合的形式。

第一介质进入通道21与第二介质进入通道22可以直接连接，也可以通过变径通道24连接。

较佳地，第一介质进入通道21与第二介质进入通道22之间连接有变径通道24。第一介质进入通道21与第二介质进入通道22通过变径通道24连接，可以使第一介质进入通道21与第二介质进入通道22的连接处平滑过渡。

进一步地，连接通道3设有进液孔31和出液孔32；第二介质进入通道22通过进液孔31与连接通道3连通，介质排出通道通过出液孔32与连接通道3连通；出液孔32的孔径大于进液孔31的孔径。

出液孔32的孔径大于进液孔31的孔径，有助于连接通道3内快速泄压。

其中，沿连接通道3内冷却介质的流动方向，进液孔31和出液孔32可以设置在连接通道3的端部，也可以设置在连接通道3的中部。

本实施例中，进液孔31和出液孔32分别设置在连接通道3的两端。

上述设置方式，可以使连接通道3内冷却介质流动较为顺畅，保证较好地散热效果。

介质进入通道2和介质排出通道设置在基座1内部，为冷却介质的流动提供通道。

连接通道3可以设置在基座1内部，例如，基座1包括连接面12，连接面12用于与COS的热沉4固定连接，连接通道3设置在连接面12的内侧，连接通道3内的冷却介质通过连接面12与COS进行换热。

连接通道3也可以与基座1贯穿设置。具体地，基座1包括连接面12，连接通道3与连接面12贯穿设置并形成开口，连接面12用于与COS的热沉4密封连接，以使COS的热沉4能够覆盖开口。

其中，COS包括芯片5和热沉4，芯片5固定在热沉4上。

连接通道3与连接面12贯穿设置并形成开口，在COS的热沉4与连接面12密封连接后，COS的热沉4能够覆盖开口，以防止冷却介质溢出。本实施例中，COS的热沉4与连接面12通过焊接的方式实现密封连接。冷却介质在连接通道3的流动过程中，冷却介质与COS的热沉4接触换热，芯片5发出的热量通过COS的热沉4传递至冷却介质，从而实现散热功能。

进一步地，连接面12具有支撑结构13，支撑结构13用于支撑COS的芯片5。

具体地，COS的芯片5设置在支撑结构13上方，支撑结构13能够支撑COS的芯片5以及芯片5正下方的热沉4。

由于COS的芯片5设置在支撑结构13上方，支撑结构13对COS的芯片5起到支撑的作用，能够防止冷却介质冲击COS的芯片5，进而防止COS的芯片5变形及光路偏移。

并且，由于支撑结构13对COS的芯片5能够起到散热作用，能够增大散热面积，从而提升散热效果。

其中，连接通道3可以设置在支撑结构13的一侧，也可以围设在支撑结构13的外侧。

较佳地，支撑结构13的两侧分别设有连接通道3。

其中，芯片5发出的热量会传递至热沉4，部分热沉4与冷却介质接触，芯片5发出的热量会通过热沉4传递至冷却介质，部分热沉4与支撑结构13接触，芯片5发出的热量会通过热沉4传递至支撑结构13，支撑结构13的侧壁与冷却介质接触，从而使热量再通过支撑结构13传递至冷却介质。

在支撑结构13的两侧分别设置连接通道3，能够增大热沉4与冷却介质的接触面积以及支撑结构13的侧壁与冷却介质的接触面积，从而进一步增大散热面积，提升散热效果。

进一步地，介质进入通道2还包括第三介质进入通道23，第三介质进入通道23与基座1贯穿设置，且第三介质进入通道23与第一介质进入通道21连通。

具体地，第三介质进入通道23的一端与基座1贯穿设置并形成进液口，冷却介质通过进液口进入第三介质进入通道23后，流入第一介质进入通道21。

可以是第三介质进入通道23的端部与基座1贯穿设置，也可以是第三介质进入通道23的中部与基座1贯穿设置。

其中，第一介质进入通道21、第二介质进入通道22和第三介质进入通道23的外轮廓可以为直线状，也可以为曲线状等任意适合的形式。

本实施例中，第一介质进入通道21、第二介质进入通道22和第三介质进入通道23的外轮廓均为直线状，第一介质进入通道21与第二介质进入通道22同轴设置，第一介质进入通道21的延伸方向与第三介质进入通道23的延伸方向垂直。

进一步地，介质排出通道包括第一介质排出通道和第二介质排出通道；第一介质排出通道与基座1贯穿设置，且第一介质排出通道与第二介质排出通道的一端连通，第二介质排出通道的另一端与连接通道3连通。

具体地，第一介质排出通道的一端与基座1贯穿设置并形成出液口，冷却介质由连接通道3流动至第二介质排出通道后，流动至第一介质排出通道，最终通过出液口流出基座1。

可以是第一介质排出通道的端部与基座1贯穿设置，也可以是第一介质排出通道的中部与基座1贯穿设置。

第一介质排出通道和第二介质排出通道的外轮廓可以为直线状，也可以为曲线状等任意适合的形式。

本实施例中，第一介质排出通道和第二介质排出通道的外轮廓均为直线状，第一介质排出通道的延伸方向与第二介质排出通道的延伸方向垂直。

进一步地，连接面12为多个，多个连接面12依次设置并形成阶梯状结构。

具体地，连接面12为多个，每个连接面12上安装一个COS，多个连接面12依次设置并形成阶梯状结构，以使多个连接面12依次设置形成连接面12组件。

连接面12组件的数量可以为一个，也可以为多个。

本实施例中，基座1具有相背设置的第一端面11和第二端面。第一端面11上设置两个连接面12组件，两个连接面12组件间隔设置，第二端面上设置两个连接面12组件，两个连接面12组件间隔设置，并且多个连接面12组件共用一个第三介质进入通道23和第一介质排出通道，以使基座1保持相对较小的体积。

实施例2

本实施例提供的半导体激光器，包括实施例1提供的散热组件。由于介质进入通道2包括第一介质进入通道21和第二介质进入通道22，且a：b为1：2－1：10，沿冷却介质的流动方向，冷却介质先流入内径较小的第一介质进入通道21，再流入内径较大的第二介质进入通道22，冷却介质由内径较小的第一介质进入通道21进入内径较大的第二介质进入通道22的瞬间，能够迅速雾化形成雾状冷却介质，雾状冷却介质流动至连接通道3后，与COS发出的热量进行换热，由于雾状冷却介质与连接通道3的接触面积更大，雾状冷却介质更加容易气化吸热，从而迅速将热量带走，以提升散热效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种散热组件，其特征在于，包括基座；

所述基座设有介质进入通道、连接通道和介质排出通道；

所述介质进入通道包括第一介质进入通道和第二介质进入通道；所述第一介质进入通道、所述第二介质进入通道和所述连接通道依次连通；所述第一介质进入通道的内径为a，所述第二介质进入通道的内径为b，a：b为1：2－1：10；

所述介质排出通道与所述连接通道连通。

2.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于，所述第一介质进入通道与所述第二介质进入通道之间连接有变径通道。

3.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于，所述连接通道设有进液孔和出液孔；

所述第二介质进入通道通过所述进液孔与所述连接通道连通，所述介质排出通道通过所述出液孔与所述连接通道连通；

所述出液孔的孔径大于所述进液孔的孔径。

4.根据权利要求3所述的散热组件，其特征在于，所述进液孔和所述出液孔分别设置在所述连接通道的两端。

5.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于，所述基座包括连接面，所述连接通道与所述连接面贯穿设置并形成开口，所述连接面用于与COS的热沉密封连接，以使COS的热沉能够覆盖所述开口。

6.根据权利要求5所述的散热组件，其特征在于，所述连接面具有支撑结构，所述支撑结构用于支撑COS的芯片。

7.根据权利要求6所述的散热组件，其特征在于，所述支撑结构的两侧分别设有所述连接通道。

8.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于，所述介质进入通道还包括第三介质进入通道，所述第三介质进入通道与所述基座贯穿设置，且所述第三介质进入通道与所述第一介质进入通道连通。

9.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于，所述介质排出通道包括第一介质排出通道和第二介质排出通道；

所述第一介质排出通道与所述基座贯穿设置，且所述第一介质排出通道与所述第二介质排出通道的一端连通，所述第二介质排出通道的另一端与所述连接通道连通。

10.一种半导体激光器，其特征在于，包括权利要求1－9中任一项所述的散热组件。