TW527759B - Powerpack laser diode assemblies - Google Patents

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527759 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明部份 本發明係有關高功率雷射二極體總成，且更明確言之 ，係有關使用黏接線來協助散熱之雷射二極體總成。 發明背景 半導體雷射二極體爲本藝中所廣知。半導體雷射二極 體普通包含平行之小面，此等在沿晶體自然劈開平面劈開 半導體晶體形成半導體雷射二極體時所形成。小面協助界 疋由半導體雷射—^極體內之 p-n接面所發射之光》 使光 之一部份反射回至半導體本體中，否則，會離開半導體本 體。發射光之此反射改善情況，在此，反射光在半導體本 體內掁盪。此 p-η接面由基體上所生長之 ρ型及 η型 摻雜層構成。Ρ型及η型接觸形成於此等層之表面上。 由於其許多優點，包括成本低，體積小，機械穩定性 高，可能輸出功率大，及效率非常良好（在脈波接面半導 體雷射二極體常接近 50%)， 故半導體雷射二極體具有在 許多工業，科學，醫學，及軍事應用中取代無效率且昂貴 之大型雷射系統之可能。半導體雷射技術亦表示產生不同 波長之同調雷射射線之最有效及適應性方法之一。由改變 製造半導體雷射二極體之半導體合金之型式，半導體雷射 二極體能產生在一波長範圍中之射線。 半導體雷射二極體可用作光纖網路及通訊系統之光栗 源。例如，波長分割多工（WDM)光纖網路使用 980nm栗 雷射，以放大由光纖系統同時在不同波長上所發射之信號 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4- 527759 A7 B7 五、發明説明（2 ) 。WDM光纖網路之需求增加及普及增加泵雷射之需求， 及由 980nm雷射輸出之增加之功率對高速通訊系統極爲 重要。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 半導體雷射二極體可具有熱有關之問題，此限制其提 供更大功率之能力。熱問題與雷射二極體之每單位面積之 大發熱有關，此導致升高接面溫度及應力。雷射二極體在 其熱升高時光輸出下降，接面溫度之增加會降低雷射二極 體之效率及使用壽命。接面溫度亦影響雷射二極體之發射 波長。維持恆定之接面溫度對維持特定之輸出波長甚爲重 要。 當雷射二極體工作於高輸出功率時，在小面處由於無 輻射性再合倂所引起之溫度可大爲增加。如在小面上之溫 度超過製造雷射所用之半導體材料之熔點，則小面迅速損 壞’使雷射二極體無法適當工作。在小面附近之接面溫度 之增加可導致光學上之重大損壞（C0D)，此爲對小面之永 久性損壞。小面之此破壞導致裝置之故障。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 雷射二極體常用散熱器，以協助散熱，但散熱器受其 可消散之功率量限制。而且，現雷射二極體設計常並不有 效發射足夠之熱至散熱器。增加雷射二極體本身之體積可 增加可散熱之表面積，但此方法受晶片體積之限制。 發明槪要 在一方面，本發明之實施例提供系統，方法，及裝置 ，以提供半導體雷射二極體，具有可較上述系統爲優之熱 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -5 - 527759 A7 _B7 _ 五、發明説明（3 ) 性能。在至少一實施例，本發明可達成較之先行技藝設計 改進之熱性能。在至少一實施例，形成雷射二極體之晶片 黏接於其頂面之二邊上，使用至少一黏接元件（諸如線及 /或帶）於雷射二極體之頂面之每一邊上。 在至少一實施例，本發明提供一雷射二極體總成，包 含一載體，一雷射二極體，一第一黏接構件，及一第二黏 接構件。載體具有一頂及底部，頂部具有一頂導電性層形 成於其上，導電性層之大小設計用以連接至少二黏接構件 於其上。雷射二極體在可操作上連接至載體，並具有第一 及第二導電性墊形成於其上，第一及第二導電性墊各大小 設計用以連接至少一黏接構件於其上。第一黏接構件連接 第一導電性墊至雷射二極體之導電性層，及第二黏接構件 連接第二導電性墊至雷射二極體之導電性層。 本發明之實施例可包含以下。雷射二極體可另包含第 一及第二電極，及雷射二極體之第一及第二導電性墊之至 少之一在可操作上可連接至雷射二極體之第一及第二極之 一。第一及第二導電性墊形成及安排用以消散由雷射二極 體之內部功率產生所引起之熱。黏接構件之任一或更多可 由一段導電性材料，諸如線，帶，編條，絲，纖維，及帶 構成。雷射二極體亦可包含一或更多額外之黏接構件連接 第一及第二導電性墊之至少之一至導電性層。雷射二極體 可包含一雷射隆起部，具有第一及第二邊，第一及第二導 電性墊可分別形成於雷射隆起部之第一及第二邊附近或頂 部。雷射二極體總成可連接，諸如由安裝於散熱器，及然 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 ~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527759 A7 ______B7 五、發明説明（4 ) 後一熱電冷卻（TEC)裝置。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此方面之實施例亦包含以下。在至少一實施例，形成 於載體上之導電性層包含第〜及第二導電性層部份，其中 ’雷射二極體之第一導電性墊使用黏接構件連接至載體之 第一導電性層部份’及雷射二極體之第二導電性墊使用黏 接構件連接至載體之第二導電性層部份。在至少一實施例 ’第一及第二導電性墊形成於雷射二極體之p接觸層上。 在至少一實施例，第一及第二導電性墊形成於雷射二極體 之η接觸層上。在至少一實施例，雷射二極體上之第一 及第二導電性墊之至少之一包含接觸墊。在至少一實施例 ，雷射二極體之第一及第二導電性墊之至少之一包含保護 墊。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在又另一方面，本發明之至少一實施例提供一種用以 製造雷射二極體總成之方法。形成一導電性層於一載體上 ，其大小設計用以連接至少二黏接構件於其上。第一及第 二導電性墊形成於一雷射二極體上，墊之大小設計各用以 連接至少一黏接構件於其上。雷射二極體在可操作上連接 至載體，黏接構件連接雷射二極體之第一導電性墊至載體 之導電性層，及雷射二極體之第二導電性墊連接至載體之 導電性層。 該方法之至少一實施例在可操作上連接，諸如由安裝 載體至一散熱器，及然後至一熱電冷卻（TEC)裝置。該 方法之一實施例包括形成第一及第二導電性墊於雷射二極 體上所製之雷射隆起部之第一及第二邊上。在本發明之一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） 527759 Α7 _ Β7 五、發明説明（5 ) 實施例，雷射隆起部之第一及第二邊在雷射隆起部之相對 邊。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在又另一方面’本發明之至少一實施例提供一種雷射 二極體總成，包含一載體，雷射二極體，第一黏接構件， 及第二黏接構件。載體構造及安排用以安裝一雷射二極體 晶片於其上，並包含一第一電極區及一第二電極區。雷射 二極體具有一第一邊安裝於載體之第二電極區，及一第二 邊包含第一及第二導電性墊。第一黏接構件連接雷射二極 體之第一導電性墊至載體之第一電極區，及第二黏接構件 連接雷射二極體之第二導電性墊至載體之第一電極區。例 如，在至少一實施例，第一黏接構件連接雷射二極體之第 一導電性墊至載體上之一 P型接觸區，及第二黏接構件 連接雷射二極體之第二導電性墊至載體之另一 ρ·型接觸區 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此方面之實施例包含以下。在至少一實施例，載體上 之第一及第二接觸區分別連接，諸如由安裝於雷射二極體 之一 η型電極及一 ρ型電極。在至少一實施例，雷射二 極體之第一邊爲雷射二極體之η邊。在至少一實施例， 雷射二極體之第一邊爲雷射二極體之ρ邊。在至少一實 施例，載體上之第一及第二接觸區之至少之一爲一 Ρ型接 觸區’及此ρ型接觸區本身可包含一或更多接觸區。 在至少一實施例，第二接觸墊包含二或更多導電性墊 。例如，在一實施例，第二導電性墊包含三導電性墊’各 經由至少一黏接構件連接至載體上之一 ρ型接觸區。在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -8 - 527759 A7 _B7_ 五、發明説明（6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另一實施例，第二導電性墊包含二導電性墊，及載體上之 P型接觸區包含二導電性P型區。包含第二導電性墊之 二導電性墊經由一或更多黏接構件連接至二導電性P型區 之任一或二者。 在此方面之實施例，雷射二極體包含一雷射隆起部’ 具有相對邊，及第一及第二導電性墊鄰接雷射隆起部之相 對邊，此例如可形成大致接近雷射二極體之第二邊。在此 方面之至少一實施例，雷射二極體之第二面爲雷射二極體 之頂面，一雷射隆起部大致形成接近雷射二極體之頂面， 並具有第一及第二邊，及第一及第二導電性墊分別置於雷 射隆起部之第一及第二邊。在一實施例，第一及第二邊在 雷射隆起部之相對邊。如精於本藝之人士所知，雷射隆起 .部在雷射二極體之表面上可得見或不得見。例如，一些雷 射二極體具有埋置之隆起部結構。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本發明之一實施例，提供一種雷射二極體總成，包 含一載體，雷射二極體，第一黏接構件，及第二黏接構件 。載體構造及安排用以安裝一雷射二極體晶片於其上，並 包含第一及第二電極區及導電性區。在至少一實施例，第 一電極區爲一 η型接觸區，及第二電極區爲一 ρ型接觸 區。雷射二極體具有第一邊連接至載體之第二電極區，及 第二邊包含第一及第二導電性墊。在至少一實施例，雷射 二極體具有一 η邊連接至載體上之η型電極區，及一 ρ 邊連接至載體上之ρ型電極區。在至少一實施例，第一 黏接構件連接雷射二極體之ρ邊之第一導電性墊至載體上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -9 - 527759 A7 B7 五、發明説明（7 ) 之P邊電極區，及第二黏接構件連接雷射二極體之P邊 上之第二導電性墊至載體之導電區。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之實施例如此可提供系統，方法，及裝置’用 以提供半導體雷射二極體，能提供高輸出功率。本發明之 又另外實施例可提供系統，方法，及裝置，用以提供具有 對稱電流注入及熱分佈之半導體雷射二極體。 自以下本發明之詳細說明並參考附圖及申請專利範圍 ，可更明瞭本發明之以上及其他目的，層面，特色，及優 點。 附圖簡述 由參考以下說明及附圖，可容易獲得明瞭本發明之原 理，在附圖中： 圖1爲先行技藝雷射二極體晶片之頂視圖； 圖2爲先行技藝雷射二極體總成之頂視圖； 圖3爲本發明之實施例之雷射二極體晶片之頂視圖； 圖4爲本發明之實施例之雷射二極體晶片之側視圖； 圖5爲本發明之實施例之雷射二極體總成之側視圖； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖6爲圖5之雷射二極體總成之斷面圖； 圖7爲本發明之至少一實施例之雷射二極體總成之頂 視圖；及 圖8爲本發明之實施例之雷射二極體總成之頂視圖； 各圖無需按比例’而是大體強調顯示本發明之原理。 -10- 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） 527759 A7 B7 五、發明説明（8 ) 元件對照表 1 2，112 :晶片識別部份 16，116 :雷射隆起部 20,120 :黏接位置 24，124 :金屬化區 28,1 28 :載體 34 :黏接構件 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 10,110:雷射二極體晶片 14，114 :接觸墊/保護墊 18，115 :保護墊 22,122 :雷射二極體總成 26,126:表面接觸區 3〇，130 :黏接線 較佳實施例之詳細說明 雷射一極體晶片，諸如980nm栗雷射二極體晶片傳 統上具有非對稱頂（P接觸）接觸墊供線黏接該雷射二極 體晶片於晶片載體上之用，此亦可稱爲副裝或混裝。在本 雷射二極體晶片及總成設計中，線僅黏接於雷射二極體晶 片之頂面之一邊。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖 1顯示先行技藝之雷射二極體晶片1 1 〇，在此， 黏接，諸如黏接線僅連接至其一邊。雷射二極體晶片11 0 包含一晶片識別部份 112，一第一墊114(亦稱爲接觸墊 /保護墊114)，一雷射隆起部1 1 6，及一第二墊11 5(亦 稱爲保護墊115)。接觸/保護墊114爲一區，諸如金 屬或金屬化區，此提供一接觸點給雷射二極體 11 0之 p-n接面之 p方。保護墊115爲一金屬或金屬化區，並 協助保護雷射二極體晶片110之表面。 接觸/保護墊114具充分之寬度（例如約150微 米），俾黏接線可黏接於接觸/保護墊114，諸如於黏接 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 527759 Α7 Β7 五、發明説明（9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 位置120，120’處，及至晶片載體上之p接觸區（閱圖 2)，並具有充分之厚度，以保護雷射隆起部11 6，及支持 黏接線（例如黏接線，此例如可爲約25微米直徑）。保 護墊115普通約爲接觸墊114之寬度之一半（例如， 約7 5微米）。接觸/保護墊114及保護墊之厚度普 通可自1至10微米厚。而且，接觸/保護墊114 及保護墊11 5爲導電性材料，諸如金（Au)，或鍍金之另 一材料，例如 Ti及/或 Pt所製，以協助分散由雷射 二極體晶片110所產生之熱。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2爲雷射二極體總成122， 顯示圖1之雷射二 極體晶片 Π 0安裝於一晶片載體1 2 8上，此例如可由 金屬化之氮化鋁基體於一預定區，以形成 p及 η區 1 24 ’ 1 20-;連接（例如由焊接，熔接，導電性黏著劑等 )雷射二極體晶片110於其各別區（例如，η或ρ區 ’視雷射二極體爲 e p i上或 e p i下而定）；並連接雷射 二極體晶片1 10之接觸墊1 14至載體128之其他區（η 或P區）所製成。在一些情形，載體128可連接（例 如’由焊接，熔接，黏著劑等）至一散熱裝置，諸如導熱 性金屬散熱器（例如，此普通由 Cu，Ni等製造；例如， 閱圖4使用本發明之此例），及然後至熱電冷卻（TEC) 裝置，或甚至一堆TEC冷卻裝置。 例如，在圖 2中，晶片載體 128之 η區 126連 接至雷射二極體110之底部處之η接觸區，及晶片載體 128之 ρ區124經黏接線130，130’連接至接觸/保 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） 527759 Α7 Β7 五、發明説明（1〇 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 護墊114，此在可操作上連接至雷射二極體110之適當 電極。此等黏接線13 〇，1 3 0 ’例如爲導電性材料，諸如 亞所製。晶片載體128例如爲 AIN，Al2〇3，Be〇，SiC， 或精於本藝之人士所知之其他適當材料，諸如陶瓷材料所 製，且亦包含一 η型表面接觸區126。 載體128亦可 包含一偵測區1 23，此用以安裝一光二極體裝置（未顯示 )’亦稱爲背面偵測器。如圖2所示，黏接於雷射二極體 110之ρ型金屬化接觸區上之黏接線130，130’連接於 雷射二極體110之頂面之僅一邊（接觸墊邊）上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖3及 4分別爲依本發明之至少一實施例所形成之 雷射二極體晶片1 〇之頂及側視圖。雖其中並未顯示，但 精於本藝之人士知道雷射二極體晶片10可依普通方式製 造，使用半導體材料層。在本發明之此實施例中，保護墊 18之寬度增加。如此，由保護墊18之寬度之增加，圖 3及 4之保護墊18作用如接觸/保護墊（即與接觸/ 保護墊14同樣）。在至少一實施例中，保護墊18之 寬度增加至充分寬度，用以連接黏接構件，諸如黏接線。 而且，在本發明之一實施例中，保護墊1 8構造及安排用 以消散由雷射二極體晶片1〇之內部功率消耗所產生之熱 〇 在實例上，圖4亦顯示本發明之至少一實施例之雷射 二極體10之 Ρ金屬化層13及η金屬化層15。 在圖3及4所示之實施例中，保護墊18之寬度 (W1)約與接觸/保護墊14之寬度（W2)相同（例如， -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇><297公釐） 527759 Α7 Β7 五、發明説明（11 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) W1=W2=約150微米寬度）。接觸/保護墊14及保 邊墊18具充分覓度’以連接黏接線於其上（例如，至 諸如 20，20’，20"，及 32，3 2’，32，，之位置）。接觸 / 保護墊14及/或保護墊18之寬度並不限於特定大小 ’且無需相同大小。例如，接觸/保護墊14或保護墊 18任一可具有寬度大於另一，只要二接觸/保護墊14 及保護墊1 8各具有充分寬度，俾可黏接欲適當連接於其 上之構件，諸如黏接線或帶即可。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖5爲依本發明之一實施例所形成之一雷射二極體總 成22之頂視圖。在圖5中，圖3之雷射二極體1〇 在可操作上連接至載體28之p金屬化區24，使用接觸 /保護墊14及保護墊18二者（即雷射二極體1 〇之 P方之二邊）。黏接線 30，30’，及 30"連接接觸/保 護墊14至p金屬化區24，及黏接線34，34,，及34" 連接保護墊18至載體28之p金屬化區24， 此現作 用如接觸/保護墊。黏接線 30，30,，30n，34，34,，及 34"由導電性材料，諸如金製造，並具有直徑大小可黏接 至接觸/保護墊14及接觸/保護墊18上。例如， 在至少一實施例，黏接線具有直徑自2微米至 200微 米範圍（普通25微米）。黏接線之直徑或厚度亦可取決 於預期黏接線可攜帶之電流量，或黏接線所接受之熱量（ 例如，黏接線可傳送及/或消散之熱量）。 雖圖5之實施例顯示黏接構件30，30’，30"，及34 ，34’，34π爲固體線所製，但其他型式之導電性材料，諸 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 527759 A7 B7 五、發明説明（12 ) 如編織線，帶，多股線等亦可用作黏接構件，以連接雷射 二極體 10至載體 28。 雖圖5顯示一實施例，在此，有三黏接構件連接每一 接觸/保護墊14及保護墊18至載體2 8，但所示之黏 接構件之數並無限制。每墊少至一構件（一用於接觸/ 保護墊1 4及一用於保護墊1 8)亦在本發明之精神及範 圍內。本發明之另一實施例使用多至5 0黏接構件於每一 接觸/保護墊14及保護墊18上。可使用無限制數之 黏接構件，例如，取決於雷射二極體晶片 1〇，黏接構牛 30， 34，及/或載體 28之大小。在至少一實施例中， 黏接構件並非均攜帶電信號，且至少一黏接構件單用以散 熱。 頂黏接線（黏接線，黏接帶等）可對雷射二極體 10擔任以下任一或二角色：（1)電連接至晶片載體 28， 及（2)在頂部上散熱，以移去在雷射二極體1〇之接面 中所產生之熱，此熱使用接觸/保護墊14及保護墊18 消散。在電連接角色方面，當有如本發明所設置之電連接 時，在雷射二極體10之二邊上設置黏接線有助於製造對 稱之電流注入。當黏接線擔任散熱角色時，本發明提供甚 至更多優點，尤其是在高功率雷射二極體之情形爲然。 使用至少一且宜多條黏接線於雷射二極體1 〇之每一 邊上有助於提供多徑路散熱，及有助於提供對稱之熱分佈 ，導致雷射二極體10更佳散熱，並降低熱透鏡效果（熱 透鏡作用爲由熱所引起之光徑路變形，此會影響通過雷射 ---------m-裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -15 - 527759 A7 ___B7____ 五、發明説明（13 ) 二極體之光束之發散及模式品質）。此亦可降低熱引起之 雷射二極體之失效。較佳之導熱率降低雷射晶片之熱集聚 。而且，使用多條黏接線，如顯示於圖5，有助於提供額 外之連接，此可補償任一連接之失敗。 圖 6爲本發明之雷射二極體總成 22之部份斷面圖 ， 並有助於圖解本發明之實施例之作用。黏接線30及 34連接至載體 28之 p金屬化區 24(圖 6中未得見 )及雷射二極體10之二邊。額外之黏接線30’，30”，34’ ，及 34"在此部份斷面圖中未得見。當雷射二極體1〇 產生欲消散之熱時，此熱傳送至接觸/保護墊14及保護 墊18(閱圖5)，及黏接線30及 34協助連接此消散之 熱至載體 28。 載體28構造連接此熱通過至其底表面， 在此，載體 28傳導該熱通過一金屬板 31(例如散熱器 )， 此發送該熱至一熱泵裝置33， 諸如一 TEC裝置33 或 TEC裝置堆。 簡要參考圖5，在本發明之一實施例中，載體 28之 P金屬化區構形在"包裹π雷射二極體10所連接之區 ，俾黏接線 34，3^， 及 34π連接至 ρ敷金屬區 24， 而無需經過接觸墊 14上方。此有助於減小黏接線 34, 34’，及34”所需之長度，且亦可有助於減小 ρ金屬化區 24沿雷射二極體 10之長度上所需之長度。然而，圖 5實施例僅代表黏接線可自雷射二極體10之保護墊18 連接至載體 28之許多可能方法之僅一種。雷射二極體 10及/或載體 28可經構造及安排，以許多不同方法連 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -16 -

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、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527759 Α7 Β7 五、發明説明（14 ) 接保護墊18至載體28。 例如’在一實施例（諸如圖8所示之實施例），圖 5之 P金屬化區可包含二或更多導電性區 36， 此等形 成於載體28上，及在雷射隆起部16之任一或二邊上之 黏接構件（例如，黏接構件 30，30，，及 30〃，及/或 34，34’ ’34"之任一或更多）可連接至導電性區 36之任 一或二者。此等導電性區36在電氣上爲同一點，但分 開’此等提供額外之散熱區。在至少一實施例中，二或更 多導電性區 36之任一可連接至一冷卻裝置，此等與任 一或更多其他導電性區 36所連接之冷卻裝置分開。分開 之冷卻裝置可更增加雷射二極體10之熱性能。 例如，圖7爲本發明之另一實施例之雷射二極體總成 22之頂視圖。在圖 7中，p金屬化區 24之形狀與圖 2之雷射二極體總成 22所示相似，及連接保護墊18至 P金屬化區 24之黏接線 34， 34’，34"經過雷射隆起 部16及接觸墊14上方。如此，在本發明之至少一實施 例中，黏接構件之至少之一（例如，任一黏接構件 3 0 或 34)經過雷射隆起部 16上方回至一導電性區，諸如 P金屬化區 24。 圖8爲本發明之又另一實施例之雷射二極體總成22 之另一例。在圖 8中，載體 28構造及安排含有一額外 散熱墊36，亦稱爲一導電性區，來自保護墊18之黏接線 34，34’，34π連接於此區。如上述，該額外之散熱墊36 可爲ρ敷金屬區24之部份。在至少一實施例，材熱墊 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） —--------mr壯衣— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527759 A7 B7 五、發明説明（15 ) 3 6並非p金屬化區2 4之部份，及黏接線3 4，3 4，， 3 4"僅用於散熱。 使用本發明之雷射二極體總成可增加雷射二極體散熱 之能力’並可大爲增加此裝置之可靠性。雖本發明之實施 例以參考使用980nm泵雷射工作之雷射二極體晶片來作 說明’但本發明之實施例可應用於許多不同之波長及型式 之雷射二極體設計’且可特別有用於"較長•，之雷射二 極體晶片（例如，300微米或更大）。本發明之實施例可 用於使用許多不同之光波長，包括UV，可見，及/或紅 外線工作之裝置。而且，本發明亦可用於需要散熱裝置之 任何型式之裝置（包括，但不限於雷射二極體，半導體光 放大器’及半導體調變器）。本發明之實施例亦可用於使 用低或不良熱品質材料製造之裝置。 — 而且’雖本發明之實施例顯示使用裝於 "epi上，·( 例如P側在上）晶片安裝設計之雷射二極體，但本發明 亦可用於nepi下”（例如p側在下）晶片安裝設計（ 例如，黏接線在雷射二極體晶片之πη"面，而非晶片 之”ΡΠ側上）。精於本藝之人士明瞭本發明之實施例可同 等應用於epi下（ρ側在下）式之雷射二極體。 在圖中，在一些情形，可顯示一個以上之元件，代表 一特定之元件，且可顯示一單個元件，代表一個以上之元 件。除非另有說明，顯示一個以上元件並非意爲依據本發 明實施之系統需包含一個以上之該元件，亦非顯示一單個 元件意爲本發明限於僅具有一單個該元件之實施例。而且 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） --------t衣— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 527759 A7 B7 五、發明説明Ο6 ) ’除非另有說明，代表一特定元件之元件總數並非限制性 ，精於本藝之人士明瞭特定系統元件之數量可選擇，以配 合特定使用者之需求。 已如此說明本發明之至少一實施例，精於本藝之人士 容易想出各種更改，修改，及改進。此等更改，修改，及 改進在本發明之範圍及精神內，且以上說明僅爲範例，並 非意在限制。故此，本發明並非僅由以上圖解說明及附圖 ，且亦由申請專利範圍界定。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 19 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 527759 ABCD 六、申請專利範圍 1 1. 一種雷射二極體總成，包含： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一載體，具有一頂部及底部，頂部具有一導電性層形 成於其上，該導電性層之尺寸被設計來連結至少二黏接構 件於該導電性層； 一雷射二極體，可操作地連接至載體，雷射二極體具 有第一及第二導電性墊形成於其上，第一及第二導電性墊 各尺寸被設計來連結至少一黏接構件於該第一及第二導.電 性墊； 一第一黏接構件，連接第一導電性墊至導電性層;·及 一第二黏接構件，連接第二導電性墊至導電性層。 2·如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ，載體包含絕緣材料。 3·如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ， 載體包含一選自 Si、金剛石、SiC、AlN、及 Be〇所 組成之群中的材料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4.如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ，雷射二極體具有一頂側，且其中，第一及第二導電性墊 .被形成於該頂側上。 5·如申請專利範圍第4項之雷射二極體總成，其中 ’第一及第二導電性墊被形成於頂側的相反側上。 6·如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ’雷射二極體另包含一雷射隆起部形成於其中。 7.如申請專利範圍第6項之雷射二極體總成，其中 ’雷射隆起部被形成在至少一部份的第一及第二導電性墊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20 - 527759 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 之間。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 8. 如申請專利範圍第6項之雷射二極體總成，其中 ，第一及第二黏接構件之至少其一連接其個別之導電性墊 至導電性層，但沒有越過雷射隆起部的上方。 9. 如申請專利範圍第6項之雷射二極體總成，其中 ，雷射隆起部實際被形成在雷射二極體的頂側附近。 1 〇.如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ， 雷射二極體另包含第一及第二電極，且第一及第二導電 性墊之至少其一被連接至第一及第二電極的至少其一。 11.如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ，第一及第二導電性墊之至少其一被建構及排列以消散由 雷射二極體之內部功率產生所引起之熱。 1 2.如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ， 第一及第二黏接構件之至少其一包含一段選自金屬線、 絲帶、編織帶、絲線、纖維、及線帶所組成之群中的導電 性材料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 3.如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，另 包含一第三黏接構件，其可操作地連接第一及第二導電性 墊之至少其一至載體的導電性層。 14.如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ， 載體之導電性層包含分開之第一及第二部份，其中，第 一及第二黏接構件之至少其一被可操作地連接至第一部份 ，及第一及第二黏接構件之至少其一被可操作地連接至第 二部份。 本^張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) -21 - 527759 Α8 Β8 C8 D8 夂、申請專利範圍 3 1 5.如申請專利範圍第14項之雷射二極體總成，其 中’第一部份與第二部份電隔離。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 6.如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ’ 載體被建構及排列，以傳送熱自其導電性層至載體之底 部。 17. 如申請專利範圍第16項之雷射二極體總成，另 包含一散熱器，其可操作地連接至載體之底部。 18. 如申請專利範圍第π項之雷射二極體總成，另包 含~熱電冷卻（TEC)裝置，其可操作地連接至散熱器、。 19·如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ’ 雷射二極體另包含一 η側及一 ρ側，且第一及第二 導電性墊之至少其一實際被配置於雷射二極體之ρ側上。 20.如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ’ 雷射二極體另包含一 η側及一 ρ側，且第一及第二 導電性墊之至少其一實際被配置於雷射二極體之η側上。 21 ·如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ’ 第一及第二黏接構件之至少其一攜帶電信號。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 22·如申請·專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ’第一及第二黏接構件之至少其一不需要攜帶電信號。 23. 如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ， 第一及第二黏接構件之至少其一包含一組至少二黏接構 件。 24. 如申請專利範圍第23項之雷射二極體總成，其 中，第一黏接構件之數目等於第二黏接構件之數目。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -22 - 527759 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 4 25. 如申請專利範圍第23項之雷射二極體總成，其 中，第一黏接構件之數目不等於第二黏接構件之數目。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 26. 如申請專利範圍第 1項之雷射二極體總成，其中 ， 雷射二極體爲980nm之泵雷射二極體。 27. 如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ， 雷射二極體爲半導體光放大器的一部份。 28. 如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ， 雷射二極體爲半導體調變器的一部份。 29. 如申請專利範圍第‘1項之雷射二極體總成、其中 ，雷射二極體操作於紫外線到遠紅波長範圍的至少一部分 上。 30. 如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ， 載體被建構及排列，以安裝一雷射二極體於其上。 3 1.如申請專利範圍第1項之雷射二極體總成，其中 ， 雷射二極體具有一頂側，且其中，第一及第二導電性墊 被配置於雷射二極體之頂側的相反側。 32. —種雷射二極體總成，包含： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一載體，被建構及排列以安裝一雷射二極體晶片於其 上，該載體包含一第一電極區、一第二電極區、及一導電 性區； 一雷射二極體，具有一第一側，連結於載體之第二電 極區，並具有一第二側，包含第一及第二導電性墊； 一第一黏接構件，連接雷射二極體的第一導電性墊至 載體的第一電極區；及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23 - 527759 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 5 一第二黏接構件，連接雷射二極體第二導電性墊至載 體的導電性區。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 3. —種雷射二極體總成，包含： 一載體，具有一導電性層形成於其上； —雷射二極體，可操作地連接至載體；及 一用以傳送熱之機構，用以傳送二極體所產生之熱至 載體的導電性層，該用以傳送熱之機構可操作地自雷射二 極體連接至載體。 34. 如申請專利範圍第 33項之雷射二極體總成，其 中，載體被建構及排列，以輸送所傳送至導電性層之熱到 冷卻機構。 35. 如申請專利範圍第 33項之雷射二極體總成，其 中，該用以傳送熱之機構包含第一及第二導電性墊，被配 置於雷射二極體的一側上，以及第一及第二黏接構件，連 接雷射二極體之第一及第二導電性墊至載體上的導電性層 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 36. 如申請專利範圍第 33項之雷射二極體總成，其 中，雷射二極體另包含一雷射隆起部，被形成在第一及第 二導電性墊之間。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24 -