TWI235533B - Laser-diodes component and electronic circuit-arrangement with several series-connected laser-diodes bars - Google Patents

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Description

1235533 雷射失效時（此時會造成中斷現象或使流經該二極體雷射上 之電流大大地減少）該跨接元件可接通且在電性上可跨接該 已失效之二極體雷射。亦可使用一種機械元件（例如，繼電 器（Relay))來取代該半導體組件。該跨接元件之形式須使其 本身在該二極體雷射正常操作時具有足夠高之歐姆數且使 其本身在該二極體雷射處於有害性之高歐姆狀態時由於已 提高之電壓降而接通以便在電性上跨接該二極體雷射，使 該串聯電路之其餘之二極體雷射就像先前一樣仍可被供應 電流。 該跨接元件可具有適當之唯一之電性元件（例如，二極體 等，請參閱以下將描述者）或具有多個並聯或串聯之電性元 件。同樣，可使用多個互相串聯或並聯之跨接元件。 較佳之跨接元件是二極體，特別是AlGaAs-二極體，其 擴散電壓（亦稱爲門限（threshold)電壓或閘限電壓）高於該二 極體雷射之操作電壓。該擴散電壓較佳是較該二極體雷射 之操作電壓至少高200 mv。這樣一方面可在電壓變動時確 保該正常操作之二極體雷射可安全地操操且另一方面在相 關之二極體雷射失效時可確保安全之接通。 在本發明雷射二極體組件之較佳之形式中’二極體雷射 和相關之跨接元件施加在一種共同之i裏1_片上’該跨接元 件藉由第一連接劑而固定在該散熱片上且該二極體雷射藉 由第二連接劑而固定在該散熱片上。第一連接劑之熔點之 溫度較第二連接劑之熔點之溫度還高。這樣可有利地避 免：在該二極體雷射安裝之前在安裝該跨接元件於該散熱 1235533 片上時該散熱片和該跨接元件之間之連接區在該二極體雷 射安裝期間受損。另一方式是該二極體雷射和該跨接元件 可同時或依序以相同之連接劑或類似之連接劑而安裝在該 散熱片上（較佳是藉由該組件本身之加熱來達成）。 該跨接元件較佳是藉由一種硬焊劑-且該棒形雷射二極體 較佳是藉由軟焊劑而固定在該散熱片上。 該散熱片例如是一種金屬冷卻體或一設有微通道冷卻結 構之金屬載體，藉此可對一種冷卻流體進行泵送。但二極 體雷射和該跨接元件亦可安裝在一種共同之可導熱之導線 架上，其可確保該二極體雷射有一種足夠之散熱性。 本發明之配置除了可應用在棒形二極體雷射之外，本發 明之基本原理亦可用在其它之裝置和電路配置中，其中可 串聯多個電子組件且一種有缺陷之電子組件跨接時會使整 個裝置或整個電路配置或該電路配置之主要部份全部失 效。此處須指出··此種裝置和電路配置屬於本發明。 本發明之雷射二極體組件或電路配置之其它有利之形式 以下將依據第1，2圖中之實施例來描述。 【實施方式】 本實施例中棒形雷射二極體1和AlGaAs-二極體2 —起 安裝在一種共同之金屬載體3上。該棒形雷射二極體1藉 由軟焊劑4(例如，In-焊劑）-且該AlGaAs-二極體2藉由硬 焊劑5(例如，AuSn-焊劑）而固定在該載體3上。該載體3 是一種散熱片且分別表示該棒形雷射二極體1和該AlGaAs-二極體2之第一電性終端。 1235533 須形成該AlGaAs-二極體2，使其擴散電壓較該棒形雷射 二極體1之操作電壓還大200 mv。 該終端條片6覆蓋該棒形雷射二極體1和AlGaAs-二極 體2且藉由金屬焊劑而導電性地與該二個二極體相連。該 終端條片6分別表示該棒形雷射二極體1和該AlGaAs-二 極體2之第二電性終端。 在此種雷射二極體組件之製程中，AlGaAs-二極體2藉由 硬焊劑5而固定在該載體3上。然後該金屬載體3以In來 蒸鍍且因此可預備用來安裝該棒形雷射二極體1。然後藉 由軟焊劑使該棒形雷射二極體1安裝在該載體3上。由於 In焊接過程可在較AlGaAs-二極體2之硬焊接過程小很多 之溫度中進行，則不會造成以下之危險性：在安裝該棒形 雷射二極體1時該載體3和AlGa As-二極體2之間之連接 又軟化。 在上述之配置中若該棒形雷射二極體1失效且因此使電 流不再流通，則陰極（載體）和陽極（終端條片）之間之電壓 大大地上升直至該並聯二極體2接通且使該棒形雷射二極 體1短路爲止。 本實施例之雷射二極體組件之特殊優點是：其較小且可 積體化。 在本發明之實施例之具有雷射二極體組件之電路配置 中，多個此種雷射二極體組件（即，多個棒形雷射二極體） 是互相串聯。 若未使用AlGaAs-二極體2，則亦可使用—種適合該電路 1235533 3 4 5 6 載體 軟焊齊!l 硬焊齊ϋ 終端條片
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Claims (1)

1235533拾、申請專利範圍·
第9 2 1 3 4 5 4 8號「雷射二極體組件及具有多個串聯之棒形雷 射二極體之電子電路配置」專利案 (93年3月修正） i .一種具有棒形雷射二極體之雷射二極體組件，其上在操 作時施加一種固定之操作電壓，其特徵爲：該棒形雷射 二極體並聯一種跨接元件，該跨接元件在該固定之操作 電壓施加至所屬之棒形雷射二極體時所接通之電流小於 該棒形雷射二極體者或未使電流接通且須切換成低歐姆 狀態，使該棒形雷射二極體被跨接，只要該棒形雷射二 極體上之電壓降超過該固定之操作電壓一預設之電壓値 時。 2. 如申請專利範圍第1項之雷射二極體組件，其中該跨接 元件切換成跨接該棒形雷射二極體時之狀態，只要施加 在該跨接元件上之電壓較所屬之棒形雷射二極體之該固 定之操作電壓至少高200 mv時。 3. 如申請專利範圍第1或2項之雷射二極體組件，其中該 跨接元件具有至少一個二極體，其在該固定之操作電壓 施加至所屬之棒形雷射二極體時極化成導通方向，且其 擴散電壓較所屬之棒形雷射二極體之該操作電壓至少高 200 mv 〇 4 .如申請專利範圍第2項之雷射二極體組件，其中該跨接 元件具有至少一種以AlGa As-半導體材料爲主之二極體。 5.如申請專利範圍第3項之雷射二極體組件，其中該跨接 Ϊ235533 $件具有至少一種以AlGaAs-半導體材料爲主之二極體。 6 · 申請專利範圍第2項之雷射二極體組件，其中該跨接 元件具有一種由多個二極體所形成之串聯電路。 7 _請專利範圍第3項之雷射二極體組件，其中該跨接 $件具有一種由多個二極體所形成之串聯電路。 8 申請專利範圍第 6項之雷射二極體組件，其中該串聯 電路具有三個Si·二極體。 9 ’ Μ _請專利範圍第7項之雷射二極體組件，其中該串聯 電路具有三個Si-二極體。 1()·如申請專利範圍第2項之雷射二極體組件，其中該跨接 %件具有至少一個齊納二極體，其擊穿電壓較所屬之棒 形雷射二極體之該操作電壓至少高200 mv。 1 1 ·如申請專利範圍第2項之雷射二極體組件，其中該跨接 %丨牛是一種三極體，其切換電壓較所屬之棒形雷射二極 體之該操作電壓至少高200 mv。 1 2.如申請專利範圍第1或2項之雷射二極體組件，其中 每一棒形雷射二極體和所屬之跨接元件施加在一種共同 2散熱片上，使該跨接元件藉由第一連接劑而固定在該 散熱片上且該棒形雷射二極體藉由第二連接劑而固定在 該散熱片上，該第一連接劑之熔點之溫度較第二連接劑 者還高。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項之雷射二極體組件，其中第一連 接劑是一種硬焊劑且第二連接劑是一種軟焊劑。 1 4. 一種具有多個串聯之棒形雷射二極體之電路配置，其上 1235533 在該串聯電路操作時分別施加一種固定之操作電壓，其 特徵爲··每一棒形雷射二極體並聯一種跨接元件，該跨 接元件在該固定之操作電壓施加至所屬之棒形雷射二極 體時所接通之電流小於該棒形雷射二極體者或未使電流 接通且須切換成低歐姆狀態，使該棒形雷射二極體被跨 接，只要該棒形雷射二極體上之電壓降超過該固定之操 作電壓一預設之電壓値時。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之電路配置，其中該跨接元件切 換成跨接該棒形雷射二極體時之狀態，只要施加在該跨 接元件上之電壓較所屬之棒形雷射二極體之該固定之操 作電壓至少高200 mv時。 16.如申請專利範圍第14或15項之電路配置，其中該跨接元 件具有至少一個二極體，其在該固定之操作電壓施加至 所屬之棒形雷射二極體時極化成導通方向，且其擴散電 壓較所屬之棒形雷射二極體之該操作電壓至少高200 mv ° i 7 .如申請專利範圍第1 5項之電路配置，其中該跨接元件具 有一種以AlGaAs-半導體材料爲主之二極體。 1 8.如申請專利範圍第1 6項之電路配置，其中該跨接元件具 有一種以AlGaAs-半導體材料爲主之二極體。 1 9 .如申請專利範圍第1 5項之電路配置，其中該跨接元件具 有一種由多個二極體所形成之串聯電路。 20.如申請專利範圍第16項之電路配置，其中該跨接元件具 有一種由多個二極體所形成之串聯電路。 1235533 2 1 .如申請專利範圍第1 9項之電路配置，其中 有三個Si-二極體。 2 2.如申請專利範圍第20項之電路配置，其中 有三個Si-二極體。 2 3 .如申請專利範圍第1 5項之電路配置，其中 有至少一個齊納二極體，其擊穿電壓較所 二極體之該操作電壓至少高200 mv。 24. 如申請專利範圍第15項之電路配置，其中 一種三極體，其切換電壓較所屬之棒形雷 操作電壓至少高200 mv。 25. 如申請專利範圍第14或15項之電路配置 形雷射二極體和所屬之跨接元件施加在一 片上，使該跨接元件藉由第一連接劑而固 上且該棒形雷射二極體藉由第二連接劑而 片上，該第一連接劑之熔點之溫度較第二連 2 6.如申請專利範圍第25項電路配置，其中第 種硬焊劑且第二連接劑是一種軟焊劑。 該串聯電路具 該串聯電路具 該跨接元件具 屬之棒形雷射 該跨接元件是 射二極體之該 ，其中每一棒 種共同之散熱 定在該散熱片 固定在該散熱 接劑者還高。 一連接劑是一
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