[发明专利]一种管芯串联激光器封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体激光器封装的方法。

背景技术

60年代，随着激光的问世，激光技术在各个领域中得到广泛的应用。应用于激光显示的固体激光器采用板条形状增益晶体、半导体激光器端面泵浦、非线性晶体装换波长的方式输出三基色中的绿光和蓝光。该激光器封装结构中采用多个发光点的半导体模块作为泵源，要求对每个发光点进行快轴压缩，并且要求压缩后的光束方向一致，由于发光点之间的距离太小，对单个管芯进行逐一压缩比较困难，而采用多个管芯一起压缩又难以保证每个管芯的装配精度。

发明内容

本发明针对现有半导体激光器封装技术存在的不足，提供一种能够同时对每个发光点进行快轴压缩的管芯串联激光器封装方法。

本发明的管芯串联激光器封装方法，包括以下步骤：

(1)使用绝缘SiC作为过渡热沉，在该过渡热沉的顶面和底面上下两个大面上蒸镀钛金层，而过渡热沉的侧面则不镀金属；

(2)在过渡热沉的顶面或底面一个大面上蒸镀焊料层，所镀焊料层的面积应保证一个激光器巴条上的各个管芯焊接到过渡热沉上；

(3)将一个激光器巴条通过焊料层焊接到过渡热沉上，其中巴条按照需要的发光点数做成具有多管芯的结构；

(4)在焊有激光器巴条的过渡热沉一面切出绝缘槽，将巴条上的各个管芯隔离，该绝缘槽深至过渡热沉内；

(5)将过渡热沉焊接到无氧铜热沉上；

(6)将管芯的各个发光点通过焊金线工艺形成电串联，做好电极，完成激光器封装；

(7)采用整个柱透镜同时压缩多个发光点的快轴光束，形成所需的光斑。

本发明采用整个管芯焊接在过渡热沉上，通过切开管芯发光点以及焊金线形成电串联，能够同时对每个发光点进行快轴压缩，解决了多个发光点各自封装形成的发光方向不一致、发光点距离不可控等问题。

附图说明

图1是本发明中过渡热沉的结构示意图。

图2是过渡热沉的一个大面上蒸镀有焊料的结构示意图。

图3是将管芯焊接在过渡热沉上的示意图；

图4是多发光点的管芯剖面图。

图5是锯开绝缘沟槽的示意图。

图6是将过渡热沉焊接到无氧铜热沉上的示意图。

图中：1、过渡热沉正面，2、过渡热沉侧面，3、钛金镀层，4、焊料层，5、激光器巴条，6、巴条N面，7、巴条P面，8、管芯脊，9、过渡热沉，10、绝缘槽，11、无氧铜热沉。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的管芯串联激光器封装方法的具体步骤：

(1)使用绝缘SiC制作一个为如图1所示的长方形过渡热沉，该过渡热沉的长宽高尺寸为10mmX4mmX0.5mm，在顶面和底面两个大的正面1上蒸镀有钛金镀层3，而侧面2则无金属，以保证过渡热沉的两个大面开路；

(2)如图2所示，在过渡热沉的顶面钛金镀层3上蒸镀焊料层4，焊料为软焊料In或硬焊料金锡，焊料层4的面积略大于激光器巴条5的面积，以保证激光器巴条5焊接到过渡热沉上；以10mmX1.5mm巴条为例，蒸焊料面积为略大于10mmX1.5mm；

(3)如图3所示，将激光器巴条5通过焊料层4焊接到过渡热沉上，其中激光器巴条5按照要求做成具有多个发光点的结构(即具有多个管芯)；如图4所示的激光器巴条5分为巴条N面6和巴条P面7，三个发光点对应的三个管芯是在激光器巴条5的P面7上设置的三个管芯脊8(管芯脊形成了管芯，每个管芯就是一个发光点)；

(4)如图5所示，用锯片刀在焊有激光器巴条5的过渡热沉9的一面划出绝缘槽10，使巴条上的各个管芯隔离，绝缘槽10的宽度为能形成绝缘即可(以20微米到160微米为宜)，绝缘槽10深度为切透管芯、切开焊料和钛金层，并在过渡热沉9上形成10到100微米深的沟槽；

(5)如图6所示，将过渡热沉9采用In工艺焊接到无氧铜热沉11上；

(6)将管芯5的多个发光点通过焊金线工艺形成电串联，做好电极，完成激光器封装；

(7)采用整个柱透镜同时压缩三个发光点的快轴光束，形成所需的光斑。