[发明专利]半导体激光器阵列的封装结构

说明书

本发明提供了一种半导体激光器阵列的封装结构，涉及半导体激光器芯片封装技术领域，包括芯片、第一硬焊料、第二硬焊料以及次热沉；第二硬焊料的外侧面至芯片的距离大于第一硬焊料外侧面至芯片的距离；次热沉底面上设有用于连通第一硬焊料和第二硬焊料的第一金属化区域，次热沉的底面与芯片的高反面之间设有第二间隙。本发明提供的半导体激光器阵列的封装结构，第一硬焊料和第二硬焊料非对称的设置于芯片的两侧，能够利用较大长度的第二硬焊料实现对芯片P面的有效散热，第一间隙的设置增加了相邻的芯片单元之间物理隔离，避免了多芯片贴装时因芯片数量增加导致的应力累加，具有散热效果良好、无应力累加、芯片数量扩展性好等优点。

技术领域

本发明属于半导体激光器芯片封装技术领域，更具体地说，是涉及一种半导体激光器阵列的封装结构。

背景技术

近年来，随着对半导体激光器芯片的寿命、可靠性、功率、效率要求的提高，对半导体激光器阵列封装设计的要求也进一步提高。传统的激光器阵列封装一般采用对称式，即同一芯片两侧热沉的横向尺寸相同；在工艺实现上，采用硬焊料和软焊料相结合的方式进行焊接使用，但是软焊料存在的电热迁移效应严重影响阵列的寿命。

另外一种工艺方法是全部界面均采用硬焊料进行封装的形式，但方式随着阵列中芯片的堆栈数量的增加，硬焊料应力累加将会造成芯片内在应力的积累，这种积累严重后会导致芯片烧焊后崩裂、存放后腔面局部出现裂纹等问题，并且封装引入的应力对器件寿命、阈值电流、光子极化状态、光谱宽度等都有影响，难以保证激光器阵列的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体激光器阵列的封装结构，以解决现有技术中存在阵列封装中硬焊料应力累加造成的阵列寿命短以及稳定性差的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种半导体激光器阵列的封装结构，包括芯片、第一硬焊料、第二硬焊料以及次热沉；芯片的板面沿上下方向设置且平行排布有若干个；第一硬焊料设置于芯片的N面；第二硬焊料设置于芯片的P面且外侧面至芯片的P面的距离大于第一硬焊料外侧面至芯片的N面的距离，相邻两个芯片之间的第一硬焊料和第二硬焊料之间设有第一间隙；次热沉位于芯片的上方，且次热沉底面上设有用于连通第一硬焊料和第二硬焊料的第一金属化区域，次热沉的底面与芯片的高反面之间设有第二间隙。

作为本申请另一实施例，相邻两个第一金属化区域之间形成位于芯片上方的非金属化区域。

作为本申请另一实施例，次热沉的底面上设有开口向下且与芯片上下对应的隔离槽。

作为本申请另一实施例，隔离槽的水平投影的面积大于芯片的水平投影的面积。

作为本申请另一实施例，芯片的出光面、第一硬焊料的底面以及第二硬焊料的底面齐平。

作为本申请另一实施例，次热沉为氮化铝陶瓷次热沉或氧化硼热沉。

作为本申请另一实施例，次热沉的上方还设有铜基座。

作为本申请另一实施例，次热沉的顶面上设有与铜基座相连的第二金属化区域。

作为本申请另一实施例，次热沉与铜基座之间还设有和散热体，散热体为半导体制冷片、金属散热体或通水散热体中的一种。

作为本申请另一实施例，第一硬焊料与第二硬焊料为钨铜热沉、钼铜热沉、石墨热沉或导热率高且表面全部金属化的金刚石热沉中的一种。

本发明提供的半导体激光器阵列的封装结构的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的半导体激光器阵列的封装结构，第一硬焊料和第二硬焊料非对称的设置于芯片的两侧，能够利用较大长度的第二硬焊料实现对芯片P面的有效散热，第一间隙的设置增加了相邻的芯片单元之间物理隔离，避免了多芯片贴装时因芯片数量增加导致的应力累加，具有散热效果良好、无应力累加、芯片数量扩展性好等优点。

附图说明