[实用新型]一种激光器芯片散热用的微通道结构

说明书

本实用新型涉及一种激光器芯片散热用的微通道结构，主要适用于激光器芯片散热。微通道结构包括上下金属盖板001，绝缘层002，高导热层003，微通道主体散热器004；所述上下金属盖板001的孔洞连接有密封环005，所述高导热层003靠近一端处焊接有激光器芯片006，所述微通道主体散热器004内部有进水口007、出水口008、微流道009。所述新型微通道结构在于克服现有热沉换热效率低的问题，改善其耐侵蚀性和耐腐蚀性，提高了微通道热沉的使用寿命和扩大了热沉的工作范围。

技术领域

本实用新型涉及半导体激光器封装领域，具体来说，是指一种用于高功率半导体激光器芯片散热用的微通道结构。

背景技术

近年来，随着激光器器件的集成化、小型化，其器件的散热问题成为制约其发展的重要技术瓶颈之一。如何实现激光器芯片高效安全的散热成为了研究热点课题。

目前高热流密度散热技术正在由风冷转变为液冷。各类集成电路芯片普遍使用空气对流实现器件散热，目前已经不能满足日益增长的功率密度的散热需求。液体冷却是比较理想且可行的散热方式。常见的液体散热方式主要有热管、微通道等方式。热管采用相变传热，但其制作工艺复杂，可靠性较低，而微通道散热是一种更为理想的方式。

在传统的微通道结构中，主要采用的材料为单一的无氧铜，芯片发热后热材料与芯片由于热膨胀系数不匹配容易造成芯片开裂的现象。且传统结构中绝缘层由不同材料热压或焊接复合而成，容易脱落。同时微流道由于液体的不断冲刷，容易腐蚀发生失效。

实用新型内容

为了优化上述问题，本实用新型的提供了一种新型微通道结构，该结构能提高热沉散热性能的同时，进一步提升使用稳定性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种激光器芯片散热用的微通道结构，微通道结构包括上下金属盖板001、绝缘层 002、高导热层003和微通道主体散热器004，所述上下金属盖板001上设置有孔洞，所述孔洞连接有密封环005，所述高导热层003靠近一端处焊接有激光器芯片006，所述微通道主体散热器004内部有进水口007、出水口008和微流道009。

进一步地，所述上下金属盖板001材料为无氧铜。

进一步地，所述绝缘层002材料为氧化铝、氮化铝、碳化硅和氮化硅陶瓷。

进一步地，所述绝缘层002材料为采用多弧离子镀工艺制备的薄膜。

进一步地，所述高导热层003材料为金刚石铜复合材料。

进一步地，所述密封环005材质为橡胶。

进一步地，所述微通道主体散热器004所用材质为纯铜，和或CMC。

进一步地，所述进水口007、出水口008和微流道009内壁表面均有耐磨层。

进一步地，所述耐磨层的材料为采用多弧离子镀工艺制备的碳化钨涂层。

本实用新型的有益效果：在微通道主体散热器上表面复合有金刚石铜材料，保证了热沉材料与芯片焊接良好的同时，提高了将芯片热量快速传导至内部的能力，从而使热量能更快的被液体带出；绝缘层利用多弧离子镀的方法制备，减少了复合难度，提高了复合质量；微流道内壁表面利用多弧离子镀工艺制备有耐磨层，起到耐水冲蚀作用的同时，液体与热沉材料间有起到绝缘的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的结构示意图；