[发明专利]一种用于半导体激光器封装的过渡热沉结构及其使用方法

说明书

本发明公开了一种用于半导体激光器封装的过渡热沉结构及其使用方法，该用于半导体激光器封装的过渡热沉结构，包括热沉衬底，所述热沉衬底上表面开设有凹槽，所述热沉衬底上表面边缘开设有缺口，所述热沉衬底上侧焊接有LD芯片，所述LD芯片和热沉衬底平行，所述LD芯片和热沉衬底之间设置有焊料层，所述焊料层为矩形结构，所述LD芯片的光源发射口位于缺口的上方，本发明在热沉衬底上开设缺口，可有效避免过渡热沉底部遮挡LD芯片有源发光区的现象，降低人为操作以及机械精度带来的不可控的误差，便于将LD芯片贴合在热沉衬底上，且易于加工及大批量生产，可大幅度提升半导体激光器件的稳定性与可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体激光器封装技术领域，具体涉及一种用于半导体激光器封装的过渡热沉结构及其使用方法。

背景技术

高功率半导体激光器因其高亮度、高可靠性、体积小易集成等特点，其在效率和功率等方面的不断提升，具有广泛的应用潜力而备受关注。对半导体激光器而言，封装技术的好坏是决定其能否正常工作的重要因素，封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而对于半导体激光器的封装技术来说，则是要完成输出电信号，保护管芯正常工作，输出激光的功能，既要有电参数，又要有光参数的设计及技术要求涉及到材料、机械、计算机，光电等诸多方面的问题，如若某方面处理不当，会导致器件的功率衰减、性能不良甚至产生灾变性光学腔面损伤，因此对封装技术各个环节的研究都是至关重要的。

此外，随着其芯片的结构、封装、外延生长等相关技术的不断发展和突破，为了满足各行各业的应用与需求，对半导体激光器性能的要求也逐渐提高。其中，对半导体激光器封装技术中的固晶技术而言，固晶过程中的温度、压力、时间等应力的掌控，对位置、角度等精度的要求均会影响器件性能，若精度、应力控制不佳，会致使半导体芯片稳定性降低。由于半导体激光器芯片为有源区线性发光，在工作时如若出现位置偏差，则会影响其出光效率，即固晶过程中出现的缩进效应，会致使激光器芯片的出光效率降低。

存在的差量会严重影响器件的发光功率，即出现“挡光”，致使器件的出光强度、功率大幅度衰减，影响器件使用性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于半导体激光器封装的过渡热沉结构，在LD芯片正常工作时，由于此种新型缺口结构的设计，不会存在热沉衬底遮挡器件发光的现象，有效解决了缩进效应，且具有较高的一致性，同时也为后续光束整形等操作带来便利，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于半导体激光器封装的过渡热沉结构，包括热沉衬底，所述热沉衬底上表面开设有凹槽，所述热沉衬底上表面边缘开设有缺口，所述热沉衬底上侧焊接有LD芯片，所述LD芯片和热沉衬底平行，所述LD芯片和热沉衬底之间设置有焊料层，所述焊料层为矩形结构，所述LD芯片的光源发射口位于缺口的上方。

优选的，所述缺口设置为圆弧倒角，且圆弧倒角的半径在 4mm-30mm之间。

优选的，所述缺口设置为平倒角，且所述缺口为45°倒角。

优选的，所述缺口设置为矩形槽口。

优选的，所述缺口设置为圆弧槽口。

优选的，所述热沉衬底的厚度为2-10mm，所述热沉衬底的材料采用氮化铝或碳化硅。

优选的，所述凹槽设置为矩形凹槽，所述焊料层设置有两组，却两组焊料层设置于凹槽两侧。

优选的，所述凹槽为梯形凹槽，所述焊料层设置有两组，却两组焊料层设置于凹槽两侧。

优选的，所述凹槽为圆弧形凹槽，所述焊料层设置有两组，却两组焊料层设置于凹槽两侧。

本发明还提供一种用于半导体激光器封装的过渡热沉结构及其使用方法，包括如下步骤：