[发明专利]一种宏通道高功率半导体叠阵激光器

说明书

本发明公开了一种宏通道高功率半导体叠阵激光器，包括自上往下依次设置的负极水道、绝缘片、负极、半导体激光器模块和正极，所述负极和正极相对的一侧均设有与半导体激光器模块对应的安装槽，所述半导体激光器模块由多个半导体激光单元叠阵组成。本发明在保证产品散热组装要求条件下采用了极简化的结构设计，芯片焊接区域尽可能靠近水冷散热区；同时芯片N面封装方式摒弃了惯用的铜箔带焊接工艺，采用了金丝键合的封装方案，有效避免了产品使用过程中的铟焊料电热迁移问题；垂直分体式叠阵高功率半导体激光器整体组装过程中所有的密封圈均设有对应凹槽结构，可以避免产品使用过程中漏水问题，密封圈同时设置在热沉底部以降低产品的热阻系数。

技术领域

本发明涉及半导体激光器技术领域，尤其涉及一种宏通道高功率半导体叠阵激光器。

背景技术

半导体激光器具有电光转换效率高、寿命长的特点，广泛应用于医疗美容，材料加工等多个方面，由于半导体激光器使用过程会产生大量的废热，因此高功率半导体激光器产品对散热结构具有严格要求。

目前市面上半导体激光器的散热结构主要包括整体宏通道热沉7和微通道热沉7结构两种，整体宏通道热沉7由于其成本低、制备工艺成熟等优势占据了目前激光美容行业大部分市场，但是整体宏通道热沉7存在各发光单元之间热串扰明显，结构灵活性差等明显的结构缺陷，从而导致该结构无法实现更高功率方面的突破。微通道热沉7很好的解决了整体宏通道热沉7结构的应用缺陷：芯片8之间无明显热影响、散热性能极好，可以实现半导体激光器更高功率方面的突破，但由于微通道热沉7对水质和流速要求极为严格，因此产品在使用过程中故障率较高，同时微通道热沉7成本极高，阻碍了其应用市场的拓展。

目前行业内已有部分公司开发出单体宏通道热沉7叠阵的高功率产品，但是上述产品在制备过程中存在以下缺陷：芯片8N面(负极)大多都采用铟焊料焊接铜箔带的导电方式，该方案存在产品使用过程中铟焊料的电热迁移；此外单体热沉7之间的密封性较差，产品使用过程中易漏水等问题。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明的目的是为了解决现有技术中产品使用过程中铟焊料的电热迁移；此外单体热沉7之间的密封性较差，产品使用过程中易漏水的问题，而提出的一种宏通道高功率半导体叠阵激光器。

2.技术方案

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种宏通道高功率半导体叠阵激光器，包括自上往下依次设置的负极水道、绝缘片、负极、半导体激光器模块和正极，所述负极和正极相对的一侧均设有与半导体激光器模块对应的安装槽，所述半导体激光器模块由多个半导体激光单元叠阵组成；

所述半导体激光单元包括热沉和芯片，所述热沉的一端固定封装有次热沉，所述芯片固定封装于次热沉上，所述热沉的上方设有负极连接片，所述负极连接片与热沉之间通过绝缘层连接，所述芯片通过金线与负极连接片连接；

所述热沉包括芯片封装区，所述芯片封装区的一端设有多个第一水孔，所述芯片封装区远离第一水孔的一端设有第二水孔，所述第一水孔和第二水孔之间设有产品组装区，所述热沉的背面设有与第一水孔和第二水孔分别对应的凹槽结构，所述热沉靠近第一水孔的一端设有避空结构。

优选地，所述负极和正极的一端通过绝缘块连接。

优选地，多个所述半导体激光单元的数目为十二个。

优选地，所述次热沉为钨铜材质，且厚度为0.2mm、宽度为10.2mm长度为1.5mm。

优选地，所述热沉的厚度为2.6mm、宽度为10.8mm、长度为27.5mm。

优选地，所述负极连接片的厚度为0.3mm、宽度为10.8mm、长度为23.5mm。

优选地，所述金线的线径为50微米，金线数量150pcs。