本發(fā)明涉及半導體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導體激光器的封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

半導體激光器以其體積小、重量輕、電壓低、功率大等特點被廣泛應(yīng)用在光纖通信、光電集成、光盤存儲、泵浦光源、大氣環(huán)境檢測、痕量有毒氣體分析及分子光譜學等與人類生活息息相關(guān)的諸多領(lǐng)域。其中，部分領(lǐng)域?qū)τ诎雽w激光器的輸出功率有著更高的要求。通常情況下，增大半導體激光器的脊寬和增大工作電流是提高輸出功率的最直接的方式，但是，與此同時也會導致半導體激光器有源區(qū)在工作時溫度的升高。半導體激光器在工作時的溫度對其閾值電流密度、斜率效率和光譜穩(wěn)定性等有顯著影響，發(fā)光區(qū)過熱會導致發(fā)光區(qū)腔面損傷甚至是器件退化，最終造成器件失效，因此，需要有效地進行散熱。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種半導體激光器的封裝結(jié)構(gòu)，能夠有效地對半導體激光器進行散熱。

本發(fā)明提出的具體技術(shù)方案為：提供一種半導體激光器的封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)包括熱沉、設(shè)置于所述熱沉頂部的導電層及設(shè)置于所述導電層上的半導體激光器和過渡電極，所述半導體激光器、所述過渡電極均與所述導電層電性連接，所述熱沉包括第一導熱層、第二導熱層及位于所述第一導熱層與所述第二導熱層之間的至少一層第三導熱層。

進一步地，所述第一導熱層和所述第二導熱層的材質(zhì)均為鎢銅合金，和/或所述第三導熱層的材質(zhì)為鋁碳化硅、鋁碳、碳化硅或鋁硅。

進一步地，所述封裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于所述熱沉內(nèi)的水冷通道，所述水冷通道包括分別用于與循環(huán)水冷源連接的進口和出口。

進一步地，所述水冷通道呈蛇形。

進一步地，所述封裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于所述熱沉底部的風扇。

進一步地，所述封裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于所述風扇與所述熱沉之間的翅片組。

進一步地，所述封裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于所述過渡電極上的過流保護裝置，所述過流保護裝置與所述過渡電極電性連接。

進一步地，所述過流保護裝置為保險絲。

進一步地，所述封裝結(jié)構(gòu)還包括外殼，所述半導體激光器設(shè)置于所述外殼的內(nèi)部，所述外殼上開設(shè)有與所述半導體激光器對應(yīng)的發(fā)射窗口。

進一步地，所述外殼上還設(shè)置有用于連接外接電源的通孔。

本發(fā)明提供的半導體激光器的封裝結(jié)構(gòu)包括熱沉，所述熱沉包括第一導熱層、第二導熱層及位于所述第一導熱層與所述第二導熱層之間的至少一層第三導熱層，通過所述熱層可以有效的對半導體激光器進行散熱，提升半導體激光器的性能。

附圖說明

通過結(jié)合附圖進行的以下描述，本發(fā)明的實施例的上述和其它方面、特點和優(yōu)點將變得更加清楚，附圖中：

圖1為半導體激光器的封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為水冷通道的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下，將參照附圖來詳細描述本發(fā)明的實施例。然而，可以以許多不同的形式來實施本發(fā)明，并且本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為局限于這里闡述的具體實施例。相反，提供這些實施例是為了解釋本發(fā)明的原理及其實際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明的各種實施例和適合于特定預期應(yīng)用的各種修改。

參照圖1，本實施例提供的半導體激光器的封裝結(jié)構(gòu)包括熱沉1、導電層2、半導體激光器3和過渡電極4。導電層2位于熱沉1的頂部，半導體激光器3和過渡電極4位于導電層2上。半導體激光器3、過渡電極4均與導電層2電性連接。熱沉1包括第一導熱層11、第二導熱層12及位于第一導熱層11與第二導熱層12之間的至少一層第三導熱層13。

半導體激光器3與導電層2電性接觸的一面為其負極，半導體激光器3遠離導電層2的一面為其正極。半導體激光器3的正極通過導線與外接電源的正極連接，其負極依次與導電層2、過渡電極4連接并經(jīng)過渡電極4與外接電源的負極連接。

具體的，第一導熱層11、第二導熱層12的材質(zhì)為鎢銅合金，第三導熱層13的材質(zhì)為鋁碳化硅、鋁碳、碳化硅或鋁硅。本實施例中的熱沉1包括至少三層導熱層且每一層導熱層均采用高熱導材料，因此，通過熱沉1可以有效地對半導體激光器3進行散熱。

參照圖2，本實施例中的封裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于熱沉1內(nèi)的水冷通道5，水冷通道5包括分別用于與循環(huán)水冷源連接的進口51和出口52。水冷通道5所在的平面與熱沉1的頂面平行，其貫穿熱沉1的多個導熱層，進口51和出口52均位于熱沉1的側(cè)面且位于熱沉1的同一側(cè)面上。在半導體激光器3工作過程中，通過水冷通道5連接循環(huán)水冷源后，流經(jīng)水冷通道5的液體能夠帶走熱沉1中的熱量，以使得熱沉1可以進一步地對半導體激光器3進行散熱。優(yōu)選的，水冷通道5呈蛇形。

為了進一步地提升散熱效果，封裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于熱沉1底部的風扇6以及設(shè)置于風扇6與熱沉1之間的翅片組7。通過風扇6可以加快熱沉1的散熱，通過翅片組7可以增加熱沉1的散熱面積，從而通過風扇6和翅片組7可以進一步地對半導體激光器3進行散熱。

此外，封裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于過渡電極4上的過流保護裝置8，過流保護裝置8與過渡電極4電性連接。過渡電極4上設(shè)置有安裝槽(圖未標)，過流保護裝置8裝設(shè)于安裝槽中。過渡電極4經(jīng)過過流保護裝置8與外接電源連接，從而半導體激光器3、導電層2、過渡電極4、過流保護裝置8及外接電源形成一個電性回路。本實施例中的過流保護裝置8為保險絲，當電流的大小超過一定值時，過流保護裝置8會斷開，上述電性回路斷開即過渡電極4與外接電源斷開連接，半導體激光器3停止工作，從而避免損壞半導體激光器。

本實施例的封裝結(jié)構(gòu)還包括外殼9，外殼9包括上蓋91和殼體92，上蓋91蓋設(shè)于殼體92上。半導體激光器3設(shè)置于殼體92內(nèi)。優(yōu)選的，熱沉1、導電層2、過渡電極4、翅片組7和過流保護裝置8均位于殼體92內(nèi)，風扇6裝設(shè)于殼體92的底部。殼體92上開設(shè)有與半導體激光器3的激光發(fā)射面對應(yīng)的發(fā)射窗口92a，半導體激光器3發(fā)射的激光從發(fā)射窗口92a中出射。殼體92上還開設(shè)有通孔92b，與半導體激光器3、過流保護裝置8或風扇6連接的導線通過通孔92b與外接電源連接。

本實施例中的半導體激光器的封裝結(jié)構(gòu)，通過熱沉1、風扇6、翅片組7以及水冷通道5對半導體激光器3進行多重散熱，極大提高了散熱效果、提升了半導體激光器3的性能。此外，通過過流保護裝置8可以很好的對半導體激光器3進行保護，避免了電流過大而損壞半導體激光器3。

以上所述僅是

本技術(shù)：
的具體實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本申請的保護范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種半導體激光器的封裝結(jié)構(gòu)，其包括熱沉、設(shè)置于所述熱沉頂部的導電層及設(shè)置于所述導電層上的半導體激光器和過渡電極，所述半導體激光器、所述過渡電極均與所述導電層電性連接，所述熱沉包括第一導熱層、第二導熱層及位于所述第一導熱層與所述第二導熱層之間的至少一層第三導熱層。本發(fā)明提供的半導體激光器的封裝結(jié)構(gòu)包括熱沉，所述熱沉包括第一導熱層、第二導熱層及位于所述第一導熱層與所述第二導熱層之間的至少一層第三導熱層，通過所述熱層可以有效的對半導體激光器進行散熱，提升半導體激光器的性能。

技術(shù)研發(fā)人員：李豐;黃偉;張巍巍;楊立梅
受保護的技術(shù)使用者：中國科學院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.26
技術(shù)公布日：2017.07.28