[实用新型]一种新型的半导体激光器管壳封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型的半导体激光器管壳的封装结构，该结构是将管壳和底座分离，具有散热性好、可靠性高、方便耦合、加工要求低等优点。

技术背景

半导体激光器由于具有体积小、重量轻、效率高等众多优点，广泛应用于工业、军事、医疗、通讯等众多领域。由于自身量子阱波导结构的限制，半导体激光器的输出光束质量与CO₂激光器、固体YAG激光器等传统激光器相比较差，阻碍了其应用领域的拓展。近几年，随着半导体材料外延生长技术、半导体激光波导结构优化技术、腔面钝化技术、高稳定性封装技术、高效散热技术的发展，特别是在直接半导体激光工业加工应用以及大功率光纤激光器泵浦源的需求，推动了具有大功率、高光束质量的半导体激光器飞速发展。

目前，大部分多芯片的半导体激光器的封装工艺都是采用管壳和底座一体的形式，cos系统焊接在有台阶的铜片上，进行光束整形后，再将铜片焊接在底座上。这种形式封装工艺，管壳和底座的焊接是使用硬钎焊料焊接在一起，这种高温下，底座和管壳很容易变形；其次，这种封装工艺制作的激光器工作时，cos系统发出的热量要经过焊料到达铜板，再经过一层焊料才能到达底座，散热速度较慢。

发明内容

本实用新型为了克服上述现有技术存在的实际问题和缺点，提供一种新型的半导体激光器管壳的封装结构，本封装结构采用管壳和底座分离的封装形式，可以有效改善传统封装工艺上的变形和散热速度慢的问题。

本实用新型是通过下述技术方案实现的。

一种新型的半导体激光器管壳封装结构，包括底座、管壳；其特征在于：底座上设有高度差相同的台阶，使芯片能直接焊接在底座上；在底座上面设有长方形的凹槽，并且管壳底面设有一个台阶，且使管壳的台阶焊接入底座的长方形凹槽上。

所述底座上设有高度差相同的台阶，cos系统通过焊料直接焊接在底座的各台阶上。

管壳的底部设有台阶，管壁较薄的部分焊接入底座中的长方形凹槽，管壳台阶起到定位和遮挡焊缝的作用。

管壳焊接所使用的焊料的熔点要低于焊接cos的焊料的熔点，焊接管壳的时候不能使焊接cos的焊料熔化。

这种半导体激光器管壳封装形式，底座和管壳分离，可以直接在底座上进行光束整形，光束整形完成后再进行管壳的焊接。

本实用新型对比已有技术具有以下创新点：

本实用新型提出了一种新型的半导体激光器管壳的封装结构，和传统封装形式相比，具有半导体芯片散热性好、可靠性高、方便耦合、加工要求低等优点。

附图说明

图1a为本实用新型底座的主视图；

图1b为图1a的A－A剖面图；

图2a为本实用新型管壳的主视图；

图2b为图2a的A－A剖面图；

图3为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

在图1a、图1b、图3中可以看出，在底座上面设有长方形的凹槽，底座1上设有多个高度差相同的台阶，cos系统通过焊料直接焊接在底座1的台阶上，就可以直接在底座1上进行耦合。传统工艺是底座和管壳连接在一起，cos系统要焊接在有台阶的铜片上，透镜耦合完成后，再将铜片焊接在底座上。本实用新型的封装结构，cos系统散发的热量可以通过焊料直接传到底座上，传统工艺cos系统散发的热量要通过焊料后，还要通过一层铜板和一层焊料后才能到达底座上。相比之下。本实用新型的封装结构使得cos系统散热更好，激光器稳定性和可靠性都有较大提高。

图2a、图2b、图3中可以看出，管壳2的底部设有台阶，管壁较薄的部分焊接入底座1中的长方形凹槽中，管壳2台阶起到定位和遮挡焊缝的作用。

如图3所示，本实用新型包括底座1、管壳2；在底座1上面设有长方形的凹槽，并且底座上设有高度差相同的台阶；管壳2底面设有一个台阶，且使管壳2的台阶焊接入底座1的长方形凹槽上。底座1和管壳2是使用低温焊料焊接在一起，焊接管壳的时候使用的焊料熔点要低于焊接cos系统时焊料的熔点，不能使焊接cos系统的焊料熔化。焊接时焊料填充底座1的整个凹槽，焊接后的密封性较好。