[发明专利]半导体激光装置

说明书

本发明所涉及的半导体激光装置具有冷却板、绝缘片、第1冷却块和第1半导体激光元件。冷却板在内部具有彼此独立的供水路径和排水路径，是导电性的。绝缘片设置在冷却板上，具有与供水路径连接的第1贯通孔和与排水路径连接的第2贯通孔。第1冷却块设置在绝缘片上，在内部具有与第1贯通孔以及第2贯通孔连接的第1管，是导电性的。第1半导体激光元件设置在第1冷却块上。第1半导体激光元件具有第1电极以及与第1电极相反一侧的第2电极。第1电极与第1冷却块电连接，冷却板处于浮动电位。

技术领域

本发明涉及在工业用途的领域，为了基于激光的加工(焊接、接合以及切断等)而作为光源使用的高输出的半导体激光装置，特别是涉及半导体激光装置的冷却结构。

背景技术

近年来，半导体激光装置的高输出化的进展显著，半导体激光装置在工业用途的领域，作为进行基于激光的加工(焊接、接合以及切断等)的加工装置的光源而受到期待。

半导体激光元件由于能够从半导体晶片同时生产许多的元件，因此小型，并且生产效率也很高。因此，半导体激光元件适于作为数十W级的半导体激光装置的激光的小型光源。作为这样的高输出的半导体激光装置的光源，使用将多个单体型半导体激光元件进行了组合的光源、阵列型半导体激光元件。阵列型半导体激光元件在1个芯片内具有相邻的多个活性区域，在芯片的端面，具有彼此相邻的多个被称为发射器的发光点。单体型半导体激光元件在芯片的端面具有1个发射器。

进而，从半导体激光装置射出的激光能够在数微米程度的区域内聚光。因此，能够使激光的能量集中于极其微小的区域的半导体激光装置最适于局部的加工。

但是，用于加工的半导体激光装置由于以从10W程度到数十W级的输出进行动作，因此与用于光盘等的数百mW级的输出的半导体激光装置相比，动作所需要的电流非常多，半导体激光元件的活性区域中的发热量也非常大。因此，为了以高可靠性使用于加工的半导体激光装置保持高输出、并且长寿命地执行动作，使在半导体激光元件的活性区域产生的热迅速地向外部排出，抑制活性区域的温度上升变得尤为重要。

在专利文献1～3中，提出了一种促进芯片的散热的结构的半导体激光装置。使用图9，对专利文献3所记载的现有的半导体激光装置进行说明。

图9是现有的半导体激光装置900的立体图。如图9所示，在现有的半导体激光装置900中，半导体激光元件901经由焊料层902，安装于散热片903。

现有的半导体激光装置900从与图9中的近前的面对应的半导体激光元件901的激光射出面射出激光904。现有的半导体激光装置900通过焊料层902而与散热片903接合，使得半导体激光元件901的激光射出面位于与散热片903的侧面同一面上。

根据该构成，从半导体激光元件901的激光射出面射出的激光904不会被散热片903遮挡。此外，半导体激光元件901的热由散热片903充分散热。

此外，在专利文献4中，提出了一种光源装置，该光源装置通过在搭载激光二极管阵列的冷却装置的内部设置冷却水的通路，从而提高了冷却激光二极管阵列的功能。

此外，在专利文献5中，提出了一种具有液冷系统的电子设备。特别是提出了，通过向冷却液中添加腐蚀抑制剂，并设置吸附了腐蚀抑制剂的离子交换树脂，从而防止铝和铜共存的系统中的腐蚀。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开平1-281786号公报

专利文献2：JP特开2008-311491号公报

专利文献3：JP特开2010-40933号公报

专利文献4：JP特开平10-209531号公报

专利文献5：JP特开2004-47842号公报