[发明专利]一种半导体激光器封装结构及其制备方法

说明书

本申请属于激光器技术领域，特别是涉及一种半导体激光器封装结构及其制备方法。由于铜化钨材料具有高热导率，低热膨胀系数，导电性优良，是一个很好的次热沉材料，随着铜化钨尺寸的增大可以达到更好的散热效果。但由于铜化钨价格昂贵，导致半导体激光器的封装成本越来越高。本申请提供一种半导体激光器封装结构及其制备方法，包括基础热沉，所述基础热沉上设置有辅助热沉，所述辅助热沉包括第一石墨热沉和第二石墨热沉，所述第一石墨热沉与所述第二石墨热沉之间设置有过渡热沉。使得在减少过渡热沉尺寸的同时，仍然能够达到更好的散热效果，在封装材料选择上不再局限于增加成本较高的封装材料尺寸(如氮化铝，铜化钨，金刚石等)。

技术领域

本申请属于激光器技术领域，特别是涉及一种半导体激光器封装结构及其制备方法。

背景技术

半导体激光器又称激光二极管，是用半导体材料作为工作物质的激光器。由于物质结构上的差异，不同种类产生激光的具体过程比较特殊。常用工作物质有砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。半导体激光器件，可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器和单异质结激光器在室温时多为脉冲器件，而双异质结激光器室温时可实现连续工作。

由于半导体激光器具有光电转换效率高、重量轻、体积小等优点。在军事，医疗等行业有很广泛的应用。随着半导体激光器技术的发展，人们对其输出功率的要求逐渐增大，导致半导体激光器芯片结温升高。随着结温的升高使半导体激光器的波长红移，阈值电流增大，光电转换效率下降，寿命降低、可靠性下降。因此半导体激光器封装技术变得十分重要。

随着半导体激光器封装技术的发展，人们对高热导率，低热膨胀系数次热沉的尺寸要求越来越高。由于铜化钨材料具有高热导率，低热膨胀系数，导电性优良，是一个很好的次热沉材料，随着铜化钨尺寸的增大可以达到更好的散热效果。但由于铜化钨价格昂贵，导致半导体激光器的封装成本越来越高。

发明内容

1.要解决的技术问题

基于随着半导体激光器封装技术的发展，人们对高热导率，低热膨胀系数次热沉的尺寸要求越来越高。由于铜化钨材料具有高热导率，低热膨胀系数，导电性优良，是一个很好的次热沉材料，随着铜化钨尺寸的增大可以达到更好的散热效果。但由于铜化钨价格昂贵，导致半导体激光器的封装成本越来越高的问题，本申请提供了一种新半导体激光器封装结构及其制备方法。

2.技术方案

为了达到上述的目的，本申请提供了一种半导体激光器封装结构及其制备方法，包括基础热沉，所述基础热沉上设置有辅助热沉，所述辅助热沉包括第一石墨热沉和第二石墨热沉，所述第一石墨热沉与所述第二石墨热沉之间设置有过渡热沉。

可选地，所述基础热沉上设置有辅助热沉，所述辅助热沉与所述基础热沉焊接，所述辅助热沉包括第一石墨热沉和第二石墨热沉，所述第一石墨热沉与所述第二石墨热沉之间设置有过渡热沉，所述第一石墨热沉与所述过渡热沉焊接，所述过渡热沉与所述第二石墨热沉焊接。

可选地，所述过渡热沉上设置有半导体激光器，所述半导体激光器与所述过渡热沉焊接。

可选地，所述半导体激光器通过金丝组件与电极相连接。

可选地，所述基础热沉为铜热沉，所述过渡热沉为铜化钨热沉，所述半导体激光器为边发射式单管半导体激光器，所述边发射式单管半导体激光器采用c-mount封装结构。

本申请还提供一种半导体激光器封装结构的制备方法，所述方法包括如下步骤：

1)对基础热沉进行清洗后保持干燥；

2)对辅助热沉进行表面金属化处理；

3)将处理好的辅助热沉和过渡热沉进行焊接；