[实用新型]一种实现温度均匀分布的液体制冷器及封装结构

说明书

本实用新型实施例提供一种能够实现温度均匀分布的液体制冷器及封装结构，所述液体制冷器内部包括具有微通道的液体制冷回路，用于为键合在其上的激光芯片散热；其中，在激光芯片腔长方向上，所述微通道具有前端部和后端部，且所述前端部的尺寸小于后端部的尺寸。基于本实用新型提供的方案，能够明显提高靠近激光芯片前端腔面处的散热能力，有效地解决了传统设计中激光芯片前端腔面处结温过高的问题。

技术领域

本实用新型涉及半导体激光器领域，尤其涉及一种可实现温度均匀分布的液体制冷器及封装结构。

背景技术

现有技术中，半导体激光器的制冷方式有传导冷却型和液体制冷型，对于液体制冷型来说，根据制冷通道的形式，通常可以分为宏通道制冷器和微通道制冷器。对于微通道制冷器，制冷微通道通常设计为大小尺寸一致的矩形或类矩形的条状结构，这使得在激光芯片腔长方向的散热能力基本相同。但是，由于激光芯片封装在微通道制冷器的边缘，且在激光芯片下方的制冷器的前端无制冷液，因而导致激光芯片靠近前端腔面处的结温相对较高，使得激光芯片整体的温度呈现出明显的不均匀性，因此，传统微通道制冷器的结构已无法满足对激光芯片温度均匀性的要求。

发明内容

有鉴于此，为了解决以上技术问题，本实用新型实施例的主要目的之一在于提供一种新型的可实现温度均匀分布的液体制冷器及其封装结构，通过将液体制冷器内部的微通道设计为不规则的结构，具体为在激光芯片的腔长方向上整体呈梯形或类梯形的结构，能够明显提高靠近激光芯片前端腔面处的散热能力，有效地解决了传统设计中激光芯片前端腔面处结温过高的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供一种实现温度均匀分布的液体制冷器，所述液体制冷器内部包括具有微通道的液体制冷回路，用于为键合在其上的激光芯片散热；其中，在激光芯片腔长方向上，所述微通道具有前端部和后端部，且所述前端部的尺寸小于后端部的尺寸。

上述方案中，所述液体制冷器自下而上依次包括下盖板、进液层、隔液层、出液层、上盖板，且均设置有彼此贯通的进液孔和出液孔，所述微通道设置于进液层和/或出液层上，所述隔液层上设置有连通进液层与出液层的微孔，且隔液层上设置有通水延伸区，用于将出液层微通道的制冷液输出至出水孔。

上述方案中，所述前端部和后端部位于液体制冷器上用于键合激光芯片的位置的正下方。

上述方案中，在激光芯片腔长方向上，所述前端部位于激光芯片用于发光的腔面处的下方，所述后端部位于前端部所处位置的相对侧。

上述方案中，所述进液层、和/或出液层上的各条微通道分别为条状结构。

上述方案中，所述前端部、后端部、以及位于前端部和后端部之间的两侧的通道壁共同构成的区域呈梯形结构。

上述方案中，所述位于前端部和后端部之间的两侧的通道壁的形状包括：直线型、或折线型、或曲线形。

上述方案中，所述前端部的形状包括：直线型、或折线型、或曲线形。

上述方案中，所述后端部的形状包括：直线型、或折线型、或曲线形。

本实用新型实施例还提供一种实现温度均匀分布的封装结构，包括以上所述的液体制冷器、激光芯片；其中，所述激光芯片键合于所述液体制冷器的表面；所述液体制冷器，用于通过内部具有前端部和后端部的各条微通道实现对激光芯片的腔长方向的均匀散热。

本实用新型的技术方案，通过在微通道液体制冷器内部的某一层或某两层，具体为进水层和/或出水层上设计整体呈梯形的微通道，并且该微通道位于激光芯片键合位置的正下方，能够明显提升激光芯片沿腔长方向的温度均匀性，温度均匀性的提升能够有效减小激光芯片沿腔长方向的热应力，同时也会改善半导体激光器的输出光谱情况，使光谱宽度变窄。

附图说明