[实用新型]半导体激光器的封装结构及叠阵结构

说明书

本实用新型提供一种半导体激光器的封装结构及叠阵结构，涉及半导体器件封装技术领域。该叠阵封装结构包括：包括：半导体激光芯片、导电衬底、补强片。半导体激光芯片的两个键合面各与一个导电衬底平行且键合。补强片固定于导电衬底的侧面，且补强片平行于半导体激光芯片与导电衬底的堆叠方向，其中，补强片的热膨胀系数大于半导体激光芯片和导电衬底组合体的膨胀系数，使得补强片对半导体激光芯片和陶瓷基板在厚度方向施加足够的压应力，与半导体激光芯片和导电衬底自身厚度方向上的拉应力相抵消，降低了GS结构中半导体激光芯片开裂的风险。

技术领域

本实用新型涉及半导体器件封装技术领域，具体而言，涉及一种半导体激光器的封装结构及叠阵结构。

背景技术

半导体激光器具有体积小、寿命长等优点使其在许多领域有着广泛的应用。为了提高半导体激光器的叠阵(stack)结构中单位面积亮度，往往采用芯片垂直于热沉的结构(GS结构)，并且采用铜钨与芯片间隔设置的多层结构来实现垂直结构的封装。这会导致在GS结构在芯片的上出光面会承受拉应力，而导致芯片开裂。

现有技术中，通过将GS结构的底部绝缘陶瓷设计为一体陶瓷，增强GS结构的抗弯强度，以缓解芯片的上出光面承受的拉应力。

但由于陶瓷材料的抗弯强度与铜钨材料的抗弯强度差距较大，因此其减少的拉应力有限，GS结构中的拉应力仍然难以得到有效的缓解，芯片依然存在开裂的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种半导体激光器的封装结构及叠阵结构，以解决GS结构中的拉应力仍然难以得到有效的缓解，芯片依然存在开裂的风险的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种半导体激光器的封装结构，包括：半导体激光芯片、导电衬底、补强片。半导体激光芯片的两个键合面各与一个导电衬底平行且键合。补强片固定于导电衬底的侧面，且补强片平行于半导体激光芯片与导电衬底的堆叠方向，其中，补强片的热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion，CTE)大于半导体激光芯片和导电衬底组合体的膨胀系数。

可选地，导电衬底为陶瓷基板，陶瓷基板上设有多个导电通孔，每个导电通孔的两端分别与陶瓷基板上覆设的金属层电连接。或者，导电衬底为金属基板，金属基板与补强片之间设有绝缘层。

可选地，补强片上设有金属焊料，金属焊料用于与陶瓷基板上的金属层焊接。

可选地，补强片上的金属焊料为：熔点小于或等于预设熔点的硬焊料，预设熔点为半导体激光芯片的封装焊料的熔点。

可选地，补强片为两个。两个补强片对称设置于导电衬底相对的两个侧面。

可选地，补强片沿出光方向的尺寸大于或等于半导体激光芯片的腔长，且大于或等于导电衬底沿出光方向的尺寸。

可选地，补强片的材料包括金属、陶瓷或金属复合材料中的至少一种。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种半导体激光器的叠阵结构，包括至少两个第一方面提供的半导体激光器的封装结构。至少两个半导体激光器的封装结构中的半导体激光芯片与导电衬底间隔设置，并沿半导体激光芯片与导电衬底键合面的垂直方向堆叠排列。补强片平行于堆叠排列的方向且设置于导电衬底相对的两个侧面。

可选地，补强片沿半导体激光芯片和导电衬底堆叠方向上的长度大于或等于相距最远的两个导电衬底之间的距离。

可选地，半导体激光器的叠阵结构还包括：热沉。半导体激光芯片和导电衬底沿半导体激光芯片的出光方向垂直设于热沉上。