[发明专利]一种高速率半导体激光器及其封装结构和方法有效
申请号: | 202011358393.5 | 申请日: | 2020-11-27 |
公开(公告)号: | CN112510482B | 公开(公告)日: | 2021-12-14 |
发明(设计)人: | 陈志标;周丹 | 申请(专利权)人: | 武汉云岭光电有限公司 |
主分类号: | H01S5/042 | 分类号: | H01S5/042;H01S5/024;H01S5/02345 |
代理公司: | 北京汇泽知识产权代理有限公司 11228 | 代理人: | 代婵 |
地址: | 430223 湖北省武汉市东湖新技术开发*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 速率 半导体激光器 及其 封装 结构 方法 | ||
1.一种高速率半导体激光器封装结构,其特征在于:包括半导体激光器和热沉,所述热沉上表面设有P型过渡电极,所述半导体激光器倒装在热沉上,半导体激光器P面的P型电极朝下,与热沉上表面设置的P型过渡电极对应焊接,热沉上的P型过渡电极与管座上对应的封装引脚电连接;激光器的P面设置有辅助倒装焊接的助焊电极,P型电极和助焊电极互相电隔离;所述半导体激光器的P面位于助焊电极与P型电极之间设有腐蚀隔离沟,腐蚀隔离沟内覆盖有绝缘层,使P型电极与助焊电极互相电隔离;所述热沉上也设有与半导体激光器的助焊电极对应的电极,半导体激光器倒装在热沉上时,半导体激光器的助焊电极朝下,并通过焊料与热沉上对应的电极焊接。
2.如权利要求1所述的高速率半导体激光器封装结构,其特征在于:激光器发光端面外伸出热沉端面。
3.如权利要求1所述的高速率半导体激光器封装结构,其特征在于:所述半导体激光器的P型电极包括两层P型电极,靠近脊波导的一层P型电极沿脊波导长度方向一直覆盖到激光器的端面,即沿脊波导长度方向该层P型电极的边界与端面平齐,而沿脊波导长度方向远离脊波导的一层P型电极的边界与激光器端面之间留有间距;激光器包含宽度1-5um的有源区发光条,P型电极与发光条欧姆接触,P型电极的宽度超过发光条宽度1-50 um。
4.如权利要求1所述的高速率半导体激光器封装结构,其特征在于:腐蚀隔离沟腐蚀到了半导体激光器的N型衬底。
5.如权利要求1或4所述的高速率半导体激光器封装结构,其特征在于:半导体激光器倒装在热沉上后,半导体激光器P面的P型电极与热沉上表面设置的P型过渡电极对应焊接,热沉上的P型过渡电极延伸超出激光器,P型过渡电极超出激光器的延伸部与管座上对应的封装引脚电连接;所述热沉的下表面全面覆盖金属化电极,热沉下表面的金属化电极上覆盖金锡焊料,用于与管座焊接。
6.如权利要求1所述的高速率半导体激光器封装结构,其特征在于:所述热沉为陶瓷热沉;半导体激光器为边发射激光器;所述半导体激光器包括N型衬底,N型衬底的上表面生长有外延结构,所述外延结构上表面刻蚀出脊波导后沉积绝缘层,去掉脊波导上表面的绝缘层,并沉积P型电极;N型衬底的下表面设置有N型电极。
7.一种高速率半导体激光器,其特征在于:包括N型衬底,N型衬底的上表面生长有外延结构,所述外延结构上表面刻蚀出脊波导后沉积绝缘层,去掉脊波导上表面的绝缘层,并沉积P型电极;N型衬底的下表面设置有N型电极;所述P型电极的一侧或两侧设有辅助倒装焊接的助焊电极,所述助焊电极与P型电极同面设置,P型电极和助焊电极互相电隔离;所述半导体激光器的P面位于助焊电极与P型电极之间设有腐蚀隔离沟,腐蚀隔离沟内覆盖有绝缘层,使P型电极与助焊电极互相电隔离。
8.如权利要求7所述的高速率半导体激光器,其特征在于:腐蚀隔离沟腐蚀到了半导体激光器的N型衬底;助焊电极与P型电极具有相同的厚度;
所述半导体激光器的P型电极包括两层P型电极,靠近脊波导的一层P型电极沿脊波导长度方向一直覆盖到激光器的端面,即沿脊波导长度方向该层P型电极的边界与端面平齐,而沿脊波导长度方向远离脊波导的一层P型电极的边界与激光器端面之间留有间距。
9.一种高速率半导体激光器倒装封装方法,其特征在于,包括如下步骤:
制作如权利要求7或8所述的半导体激光器;
准备热沉,在热沉上覆盖电极,电极上覆盖焊料;
将制作的半导体激光器倒装在热沉上,半导体激光器的P型电极朝下,并通过焊料与热沉上对应的P型过渡电极焊接,将热沉上的P型过渡电极与管座上的封装引脚电连接。
10.如权利要求9所述的高速率半导体激光器倒装封装方法,其特征在于:激光器发光端面外伸出热沉端面;所述热沉的下表面全面覆盖金属化电极,热沉下表面的金属化电极上覆盖金锡焊料,将热沉下表面与管座焊接;
热沉的上表面设有与半导体激光器P面设置的各电极对应的金属化电极,热沉上表面的金属化电极上覆盖焊料,用于分别与半导体激光器P面的各电极焊接。
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