[发明专利]一种高速率半导体激光器及其封装结构和方法

权利要求书

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。