[发明专利]高速25G半导体激光器芯片的封装结构及封装方法

说明书

本发明涉及激光器芯片处理领域，公开了一种高速25G半导体激光器芯片的封装结构及方法，所述高速25G半导体激光器芯片的封装结构包括：封装壳体及嵌合于所述封装壳体内部的半导体激光器本体组成；所述封装壳体内部的上下两面焊接有具有多个热传热系数的两个复合衬底，所述两个复合衬底之间设有至少两个垂直于所述复合衬底的过渡热沉块，所述相邻两个过渡热沉块之间设有一个半导体激光器本体，由此，通过将半导体激光器本体封装至具有多个热传热系数的两个复合衬底及过渡热沉块之间，提高了半导体激光器本体的散热效率，进而提高了激光器的激光光束质量。

技术领域

本发明涉及激光器芯片处理领域，尤其涉及一种高速25G半导体激光器芯片的封装结构及封装方法。

背景技术

近年来，半导体激光器因其具有激光技术得以迅猛发展，在当今社会中扮演着至关要的作用。半导体激光器以其体积小、重量轻、可靠性高、耗电少、效率高、寿命长等优点，在军事、工业、通信、医学、科研等诸多领域获得了广泛的应用，是未来最具发展前景的激光光源。芯片封装是把芯片直接焊接在不同结构、不同材料的热沉上的一种方法。

目前通常采用蝶形封装10Gb/s以上的高速光发射器，以提高器件的性能，然而现有的半导体激光器封装结构的散热性不好，造成激光器芯片所处环境温度异常，导致激光光束质量降低，从而导致器件的性能降低。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高速25G半导体激光器芯片的封装结构及封装方法，旨在解决现有的半导体激光器封装结构的散热性不好，造成激光器芯片所处环境温度异常，从而导致激光光束质量降低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种高速25G半导体激光器芯片的封装结构，所述高速25G半导体激光器芯片的封装结构包括：封装壳体及嵌合于所述封装壳体内部的半导体激光器本体组成；

所述封装壳体内部的上下两面焊接有具有多个热传热系数的两个复合衬底，所述两个复合衬底之间设有至少两个垂直于所述复合衬底的过渡热沉块，所述相邻两个过渡热沉块之间设有一个半导体激光器本体。

优选地，所述过渡热沉块由两个基础热沉和一个绝缘热沉组成，其中，所述绝缘热沉嵌合于所述两个基础热沉之间。

优选地，所述相邻两个过渡热沉块与所述两个复合衬底之间组成四周密封的密封封装空腔，所述密封封装空腔内填充有惰性气体。

优选地，所述半导体激光器本体由半导体激光器芯片，光耦合器及基板组成，其中，所述半导体激光器芯片固定在基板上，所述激光器芯片的一侧与所述光耦合器连接。

优选地，所述半导体激光器本体的边模抑制比处于55db至80db之间。

本发明还提供一种高速25G半导体激光器芯片的封装方法，所述方法应用于上述的高速25G半导体激光器芯片的封装结构，所述高速25G半导体激光器芯片的封装方法包括：

利用焊料将至少两个过渡热沉块垂直键合到具有多个热传热系数的一个复合衬底上，形成含有半密闭封装空腔的半封装壳体；

将半导体激光器本体嵌合于所述半密闭封装空腔中，并将具有多个热传热系数的另一个复合衬底通过焊料垂直键合到所述过渡热沉块上，形成含有密闭封装空腔的封装壳体，并向所述封装壳体的密闭封装空腔内填充惰性气体。

优选地，所述利用焊料将至少两个过渡热沉块垂直键合到具有多个热传热系数的一个复合衬底上的步骤之前，还包括：

利用焊料将一个绝缘热沉键合于两个基础热沉之间，形成过渡热沉块。

优选地，所述焊料包括AuSn薄膜焊料。