半导体散热结构制造技术

一种半导体散热结构，包含有散热基板、金属焊料层以及边射型雷射二极体。该散热基板的一侧包含有一平面，用以供该边射型雷射二极体设置。边射型雷射二极体设置于该金属焊料层上并透过降低该边射型雷射二极体的主动区以令该边射型雷射二极体的主动区靠近该散热基板的一侧。边射型雷射二极体的出光方向与该散热基板的平面平行，并于该散热基板及/或该金属焊料层上具有一沟槽。边射型雷射二极体的梁脊部设置于该散热基板上沟槽的开口位置，藉以避免该散热基板及该金属焊料层接触该边射型雷射二极体的梁脊部。

【技术实现步骤摘要】
半导体散热结构
本技术系有关于一种半导体散热结构，特别是指一种具有高功率的半导体散热结构。
技术介绍
随着光通讯元件效能的提升，其元件的需求也朝着体积小、高性能、高功率、高传输速度、耐热以及耐压的方向来发展，其中又以雷射二极体的运用最为广泛，当雷射二极体驱动时，必然会产生大量的热，若未适时地将热排除，则会导致雷射二极体的接面温度升高，使得自身元件的效能以及寿命降低，必然衍生出元件可靠度的问题，因此有必要针对散热的问题进行处理藉以提升元件的可靠度。在光通讯领域中，雷射二极体的散热问题一直是学界与业界人士首要解决的问题，传统的雷射二极体系利用金属线打线方式再搭配散热基板进行封装，相较于导热性较好的金属线，热源会藉由金属线以及散热基板进行热传导，但金属线与雷射二极体电极的接触面积太小且雷射二极体的发光区距离散热基板太远，可能无法适时散热，进而影响到元件自身的发光效率与其寿命。因此，为克服上述的问题，本案专利技术人认为有必要针对如何改善雷射二极体散热不佳提供一种有效的散热结构。
技术实现思路
本技术的目的在于解决习知技术中雷射二极体散热效果不佳影响自身发光效率甚或产品寿命的问题，提供一种具有高功率的半导体散热结构。为实现上述目的，本技术公开了一种半导体散热结构，其特征在于包含：一散热基板，该散热基板的一侧设有一平面；以及一边射型雷射二极体，包含一主动区、一设置于该散热基板上沟槽两侧以固定该边射型雷射二极体的金属焊料层以及一设置于该主动区发光区域一侧的梁脊部，该边射型雷射二极体设置于该散热基板上，并透过降低该边射型雷射二极体的主动区令该主动区与该边射型雷射二极体及金属焊料层接触面之间的距离为2μm至14μm，该边射型雷射二极体的出光方向与该散热基板的平面平行，并于该散热基板上具有一沟槽，该边射型雷射二极体的梁脊部对准设置于该散热基板上沟槽的开口位置以避免该散热基板接触该边射型雷射二极体的梁脊部。其中，该散热基板为陶瓷基板。其中，该散热基板由氮化铝、碳化硅或氧化铝所制成。其中，该沟槽的宽度大于该边射型雷射二极体的梁脊部。其中，该沟槽由该散热基板的平面上的一侧延伸至相对的另一侧。还公开了一种半导体散热结构，其特征在于包含：一散热基板，该散热基板的一侧包含有一平面；一金属焊料层，设置于该散热基板的平面上，且该金属焊料层具有一沟槽；以及一边射型雷射二极体，包含有一主动区以及一设置于该主动区发光区域一侧的梁脊部，该边射型雷射二极体设置于该金属焊料层上，并透过降低该边射型雷射二极体的主动区令该主动区与该边射型雷射二极体及该金属焊料层接触面之间的距离为2μm至14μm，该边射型雷射二极体的出光方向与该散热基板的平面平行，该边射型雷射二极体的梁脊部对准设置于该金属焊料层沟槽上的开口位置以避免该金属焊料层接触该边射型雷射二极体的梁脊部。其中，该散热基板为陶瓷基板。其中，该散热基板由氮化铝、碳化硅或氧化铝所制成。其中，该沟槽的宽度大于该边射型雷射二极体的梁脊部。是以，本技术比起习知技术具有以下优势功效：1.本技术的半导体散热结构系将边射型雷射二极体系设置于该金属焊料层上并透过降低该边射型雷射二极体的主动区，使该边射型雷射二极体的主动区靠近于散热基板，藉以缩短该边射型雷射二极体的导热途径，有效地将边射型雷射二极体产生的热以较短的距离传导至该散热基板。2.本技术中的半导体散热结构透过将沟槽设置于该散热基板上，使边射型雷射二极体的梁脊部对准至该沟槽上的开口位置，避免散热基板伤害到该边射型雷射二极体的梁脊部进一步影响其发光品质。附图说明图1为本技术第一实施态样的立体示意图。图2为本技术第一实施态样的剖面示意图。图3为本技术第二实施态样的立体示意图。图4为本技术第二实施态样的剖面示意图。具体实施方式有关本技术之详细说明及
技术实现思路
，现就配合图式说明如下。再者，本技术中之图式，为说明方便，其比例未必照实际比例绘制，该等图式及其比例并非用以限制本技术之范围，在此先行叙明。请先参阅图1，本技术第一实施态样的立体示意图，如图所示：本实施态样提出用于散热的一种半导体散热结构，其中该半导体散热结构100主要包含有一散热基板10以及一边射型雷射二极体20(Edgeemittinglaserdiode)。所述的散热基板10的一侧系包含有一平面11、一金属焊料层30、以及一设置于该平面11上的沟槽12。其中，所述的散热基板10可以为陶瓷基板(CeramicBoard)，其具有高导热、低热阻、寿命长以及耐热的特性，由于陶瓷基板的导热性佳及耐热性佳，故可透过该陶瓷基板引导热进行散热。具体而言，所述的散热基板10可以由氮化铝(AlN)、碳化硅(SiC)、氧化铝(Al2O3)等陶瓷材料或由上述材料组合而成的复合材料所制成，于本技术中不予以限制。于较佳实施态样中，以氮化铝(AlN)材料制成的散热基板为最佳，由于氮化铝具有导热性佳、热膨胀系数小的特性，因此不容易因为散热基板10受温度影响膨胀或缩小而导致边射型雷射二极体20光束偏移的问题。请续参阅图2，本技术第一实施态样的立体示意图，如图所示：所述的边射型雷射二极体20系包含有一主动区22、以及一设置于该主动区22发光区域23一侧的梁脊部(Ridge)21。具体而言，该梁脊部21系可以为P型半导体，该主动区22系为P-N接面之间的区域，于该梁脊部21的底侧系可以选择性地设置有一电极层(图未示)，覆盖于该梁脊部21的外侧，该电极层系可以朝二侧的方向延伸至该金属焊料层30的上侧。该边射型雷射二极体20设置于该散热基板10上，并透过降低该边射型雷射二极体20的主动区22以令该边射型雷射二极体20的主动区22靠近该散热基板10的一侧。该边射型雷射二极体20的出光方向系与该散热基板10的平面11平行，并于该散热基板10上系具有一沟槽12，该边射型雷射二极体20的梁脊部21对准设置于该散热基板10上沟槽12的开口位置，该金属焊料层30则设置于该沟槽12的两侧用以固定该边射型雷射二极体20，藉以避免该散热基板10以及该金属焊料层30接触该边射型雷射二极体20的梁脊部21。所述的梁脊部21于图式中系以方块表示，该梁脊部21依据雷射半导体的种类可以凸出于该雷射半导体的底侧、或向内凹入形成槽状、或是与底侧齐平形成平坦面，于本技术中不欲限制该梁脊部21的实施方式。具体而言，所述的边射型雷射二极体20可以为梁脊式雷射二极体、平面掩埋式雷射二极体、条状掩埋式雷射二极体等或其他具有梁脊结构之雷射二极体，于本技术中不予以限制。所述的散热基板10沟槽12的宽度系大于该边射型雷射二极体20的梁脊部21。具体而言，该散热基板10的沟槽12的最小宽度可接近于边射型雷射二极体20的梁脊部21宽度约1～2μm，但仍需保留些许裕度避免伤到该梁脊部21。于一较佳实施态样中，该沟槽12系由该散热基板10的平面11上的一侧延伸至相对的另一侧，以便安装该边射型雷射二极体20时提供可供目测的基准准位调整该边射型雷射二极体20的梁脊部21的位置。于另一较佳实施态样中，该沟槽12亦可仅设置于该边射型雷射二极体20的下侧、延伸至该散热基板10的另一面、或是由两块基板合并并于中间保持一适当距离藉以形成该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体散热结构，其特征在于包含：一散热基板，该散热基板的一侧设有一平面；以及一边射型雷射二极体，包含一主动区、一设置于该散热基板上沟槽两侧以固定该边射型雷射二极体的金属焊料层以及一设置于该主动区发光区域一侧的梁脊部，该边射型雷射二极体设置于该散热基板上，并透过降低该边射型雷射二极体的主动区令该主动区与该边射型雷射二极体及金属焊料层接触面之间的距离为2μm至14μm，该边射型雷射二极体的出光方向与该散热基板的平面平行，并于该散热基板上具有一沟槽，该边射型雷射二极体的梁脊部对准设置于该散热基板上沟槽的开口位置以避免该散热基板接触该边射型雷射二极体的梁脊部。

【技术特征摘要】
2016.12.30 TW 1052201041.一种半导体散热结构，其特征在于包含：一散热基板，该散热基板的一侧设有一平面；以及一边射型雷射二极体，包含一主动区、一设置于该散热基板上沟槽两侧以固定该边射型雷射二极体的金属焊料层以及一设置于该主动区发光区域一侧的梁脊部，该边射型雷射二极体设置于该散热基板上，并透过降低该边射型雷射二极体的主动区令该主动区与该边射型雷射二极体及金属焊料层接触面之间的距离为2μm至14μm，该边射型雷射二极体的出光方向与该散热基板的平面平行，并于该散热基板上具有一沟槽，该边射型雷射二极体的梁脊部对准设置于该散热基板上沟槽的开口位置以避免该散热基板接触该边射型雷射二极体的梁脊部。2.如权利要求1所述的半导体散热结构，其特征在于，该散热基板为陶瓷基板。3.如权利要求2所述的半导体散热结构，其特征在于，该散热基板由氮化铝、碳化硅或氧化铝所制成。4.如权利要求1所述的半导体散热结构，其特征在于，该沟槽的宽度大于该边射型雷射二极体的梁脊...

【专利技术属性】
技术研发人员：林倖妍，罗丕丞，黄柏昭，刘博玮，邓亚欣，粟华新，
申请(专利权)人：华星光通科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾,71