半导体激光泵浦源封装结构制造技术

本实用新型专利技术涉及半导体激光器技术领域，公开了一种半导体激光泵浦源封装结构，包括多个半导体芯片，还包括绝缘底座和与半导体芯片一一对应的热沉，绝缘底座呈台阶状，每个台阶面上均间隔设置有第一导电层和第二导电层，台阶面上的第一导电层与相邻一侧台阶面上的第二导电层通过设于台阶侧壁的第三导电层电连接；热沉的上表面连接于半导体芯片，热沉的下表面连接于台阶面。该半导体激光泵浦源封装结构取消了铝线键合结构，无需外部提供电连接结构，简化了封装工艺，改善了封装结构，提高了封装可靠性。

Packaging structure of semiconductor laser pump source

【技术实现步骤摘要】
半导体激光泵浦源封装结构
本技术涉及半导体激光器
，尤其涉及一种半导体激光泵浦源封装结构。
技术介绍
半导体激光器是以半导体材料为工作物质的具有光反馈功能的P-N结二极管，其与固体激光器和气体激光器相比，具有结构紧凑、可靠性高、高效稳定等优点，已经被广泛应用于机械加工、材料处理、武器制造和激光显示等行业。而为了得到更大的输出功率，通常将许多单个半导体激光器组合在一起形成阵列，得到大功率半导体激光器。目前大功率半导体激光器的电光转化效率较低，存在大部分电功率转化为热功率的现象，而半导体激光器的光学特性、输出功率以及可靠性均与器件的工作温度密切相关，因此，要保证激光器有较高的效率、较好的光谱和较高的输出功率，必须对大功率半导体激光器的封装技术进行优化。目前半导体泵浦源封装结构主要采用金属底座，半导体芯片无法底座直接键合，一方面是无法实现电热隔离，另一方面热膨胀系数(CoefficientofThermalExpansion，简称CTE)失配过大，半导体芯片可靠性比较低，所以必须制作芯片模组(ChipOnSubmount，简称COS模组)。但是透镜、反射镜与金属底座的CTE失配过大，存在失效的风险，因此透镜、反射镜需要通过陶瓷衬底粘接在金属底座上，防止热膨胀系数失配，反射镜碎裂。同时，COS模组之间还需要采用铝线实现多个模组的串联结构，而铝线机比较昂贵，且铝线存在失效的风险。
技术实现思路
本技术实施例提供一种半导体激光泵浦源封装结构，用以解决现有的半导体激光泵浦源封装结构采用铝线串联多个模组存在成本过高、容易失效的问题，以提高封装结构的可靠性、经济性。本技术实施例提供一种半导体激光泵浦源封装结构，包括多个半导体芯片，还包括绝缘底座和与所述半导体芯片一一对应的热沉，所述绝缘底座呈台阶状，每个台阶面上均间隔设置有第一导电层和第二导电层，所述台阶面上的第一导电层与相邻一侧台阶面上的第二导电层通过设于台阶侧壁的第三导电层电连接；所述热沉的上表面连接于所述半导体芯片，所述热沉的下表面连接于所述台阶面。其中，还包括间隔设置于所述热沉上的第一热沉布线板和第二热沉布线板，所述第一热沉布线板的下表面连接于所述第一导电层，所述第二热沉布线板的下表面连接于所述第二导电层；所述半导体芯片的一端固接于所述第一热沉布线板的上表面，所述半导体芯片的另一端通过金线电连接于所述第二热沉布线板的上表面。其中，所述第一热沉布线板包括设置于所述热沉的上表面的第一上热沉布线板和设置于所述热沉的下表面的第一下热沉布线板；所述第一上热沉布线板电连接于所述第一下热沉布线板；所述第二热沉布线板包括设置于所述热沉的上表面的第二上热沉布线板和设置于所述热沉的下表面的第二下热沉布线板；所述第二上热沉布线板电连接于所述第二下热沉布线板。其中，还包括贯通所述热沉的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔内设有第一导电件，所述第一上热沉布线板通过所述第一导电件电连接于所述第一下热沉布线板；所述第二通孔内设有第二导电件，所述第二上热沉布线板通过所述第二导电件电连接于所述第二下热沉布线板。其中，所述第一导电件和所述第二导电件包括导电柱和/或金属镀层。其中，所述热沉的下表面通过焊料片焊接于所述台阶面。其中，所述绝缘底座为陶瓷底座。其中，所述热沉的上表面设有金锡焊料区，所述半导体芯片焊接于所述金锡焊料区。其中，还包括与所述半导体芯片一一对应的透镜和反射镜，所述透镜和所述反射镜固接于所述绝缘底座。其中，所述透镜和所述反射镜通过紫外固化胶粘接于所述绝缘底座。本技术实施例提供的半导体激光泵浦源封装结构，包括多个半导体芯片，还包括绝缘底座和与所述半导体芯片一一对应的热沉，每个热沉上均固接有一个半导体芯片，以形成一个半导体芯片模组；绝缘底座呈台阶状，每个台阶面上均连接有一个半导体芯片模组，以形成半导体激光器阵列。同时利用台阶面的第一导电层和第二导电层实现与半导体芯片模组的电连接，同时利用台阶侧壁的第三导电层实现相邻的半导体芯片模组之间的串联。该半导体激光泵浦源封装结构取消了铝线键合结构，无需外部提供电连接结构，简化了封装工艺，改善了封装结构，提高了封装可靠性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例中的一种半导体激光泵浦源封装结构的等轴测视图；图2是图1中的半导体芯片模组的剖视图；附图标记说明：1：半导体芯片；2：绝缘底座；21：台阶面；22：第一导电层；23：第二导电层；24：第三导电层；3：热沉；4：第一热沉布线板；41：第一上热沉布线板；42：第一下热沉布线板；43：第一导电件；5：第二热沉布线板；51：第二上热沉布线板；52：第二下热沉布线板；53：第二导电件；6：金线；7：焊料片；8：透镜；9：反射镜；10：半导体芯片模组。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”“第三”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在技术实施例中的具体含义。图1是本技术实施例中的一种半导体激光泵浦源封装结构的等轴测视图，图2是图1中的半导体芯片模组的剖视图，如图1-2所示，本技术实施例提供的一种半导体激光泵浦源封装结构，包括多个半导体芯片1，还包括绝缘底座2和与半导体芯片1一一对应的热沉3，绝缘底座2呈台阶状，每个台阶面21上均间隔设置有第一导电层22和第二导电层23，左侧的台阶面21上的第一导电层22与右侧相邻的台阶面21上的第二导电层23通过设于台阶侧壁的第三导电层24电连接。热沉3的上表面连接于半导体芯片1，热沉3的下表面连接于台阶面21。具体地，绝缘底座2采用绝缘材料制作，例如陶瓷底座，陶瓷底座具有耐热性能优良、耐腐蚀性好、机械强度高和重量轻等性能优势，在封装领域应用越来越广泛。由于陶瓷底座本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体激光泵浦源封装结构，包括多个半导体芯片，其特征在于，还包括绝缘底座和与所述半导体芯片一一对应的热沉，所述绝缘底座呈台阶状，每个台阶面上均间隔设置有第一导电层和第二导电层，所述台阶面上的第一导电层与相邻一侧台阶面上的第二导电层通过设于台阶侧壁的第三导电层电连接；所述热沉的上表面连接于所述半导体芯片，所述热沉的下表面连接于所述台阶面。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体激光泵浦源封装结构，包括多个半导体芯片，其特征在于，还包括绝缘底座和与所述半导体芯片一一对应的热沉，所述绝缘底座呈台阶状，每个台阶面上均间隔设置有第一导电层和第二导电层，所述台阶面上的第一导电层与相邻一侧台阶面上的第二导电层通过设于台阶侧壁的第三导电层电连接；所述热沉的上表面连接于所述半导体芯片，所述热沉的下表面连接于所述台阶面。


2.根据权利要求1所述的半导体激光泵浦源封装结构，其特征在于，还包括间隔设置于所述热沉上的第一热沉布线板和第二热沉布线板，所述第一热沉布线板的下表面连接于所述第一导电层，所述第二热沉布线板的下表面连接于所述第二导电层；所述半导体芯片的一端固接于所述第一热沉布线板的上表面，所述半导体芯片的另一端通过金线电连接于所述第二热沉布线板的上表面。


3.根据权利要求2所述的半导体激光泵浦源封装结构，其特征在于，所述第一热沉布线板包括设置于所述热沉的上表面的第一上热沉布线板和设置于所述热沉的下表面的第一下热沉布线板；所述第一上热沉布线板电连接于所述第一下热沉布线板；
所述第二热沉布线板包括设置于所述热沉的上表面的第二上热沉布线板和设置于所述热沉的下表面的第二下热沉布线板；所述第二上热沉布线板电连接于所述第二下热沉布线板。


4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝自亮，宋克江，胡慧璇，
申请(专利权)人：武汉锐科光纤激光技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42