【技术实现步骤摘要】
一种半导体激光微通道及批量制备方法
[0001]本专利技术属于半导体
，具体涉及一种半导体激光微通道及其批量制备方法。
技术介绍
[0002]半导体激光器广泛应用在光纤通信、光电集成、工业加工、医疗等领域。在使用过程中，芯片的发热量集中在几百微米量级的有源区，在小的范围内集中了很高的热量。有源区的温升会使激光器转换效率下降，阈值电流上升，输出功率减小，激射波长红移，甚至会彻底毁坏激光器，因此控制半导体激光器的工作温度至关重要。
[0003]目前，国内外采用无源热沉和有源热沉来实现对半导体激光器的散热。无源热沉散热能力有限，一般适合用于低功率连续或者超短脉冲大功率半导体激光热沉的散热，而对于大功率连续、准连续半导体激光器阵列，输出功率更高，采用高效液体冷却器进行散热，即有源热沉。市场上高功率半导体激光器通常采用微通道热沉。微通道热沉具有较低的热阻，通过液体流过微通道时的强制对流将热量快速带走，具有很强的散热能力，其传热效率是普通冷却器件的几十倍。市场上微通道热沉尺寸较小，制备费时费力，为了提高效率，有必要提供一种...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半导体激光微通道，其特征在于，主体结构为五层，分别为位于上下外层的冷却液密封层、位于次内层的上下层微通道层以及设置在中间内层的导引层，其中，每层母板的厚度为0.2～0.8mm，上层冷却液密封层母板比其它层母板厚；所述冷却液密封层内的每个热沉结构从上至下依次包括第一热沉孔、第二热沉孔、第三热沉孔以及两个第四热沉孔，四类热沉孔的直径比例为4:2:4:1，所述上层微通道层内的每个热沉结构从上至下依次包括桥型热沉孔、第一热沉孔、第二热沉孔、第三热沉孔以及两个第四热沉孔，四类热沉孔的直径比例为4:2:4:1，所述下层微通道层内的每个热沉结构包括第一U型热沉孔、设置在该第一U型热沉孔开口部分的第五热沉孔、设置在内部的第六圆形热沉孔、设置在该U型热沉孔封闭端下侧的两个第七圆形热沉孔，所述第五热沉孔上端部分呈梳齿状，下端部分呈圆形，所述导引层内的每个热沉结构包括第二U型热沉孔、设置在该第二U型热沉孔开口部分的第八圆形热沉孔、设置在内部的第九圆形热沉孔、设置在该U型热沉孔封闭端下侧的两个第十圆形热沉孔，该第八圆形热沉孔、第九圆形热沉孔以及第十圆形热沉孔的直径比例为4:2:1。2.根据权利要求1所述的半导体激光微通道，其特征在于：其中，所述冷却液密封层、微通道层以及导引层母板的材料为无氧铜，上层冷却液密封层比其它层厚0.05～0.1mm。3.根据权利要求1所述的半导体激光微通道，其特征在于：其中，每层母板内单个热沉结构之间的间距为0.5～2mm，母板外边距为15mm～30mm。4.根据权利要求1所述的半导体激光微通道，其特征在于：其中，所述桥型热沉孔上端部分呈梳齿状，所述梳齿等长；所述第五热沉孔上端部分的梳齿长度自中心向两端递减。5.一种批量制备权利要求1～4任一项所述的半导体激光微通道的方法，其特征在于，包括如下步骤：A、微通道蚀刻母板经前处理后，依次进行贴膜、曝光、显影、刻蚀、尺寸检查、后处理得到每层结构，其中，所述前处理过程包括除油、酸洗、硫酸与过硫酸钠混合液微蚀、溢水水洗、热风烘干；贴膜时选用干膜，厚度为10μm
‑
100μm；曝光时采用真空吸附菲林曝光母板结构，曝光能量为40
‑
100J/cm2；显影时，使用弱碱性溶液进行显影，温度为20
‑
50℃，显影时间为1min
‑
5min；刻蚀时使用10
‑
30wt％双氧水、10
‑
30wt％氯酸钠混合溶液进行蚀刻，蚀刻温度为20
‑
50℃，蚀刻时间为5
‑
16min；尺寸检查：刻蚀公差不高于0.05mm；所述后处理过程依次包括退膜、酸洗、微蚀、超声水洗、热风烘干处理过程；B、母板键合选用直接粘接或间接粘接方式进行键合；直接粘接时，先在氮氧气氛中完成铜氧化，然后在氮气气氛下完成铜烧结；间接粘接时，采用焊料焊接方式实现；
C、母板表面处理(1)研磨抛光：先使用500
‑
7000目砂纸或砂片研磨上表面预留厚度，再使用粒度0.25
‑
1.5μm金刚石抛光液进行表面抛光；去除厚度误差控制在0.025mm，平整度<1μm、粗糙度<0.05μm；(2)表面镀镍金：镍层厚度2
‑
5μm，金层厚度0.05
...
【专利技术属性】
技术研发人员：周轶靓，贺贤汉，季成龙，王斌，吴承侃，陈慧龙，张鹏，
申请(专利权)人：上海富乐华半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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