System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种激光器封装结构制造技术_技高网

一种激光器封装结构制造技术

技术编号:40647020 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-13 21:26
本发明专利技术涉及一种激光器封装结构。本发明专利技术所述的激光器封装结构包括:绝缘基板、环状支架、电极层、边发射芯片和反射镜;所述环状支架设置在所述绝缘基板上,与所述绝缘基板形成一上方开口的杯状结构;所述电极层设置在所述绝缘基板位于环状支架内的正面,并形成相互绝缘的芯片区和电极区;所述边发射芯片设置在所述电极层的芯片区上,所述反射镜设置在所述绝缘基板的正面上,其镜面朝向所述边发射芯片的光发射面。本发明专利技术的激光器封装结构具有散热效果好、制造良率高、芯片竖直出光、便于下游客户贴片的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光器领域,特别是涉及一种激光器封装结构


技术介绍

1、大功率激光器广泛应用于高端部件加工、光学测量、远距照明等领域,现阶段大功率激光器内部安装的主要是边发射芯片,边发射芯片为薄片式的层叠结构,核心是有源层,有源层两侧分别是n电极层和p电极层,其中,p电极层中部有长条状突起;有源层端面能够发出激光,形成椭圆形的光斑,发光部位靠近p电极层。由于芯片出光功率大,材料内部可能积累的大量热量导致芯片有源层端面区域的镀膜熔化、再结晶,使芯片发生不可逆转的损坏,进而导致芯片光功率下降,甚至无光,因此,为了保证芯片的使用寿命,需要采用散热性能好的封装结构。

2、目前市面上常见的边发射芯片封装结构主要是cos封装和to封装。

3、如图1所示,常见的cos半导体激光器封装结构包括基板1、发光芯片2和金线3。所述基板1上设有相互绝缘的第一电极层和第二电极层,所述发光芯片2底部焊接在所述基板1上的第一电极层,所述发光芯片2顶部通过金线3与所述第二电极层焊接。现有的cos封装结构的芯片和连接线均暴露在外,其散热性能易受空气湿度等外界环境变化的影响而不稳定,另外还存在不利于运输和长期使用的问题。

4、如图2所示,现有技术中的to封装结构包括底座101、管舌102、激光器组件103、电极引脚104、绝缘层105和管帽(图未示出)。所述底座101呈圆盘状,所述管舌102位于所述底座101的中心位置上,呈半圆柱状,其矩形截面的中轴线上设有一矩形凹槽;所述激光器组件103从侧面发光,所述激光器组件103的底部焊接在所述矩形凹槽的底部,并通过金线与对应的电极引脚104电连接;所述电极引脚104布置在管舌102设有矩形凹槽的一侧,并平行于底座101的轴线穿过所述底座101;所述绝缘层105设置在所述基座101和所述电极引线104之间,将所述电极引脚104紧紧包裹;所述管帽盖设在基座101上,使基座101上的各组件得以保护。当激光器组件103内的芯片工作时,热量通过激光器组件103内的散热元件传递到管舌102,再进一步传递到管座101,最后通过外部与基座101或管帽接触的散热体导出热量。该结构散热通道过长,受限于散热能力,无法实现更大功率的封装,极大的影响了边发射激光芯片的实际性能,对后期的可靠性和寿命也存在极大的制约。


技术实现思路

1、基于此,本专利技术的目的在于,提供一种激光器封装结构。

2、本专利技术的激光器封装结构包括:绝缘基板、环状支架、电极层、边发射芯片和反射镜;所述环状支架设置在所述绝缘基板上,与所述绝缘基板形成一上方开口的杯状结构;所述电极层设置在所述绝缘基板位于环状支架内的正面,并形成相互绝缘的芯片区和电极区;所述边发射芯片设置在所述电极层的芯片区上,所述反射镜设置在所述绝缘基板的正面上,其镜面朝向所述边发射芯片的光发射面。

3、本专利技术所述的激光器封装结构具有散热效果好、制造良率高、芯片竖直出光、便于下游客户贴片的优点。

4、进一步地,所述绝缘基板的正面具有一凹位区,所述反射镜设置在该凹位区,该凹位区的绝缘基板表面低于放置所述边发射芯片的电极层的上表面,其高度差大于或等于50μm。可保证反射镜使用焊料固定的同时,反射面不受焊料污染,同时能确保芯片发出的光能全部进入到反射面上。

5、进一步地,在所述反射镜斜面的镜面顶端切割出与绝缘基板平行的平面,在所述反射镜斜面的镜面的底端切割出与绝缘基板垂直的平面。避免镜面的上下两尖端面的应力过于集中而导致镜面的破损。

6、进一步地,边发射芯片发光端与所述反射镜端面的间隔距离大于或等于20um。可避免贴片时倒装芯片与反射镜碰撞损伤。

7、进一步地,所述边发射芯片的光发射端面与绝缘基板的凹位区的垂直壁面的距离小于5μm。保证激光器稳定的散热效率。

8、进一步地,所述反射镜的镜面与所述边发射芯片的光发射方向的夹角呈135°。确保芯片发出的光能全部进入到反射面上,使竖直出光的光束更加集中。

9、进一步地,包括至少两个设置在电极层的芯片区上的边发射芯片,在所述电极区上的电极层包括至少两个相互绝缘的子电极层,每个边发射芯片的负极分别通过金线与一子电极层电连接。多个芯片可独立控制和通电。

10、进一步地,还包括多个设置在所述绝缘基板上的挡板,每个边发射芯片设置在两个挡板之间,每个挡板与所述反射镜镜面以及镜面顶端切割出的平面紧密相贴或所述反射镜对应设置在两个挡板之间。避免不同颜色的芯片相互串光的影响。

11、进一步地,还包括盖设在所述环状支架的开口端的盖板,以及设置在所述盖板的上、下两面的挡光条,所述挡光条位于所述挡板上方。避免不同芯片之间出光互相干涉。

12、进一步地,还包括设置在所述盖板上的准直透镜,所述准直透镜位于所述边发射芯片竖直向上的光路上。可以更好地让rgb光线达到准直状态。

13、为了更好地理解和实施,下面结合附图详细说明本专利技术。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光器封装结构,其特征在于:包括绝缘基板、环状支架、电极层、边发射芯片和反射镜;所述环状支架设置在所述绝缘基板上,与所述绝缘基板形成一上方开口的杯状结构;所述电极层设置在所述绝缘基板位于环状支架内的正面,并形成相互绝缘的芯片区和电极区;所述边发射芯片设置在所述电极层的芯片区上,所述反射镜设置在所述绝缘基板的正面上,其镜面朝向所述边发射芯片的光发射面。

2.根据权利要求1所述的激光器封装结构,其特征在于:所述绝缘基板的正面具有一凹位区,所述反射镜设置在该凹位区,该凹位区的绝缘基板表面低于放置所述边发射芯片的电极层的上表面,其高度差大于或等于50μm。

3.根据权利要求2所述的激光器封装结构,其特征在于:在所述反射镜斜面的镜面顶端切割出与绝缘基板平行的平面,在所述反射镜斜面的镜面的底端切割出与绝缘基板垂直的平面。

4.根据权利要求1-3中任一所述的激光器封装结构,其特征在于:边发射芯片发光端与所述反射镜端面的间隔距离大于或等于20um。

5.根据权利要求4所述的激光器封装结构,其特征在于:所述边发射芯片的光发射端面与绝缘基板的凹位区的垂直壁面的距离小于5μm。

6.根据权利要求5所述的激光器封装结构,其特征在于:所述反射镜的镜面与所述边发射芯片的光发射方向的夹角呈135°。

7.根据权利要求5或6所述的激光器封装结构,其特征在于:包括至少两个设置在电极层的芯片区上的边发射芯片,在所述电极区上的电极层包括至少两个相互绝缘的子电极层,每个边发射芯片的负极分别通过金线与一子电极层电连接。

8.根据权利要求7所述的激光器封装结构,其特征在于:还包括多个设置在所述绝缘基板上的挡板,每个边发射芯片设置在两个挡板之间,每个挡板与所述反射镜镜面以及镜面顶端切割出的平面紧密相贴或所述反射镜对应设置在两个挡板之间。

9.根据权利要求8所述的激光器封装结构,其特征在于:还包括盖设在所述环状支架的开口端的盖板,以及设置在所述盖板的上、下两面的挡光条,所述挡光条位于所述挡板上方。

10.根据权利要求9所述的激光器封装结构,其特征在于:还包括设置在所述盖板上的准直透镜,所述准直透镜位于所述边发射芯片竖直向上的光路上。

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【技术特征摘要】

1.一种激光器封装结构,其特征在于:包括绝缘基板、环状支架、电极层、边发射芯片和反射镜;所述环状支架设置在所述绝缘基板上,与所述绝缘基板形成一上方开口的杯状结构;所述电极层设置在所述绝缘基板位于环状支架内的正面,并形成相互绝缘的芯片区和电极区;所述边发射芯片设置在所述电极层的芯片区上,所述反射镜设置在所述绝缘基板的正面上,其镜面朝向所述边发射芯片的光发射面。

2.根据权利要求1所述的激光器封装结构,其特征在于:所述绝缘基板的正面具有一凹位区,所述反射镜设置在该凹位区,该凹位区的绝缘基板表面低于放置所述边发射芯片的电极层的上表面,其高度差大于或等于50μm。

3.根据权利要求2所述的激光器封装结构,其特征在于:在所述反射镜斜面的镜面顶端切割出与绝缘基板平行的平面,在所述反射镜斜面的镜面的底端切割出与绝缘基板垂直的平面。

4.根据权利要求1-3中任一所述的激光器封装结构,其特征在于:边发射芯片发光端与所述反射镜端面的间隔距离大于或等于20um。

5.根据权利要求4所述的激光器封装结构,其特征在于:所述边发射芯...

【专利技术属性】
技术研发人员:王铁柱兰明文梁丽芳章金惠邝贤峰李宏浩黎楚沂郑银玲
申请(专利权)人:佛山市国星光电股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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