本技術(shù)涉及激光器，具體為一種激光器封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、半導體芯片的封裝具有保護、支撐、連接、散熱和可靠性的作用，只有嚴格的工作環(huán)境管控、良好的支撐固定便于電路的連接和外形的機械保護、增強的散熱等措施才可以保證芯片的穩(wěn)定性及工作壽命，因此，封裝對半導體芯片起著重要的作用，半導芯片封裝技術(shù)大都是在分立器件封裝技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展與演變而來的，不同芯片類型具有很大的特殊性，半導體激光器封裝則是完成輸出電信號，保護芯片正常工作，最終輸出激光功能，既有電氣互聯(lián)和芯片保護，又有光學輸出的設(shè)計及技術(shù)要求，無法簡單地將分立器件的封裝用于半導體激光器。

2、通常的半導體激光器由芯片與封裝配件組成，to封裝為例，其配件包括金屬外殼、管帽、光窗和熱沉，其中外殼起到支撐固定和電氣互聯(lián)及散熱作用，管帽和光窗起到器件工作環(huán)境的保護和機械保護作用，熱沉起到散熱和芯片的固定與支撐作用及電氣互聯(lián)，針對熱沉的一般的認知主要是散熱性能和機械性能，即熱沉材料的導熱系數(shù)和熱膨脹系數(shù)，直接影響芯片的工作溫度和其所受的應(yīng)力，決定器件穩(wěn)定性和壽命，基本不涉及光學結(jié)構(gòu)設(shè)計，但是針對由于激光器出光面高的反射率和激光器外延結(jié)構(gòu)的漏模情況，其本質(zhì)是在腔面膜波導限制下造成激射光斑的發(fā)光面積擴大，嚴重的導致整個出光面發(fā)光并在遠場成像劣化光束質(zhì)量的問題，可以通過熱沉光學結(jié)構(gòu)設(shè)計解決并且可以實現(xiàn)與熱沉的制造工藝兼容，又可以做到成本可控是提高激光器光束質(zhì)量的有效解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種激光器封裝結(jié)構(gòu)，即具有光學結(jié)構(gòu)的熱沉，解決了由于出光面波導效應(yīng)導致的腔面發(fā)光在遠場成像問題，此時激光器遠場會出現(xiàn)放大的腔面發(fā)光像，成為光源雜散光，不利于后續(xù)光學系統(tǒng)的準直和聚焦直接劣化激光光束質(zhì)量，增加光學系統(tǒng)調(diào)控難度，增加使用成本，故而提出一種激光器封裝結(jié)構(gòu)來解決上述中所提出的問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：一種激光器封裝結(jié)構(gòu)，包括光學調(diào)控新型熱沉和外殼；

2、所述光學調(diào)控新型熱沉包括和熱沉和條形光欄，熱沉的頂部制備有條形光欄，所述條形光欄遠離模組出光面一端且位于熱沉的頂部固定安裝有激光器芯片；

3、所述外殼包括支架、熱沉固定平臺、電極引腳和保護殼。

4、進一步，所述條形光欄與熱沉的連接方式為沉積連接，條形光欄采用沉積的方式沉積在熱沉的頂部，條形光欄平行于激光器芯片腔長方向的截面形狀為幾何圖形，條形光欄的截面形狀可以是矩形、正梯形和倒梯形等。

5、進一步，所述條形光欄的厚度c小于激光器芯片的厚度e，激光器芯片的厚度e為70-150μm，優(yōu)選e/3≤c≤2e/3，條形光欄不阻礙激光器芯片的出射光線，條形光欄與激光器芯片存在間隙d，間隙d不小于10μm。

6、進一步，所述條形光欄的材料為可見光吸收材料,，條形光欄材料的選擇根據(jù)激光器芯片的激射波長選擇，例如，針對380nm-530nm的可見光可以選擇銅、銀、鎳和鐵等材料。

7、進一步，條形光欄的光接觸面為粗糙面，可以增加吸收減小光反射。

8、進一步，所述條形光欄的制備兼容現(xiàn)有熱沉制造技術(shù)，例如，pvd鍍膜和電鍍成膜等，優(yōu)選電鍍成膜。

9、進一步，所述光學調(diào)控新型熱沉適配to封裝、cob封裝、c/f-mount封裝和塑封等。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供了一種激光器封裝結(jié)構(gòu)，具備以下有益效果：

11、1、該激光器封裝結(jié)構(gòu)，首先，通過在熱沉的頂部制備條形光欄，可以有效阻擋激光器芯片出光面無效區(qū)域的發(fā)光面積，并且條形光欄的厚度c小于激光器芯片的厚度e，使得在不影響激光器芯片正常向外激射出光的同時，腔面無效發(fā)光區(qū)域的光被阻擋并吸收；其次，在平行腔長方向的條形截面結(jié)構(gòu)可以呈矩形、正梯形和倒梯形等，減小入射光的反射；再次，條形光欄條形光欄的材料為可見光吸收材料，例如，針對380nm-530nm的可見光可以選擇銅、銀、鎳和鐵等材料，有效吸收無效區(qū)域的發(fā)光優(yōu)化激光光束質(zhì)量，優(yōu)選條形光欄光接觸面為粗糙面，可以增加吸收減小反射，綜上，針對熱沉的新型封裝結(jié)構(gòu)，相比傳統(tǒng)熱沉，在成本可控和工藝兼容的情況下，可以有效解決由于腔面發(fā)光造成的激光器光束質(zhì)量劣化問題。

12、2、該激光器封裝結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置條形光欄與激光器芯片存在間隙d，可以降低封裝時焊料外溢將激光器芯片與條形光欄連接的風險，提升封裝良率。

技術(shù)特征：

1.一種激光器封裝結(jié)構(gòu)，包括光學調(diào)控新型熱沉(1)和外殼(3)，其特征在于：所述光學調(diào)控新型熱沉(1)包括和熱沉(11)和條形光欄(12)，熱沉(11)的頂部制備有條形光欄(12)，所述條形光欄(12)遠離模組出光面一端且位于熱沉(11)的頂部固定安裝有激光器芯片(2)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述條形光欄(12)與熱沉(11)的連接方式為沉積連接，條形光欄(12)平行于激光器芯片(2)腔長方向的截面形狀為幾何圖形。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述條形光欄(12)的厚度小于激光器芯片(2)的厚度，條形光欄(12)不阻礙激光器芯片(2)的出射光線，條形光欄(12)與激光器芯片(2)存在間隙。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述條形光欄(12)的材料為可見光吸收材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述條形光欄(12)的光接觸面為粗糙面。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述條形光欄(12)的制備兼容現(xiàn)有熱沉(11)制造技術(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述光學調(diào)控新型熱沉(1)適配to封裝、cob封裝、c/f-mount封裝和塑封。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種激光器封裝結(jié)構(gòu)，包括光學調(diào)控新型熱沉和外殼；所述光學調(diào)控新型熱沉包括和熱沉和條形光欄，熱沉的頂部制備有條形光欄，所述條形光欄遠離模組出光面一端的且位于熱沉的頂部固定安裝有激光器芯片；所述外殼包括支架、熱沉固定平臺、電極引腳和保護殼。該激光器封裝結(jié)構(gòu)，首先，通過在熱沉的頂部制備條形光欄，可以有效阻擋激光器芯片出光面無效區(qū)域的發(fā)光面積，并且條形光欄的厚度c小于激光器芯片的厚度e，使得在不影響激光器芯片正常向外激射出光的同時，腔面無效發(fā)光區(qū)域的光被阻擋并吸收，相比傳統(tǒng)熱沉，在成本可控和工藝兼容的情況下，可以有效解決由于腔面發(fā)光造成的激光器光束質(zhì)量劣化的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：孟令海,羅鄭彪,付建波,蔣盛翔,宗華,胡曉東
受保護的技術(shù)使用者：廣西颶芯科技有限責任公司
技術(shù)研發(fā)日：20240522
技術(shù)公布日：2024/12/30