一种激光器的热沉结构的制作方法

    技术2025-06-15  22


    本申请属于半导体激光器应用,具体涉及一种激光器的热沉结构。


    背景技术:

    1、半导体激光器广泛应用于光通信领域,因为半导体激光器的尺寸很小,工作时热流密度极高,如果不能及时散热,会使结点温度升高,将极大地影响其阈值电流、输出功率、中心波长等参数,甚至影响激光器使用寿命。热沉是半导体激光器热量传递时的容器,属于散热技术的关键核心部件,热沉的结构设计不仅影响到激光器的散热性能也影响激光器与外部电路的电路连接,但人们往往重视前者而忽视后者,以致于产生电路连接问题,如连接金丝坍陷短路及金丝过长问题等。

    2、现有的激光器热沉表面金属pad的设计,一般分为正负极两部分,负极pad通过金锡焊料与激光器的阴极联通,正极pad通过金丝键合与激光器表面阳极联通,热沉的正负极再分别与外部电路通过金丝键合连接,这样外部电路通过热沉这个中介与激光器进行电路连接。常见的热沉表面正负极pad的结构为左右两部分设计,这种结构的电路连接需要电路的正负极分别从热沉两边与pad键合,正负极不能从同一侧键合,限制了多个激光器阵列使用时需要从不同方向做电路连接的需求。


    技术实现思路

    1、针对上述现有技术的缺点或不足,本申请要解决的技术问题是提供一种激光器的热沉结构。

    2、为解决上述技术问题,本申请通过以下技术方案来实现:

    3、本申请提出了一种激光器的热沉结构,包括:热沉本体、设置在所述热沉本体表面的镀金结构、设置在所述镀金结构上的金锡焊料层,以及设置在所述热沉本体上且与所述镀金结构相互绝缘的过渡区域,所述半导体激光器芯片正贴在所述金锡焊料层上时,所述金锡焊料层与所述半导体激光器芯片的负极管脚电性连接,所述半导体激光器芯片表面阳极与所述热沉本体的焊盘做金丝键合连接,所述半导体激光器芯片反贴在所述金锡焊料层上时,所述金锡焊料层与所述半导体激光器芯片的阳极管脚电性连接,所述半导体激光器芯片背面负极与所述热沉本体的焊盘做金丝键合连接,其中,所述镀金结构上的金属pad对称设置。

    4、进一步地,所述镀金结构由中间t型金属pad与两边方形金属pad构成。

    5、进一步地,所述金锡焊料层置于t型金属pad中间方形区域,所述金锡焊料层边缘距离与所述t型金属pad边缘距离约20~40μm。

    6、进一步地,所述t型金属pad与所述方形金属pad间隔有约50μm宽度的非金属区。

    7、进一步地,所述镀金结构边缘距离所述热沉本体边缘距离约30~50μm。

    8、进一步地,所述半导体激光器芯片通过贴片机设备转移至与所述金锡焊料层上边缘对齐。

    9、进一步地,所述金锡焊料层与所述半导体激光器芯片的背面金属结合。

    10、进一步地,应用电路与所述t型金属pad及所述方形pad分别键合完成电路连接。

    11、进一步地,所述半导体激光器芯片表面阳极与所述热沉本体的方形焊盘做金丝键合连接。

    12、与现有技术相比,本申请具有如下技术效果:

    13、本申请通过对热沉本体表面金属pad结构进行对称设计,从而方便多个激光器芯片在组成阵列应用时从左右及后方三个方向做金丝键合的电路连接,从而解决普通热沉本体从单一方向做金丝键合产生的金丝坍陷及过长等问题,满足多个激光器阵列使用时需要从不同方向做电路连接的需求。



    技术特征:

    1.一种激光器的热沉结构,其特征在于,包括:热沉本体、设置在所述热沉本体表面的镀金结构、设置在所述镀金结构的金锡焊料层,以及设置在所述热沉本体上且与所述镀金结构相互绝缘的过渡区域,半导体激光器芯片正贴在所述金锡焊料层上时,所述金锡焊料层与所述半导体激光器芯片的负极管脚电性连接,所述半导体激光器芯片表面阳极与所述热沉本体的焊盘做金丝键合连接,所述半导体激光器芯片反贴在所述金锡焊料层上时,所述金锡焊料层与所述半导体激光器芯片的阳极管脚电性连接,所述半导体激光器芯片背面负极与所述热沉本体的焊盘做金丝键合连接,其中,所述镀金结构上的金属pad对称设置。

    2.根据权利要求1所述的激光器的热沉结构,其特征在于,所述镀金结构由中间t型金属pad与两边方形金属pad构成。

    3.根据权利要求1所述的激光器的热沉结构,其特征在于,所述金锡焊料层置于t型金属pad中间方形区域,所述金锡焊料层边缘距离与所述t型金属pad边缘距离约20~40μm。

    4.据权利要求2所述的激光器的热沉结构,其特征在于,所述t型金属pad与所述方形金属pad间隔有约50μm宽度的非金属区。

    5.据权利要求4所述的激光器的热沉结构,其特征在于,所述镀金结构边缘距离所述热沉本体边缘距离约30~50μm。

    6.据权利要求1至5任一项所述的激光器的热沉结构,其特征在于,所述半导体激光器芯片通过贴片机设备转移至与所述金锡焊料层上边缘对齐。

    7.据权利要求1至5任一项所述的激光器的热沉结构,其特征在于,所述金锡焊料层与所述半导体激光器芯片的背面金属结合。

    8.据权利要求2或4或5任一项所述的激光器的热沉结构,其特征在于,应用电路与所述t型金属pad及所述方形pad分别键合完成电路连接。

    9.据权利要求1至5任一项所述的激光器的热沉结构,其特征在于,所述半导体激光器芯片表面阳极与所述热沉本体的方形焊盘做金丝键合连接。


    技术总结
    本申请公开了一种激光器的热沉结构,包括:热沉本体、设置在所述热沉本体表面的镀金结构、设置在所述镀金结构的金锡焊料层,以及设置在所述热沉本体上且与所述镀金结构相互绝缘的过渡区域,所述金锡焊料层上设置有半导体激光器芯片,所述镀金结构与负极管脚电性连接,所述半导体激光器芯片表面阳极与所述热沉本体的焊盘做金丝键合连接。本申请通过对热沉本体表面金属PAD结构进行对称设计,从而方便多个激光器芯片在组成阵列应用时从左右及后方三个方向做金丝键合的电路连接,从而解决普通热沉本体从单一方向做金丝键合产生的金丝坍陷及过长等问题,满足多个激光器阵列使用时需要从不同方向做电路连接的需求。

    技术研发人员:赖龙斌
    受保护的技术使用者:矽安光电科技(南通)有限公司
    技术研发日:20240123
    技术公布日:2024/10/24
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