本發(fā)明涉及高功率半導(dǎo)體激光技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種高功率半導(dǎo)體激光器封裝模塊及方法。
背景技術(shù):
高功率半導(dǎo)體激光器因?yàn)槠渚哂懈吖β?、長壽命、可靠性高、體積小的優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)加工、泵浦光纖激光器、固體激光器泵浦領(lǐng)域有著非常重要而廣泛的用途。
半導(dǎo)體激光器轉(zhuǎn)換效率一般在50%-70%之間,余下的注入的電能都轉(zhuǎn)換成了熱量,因此半導(dǎo)提升體激光器散效率,降低半導(dǎo)體激光器工作溫度是提高半導(dǎo)體激光器工作的可靠性和穩(wěn)定性以及使用壽命的關(guān)鍵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足,提供一種高功率半導(dǎo)體激光器封裝方法,包含以下步驟:
A、利用貼片封裝技術(shù)把mini bar條封裝到金剛石熱沉上;
B、把金剛石熱沉封裝到OFC無氧銅散熱底座上;
C、鍵合金絲引線。
進(jìn)一步的,所述步驟A的貼裝精度5um以內(nèi),貼片溫度360℃,高溫持續(xù)時間5分鐘。
進(jìn)一步的,所述步驟B的加熱溫度170℃,高溫持續(xù)時間5分鐘。
進(jìn)一步的,所述步驟C利用金絲球焊機(jī),在mini bar上鍵合金絲引線,金絲直徑50微米。
一種高功率半導(dǎo)體激光器封裝模塊,包括mini bar條,封裝mini bar條的金剛石熱沉,封裝金剛石熱沉的OFC無氧銅散熱底座,鍵合在mini bar條的金絲引線。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明設(shè)計了一種高功率半導(dǎo)體激光器封裝模塊及封裝方法,通過使用高熱導(dǎo)率金剛石熱沉材料,提升高功率半導(dǎo)體激光器散熱效率,降低半導(dǎo)體激光器工作溫度的高效封裝,可以顯著提高器件工作的壽命和可靠性。
附圖說明
圖1為高功率半導(dǎo)體激光器封裝模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為高功率半導(dǎo)體激光器封裝模塊的尺寸工程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明:
本發(fā)明提供了一種提升高功率半導(dǎo)體激光器散熱效率,降低半導(dǎo)體激光器工作溫度的高效封裝。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
高功率半導(dǎo)體激光器封裝模塊的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示,使用表面金屬化的高熱導(dǎo)率金剛石熱沉,其熱導(dǎo)率可以達(dá)到1800W/m·K,并且表面蒸鍍5μm的Au80Sn20焊料,利用貼片封裝技術(shù),把mini bar條封裝到金剛石熱沉上,然后再把金剛石熱沉高溫加熱焊接到預(yù)鍍好In焊料的OFC無氧銅作為散熱底座上,最后在mini bar上鍵合金絲電極。
一種高功率半導(dǎo)體激光器封裝方法,依次包括以下步驟:
A、利用貼片封裝技術(shù)把mini bar條封裝到金剛石熱沉上;
貼裝精度5um以內(nèi),貼片溫度360℃,高溫持續(xù)時間5分鐘。
B、把金剛石熱沉封裝到OFC無氧銅散熱底座上;
加熱溫度170℃,高溫持續(xù)時間5分鐘。
C、鍵合金絲引線。
利用金絲球焊機(jī),在mini bar上鍵合金絲引線,金絲直徑50微米。
一種高功率半導(dǎo)體激光器封裝模塊,包括mini bar條,封裝mini bar條的金剛石熱沉,封裝金剛石熱沉的OFC無氧銅散熱底座,鍵合在mini bar條的金絲引線。
高功率半導(dǎo)體激光器封裝模塊的尺寸工程圖如圖2所示:
1、mini bar芯片尺寸5mm x 4mm x 0.2mm(長寬厚);
2、金剛石熱沉尺寸15mm x 8.9mm x0.4mm;
3、OFC無氧銅熱沉尺寸20mm x 15mm x 8.66mm。
本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)是:利用金剛石熱沉高的傳導(dǎo)效率的特點(diǎn),有效的把激光器芯片所產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去,提高器件工作的可靠性和壽命。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式,但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制,其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。