半导体激光装置制造方法及图纸

半导体激光装置(100)具备：设有冷媒的流路(66)的散热块(60)；和第1以及第2半导体激光模块(10、20)。散热块(60)具有：形成有槽部(65)的下部散热块(61)；在槽部(65)的上侧具有开口(62a、62b)且配设于下部散热块(61)的绝缘密封件(62)；和覆盖开口(62a、62b)的第1以及第2上部散热块(63a、63b)。第1半导体激光模块(10)在将正极侧设为下的情况下与第1上部散热块(63a)的上表面相接而配设，第2半导体激光模块(20)在将负极侧设为下的情况下与第2上部散热块(63b)的上表面相接而配设。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体激光装置
本专利技术涉及半导体激光装置，特别涉及具有在内部形成有流过冷媒的流路的散热块的半导体激光装置。
技术介绍
近年来，利用激光的金属加工的需要在提高，要求激光装置的高输出化，利用光-电变换效率高的半导体激光元件的半导体激光装置受到关注。但是，伴随半导体激光装置的高输出化，流过半导体激光元件的电流量变大，半导体激光元件的温度因焦耳热而上升，有可能会引起性能降低、元件劣化、故障等。因此，过去，提出有如下结构的半导体激光装置：将半导体激光元件以及基台(submount)从上下用电极块夹入，经由电极块将半导体激光元件中产生的热排出。在专利文献1中公开了如下结构：通过将螺丝紧固在设于各个构件的螺丝孔，来将配设有半导体激光元件以及基台的第1电极块和从上方覆盖半导体激光元件以及基台而设的第2电极块一体化。另外，提出有如下结构：在配设半导体激光元件和基台的散热片内设置用于流过冷却水的流路，来冷却半导体激光元件(例如参考专利文献2、3)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2016/103536号专利文献2：JP特开2008-172141号公报专利文献3：JP特许第3951919号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在专利文献2、3公开的现有的结构中，在内部流过冷却水的散热片与半导体激光元件之间，需要设置用于将两者电绝缘的包含树脂、陶瓷等绝缘性材料的绝缘部。但是，绝缘性材料一般热传导率低，会由于设置上述的绝缘部而使半导体激光元件中产生的热的排出效率降低。这成为妨碍半导体激光装置的高输出化的主要原因。本专利技术鉴于相关点而提出，其目的在于，在将半导体激光元件配设于具有在内部流过冷媒的流路的散热块的半导体激光装置中，提供具有高冷却效率的半导体激光装置。用于解决课题的手段为了达成上述的目的，本专利技术所涉及的半导体激光装置至少具备：在内部设有流过冷媒的流路的散热块；和配设于所述散热块的第1以及第2半导体激光模块，所述散热块具有：下部散热块，形成有构成所述流路的槽部；绝缘密封件，与所述下部散热块的上表面相接而配设，在所述槽部的上侧具有开口；和上部散热块，以覆盖所述开口的方式与所述绝缘密封件的上表面相接而配置，且包含导电性材料，所述第1半导体激光模块在将正极侧设为下的情况下与所述上部散热块的上表面相接而配置，另一方面，所述第2半导体激光模块在将负极侧设为下的情况下与所述上部散热块的上表面相接而配设。根据该结构，由于能通过冷媒直接冷却位于绝缘密封件的开口的上方的上部散热块，因此通过将与上部散热块的上表面相接而配设的第1以及第2半导体激光模块中产生的热经由冷媒迅速地排出到半导体激光装置的外部，能提高半导体激光模块的冷却效率。另外，能增加流过半导体激光元件的电流量，能使半导体激光装置高输出化。专利技术效果根据本专利技术的半导体激光装置，能提高半导体激光模块的冷却效率。另外，可谋求半导体激光装置的高输出化。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的半导体激光装置的结构的立体图。图2是表示半导体激光装置的前方侧面的示意图。图3是散热块的分解立体图。图4A是表示半导体激光模块的结构的立体图。图4B是图4A所示的半导体激光模块的分解立体图。图5A是表示变形例1所涉及的半导体激光装置的前方侧面的示意图。图5B是表示变形例1所涉及的其他半导体激光装置的前方侧面的示意图。图6A是表示用于比较的半导体激光装置的前方侧面的示意图。图6B是表示变形例2所涉及的半导体激光装置的前方侧面的示意图。图7是表示本专利技术的实施方式2所涉及的半导体激光装置的结构的分解立体图。图8是表示半导体激光装置的前方侧面的示意图。图9是其他散热块的分解立体图。具体实施方式以下基于附图来详细说明本专利技术的实施方式。以下的优选实施方式的说明本质上只是例示，本专利技术的意图完全不在于限制其应用物或其用途。(实施方式1)[半导体激光装置及其构成部件的结构]图1表示本实施方式所涉及的半导体激光装置的立体图，图2表示前方侧面的示意图。另外，在图2中，半导体激光装置100以及各部的结构作为示意图而例示地示出。因此，在图2中，各部的形状、位置、配置关系、尺寸与实际的关系并不相同。另外，为了说明方便，在图2中，省略了第1～第4半导体激光模块10、20、30、40、散热块60、汇流条51～53的细节部分的图示。另外，模块固定螺丝90、端子固定螺丝91也省略了图示。另外，在以后的说明中，有时将图1、2的半导体激光装置100中的配设有散热块60一侧称作下侧或下，将其相反侧、即配设有第1～第4半导体激光模块10、20、30、40的一侧称作上侧或上。另外，有时将设有散热块60的流入口66a以及排出口66b的一侧称作右侧或右，将其相反侧称作左侧或左。另外，在第1～第4半导体激光模块10、20、30、40中，有时将配设有半导体激光元件14、24、34、44的激光出射端面的一侧称作前侧或前，将其相反侧称作后侧或后。另外，图3表示散热块的分解立体图。图4A表示半导体激光模块的立体图，图4B表示图4A所示的半导体激光模块的分解立体图。另外，为了说明方便，在图4A、4B中仅示出第1半导体激光模块10。如图1所示那样，半导体激光装置100具有散热块60、第1～第4半导体激光模块10、20、30、40和汇流条51～53。如图3所示那样，散热块60具有下部散热块61、绝缘密封件62和第1以及第2上部散热块63a、63b，下部散热块61、绝缘密封件62以及绝缘密封件62和第1以及第2上部散热块63a、63b分别通过具有给定的耐热性的粘接剂而接合。其中，这些构件的接合方法并不特别限定于此，例如，也可以在下部散热块61、绝缘密封件62和第1以及第2上部散热块63a、63b的四角分别设置螺丝孔(未图示)，用螺丝等(未图示)将这些构件相互紧固。在该情况下，为了谋求第1以及第2上部散热块63a、63b与下部散热块61的绝缘，优选将各个螺丝孔的内面用绝缘性材料进行涂层，或者使用包含绝缘材料的螺丝或用绝缘性材料被覆的螺丝将各构件相互紧固。另外，在散热块60的内部设置顶视观察下U字形状的流路66。冷媒的流入口66a设于散热块60的右侧面且前侧，排出口66b在散热块60的右侧面且流入口的后侧与流入口66a空开给定的间隔而设。从外部供给的冷媒从流入口66a流入，通过流路内后从排出口66b排出到外部。另外，在本实施方式中，作为冷媒而使用将电阻率调整到给定值以上的冷却水，优选将冷却水的电阻率管理成抑制从第1以及第2上部散热块63a、63b经由冷媒发生漏电。下部散热块61例如是包含铜或铜-铝合金、或者铜与铝的层叠体等的金属制的构件，在上表面形成有构成流路66的槽部65。另外，槽部65以外的上表面是平坦面。绝缘密封件62包含具有给定的绝缘性的材料，例如包含绝缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体激光装置，至少具备：/n在内部设有流过冷媒的流路的散热块；和/n配设于所述散热块的第1以及第2半导体激光模块，/n所述散热块具有：/n下部散热块，形成有构成所述流路的槽部；/n绝缘密封件，与所述下部散热块的上表面相接而配设，在所述槽部的上侧具有开口；和/n上部散热块，以覆盖所述开口的方式与所述绝缘密封件的上表面相接而配设，且包含导电性材料，/n所述第1半导体激光模块在将正极侧设为下的情况下与所述上部散热块的上表面相接而配设，另一方面，所述第2半导体激光模块在将负极侧设为下的情况下与所述上部散热块的上表面相接而配设。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180521 JP 2018-0973771.一种半导体激光装置，至少具备：
在内部设有流过冷媒的流路的散热块；和
配设于所述散热块的第1以及第2半导体激光模块，
所述散热块具有：
下部散热块，形成有构成所述流路的槽部；
绝缘密封件，与所述下部散热块的上表面相接而配设，在所述槽部的上侧具有开口；和
上部散热块，以覆盖所述开口的方式与所述绝缘密封件的上表面相接而配设，且包含导电性材料，
所述第1半导体激光模块在将正极侧设为下的情况下与所述上部散热块的上表面相接而配设，另一方面，所述第2半导体激光模块在将负极侧设为下的情况下与所述上部散热块的上表面相接而配设。


2.根据权利要求1所述的半导体激光装置，其中，
所述第1以及第2半导体激光模块分别具有：
下部电极块；
基台，与所述下部电极块电连接；
半导体激光元件，配设于所述基台且与所述基台以及所述下部电极块电连接；和
上部电极块，与所述下部电极块夹持所述基台以及所述半导体激光元件而设，且与所述半导体激光元件电连接，另一方面，通过绝缘层与所述下部电极块电绝缘，
所述第1以及第2半导体激光模块的下部电极块分别与所述上部散热块的上表面相接而配设。


3.根据权利要求2所述的半导体激光装置，其中，
与所述第1以及第2半导体激光模块的上部电极块的上表面相接而配设其他散热块。


4.根据权利要求3所述的半导体激光装置，其中，
所述其他散热块包含：
下部散热块，形成有构成流过冷媒的流路的槽部；
绝缘密封件，与所述下部散热块的上表面相接而配设，并且在所述槽部的上侧具有开口；和
上部散热块，以覆盖所述开口的方式与所述绝缘密封件的上表面相接而配设，
所述其他散热块使所述上部散热块的上表面与所述第1以及第2半导体激光模块的上部电极块的上表面相接而配设。


5.根据权利要求2～4中任一项所述的半导体激光装置，其中，
所述第1半导体激光模块的上部电极块和所述第2半导体激光模块的上部电极块的外形在顶视观察下相同，
所述第1半导体激光模块的上部电极块和所述第2半导体激光模块的下部电极块的外形在顶视观察下相同。


6.根据权利要求5所述的半导体激光装置，其中，
所述第1以及第2半导体激光模块中的上部电极块和下部电极块的外形在顶视观察下分别相同。


7.根据权利要求2～6中任一项所述的半导体激光装置，其中，
在所述第1半导体激光模块的下部电极块形成收容所述基台以及所述半导体激光元件的凹部，
在所述第2半导体激光模块的上部电极块形成收容所述基台以及所述半导体激光元件的凹部。


8.根据权利要求2所述的半导体激光装置，其中，
所述半导体激光装置还具备：
配设于所述散热块的第3以及第4半导体激光模块，
所述散热块至少具有：
所述下部散热块；
绝缘密封件，与所述下部散热块的上表面相接而配设，并且在所述槽部的上侧具有相互空开间隔而形成的至少2个开口；
第1以及第2上部散热块，以分别覆盖2个所述开口的方式与所述绝缘密封件的上表面相接并且相互空开间隔而配设，
所述第1以...

【专利技术属性】
技术研发人员：大森弘治，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP