【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体光电器件领域，尤其涉及一种半导体激光器封装模组。
技术介绍
1、激光器广泛应用于激光显示、激光电视、激光投影仪、通讯、医疗、武器、制导、测距、光谱分析、切割、精密焊接、高密度光存储等领域。激光器的各类很多，分类方式也多样，主要有固体、气体、液体、半导体和染料等类型激光器；与其他类型激光器相比，全固态半导体紫外激光器具有体积小、效率高、重量轻、稳定性好、寿命长、结构简单紧凑、小型化等优点。
2、激光器与氮化物半导体发光二极管存在较大的区别：
3、1)激光是由载流子发生受激辐射产生，光谱半高宽较小，亮度很高，单颗激光器输出功率可在w级，而氮化物半导体发光二极管则是自发辐射，单颗发光二极管的输出功率在mw级；
4、2)激光器的使用电流密度达ka/cm2，比氮化物发光二极管高2个数量级以上，从而引起更强的电子泄漏、更严重的俄歇复合、极化效应更强、电子空穴不匹配更严重，导致更严重的效率衰减droop效应；
5、3)发光二极管自发跃迁辐射，无外界作用，从高能级跃迁到低能级的非相干光，而激光器为受激跃迁辐射，感应光子能量应等于电子跃迁的能级之差，产生光子与感应光子的全同相干光；
6、4)原理不同：发光二极管为在外界电压作用下，电子空穴跃迁到有源层或p-n结产生辐射复合发光，而激光器需要激射条件满足才可激射，必须满足有源区载流子反转分布，受激辐射光在谐振腔内来回振荡，在增益介质中的传播使光放大，满足阈值条件使增益大于损耗，并最终输出激光。
7、氮化物半导体紫
技术实现思路
1、为解决上述技术问题之一，本专利技术提供了一种半导体激光器封装模组。
2、本专利技术实施例提供了一种半导体激光器封装模组，所述半导体激光器封装模组包括管脚、管座、管舌和热沉，所述管脚固定在所述管座的下表面，所述管舌固定在所述管座的上表面，所述热沉设置在所述管舌的侧面，所述热沉的侧面设置有半导体激光器，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器均具有导热系数和热阻系数特性，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器之间具有导热系数梯度和热阻系数梯度。
3、优选地，所述管座的导热系数为a，管舌的导热系数为b，热沉的导热系数为c，半导体激光器的导热系数为d，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器之间的导热系数梯度为：d≤a≤b≤c或d≤a≤c≤b或a≤d≤b≤c或a≤d≤c≤b。
4、优选地，所述管座的导热系数为50w/(m·k)至500w/(m·k)，管舌的导热系数为100w/(m·k)至600w/(m·k)，热沉的导热系数为130w/(m·k)至5000w/(m·k)，半导体激光器的导热系数为20w/(m·k)至300w/(m·k)。
5、优选地，所述管座的热阻系数为e，管舌的热阻系数为f，热沉的热阻系数为g，半导体激光器的热阻系数为h，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器之间的热阻系数梯度为：g≤f≤e≤h或g≤f≤h≤e或f≤g≤e≤h或f≤g≤h≤e。
6、优选地，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器均具有相对介电常数、高频介电常数和热膨胀系数特性，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器之间具有相对介电常数梯度、高频介电常数梯度和热膨胀系数梯度。
7、优选地，所述管座的相对介电常数为j，管舌的相对介电常数为k，热沉的相对介电常数为m，半导体激光器的相对介电常数为n，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器之间的相对介电常数梯度为：k≤j≤m≤n或j≤k≤m≤n或k≤j≤n≤m或j≤k≤n≤m。
8、优选地，所述管座的高频介电常数为p，管舌的高频介电常数为q，热沉的高频介电常数为r，半导体激光器的高频介电常数为s，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器之间的高频介电常数梯度为：q≤p≤r≤s或p≤q≤r≤s或q≤p≤s≤r或p≤q≤s≤r。
9、优选地，所述管座的热膨胀系数为t，管舌的热膨胀系数为u，热沉的热膨胀系数为v，半导体激光器的热膨胀系数为w，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器之间的热膨胀系数梯度为：v≤w≤t≤u。
10、优选地，所述管座的热膨胀系数为5*10-6/k至15*10-6/k，管舌的热膨胀系数为8*10-6/k至20*10-6/k，热沉的热膨胀系数为0.5*10-6/k至8*10-6/k，半导体激光器的热膨胀系数为1.5*10-6/k至15*10-6/k。
11、优选地，所述半导体激光器封装模组还包括帽壳和齐纳管，所述帽壳罩设在所述管舌、热沉和半导体激光器的顶部并与所述管座连接，所述齐纳管设置在热沉的侧面；
12、所述半导体激光器为氮化镓基激光器、砷化镓基激光器、铟磷基激光器、氮化铝基激光器或ingan基激光器中的任意一种，所述半导体激光器波长涵盖200nm至3000nm。
13、优选地，所述管舌、管座和帽壳为cu、al、ag、au、铬、镍、c、不锈钢、cuw、beo、可伐、fe、cu/fe复合材料、cu/al复合材料、铁包铜的任意一种或任意组合；
14、所述热沉为sic、aln、金刚石、si、cuw、tiw、cu、beo、gan、gaas、inp的任意一种或任意组合。
15、本专利技术的有益效果如下：本专利技术通过设计半导体激光器封装模组的导热系数梯度和热阻系数梯度，形成均匀的导热通道，减少降低瓶颈点，形成提升封装模组系统的导热均匀性，提升散热性能和热传导效率，减少激光器的热量积蓄和结温上升，降低激光器芯片有源层的温度和温升速率，改善激光器波长红移、功率下降、阈值电流变大等问题，使激光器的1万小时老化光衰从20～60％下降至2～20％。
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1.一种半导体激光器封装模组，其特征在于，所述半导体激光器封装模组包括管脚、管座、管舌和热沉，所述管脚固定在所述管座的下表面，所述管舌固定在所述管座的上表面，所述热沉设置在所述管舌的侧面，所述热沉的侧面设置有半导体激光器，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器均具有导热系数和热阻系数特性，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器之间具有导热系数梯度和热阻系数梯度。
2.根据权利要求1所述的半导体激光器封装模组，其特征在于，所述管座的导热系数为a，管舌的导热系数为b，热沉的导热系数为c，半导体激光器的导热系数为d，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器之间的导热系数梯度为：d≤a≤b≤c或d≤a≤c≤b或a≤d≤b≤c或a≤d≤c≤b。
3.根据权利要求1或2所述的半导体激光器封装模组，其特征在于，所述管座的导热系数为50W/(m·K)至500W/(m·K)，管舌的导热系数为100W/(m·K)至600W/(m·K)，热沉的导热系数为130W/(m·K)至5000W/(m·K)，半导体激光器的导热系数为20W/(m·K)至300W/(m·K)。
4.根据权利要
5.根据权利要求1所述的半导体激光器封装模组，其特征在于，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器均具有相对介电常数、高频介电常数和热膨胀系数特性，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器之间具有相对介电常数梯度、高频介电常数梯度和热膨胀系数梯度。
6.根据权利要求5所述的半导体激光器封装模组，其特征在于，所述管座的相对介电常数为j，管舌的相对介电常数为k，热沉的相对介电常数为m，半导体激光器的相对介电常数为n，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器之间的相对介电常数梯度为：k≤j≤m≤n或j≤k≤m≤n或k≤j≤n≤m或j≤k≤n≤m。
7.根据权利要求5所述的半导体激光器封装模组，其特征在于，所述管座的高频介电常数为p，管舌的高频介电常数为q，热沉的高频介电常数为r，半导体激光器的高频介电常数为s，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器之间的高频介电常数梯度为：q≤p≤r≤s或p≤q≤r≤s或q≤p≤s≤r或p≤q≤s≤r。
8.根据权利要求5所述的半导体激光器封装模组，其特征在于，所述管座的热膨胀系数为t，管舌的热膨胀系数为u，热沉的热膨胀系数为v，半导体激光器的热膨胀系数为w，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器之间的热膨胀系数梯度为：v≤w≤t≤u。
9.根据权利要求8所述的半导体激光器封装模组，其特征在于，所述管座的热膨胀系数为5*10-6/K至15*10-6/K，管舌的热膨胀系数为8*10-6/K至20*10-6/K，热沉的热膨胀系数为0.5*10-6/K至8*10-6/K，半导体激光器的热膨胀系数为1.5*10-6/K至15*10-6/K。
10.根据权利要求1所述的半导体激光器封装模组，其特征在于，所述半导体激光器封装模组还包括帽壳和齐纳管，所述帽壳罩设在所述管舌、热沉和半导体激光器的顶部并与所述管座连接，所述齐纳管设置在热沉的侧面；
...【技术特征摘要】
1.一种半导体激光器封装模组，其特征在于，所述半导体激光器封装模组包括管脚、管座、管舌和热沉，所述管脚固定在所述管座的下表面，所述管舌固定在所述管座的上表面，所述热沉设置在所述管舌的侧面，所述热沉的侧面设置有半导体激光器，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器均具有导热系数和热阻系数特性，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器之间具有导热系数梯度和热阻系数梯度。
2.根据权利要求1所述的半导体激光器封装模组，其特征在于，所述管座的导热系数为a，管舌的导热系数为b，热沉的导热系数为c，半导体激光器的导热系数为d，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器之间的导热系数梯度为：d≤a≤b≤c或d≤a≤c≤b或a≤d≤b≤c或a≤d≤c≤b。
3.根据权利要求1或2所述的半导体激光器封装模组，其特征在于，所述管座的导热系数为50w/(m·k)至500w/(m·k)，管舌的导热系数为100w/(m·k)至600w/(m·k)，热沉的导热系数为130w/(m·k)至5000w/(m·k)，半导体激光器的导热系数为20w/(m·k)至300w/(m·k)。
4.根据权利要求1所述的半导体激光器封装模组，其特征在于，所述管座的热阻系数为e，管舌的热阻系数为f，热沉的热阻系数为g，半导体激光器的热阻系数为h，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器之间的热阻系数梯度为：g≤f≤e≤h或g≤f≤h≤e或f≤g≤e≤h或f≤g≤h≤e。
5.根据权利要求1所述的半导体激光器封装模组，其特征在于，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器均具有相对介电常数、高频介电常数和热膨胀系数特性，所述管座、管舌、热沉和半导体激光器...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑锦坚，李水清，张江勇，陈婉君，蔡鑫，李晓琴，王星河，
申请(专利权)人：安徽格恩半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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