RU2544875C2

RU2544875C2 - Diode laser array and method of producing same

Info

Publication number: RU2544875C2
Application number: RU2013134619/28A
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Миловидов; Евгений Викторович Смирнов; Алексей Васильевич Фомин
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2015-03-20
Also published as: RU2013134619A

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: light-emitting diode (LED) array comprises a heat-conducting base with a thick-film metal coating in the form of discrete contact elements placed on opposite sides of the base, and current-conducting elements arranged symmetrically on opposite sides of the base. Heatsinks on which diode laser lines are placed are mounted on the discrete contact elements. Electrical leads of the array are in the form of shunting rods of the diode laser lines.

EFFECT: reduced thermal resistance of the structure and higher maximum output power.

5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к оптоэлектронике, к полупроводниковым устройствам со стимулированным излучением (лазерам), а именно к решеткам лазеров с лучеиспускающей поверхностью, и может быть использовано как в качестве самостоятельного источника излучения, так и для накачки твердотельных лазеров.The invention relates to optoelectronics, to semiconductor devices with stimulated radiation (lasers), and in particular to laser arrays with a radiating surface, and can be used both as an independent radiation source and for pumping solid-state lasers.

Известен источник лазерного излучения, состоящий из последовательности линеек лазерных диодов, устанавливаемых в канавки единого керамического основания, и способ изготовления данного устройства, включающий обработку поверхности керамического теплопроводящего основания, формирование канавок и нанесение в них слоя припоя (см. патенты US №5040187 от 03.06.1990 г. и №5284790 от 30.06.1992 г. МПК H01S 3/19).A known source of laser radiation, consisting of a sequence of lines of laser diodes installed in the grooves of a single ceramic base, and a method of manufacturing this device, including surface treatment of a ceramic heat-conducting base, forming grooves and applying a layer of solder (see US patent No. 5040187 dated 03.06. 1990 and No. 5284790 dated June 30, 1992 IPC H01S 3/19).

К недостаткам данного устройства и способа его изготовления относятся высокие механические напряжения конструкции, низкая точность ориентирования линеек лазерных диодов (в процессе укладки они могут смещаться в канавках), сложность изготовления равномерного слоя припоя на поверхности керамики, особенно в канавках, сложность изготовления профилированной керамики с микронной точностью.The disadvantages of this device and its manufacturing method include high mechanical stresses of the structure, low accuracy of orientation of the lines of laser diodes (during installation they can be shifted in the grooves), the difficulty of manufacturing a uniform layer of solder on the ceramic surface, especially in the grooves, the difficulty of manufacturing profiled ceramic with micron accuracy.

Известно устройство и способ его изготовления из патента РФ №2396654, опубл. 10.08.2008 г., МПК H01S 5/00, под названием «Решетка лазерных диодов и способ ее изготовления», которое содержит: основание из теплопроводящего материала, например меди, с расположенными на основании теплопроводящим диэлектриком и электропроводящими монтажными пластинами с припаянными линейками лазерных диодов. Установку монтажных пластин с линейками лазерных диодов осуществляют приклеиванием на теплопроводящий диэлектрик, после чего осуществляют распайку электрического соединения отрицательного вывода каждой предыдущей линейки лазерных диодов с положительным выводом последующей линейки лазерных диодов.A device and method for its manufacture from the patent of the Russian Federation No. 2396654, publ. 08/10/2008, IPC H01S 5/00, under the name "Laser Diode Array and Method for its Manufacture", which contains: a base of heat-conducting material, such as copper, with a heat-conducting dielectric and electrically conductive mounting plates located on the base with soldered laser diode arrays . Installation plates with laser diode arrays are installed by gluing to a heat-conducting dielectric, after which the electrical connection of the negative output of each previous line of laser diodes with a positive output of the subsequent line of laser diodes is carried out.

К недостаткам данных технических решений можно отнести: значительное количество последовательных операций приклеивания монтажных пластин с линейками лазерных диодов и распайки электрических выводов смежных линеек лазерных диодов, что усложняет технологию изготовления; использование клея для фиксации монтажных пластин с линейками лазерных диодов на теплопроводящую основу увеличивает тепловое сопротивление конструкции и снижает точность взаимного расположения линеек лазерных диодов.The disadvantages of these technical solutions include: a significant number of sequential operations of gluing mounting plates with lines of laser diodes and desoldering of electrical leads of adjacent lines of laser diodes, which complicates the manufacturing technology; the use of glue to fix the mounting plates with the lines of laser diodes on a heat-conducting base increases the thermal resistance of the structure and reduces the accuracy of the mutual arrangement of the lines of laser diodes.

Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является устройство и способ изготовления данного устройства, описанные в патенте США №6700913 от 29.05.2001 г., МПК H01S 5/00, под названием «Матрица полупроводниковых лазерных диодов». Матрица лазерных диодов состоит из теплопроводящего основания, электрических выводов и модулей, образованных линейками лазерных диодов, каждая из которых оборудована теплоотводом, выполненным в виде монтажной пластины, расположенной со стороны положительного электрического контакта, последовательно соединенных между собой через электропроводящие прокладки в виде золотой фольги и установленных на основание. Способ изготовления известного устройства включает изготовление теплопроводящего основания, установку модулей, установку электропроводящих прокладок, фиксацию всей сборки в парогазовой среде.The closest and selected as a prototype is the device and method of manufacturing this device described in US patent No. 6700913 from 05.29.2001, IPC H01S 5/00, under the name "Matrix of semiconductor laser diodes." The matrix of laser diodes consists of a heat-conducting base, electrical leads and modules formed by lines of laser diodes, each of which is equipped with a heat sink made in the form of a mounting plate located on the side of the positive electrical contact, connected in series through electrically conductive gaskets in the form of a gold foil and installed on the ground. A method of manufacturing a known device includes the manufacture of a heat-conducting base, installation of modules, installation of electrically conductive gaskets, fixing the entire assembly in a gas-vapor environment.

К недостаткам данных технических решений можно отнести сложность технологии изготовления за счет применения фольги припоя, дополнительных операций позиционирования и фиксации (приварки) фольги на монтажных пластинах и изоляторе; формирование электрических выводов матрицы лазерных диодов требует наличия массивного металлического основания и дополнительных изоляторов, что в свою очередь увеличивает габариты устройства; использование фольги припоя приводит к низкой надежности устройства вследствие высокой вероятности натекания припоя на зеркала линеек лазерных диодов или шунтирования смежных линеек лазерных диодов; применение гибких прокладок из золотой фольги в конструкции значительно удорожает стоимость устройства.The disadvantages of these technical solutions include the complexity of the manufacturing technology through the use of solder foil, additional positioning and fixing (welding) of the foil on the mounting plates and insulator; the formation of the electrical terminals of the matrix of laser diodes requires a massive metal base and additional insulators, which in turn increases the dimensions of the device; the use of solder foil leads to low reliability of the device due to the high probability of leakage of solder on the mirrors of the lines of laser diodes or bypassing adjacent lines of laser diodes; the use of flexible gaskets made of gold foil in the design significantly increases the cost of the device.

Задачей заявляемого изобретения является создание устройства, обеспечивающего повышение надежности функционирования матрицы лазерных диодов, увеличение количества годных изделий (повышение качества матриц лазерных диодов), упрощение конструкции, увеличение выходной мощности излучения и уменьшение весогабаритных характеристик матрицы лазерных диодов.The objective of the invention is to provide a device that improves the reliability of the matrix of laser diodes, increases the number of suitable products (improves the quality of the matrices of laser diodes), simplifies the design, increases the output radiation power and reduces the overall dimensions of the matrix of laser diodes.

Технический результат, который позволяет решить поставленную задачу, заключается в отсутствии в конструкции клеевых и механических соединений, что привело к минимизации теплового сопротивления конструкции и позволило увеличить предельную выходную мощность излучения при обеспечении высокой точности взаимного размещения линеек лазерных диодов. Кроме того, при изготовлении матрицы лазерных диодов удалось минимизировать количество технологических операций и конструктивных элементов, а применение в качестве основания матрицы лазерных диодов только одной керамической пластины с толстопленочной металлизацией, обеспечившей жесткость конструкции и формирование компактных электрических выводов матрицы лазерных диодов, позволило уменьшить весогабаритные характеристики устройства и обеспечить эффективное объединение матрицы лазерных диодов в системы накачки твердотельных лазеров.The technical result that allows us to solve the problem lies in the absence of adhesive and mechanical joints in the structure, which minimized the thermal resistance of the structure and allowed to increase the ultimate output radiation power while ensuring high accuracy of the mutual placement of the lines of laser diodes. In addition, in the manufacture of the matrix of laser diodes it was possible to minimize the number of technological operations and structural elements, and the use of only a ceramic plate with thick-film metallization as the base of the matrix of laser diodes, which ensured structural rigidity and the formation of compact electrical terminals of the matrix of laser diodes, allowed to reduce the weight and size characteristics of the device and ensure efficient integration of the matrix of laser diodes into the pump systems of solid state jers.

Это достигается тем, что в матрице лазерных диодов, состоящей из теплопроводящего основания, электрических выводов, линеек лазерных диодов, теплоотводов, выполненных в виде монтажных пластин, расположенных со стороны положительного электрического контакта линеек лазерных диодов, которые последовательно соединены между собой через электропроводящие прокладки, и установленных на основание, согласно изобретению основание выполнено из диэлектрического материала и снабжено двухсторонней толстопленочной металлизацией, выполненной в виде последовательно расположенных дискретных контактных элементов, установленных на противоположных сторонах основания, и пары токоподводящих элементов, расположенных симметрично на противоположных сторонах основания, а каждая линейка лазерных диодов смонтирована на теплоотвод, с образованием самостоятельного модуля, при этом каждый модуль установлен на дискретный контактный элемент верхнего слоя металлизации основания, за исключением двух крайних, которые размещены на токоподводящих элементах, при этом электрические выводы выполнены в виде шунтирующих стержней, установленных в сквозные отверстия основания и соединяющих токоподводящие элементы основания.This is achieved by the fact that in the matrix of laser diodes, consisting of a heat-conducting base, electrical leads, lines of laser diodes, heat sinks, made in the form of mounting plates located on the side of the positive electrical contact of the lines of laser diodes, which are connected in series through electrically conductive gaskets, and mounted on a base, according to the invention, the base is made of dielectric material and equipped with double-sided thick-film metallization made in e sequentially located discrete contact elements mounted on opposite sides of the base, and a pair of current-carrying elements symmetrically located on opposite sides of the base, and each line of laser diodes is mounted on a heat sink, with the formation of an independent module, with each module mounted on a discrete contact element of the upper layer metallization of the base, with the exception of two extreme ones, which are placed on the current-carrying elements, while the electrical leads enes as shunt bars installed in the base through-hole and connecting the base current supply elements.

А также это достигается тем, что в способе изготовления матрицы лазерных диодов, включающем изготовление теплопроводящего основания, установку электропроводящих прокладок, линеек лазерных диодов, монтажных пластин, фиксацию всей сборки в парогазовой среде, согласно изобретению основание изготавливают из диэлектрического материала, наносят на верхнюю и нижнюю поверхности основания толстопленочную металлизацию, включающую в себя формирование дискретных контактных элементов, выполняют сквозные отверстия в основании и устанавливают в них электропроводящие шунтирующие стержни, формируют тем самым пару электрических выводов, осуществляют сборку модулей лазерных диодов фиксацией положительного контакта линейки лазерных диодов на монтажную пластину, после чего выполняют последовательное электрическое соединение всех смежных модулей лазерных диодов посредством фиксации отрицательных контактов линеек лазерных диодов с монтажными пластинами смежных модулей через электропроводящие прокладки, имеющих на всех гранях фиксатор в виде тонкопленочного покрытия, при этом одновременно и однооперационно осуществляют фиксацию всех модулей лазерных диодов между собой и на верхнем слое металлизации основания.And this is also achieved by the fact that in the method of manufacturing a matrix of laser diodes, including the manufacture of a heat-conducting base, installation of electrically conductive gaskets, lines of laser diodes, mounting plates, fixing the entire assembly in a vapor-gas medium, according to the invention, the base is made of dielectric material, applied to the upper and lower the surface of the base thick film metallization, which includes the formation of discrete contact elements, perform through holes in the base and set in electrically conductive shunt rods, thereby forming a pair of electrical leads, assembling the laser diode modules by fixing the positive contact of the laser diode line to the mounting plate, and then making a series electrical connection of all adjacent laser diode modules by fixing the negative contacts of the laser diode lines to the mounting plates of adjacent modules through electrically conductive gaskets having a retainer in the form of a thin-film coating on all faces, while at the same time, they fix all the laser diode modules together and on the upper metallization layer of the base.

Кроме того, в способе изготовления матрицы лазерных диодов основание выполняют из керамики AIN.In addition, in the method of manufacturing a matrix of laser diodes, the base is made of AIN ceramics.

Кроме того, в способе изготовления матрицы лазерных диодов формирование дискретных контактных элементов выполняют путем жидкостного травления.In addition, in the method of manufacturing a matrix of laser diodes, the formation of discrete contact elements is performed by liquid etching.

Кроме того, в способе изготовления матрицы лазерных диодов фиксацию и сборку модулей лазерных диодов осуществляют пайкой.In addition, in the method of manufacturing a matrix of laser diodes, the fixing and assembly of the laser diode modules is carried out by soldering.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».The presence in the claimed invention features that distinguish it from the prototype, allows us to consider it appropriate to the condition of "novelty."

Новые признаки устройства (основание выполнено из диэлектрического материала и снабжено двухсторонней толстопленочной металлизацией, выполненной в виде последовательно расположенных дискретных контактных элементов, установленных на противоположных сторонах основания, и пары токоподводящих элементов, расположенных симметрично на противоположных сторонах основания, а каждая линейка лазерных диодов смонтирована на теплоотвод, с образованием самостоятельного модуля, при этом каждый модуль установлен на дискретный контактный элемент верхнего слоя металлизации основания, за исключением двух крайних, которые размещены на токоподводящих элементах, при этом электрические выводы выполнены в виде шунтирующих стержней, установленных в сквозные отверстия основания и соединяющих токоподводящие элементы основания) и способа изготовления матрицы лазерных диодов (основание изготавливают из диэлектрического материала, наносят на верхнюю и нижнюю поверхности основания толстопленочную металлизацию, включающую в себя формирование дискретных контактных элементов, выполняют сквозные отверстия в основании и устанавливают в них электропроводящие шунтирующие стержни, формируют тем самым пару электрических выводов, осуществляют сборку модулей фиксацией положительного контакта линейки лазерных диодов на монтажную пластину, после чего выполняют последовательное электрическое соединение всех смежных модулей посредством фиксации отрицательных контактов линеек лазерных диодов с монтажными пластинами смежных модулей через электропроводящие прокладки, имеющих на всех гранях фиксатор в виде тонкопленочного покрытия, при этом одновременно и однооперационно осуществляют фиксацию всех модулей на верхнем слое металлизации основания) не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».New features of the device (the base is made of dielectric material and equipped with double-sided thick-film metallization made in the form of sequentially located discrete contact elements mounted on opposite sides of the base, and a pair of current-conducting elements located symmetrically on opposite sides of the base, and each line of laser diodes is mounted on a heat sink , with the formation of an independent module, with each module mounted on a discrete contact element t of the upper layer of metallization of the base, with the exception of the two extreme ones, which are placed on the current-carrying elements, while the electrical leads are made in the form of shunt rods installed in the through holes of the base and connecting the current-carrying elements of the base) and a method of manufacturing a matrix of laser diodes (the base is made of dielectric material are applied to the upper and lower surfaces of the base, thick-film metallization, including the formation of discrete contact elements, through holes in the base and install the conductive shunt rods in them, thereby form a pair of electrical leads, assemble the modules by fixing the positive contact of the line of laser diodes on the mounting plate, and then make a series electrical connection of all adjacent modules by fixing the negative contacts of the lines of laser diodes with mounting plates of adjacent modules through electrically conductive gaskets having a clamp in the form of a thin-film on all faces PTFE coating, at the same time and fixation is carried out single-purpose all modules in the upper layer of the base metallization) have been identified in the technical solutions similar purpose. On this basis, we can conclude that the claimed invention meets the condition of "inventive step".

Предлагаемое изобретение проиллюстрировано следующими чертежами.The invention is illustrated by the following drawings.

На фиг.1 приведен общий вид предлагаемого устройства.Figure 1 shows a General view of the proposed device.

На фиг.2 показаны основные элементы матрицы лазерных диодов.Figure 2 shows the main elements of the matrix of laser diodes.

На виде А приведена схема модуля лазерных диодов.Figure A shows a diagram of the module of laser diodes.

На чертежах введены следующие обозначения:The following notation is introduced in the drawings:

1 - основание;1 - base;

2 - дискретные контактные элементы верхнего слоя металлизации;2 - discrete contact elements of the upper metallization layer;

3 - токоподводящие элементы верхнего и нижнего слоев металлизации;3 - current-carrying elements of the upper and lower layers of metallization;

4 - шунтирующий стержень;4 - shunt rod;

5 - линейка лазерных диодов;5 - a line of laser diodes;

6 - монтажная пластина (теплоотвод);6 - mounting plate (heat sink);

7 - электропроводящая прокладка;7 - conductive gasket;

8 - дискретные контактные элементы нижнего слоя металлизации.8 - discrete contact elements of the lower metallization layer.

Матрица лазерных диодов (см. фиг.1, фиг.2) содержит основание 1 из диэлектрического теплопроводящего материала, например из AIN, с нанесенной толстопленочной металлизацией, выполненной в виде последовательно расположенных дискретных контактных элементов 2 - верхнего слоя металлизации (см. фиг.2) и 8 - нижнего слоя металлизации, например из меди, установленных на противоположных сторонах основания 1, и пары токоподводящих элементов 3, расположенных симметрично на противоположных сторонах основания 1; модули лазерных диодов, образованные линейками лазерных диодов 5 (см. вид А), с теплоотводом, выполненным в виде монтажной пластины 6; электрические выводы 4, выполненные в виде шунтирующих стержней, установленных в сквозные отверстия основания 1, соединяющие токоподводящие элементы 3 основания 1. Монтажная пластина 6 расположена со стороны положительного электрического контакта линейки лазерных диодов и выполнена из материала с высоким коэффициентом теплопроводности и коэффициентом термического линейного расширения (КТЛР), близким к таковому для материала линейки лазерных диодов 5 (арсенида галлия) - например псевдосплава медь-вольфрам. Модули лазерных диодов последовательно соединены между собой через электропроводящие прокладки 7 (см. фиг.2), при этом отрицательный контакт линейки лазерных диодов 5 припаян к электропроводящей прокладке 7, выполненной из материала с КТЛР, близким к таковому для материала линейки лазерного диода 5, например молибдена, который в свою очередь припаян противоположной гранью к смежной монтажной пластине 6. Монтажные пластины 6 соединены с дискретными контактными элементами 2 верхнего слоя металлизации основания 1, а пара монтажных пластин 6 крайних модулей лазерных диодов соединена с токоподводящими элементами 3 верхнего слоя металлизации основания 1, которые в свою очередь электрически соединены с помощью впаянных шунтирующих стержней 4 с токоподводящими элементами 3 металлизации на противоположной стороне основания 1. По окончании сборки матрицы лазерных диодов на всю конструкцию устанавливают защитную крышку (на рисунках не показано).The matrix of laser diodes (see figure 1, figure 2) contains a base 1 of a dielectric heat-conducting material, for example from AIN, with a thick-film metallization applied, made in the form of discrete contact elements 2 - the upper metallization layer (see figure 2 ) and 8 - the lower metallization layer, for example of copper, mounted on opposite sides of the base 1, and a pair of current-carrying elements 3, located symmetrically on opposite sides of the base 1; laser diode modules formed by laser diode lines 5 (see view A) with a heat sink made in the form of a mounting plate 6; electrical leads 4, made in the form of shunt rods installed in the through holes of the base 1, connecting the current-carrying elements 3 of the base 1. The mounting plate 6 is located on the side of the positive electrical contact of the line of laser diodes and is made of a material with a high thermal conductivity and thermal linear expansion coefficient ( CTRL), close to that for the material of the line of laser diodes 5 (gallium arsenide) - for example, a copper-tungsten pseudo-alloy. The laser diode modules are connected in series through electrically conductive spacers 7 (see FIG. 2), while the negative contact of the line of laser diodes 5 is soldered to an electrically conductive spacer 7 made of a material with a CTLR close to that for the material of the line of laser diode 5, for example molybdenum, which in turn is soldered by the opposite face to the adjacent mounting plate 6. Mounting plates 6 are connected to discrete contact elements 2 of the upper metallization layer of the base 1, and a pair of mounting plates 6 edge of the laser diode modules is connected to the current-supplying elements 3 of the upper metallization layer of the base 1, which, in turn, are electrically connected using soldered shunt rods 4 to the current-supplying metallization elements 3 on the opposite side of the base 1. At the end of the assembly of the laser diode array, a protective cover is installed on the entire structure (not shown in the figures).

Матрица лазерных диодов работает следующим образом.The matrix of laser diodes works as follows.

Через последовательное электрическое соединение линеек лазерных диодов 5 протекает ток накачки, при этом электрическая энергия преобразуется линейками лазерных диодов 5 в лазерное излучение. Тепловая энергия, выделяемая линейками лазерных диодов 5, сначала отводится с помощью монтажных пластин 6 (теплоотводов), затем через дискретные контактные элементы 2 металлизации передается на основание 1, которое фиксируется к внешнему радиатору при помощи пайки дискретных контактных пластин 8 к поверхности радиатора.A pump current flows through the series electrical connection of the lines of the laser diodes 5, while the electric energy is converted by the lines of the laser diodes 5 into laser radiation. The thermal energy released by the lines of laser diodes 5 is first removed using mounting plates 6 (heat sinks), then through discrete contact elements 2 metallization is transmitted to the base 1, which is fixed to the external radiator by soldering discrete contact plates 8 to the surface of the radiator.

Способ изготовления матрицы лазерных диодов включает изготовление теплопроводящего основания 1 из диэлектрического материала, например из керамики AIN; нанесение на верхнюю и нижнюю поверхности основания 1 толстопленочной металлизации, например из меди, формирование дискретных контактных элементов 2, 8 и токоподводящих элементов 3 соответственно, например, путем жидкостного травления; выполнение сквозных отверстий в основании 1 и установку в них, например, пайкой электропроводящих шунтирующих стержней 4; нанесение на поверхность дискретных контактных элементов 2, 8 и токоподводящих элементов 3 металлизации основания 1 слоя припоя, например индия; сборку модулей лазерных диодов фиксацией, например пайкой припоем AuSn положительного контакта линейки лазерных диодов 5 на монтажную пластину 6 (теплоотвод); тестирование и отбор модулей лазерных диодов; установку модулей лазерных диодов, электропроводящих прокладок 7 и основания 1 в специальную оснастку; последовательное электрическое соединение всех смежных модулей посредством фиксации отрицательных контактов линеек лазерных диодов 5 с монтажными пластинами 6 смежных модулей через электропроводящие прокладки 7, имеющих на всех гранях фиксатор в виде тонкопленочного покрытия, при этом одновременно и однооперационно осуществляют фиксацию всех модулей лазерных диодов к толстопленочной металлизации основания 1.A method of manufacturing a matrix of laser diodes includes the manufacture of a heat-conducting base 1 from a dielectric material, for example, from AIN ceramics; drawing on the upper and lower surfaces of the base 1 of a thick film metallization, for example of copper, the formation of discrete contact elements 2, 8 and current-carrying elements 3, respectively, for example, by liquid etching; making through holes in the base 1 and installing them, for example, by soldering electrically conductive shunt rods 4; drawing on the surface of discrete contact elements 2, 8 and current-carrying elements 3 metallization of the base 1 layer of solder, for example indium; assembling the laser diode modules by fixing, for example, soldering with AuSn solder, the positive contact of the line of laser diodes 5 to the mounting plate 6 (heat sink); testing and selection of laser diode modules; installation of laser diode modules, electrically conductive gaskets 7 and base 1 in special equipment; serial electrical connection of all adjacent modules by fixing the negative contacts of the lines of laser diodes 5 with mounting plates 6 of adjacent modules through electrically conductive gaskets 7 having a clamp in the form of a thin-film coating on all faces, while simultaneously fixing all the modules of laser diodes to thick-film base metallization simultaneously one.

Заявляемые устройство и способ изготовления этого устройства позволили добиться повышения надежности функционирования матрицы лазерных диодов; увеличения количества годных изделий путем сокращения технологических операций изготовления, следовательно, упрощения конструкции матрицы лазерных диодов, и за счет возможности предварительного тестирования заранее собранных модулей перед сборкой в матрицу лазерных диодов; увеличения выходной мощности излучения за счет уменьшения теплового сопротивления конструкции; уменьшения весогабаритных характеристик матрицы лазерных диодов (излучателя), тем самым расширения диапазона применения предлагаемого устройства.The inventive device and method of manufacturing this device made it possible to increase the reliability of the matrix of laser diodes; increasing the number of suitable products by reducing the manufacturing technological operations, therefore, simplifying the design of the matrix of laser diodes, and due to the possibility of preliminary testing of pre-assembled modules before assembly into the matrix of laser diodes; increasing the output radiation power by reducing the thermal resistance of the structure; reduce weight and size characteristics of the matrix of laser diodes (emitter), thereby expanding the range of application of the proposed device.

Для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность осуществления устройства и способа его изготовления и способность обеспечения достижения усматриваемого заявителем технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».For the claimed invention in the form described in the claims, the possibility of implementing the device and method of its manufacture and the ability to achieve the technical result perceived by the applicant is confirmed. Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims

1. The matrix of laser diodes, consisting of a heat-conducting base, electrical leads, rulers of laser diodes, heat sinks, made in the form of mounting plates located on the positive electrical contact side of the lines of laser diodes, which are connected in series through electrically conductive gaskets, and mounted on the base, characterized in that the base is made of dielectric material and equipped with double-sided thick-film metallization, made in the form of sequentially arranged laid down discrete contact elements mounted on opposite sides of the base, and a pair of current-carrying elements symmetrically located on opposite sides of the base, and each line of laser diodes is mounted on a heat sink, with the formation of an independent module, with each module mounted on a discrete contact element of the upper layer of base metallization , with the exception of two extreme, which are placed on the current-carrying elements, while the electrical leads are made in the form of shunting with rods installed in the through holes of the base, and connecting current-carrying elements of the base.

2. A method of manufacturing a matrix of laser diodes, including the manufacture of a heat-conducting base, installation of electrically conductive gaskets, rulers of laser diodes, mounting plates, fixing the entire assembly in a vapor-gas medium, characterized in that the base is made of dielectric material, thick-film metallization is applied to the upper and lower surfaces of the base including the formation of discrete contact elements, through holes are made in the base and electrically conductive shunts are installed in them These rods, thereby forming a pair of electrical leads, assemble the modules by fixing the positive contact of the line of laser diodes to the mounting plate, and then make a series electrical connection of all adjacent modules by fixing the negative contacts of the lines of laser diodes to the mounting plates of adjacent modules through an electrically conductive strip, with on all faces with a retainer made in the form of a thin-film coating, while simultaneously and single-operationly carry out f ksatsiyu all modules in the upper layer of the base metallization.

3. A method of manufacturing a matrix of laser diodes according to claim 2, characterized in that the base is made of AIN ceramics.

4. A method of manufacturing a matrix of laser diodes according to claim 2, characterized in that the formation of discrete contact elements is performed by liquid etching.

5. A method of manufacturing a matrix of laser diodes according to claim 2, characterized in that the fixation of the elements of the matrix of laser diodes is carried out by soldering.