半導體雷射發射器帶熱沉陶瓷外殼的製作方法
2023-04-24 01:13:36 3
半導體雷射發射器帶熱沉陶瓷外殼的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種半導體雷射發射器帶熱沉陶瓷外殼，涉及半導體器件【技術領域】。包括金屬環、金屬引線、金屬底板、陶瓷件、光耦合接口和封口蓋板，所述陶瓷件為方形管體，陶瓷件底端焊接金屬底板，陶瓷件頂端焊接金屬環，兩側壁設有至少一對相對稱的凹臺，外側凹臺焊接金屬引線，陶瓷件前兩側面設有通孔，焊接光耦合接口，金屬環與封口蓋板採用平行縫焊。本實用新型減輕了器件外殼的重量，減小了器件外殼的體積，有利於器件的小型化，降低了器件成本。
【專利說明】半導體雷射發射器帶熱沉陶瓷外殼
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及半導體器件【技術領域】。
【背景技術】
[0002]傳統的半導體雷射發射器和發射模塊為金屬牆-陶瓷絕緣子結構，如圖1所示，包括金屬環1、陶瓷絕緣子2、金屬引線3、金屬牆體4和金屬底板5,其中金屬牆體4為金屬材料，雷射發射器整體為金屬牆體4和金屬底板5構成的盒體，在金屬盒體側面開孔，孔內焊接陶瓷絕緣子2，陶瓷絕緣子2上焊接金屬引線3，陶瓷內部有金屬環1，與金屬引線3電連通。金屬底板5為熱導率高的金屬，把半導體雷射發射器和發射模塊工作時產生的熱量傳遞到外殼外部的散熱片上。但是，金屬牆一陶瓷絕緣子結構外殼由於金屬部分體積大，導致外殼的重量較重、鍍金面積大、成本高，不利於半導體雷射發射器和發射模塊降低成本和減小系統的重量，影響了器件和模塊在整機上的應用。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種半導體雷射發射器帶熱沉陶瓷外殼，採用陶瓷作為雷射發射器的外殼，減輕了外殼的重量，降低了材料成本。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型所採取的技術方案是:
[0005]一種半導體雷射發射器帶熱沉陶瓷外殼，包括金屬環、金屬引線、金屬底板、陶瓷件、光耦合接口和封口蓋板，所述陶瓷件為方形管體，陶瓷件底端焊接金屬底板，陶瓷件頂端焊接金屬環，兩側壁設有至少一對相對稱的凹臺，外側凹臺焊接金屬引線，陶瓷件前兩側面設有通孔，焊接光耦合接口，金屬環與封口蓋板採用平行縫焊。
[0006]進一步的技術方案，所述金屬環、金屬引線、金屬底板、陶瓷件、光稱合接口和封口蓋板間的接口採用金屬焊料焊接。
[0007]進一步的技術方案，所述金屬底板的構成材料包括銅、鎢銅、鑰銅、銅鑰銅、鋁-碳化矽、鋁矽。
[0008]進一步的技術方案，所述陶瓷件為氧化鋁陶瓷，成分為90%?96%。
[0009]採用上述技術方案所產生的有益效果在於:本實用新型採用陶瓷材料作為雷射發射器的外殼，減輕了器件外殼的重量，降低了材料成本，同時起到結構功能和絕緣功能，減小了器件外殼的體積，有利於器件的小型化；外殼的主體部分為陶瓷材料，僅在金屬化區域和其它金屬零件上鍍金，降低了鍍金成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為傳統的半導體雷射發射器結構示意圖；
[0011]圖2為本實用新型的結構示意圖；
[0012]在附圖中:1、金屬環，2、陶瓷絕緣子，3、金屬引線，4、金屬牆體，5、金屬底板，6、陶瓷件，7、通孔。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0014]如圖2所示，半導體雷射發射器帶熱沉陶瓷外殼，包括金屬環1、金屬引線3、金屬底板5、陶瓷件6、光耦合接口和封口蓋板，所述陶瓷件6為方形管體，陶瓷件6底端焊接金屬底板5，陶瓷件6頂端焊接金屬環1，兩側壁設有至少一對相對稱的凹臺，外側凹臺焊接金屬引線3，陶瓷件6前兩側面設有通孔7，焊接光耦合接口，金屬環I與封口蓋板採用平行縫焊，半導體雷射發射器晶片和電路直接通過通孔7裝架在金屬底板5上，並通過金屬底板5散熱；陶瓷件6與封口蓋板進行平行縫焊。金屬環1、金屬引線3、陶瓷件6、金屬底板5、金屬光耦合接口和封口蓋板間的接口採用金屬焊料焊接。陶瓷件6、金屬底板5、金屬引線3、金屬環1、金屬光耦合接口和封口蓋板構成密封牆體，為內部的半導體雷射發射器晶片和電路提供氣密環境保護和機械支撐。
[0015]金屬底板5材料包括銅、鎢銅、鑰銅、銅鑰銅、鋁-碳化矽、鋁矽等高熱導率的材料。陶瓷件6為氧化鋁陶瓷，成分為90%?96%。陶瓷件6採用多層陶瓷工藝方法製作，採用流延工藝製作氧化鋁生瓷片。生瓷片用模具和打孔設備加工成型，在生瓷片上用鎢漿料或鑰漿料製作金屬化圖形，多層生瓷片通過層壓工藝加工成整體的生瓷陣列，把生瓷陣列切割成單個生瓷件，再進行高溫燒結而成。具體經流延、制網、落料衝孔、金屬化印刷、熱切、層壓、熱切、燒結和鍍鎳加工工藝後製成陶瓷件6。陶瓷件6經鍍鎳，與金屬引線3、金屬環1、光耦合接口焊接，再進行表面鍍金，製成成品。
[0016]本實用新型由於採用陶瓷材料作為雷射發射器的外殼，不僅減輕了外殼的重量，而且降低了材料成本。同時由於陶瓷外殼不導電，起到了絕緣功能，保證了器件的安全性。同時減小了外殼的體積，有利於器件的小型化。由於器件外殼的主體部分為陶瓷材料，只需在金屬化區域和其它金屬零件上鍍金，降低了器件的成本，節約了能源。
【權利要求】
1.一種半導體雷射發射器帶熱沉陶瓷外殼，其特徵在於包括金屬環(I)、金屬引線(3)、金屬底板(5)、陶瓷件(6)、光耦合接口和封口蓋板，所述陶瓷件(6)為方形管體，陶瓷件(6)底端焊接金屬底板(5)，陶瓷件(6)頂端焊接金屬環(1)，兩側壁設有至少一對相對稱的凹臺，外側凹臺焊接金屬引線(3)，陶瓷件(6)前兩側面設有通孔(7)，焊接光耦合接口，金屬環(I)與封口蓋板採用平行縫焊。
2.根據權利要求1所述的半導體雷射發射器帶熱沉陶瓷外殼，其特徵在於所述金屬環(I)、金屬引線(3)、金屬底板(5)、陶瓷件(6)、光耦合接口和封口蓋板間的接口採用金屬焊料焊接。
【文檔編號】H01L23/367GK204088294SQ201420501957
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月2日 優先權日:2014年9月2日
【發明者】李軍, 牛麗娜, 鄭欣, 鄒勇明, 孫曉明, 李瑋 申請人:河北中瓷電子科技有限公司