[发明专利]实现半导体超辐射发光二极管无制冷封装耦合的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体超辐射发光二极管管芯的封装耦合技术领域，尤其 涉及一种实现半导体超辐射发光二极管无制冷封装耦合的方法。

背景技术

半导体超辐射发光二极管作为一种性能介于半导体激光器和半导体 发光二极管之间的光电器件，由于本身所具有的高输出功率、宽光谱、低 波纹系数、较小发散角等特性，使得它在国防、通信、医学等许多领域得 到了广泛的应用。比如说应用在光纤陀螺、光纤传感器、光纤通信系统、 光学层析成像方面等等。

惯性制导技术已经成为影响现代战争胜负的一个关键因素，光纤陀螺 技术则引领着未来惯性制导技术的发展方向和趋势。由于光纤陀螺所具有 的全固态、高带宽、大动态范围、抗震动、抗电磁干扰等诸多优点，所以 在航天、航海、各种兵器等军事上都有着非常重要的应用。

光纤陀螺系统的核心器件就是半导体超辐射发光二极管模块，超辐射 发光二极管模块小型化、低成本化也就成为了解决光纤陀螺技术小型化、 低成本化的问题的关键。

随着军事科学技术的发展，器件小型化、低成本已经成为了一种趋势 和需要。所以在此技术背景下本发明提出一种半导体超辐射发光二极管的 无制冷封装耦合结构的设计方法，以实现半导体超辐射发光二极管模块的 小型化、低成本化。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现半导体超辐射发光二 极管无制冷封装耦合的方法，以实现半导体超辐射发光二极管封装的小型 化和低成本化。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种实现半导体超辐射发光二极管无制冷封装耦合的方法，该方法包 括：

在长方体管壳的底部焊接一散热基座；

在散热基座上靠近管壳后壁处焊接上一热沉；

将半导体超辐射发光二极管的管芯衬底垂直焊接在该热沉上；

从该长方体管壳前壁耦合出出光尾纤，从长方体管壳的侧壁或后壁引 出管芯驱动电流的正负极两只管脚；

将该长方体管壳置于封焊机的全氮气氛围中，对该长方体管壳进行半 导体超辐射发光二极管管芯的无制冷封装。

上述方案中，所述散热基座是与该长方体管壳的底部面积相同的散热 铜板或木板。

上述方案中，所述散热基座的厚度是1mm。

上述方案中，所述热沉由氮化铝材料制作而成。

上述方案中，所述从该长方体管壳前壁耦合出出光尾纤，从长方体管 壳的侧壁或后壁引出管芯驱动电流的正负极两只管脚的步骤中，是采用方 形设计，通过激光焊接技术实现光纤耦合，通过金丝压焊技术实现管芯驱 动电流正负极导线的引出。

上述方案中，所述长方体管壳的长度范围为5.0mm至12.0mm，宽度 范围为3.0mm至8.0mm，高为4.5mm。

上述方案中，所述长方体管壳采用散热较好的可筏合金材料制作而 成。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的这种实现半导体超辐射发光二极管无制冷封装耦合 的方法，用于超辐射发光二极管的无制冷封装耦合，采用方形设计，管芯 衬底垂直焊接在散热热沉上，提高其散热能力。

2、本发明提供的这种实现半导体超辐射发光二极管无制冷封装耦合 的方法，采用激光焊接方式来提高管芯的耦合效率和稳定性。

3、本发明提供的这种实现半导体超辐射发光二极管无制冷封装耦合 的方法，超辐射发光二极管具有宽的工作温度范围，从而能实现在无制冷 器和热敏电阻情况下管芯保持正常工作的目的。

4、本发明提供的这种实现半导体超辐射发光二极管无制冷封装耦合 的方法，实现简单，结构尺寸小，其体积和成本得到大幅度降低，具备小 型化的特点，实现了超辐射二极管模块的小型化和低成本化。

附图说明

图1是本发明提供的实现半导体超辐射发光二极管无制冷封装耦合的 方法流程图；

图2是依照本发明实施例提供的具体封装结构的示意图；

图3是依照本发明实施例制作而成的半导体超辐射发光二极管无制冷 封装结构的主体结构示意图；

图4是依照本发明实施例制作而成的半导体超辐射发光二极管无制冷 封装结构的外形图。