[实用新型]一种改进背光监测性能的TO封装半导体激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，更具体的涉及一种改进背光监测性能的TO封装半导体激光器。

背景技术

半导体激光器具有体积小，能耗低，寿命长，无须制冷，工艺简单可靠，适合大规模生产等优点，广泛应用于光纤通信和光纤传感。当前典型的TO封装半导体激光器具有如附图1所示的结构，包括TO管座1、半导体激光器芯片2、激光芯片垫块4、键合金丝6、引脚7和热沉块8，实际使用中为了对半导体激光器芯片2的出光进行反馈控制，需要设置背光探测器芯片3和探测芯片垫块5，通过背光探测器芯片3实时监测半导体激光器芯片2的背向出光并提供至外部控制电路，通过外部控制电路反馈控制半导体激光器芯片2，来稳定半导体激光器芯片2的出光性能。

在实际生产过程中，首先需要把探测芯片垫块5用银胶贴于TO管座1上，然后把背光探测器芯片3贴于探测芯片垫块5上，接着将整体置于烘箱内烘烤以使银胶固化，从而达到固定背光探测器的目的，在此之后把激光芯片垫块4和半导体激光器芯片2共晶于热沉块8的侧面，当半导体激光器芯片2和背光探测器芯片3固定完成后，需要用金丝进行键合，具体的背光探测器芯片3（一般采用光电二极管芯片即PD芯片）的两个电极需要两根键合金丝分别与对应的引脚电性连接，如附图1中的一极与引脚Pin2金丝键合连接，另一极与引脚Pin3金丝键合连接，同时半导体激光器芯片2的电极也通过键合金丝与对应的引脚电性连接，完成激光器的封装。

这种TO半导体激光器的封装方案和过程是当前业内TO封装的主流，也经历了工程应用的考验，具有一定的优势和合理性。但是这种作为行业主流的TO封装半导体激光器在实际使用中暴露出一些问题，尤其是其中的背光监测方面：（1）首先为了便于背光监测需要专门设置对背光探测器芯片进行支撑的探测芯片垫块，这不但增加的垫块物料成本，复杂了封装工艺，而且探测芯片垫块与TO管座的固定使用银胶，具有容易脱落的风险，直接影响了激光器产品的质量稳定性；（2）背光探测器芯片需要采用两次金丝键合实现电性连接，造成了键合操作工艺相对较复杂，而且加大了对高成本金丝的应用，在一定程度上提高了激光器整体的成本，降低了市场竞争优势；（3）因为传统封装中探测芯片垫块表面及其上的背光探测器芯片皆水平平行于TO管座的上表面设置，从而造成了探测芯片垫块及其上背光探测器芯片对半导体激光器芯片的背光反射较为严重，影响了半导体激光器芯片的出光性能。因此现有的TO封装半导体激光器具有一定的使用缺陷，尤其是其中背光监测方面，为实现背光监测需专门设置垫块、采用两次金丝键合提高了成本、具有严重的背向反射问题等等，因此亟需对现有TO封装半导体激光器的背光监测性能进行全方位的改进，本实用新型基于此提出。

实用新型内容

本实用新型基于上述现有技术问题，对传统TO封装半导体激光器的背光监测性能进行了创新改进，通过将背光探测器芯片安装于与引脚一体设计连接的支撑台上，不但省去了独立探测芯片垫块的设置，节约了垫块物料成本，而且通过背光探测器芯片与支撑台的电性直接连接实现了芯片与引脚的电性直接连接，省去了背光探测器芯片与其垫块之间的一次金丝键合工艺，简化了金丝键合操作工艺，有效节约了键合金丝成本，且与引脚一体设计的支撑台避免了发生脱落的风险，提高了激光器产品的使用稳定性，同时通过创新调整支撑台的台面角度最小化了背光探测器芯片反射对激光器整体性能的影响，大大提高了TO-CAN封装半导体激光器的市场竞争力。

本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种改进背光监测性能的TO封装半导体激光器，包括：TO管座1、半导体激光器芯片2、背光探测器芯片3、热沉块8和若干引脚7，所述热沉块8设置于所述TO管座1的上表面，所述半导体激光器芯片2固定设置于所述热沉块8的表面，所述引脚7绝缘固定于所述TO管座1上，且引脚的上端突出于所述TO管座1的上表面设置，在其中一个引脚的突出于TO管座1上表面的上部形成有支撑台9，且所述支撑台相对于TO管座1的上表面倾斜设置，所述背光探测器芯片3设置于所述支撑台上，并处于所述半导体激光器芯片2的下方。

进一步的根据本实用新型所述的TO封装半导体激光器，其中在与背光探测器芯片的电极电性连接且靠近背光探测器芯片垂向投影位置的一个引脚上形成有所述支撑台9，且所述支撑台9自所述引脚的突出于TO管座1上表面的上部一体延伸至半导体激光器芯片2的下方。