[发明专利]用于高功率半导体激光器的封装管壳及其制备工艺

权利要求书

1.一种用于高功率半导体激光器的封装管壳，其特征在于：包括壳体(1)、支架(2)、透镜(3)和引线组件(4)，所述壳体(1)包括底板(11)和框体(12)，所述底板(11)水平设置，所述框体(12)的侧板固定连接于所述底板(11)的顶面；所述框体(12)一端的侧板上设置有激光孔(121)，所述支架(2)设置于所述激光孔(121)内，所述支架(2)外周面套设有第一过渡环(21)且焊接烧结固定，所述第一过渡环(21)外周面焊接烧结固定于所述激光孔(121)的内壁；所述第一过渡环(21)的线膨胀系数介于所述框体(12)和所述支架(2)的线膨胀系数之间；所述透镜(3)固定连接于所述支架(2)的内壁，所述引线组件(4)有多个，多个所述引线组件(4)安装于所述框体(12)上。

2.根据权利要求1所述的一种用于高功率半导体激光器的封装管壳，其特征在于：所述框体(12)对称的两侧侧板均设置有多个线孔(122)，所述引线组件(4)一一对应设置于所述线孔(122)内，所述引线组件(4)包括引线(41)、绝缘子(42)和第二过渡环(43)，所述引线(41)设置于所述线孔(122)内，所述绝缘子(42)套设在所述引线(41)外周面且烧结固定，所述第二过渡环(43)套设在所述绝缘子(42)外周面且烧结固定，所述第二过渡环(43)外周面焊接烧结于所述线孔(122)的内壁，所述第二过渡环(43)线膨胀系数介于所述框体(12)和所述引线(41)的线膨胀系数之间。

3.根据权利要求1所述的一种用于高功率半导体激光器的封装管壳，其特征在于：所述底板(11)和所述框体(12)均为无氧铜板构成。

4.根据权利要求2所述的一种用于高功率半导体激光器的封装管壳，其特征在于：所述底板(11)和所述框体(12)一体成型设计。

5.根据权利要求1所述的一种用于高功率半导体激光器的封装管壳，其特征在于：所述第一过渡环(21)材质线膨胀系数介于9～14×10-6℃-1。

6.一种封装管壳的制备工艺，适用于如权利要求1-5任一项所述封装管壳，其特征在于，包括以下制备步骤，

S1. 烧结前处理：壳体(1)、引线(41)和支架(2)经机加工后，再经超声波清洗表面油污，壳体(1)、引线(41)和支架(2)在750～850℃氮氢保护下加热25～35min，壳体(1)、引线(41)和支架(2)加热完成后，壳体(1)、引线(41)和支架(2)再自然降至室温；第一过渡环(21)和第二过渡环(43)经机加工后，第一过渡环(21)和第二过渡环(43)表面再预镀镍；绝缘子(42)烧结前经酒精超声清洗5～15min，再烘干；封口环(5)蚀刻工艺加工，封口环(5)表面再预镀镍；

S2.第二过渡环(43)、绝缘子(42)和引线(41)先组装在一起后，再装入石墨夹具中，第二过渡环(43)、绝缘子(42)和引线(41)放入氮氢保护气氛的隧道炉烧结，烧结温度为950～1050℃，炉速60～70mm/min，进行玻璃熔封，构成引线组件(4)；

S3.壳体(1)、封口环(5)、第一过渡环(21)、支架(2)以及S2烧结后的引线组件(4)一起装配好，装入石墨夹具中，放入氮氢保护气氛的隧道炉烧结，进行钎焊烧结，烧结温度为730～830℃，炉速60～70mm/min，烧结成半成品；

S4.将S3烧结的半成品电镀，先镀镍，再镀金；

S5.将S4电镀好的半成品和透镜(3)组装好，装入铝夹具中，放入氮氢保护气氛的隧道炉进行钎焊烧结，烧结温度为300～400℃，炉速60～70mm/min。

7.根据权利要求6所述的一种封装管壳的制备工艺，其特征在于：S1中所述第一过渡环(21)和所述第二过渡环(43)的表面镍层的厚度为2～5μm，所述封口环(5)镍层厚度为8～10μm。

8.根据权利要求6所述的一种封装管壳的制备工艺，其特征在于：S3中所述壳体(1)和所述封口环(5)选择银铜焊料焊接，所述壳体(1)和所述第一过渡环(21)和所述支架(2)选择银铜焊料焊接，其中银铜焊料中银铜质量比为18：7。