CN215184997U - 一种用于大功率激光器的to玻璃金属管座 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光电通信技术领域，公开一种用于大功率激光器的TO玻璃金属管座，包括碳钢底座、玻璃绝缘子、引线和无氧铜散热柱，所述碳钢底座上设有与玻璃绝缘子形状匹配的第一通孔，以及与无氧铜散热柱形状匹配的第二通孔；所述引线通过玻璃绝缘子与碳钢底座连接；所述无氧铜散热柱通过焊接方式与碳钢底座的第二通孔连接固定。通过本实用新型的碳钢底座能很好的跟玻璃绝缘子气密封接，保证TO管座气密等级，且碳钢有一定硬度，电镀过程中不易磕伤；在碳钢底座上开孔，将散热柱直接装进碳钢底座，可解决散热不足问题。

Description

一种用于大功率激光器的TO玻璃金属管座

技术领域

本实用新型属于光电通信技术领域，具体来说，涉及一种用于大功率激光器的TO玻璃金属管座。

背景技术

由于许多半导体在工作时，散发出大量的热能，这些热能需要及时快速的通过导热材料将其导走，否则温度过高，会影响半导体芯片的性能，甚至直接损坏掉芯片；因此，许多半导体芯片封装材料对其导热的性能要求非常高，目前普通一体成型TO管座无法满足大功率激光器的散热需求，但BOX封装成本高体积大，不适用于激光大灯等用量比较大的产品。

现有技术中用于大功率的激光器TO管座有两种：1、直接将TO管座材料改成无氧铜提高散热能力，用射频连接组件的方式，将射频连接组件焊接在无氧铜底座上，保证气密封装；2、TO管座采用碳钢，但是贴芯片的柱子采用无氧铜，将无氧铜散热柱直接焊接在碳钢底座上面。

现有技术中的缺陷在于，采用无氧铜底座的TO管座，由于无氧铜管座无法配套使用的管帽匹配焊接，无氧铜线性热膨胀系数封帽后存在气密不良等问题，其次无氧铜硬度比较低，在生产过程中容易磕碰变形，无法扫描定位；采用碳钢底座焊接无氧铜柱子的TO管座，芯片热量传给热导率较高的无氧铜，无氧铜再传给热导率较低的碳钢底座，还是无法满足散热需求。

实用新型内容

针对现有技术中存在的TO管座无法同时兼顾气密性高以及散热需求的问题，本实用新型提供了一种用于大功率激光器的TO玻璃金属管座，该TO玻璃金属管座既能够保证底座硬度，同时还能够满足其散热要求。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于大功率激光器的TO玻璃金属管座，包括碳钢底座、玻璃绝缘子、引线和无氧铜散热柱；

所述碳钢底座上设有与玻璃绝缘子形状匹配的第一通孔，以及与无氧铜散热柱形状匹配的第二通孔；

所述引线通过玻璃绝缘子与碳钢底座连接；

所述无氧铜散热柱通过焊接方式与碳钢底座的第二通孔连接固定。

进一步地，所述碳钢底座外表面、引线外露部分、无氧铜散热柱外露部分均镀镍镀金。

进一步地，所述无氧铜散热柱底面与碳钢底座底面平齐，无氧铜散热柱上端平面高于碳钢底座上端平面。

进一步地，所述无氧铜散热柱通过银铜焊料焊接在碳钢底座上。

进一步地，所述引线通过玻璃熔封方式与碳钢底座的第一通孔连接固定。

进一步地，所述镍层厚度为1.3～11um，金层厚度为0.1～0.6um。

进一步地，所述碳钢底座上设有两个或两个以上与玻璃绝缘子形状匹配的第一通孔，每个第一通孔内还连通有引线。

本实用新型相比现有技术，具有如下有益效果：

1、通过本实用新型的用于大功率激光器的TO玻璃金属管座，碳钢能很好的跟玻璃气密封接，保证TO管座气密等级，且碳钢有一定硬度，电镀过程中不易磕伤；无氧铜散热柱不是直接焊接在底座上表面，而是在碳钢底座上开孔，将无氧铜散热柱直接装进碳钢底座，保证无氧铜散热柱底面与底座底面平齐，无氧铜散热柱可直接连接外部散热器，可解决散热不足问题。

2、镀镍的作用主要是作为碳钢底座外表面、引线外露部分、散热柱外露部分和镀金层之间的阻隔作用，防止金层与金属管座其它材料物质的相互扩散，影响整个金属管座的可焊性和使用寿命；同时镍层打底也增加了金层的机械强度。

附图说明

图1为本实用新型一种用于大功率激光器的TO玻璃金属管座的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种用于大功率激光器的TO玻璃金属管座的俯示图；

图3为图2的A-A剖视图。

图中标记说明：碳钢底座1、玻璃绝缘子2、引线3、无氧铜散热柱4、标准定位槽5。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1所示，一种用于大功率激光器的TO玻璃金属管座，包括碳钢底座1、玻璃绝缘子2、引线3和无氧铜散热柱4；所述碳钢底座1上设有与玻璃绝缘子2形状匹配的第一通孔，以及与无氧铜散热柱4形状匹配的第二通孔；所述引线3通过玻璃绝缘子2与碳钢底座1连接；所述无氧铜散热柱4通过焊接方式与碳钢底座1的第二通孔连接固定。碳钢底座1能很好的跟玻璃绝缘子2气密封接，保证TO管座气密等级，且碳钢底座1有一定硬度，电镀过程中不易磕伤；在碳钢底座1上开孔，将无氧铜散热柱4直接装进碳钢底座1，可解决散热不足问题。

所述碳钢底座1外表面、引线3外露部分、无氧铜散热柱4外露部分均镀镍镀金。

所述无氧铜散热柱4底面与碳钢底座1底面平齐，无氧铜散热柱4上端平面高于碳钢底座1上端平面。

所述无氧铜散热柱4通过银铜焊料焊接在碳钢底座1上。

所述引线3通过玻璃熔封方式与碳钢底座1的第一通孔连接固定。

所述镍层厚度为1.3～11um，金层厚度为0.1～0.6um。

所述碳钢底座1上设有两个或两个以上与玻璃绝缘子2形状匹配的第一通孔，每个第一通孔内还连通有引线3。多个第一通孔的设置是方便多个引线3与碳钢底座1连接。

一种用于大功率激光器的TO玻璃金属封装管座的制备方法：

1.无氧铜散热柱4焊接，将碳钢底座1放置在石墨夹具中固定好，再将无氧铜散热柱4装配在底座上，将银铜焊料环套在散热柱与底座的缝隙间，夹具压住无氧铜散热柱4，保证散热柱底面与底座底面平齐，在还原气氛炉中焊接，焊接温度800～900℃，链带速度40～60mm/min。

2.玻璃熔封，将焊接好无氧铜散热柱4的碳钢底座1放置在石墨夹具中，在将玻璃绝缘子2放置在底座通孔内，再将引线3插进璃绝缘子内孔，通过石墨夹具控制引线3位置和高度，在还原气氛炉中熔封，熔封温度850～950℃，链带速度40～60mm/min。

3.镀镍镀金，将整个产品表面镀镍镀金处理，碳钢底座1外表面、引线3外露部分、散热柱外露部分均镀镍镀金，镍层厚度1.3～11um，金层厚度0.1～0.6um。

如图2或3所示，一种用于大功率激光器的TO玻璃金属封装管座，其碳钢底座1侧面还开设有标准定位槽5，便于制备过程石墨夹具的夹持和安装过程中碳钢底座1的标准定位。

本实用新型相比现有技术，具有如下有益效果：

1、通过本实用新型的用于大功率激光器的TO玻璃金属管座，碳钢能很好的跟玻璃气密封接，保证TO管座气密等级，且碳钢有一定硬度，电镀过程中不易磕伤；无氧铜散热柱4不是直接焊接在底座上表面，而是在碳钢底座1上开孔，将散热柱直接装进碳钢底座1，保证散热柱底面与底座底面平齐，无氧铜散热柱4可直接连接外部散热器，可解决散热不足问题。

2、镀镍的作用主要是作为碳钢底座1外表面、引线3外露部分、散热柱外露部分和镀金层之间的阻隔作用，防止金层与金属管座其它材料物质的相互扩散，影响整个金属管座的可焊性和使用寿命；同时镍层打底也增加了金层的机械强度。

以上对本申请提供的一种用于大功率激光器的TO玻璃金属管座进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本申请的结构及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于大功率激光器的TO玻璃金属管座，其特征在于，包括碳钢底座(1)、玻璃绝缘子(2)、引线(3)和无氧铜散热柱(4)；

所述碳钢底座(1)上设有与玻璃绝缘子(2)形状匹配的第一通孔，以及与无氧铜散热柱(4)形状匹配的第二通孔；

所述引线(3)通过玻璃绝缘子(2)与碳钢底座(1)连接；

所述无氧铜散热柱(4)通过焊接方式与碳钢底座(1)的第二通孔连接固定。

2.根据权利要求1所述的一种用于大功率激光器的TO玻璃金属管座，其特征在于，所述碳钢底座(1)外表面、引线(3)外露部分、无氧铜散热柱外露部分均镀镍镀金。

3.根据权利要求2所述的一种用于大功率激光器的TO玻璃金属管座，其特征在于，所述无氧铜散热柱(4)底面与碳钢底座(1)底面平齐，无氧铜散热柱(4)上端平面高于碳钢底座(1)上端平面。

4.根据权利要求2或3所述的一种用于大功率激光器的TO玻璃金属管座，其特征在于，所述无氧铜散热柱(4)通过银铜焊料焊接在碳钢底座(1)上。

5.根据权利要求4所述的一种用于大功率激光器的TO玻璃金属管座，其特征在于，所述引线(3)通过玻璃熔封方式与碳钢底座(1)的第一通孔连接固定。

6.根据权利要求5所述的一种用于大功率激光器的TO玻璃金属管座，其特征在于，镍层厚度为1.3～11um，金层厚度为0.1～0.6um。

7.根据权利要求6所述的一种用于大功率激光器的TO玻璃金属管座，其特征在于，所述碳钢底座(1)上设有两个或两个以上与玻璃绝缘子(2)形状匹配的第一通孔，每个第一通孔内还连通有引线(3)。

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