[发明专利]陶瓷管壳光电探测器硅凝胶灌封工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电探测器封装技术，尤其涉及一种陶瓷管壳光电探测器硅凝胶灌封工艺。

背景技术

由于硅凝胶具有高透过率的光学特点，硅凝胶灌封技术在光电产品中得到了广泛的应用。

现有技术中在实施硅凝胶灌封时，一般将配制好的硅凝胶填充在管壳内，然后直接升温至150℃固化，存在的问题是：配制硅凝胶的过程和将硅凝胶注入管壳的过程，均会有空气渗入胶体内并形成气泡，此外，在对陶瓷材质的管壳进行灌封时，由于管壳内壁较为粗糙，再加上硅凝胶相对粘稠，硅凝胶刚注入时，无法在短时间内将管壳内壁上的凹陷完全填充，从而使管壳内壁上残留下了较多的气泡，硅凝胶固化后，由气泡形成的空腔将导致硅凝胶的光电性能和材料性能都出现劣化，影响产品品质；另外，硅凝胶固化过程中，胶体的物理形态会发生变化，胶体的内部应力也会随之发生变化，由于热量是从胶体外部逐渐渗入胶体内部，导致胶体内外的固化进度存在差异性，现有技术直接升温至150℃固化的做法，会导致胶体在短时间内从外至内快速固化，胶体内的应力在短时间内根本来不及重新分布，这就使得胶体内应力分布不均，胶体表面容易出现褶皱、龟裂，影响硅凝胶的光电性能。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种陶瓷管壳光电探测器硅凝胶灌封工艺，其创新在于：按如下方法对陶瓷管壳的光电探测器实施硅凝胶灌封：

1）在容器内配制硅凝胶；

2）将盛有硅凝胶的容器置于密闭空间内，对密闭空间内的气压进行动态调节，使密闭空间内的气压在0MPa和常压之间往复波动，操作过程中对硅凝胶进行连续观察，待观察到硅凝胶内无气泡时，操作结束；

3）将硅凝胶注入已贴装了光电探测器芯片的陶瓷管壳内腔中，然后静置2小时以上；

4）将光电探测器置于密闭空间内，对密闭空间内的气压进行动态调节，使密闭空间内的气压在0MPa和常压之间往复波动，操作过程中对硅凝胶进行连续观察，待观察到硅凝胶内无气泡时，操作结束；

5）将光电探测器置于烘箱内，调节烘箱温度至70C°并保温30分钟，然后调节烘箱温度至100C°并保温30分钟，然后调节烘箱温度至150C°并保温60分钟，然后关闭烘箱电源，待烘箱内温度自然冷却至室温。

本发明的原理是：步骤1）中配制硅凝胶的配方和工艺与现有技术相同；本发明的步骤2）和4）分别在两个阶段来对硅凝胶进行排气处理：步骤2）的排气处理设置于步骤1）之后，用于排除硅凝胶配制过程中渗入的气泡，步骤4）设置于步骤3）之后，步骤3）的静置时间可以使硅凝胶将陶瓷管壳内壁上的凹陷充分填充，从而使陶瓷管壳内壁上因凹陷形成的空腔以气泡形式存在于硅凝胶中，再由步骤4）的操作将这些气泡排除（步骤4）的操作也同时将硅凝胶注入时渗入的气泡排出了）；本发明中在对硅凝胶进行升温固化时，采用阶梯升温的方式（也即步骤5）中方式）：步骤5）中，在达到150C°之前，本发明在70C°和100C°的温度条件下均要保温30分钟，这就给热量的传导留出了时间，从而使得硅凝胶内外部的固化速率差异性得到缓和，并且在小于等于100C°时，硅凝胶的固化速率较慢（从微观上看，就表现为组分之间的交联反应较为缓慢），胶体的流动性较好，保温时间就给胶体内部流动留出了充分的时间，利用胶体完全固化前自身的流动性来使其内部应力得到均匀分布，从而有效避免胶体出现褶皱和龟裂。

本发明的有益技术效果是：可以将胶体内的气泡有效排出，同时能有效避免胶体固化后出现褶皱和龟裂，使产品的成品率和品质都得到提高。

具体实施方式

一种陶瓷管壳光电探测器硅凝胶灌封工艺，其创新在于：按如下方法对陶瓷管壳的光电探测器实施硅凝胶灌封：

1）在容器内配制硅凝胶；

2）将盛有硅凝胶的容器置于密闭空间内，对密闭空间内的气压进行动态调节，使密闭空间内的气压在0MPa和常压之间往复波动，操作过程中对硅凝胶进行连续观察，待观察到硅凝胶内无气泡时，操作结束；

3）将硅凝胶注入已贴装了光电探测器芯片的陶瓷管壳内腔中，然后静置2小时以上；

4）将光电探测器置于密闭空间内，对密闭空间内的气压进行动态调节，使密闭空间内的气压在0MPa和常压之间往复波动，操作过程中对硅凝胶进行连续观察，待观察到硅凝胶内无气泡时，操作结束；

5）将光电探测器置于烘箱内，调节烘箱温度至70C°并保温30分钟，然后调节烘箱温度至100C°并保温30分钟，然后调节烘箱温度至150C°并保温60分钟，然后关闭烘箱电源，待烘箱内温度自然冷却至室温。