[发明专利]无背光监测的TO-CanLD组件及其制备方法

权利要求书

1.无背光监测的TO-CanLD组件，包括TO基座(1)，其特征在于：所述TO基座(1)的内部固定连接有引脚(2)，TO基座(1)的顶部固定连接有探测芯片垫块(4)，探测芯片垫块(4)的顶部固定连接有背光探测器(5)，背光探测器(5)和引脚(2)之间连接有键合金丝(6)，TO基座(1)的顶部固定连接有热沉(7)，热沉(7)的外部固定连接有半导体激光器(8)，热沉(7)的顶部固定连接有光束整形系统(9)，热沉(7)的外部固定连接有半导体制冷片(11)，热沉(7)的外部底侧固定连接有热敏电阻(12)，TO基座(1)的顶部固定连接有TO管帽(13)，TO基座(1)的顶部轴心设置有透镜光学系统(10)。

2.根据权利要求1所述的无背光监测的TO-CanLD组件，其特征在于：所述引脚(2)和TO基座(1)之间设置有绝缘套(3)，TO基座(1)开设有适配连接孔，绝缘套(3)连接在连接孔内，引脚(2)连接在绝缘套(3)内，引脚(2)顶部高于TO基座(1)的顶面，引脚(2)的顶部固定连接有引脚定位块(21)。

3.根据权利要求2所述的无背光监测的TO-CanLD组件，其特征在于：所述引脚(2)设置有三组，其中一组引脚(2)设置的引脚定位块(21)和探测芯片垫块(4)固定连接，且其引脚(2)和背光探测器(5)电连接，另外两组引脚(2)通过键合金丝(6)和背光探测器(5)电连接。

4.根据权利要求1所述的无背光监测的TO-CanLD组件，其特征在于：所述热沉(7)包括散热层(71)和后盖层(72)，散热层(71)的内部开设有进水腔(73)、导引腔(74)、分水腔(75)、第一连接孔(76)、第二连接孔(77)、过渡腔(78)、排水槽(79)、第三连接孔(710)和出水腔(711)，进水腔(73)和导引腔(74)连通，第一连接孔(76)连通导引腔(74)和分水腔(75)，第二连接孔(77)连通分水腔(75)和过渡腔(78)，第三连接孔(710)连通过渡腔(78)和排水槽(79)，排水槽(79)和出水腔(711)相互连通。

5.根据权利要求4所述的无背光监测的TO-CanLD组件，其特征在于：所述进水腔(73)、导引腔(74)、分水腔(75)、第一连接孔(76)、第二连接孔(77)、过渡腔(78)和第三连接孔(710)均设置有两组，每组连接方式相同，对称开设在排水槽(79)的两侧，第三连接孔(710)开设在排水槽(79)和过渡腔(78)的顶侧。

6.根据权利要求4或5所述的无背光监测的TO-CanLD组件，其特征在于：每组所述分水腔(75)设置有若干个，若干个分水腔(75)均匀设置在导引腔(74)和过渡腔(78)之间，每个分水腔(75)均通过第一连接孔(76)和第二连接孔(77)与两端连通，且第二连接孔(77)的孔径小于第一连接孔(76)的孔径。

7.根据权利要求1所述的无背光监测的TO-CanLD组件，其特征在于：所述背光探测器(5)、半导体激光器(8)、光束整形系统(9)和透镜光学系统(10)均处于TO管帽(13)的圆心轴线上。

8.根据权利要求1所述的无背光监测的TO-CanLD组件，其特征在于：所述半导体制冷片(11)和热敏电阻(12)组成散热控温系统，热敏电阻(12)和半导体制冷片(11)电连接，半导体制冷片(11)的制冷端和热沉(7)连接。

9.一种权利要求1-8任一项所述无背光监测的TO-CanLD组件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制作TO基座(1)，并在TO基座(1)上开设用于安装引脚(2)的连接孔，连接孔的内径与绝缘套(3)的适配，绝缘套(3)和连接孔为过盈配合；

S2、制作热沉(7)，热沉(7)的散热层(71)和后盖层(72)一体加工成型，散热层(71)和后盖层(72)材料为镍基合金粉或钨铜合金粉，采用3D打印成型；

S3、将S2制作的热沉(7)与TO基座(1)融接，并调整热沉(7)与TO基座(1)的顶面垂直；

S4、采用LD芯片作为半导体激光器(8)的芯片，采用PD芯片作为背光探测器(5)的芯片，制作引脚(2)及其引脚定位块(21)，制作探测芯片垫块(4)，以绝缘陶瓷为材料制作绝缘套(3)；

S5、将绝缘套(3)卡接在TO基座(1)的连接孔内，并将引脚(2)固定连接在绝缘套(3)的内部，通过玻璃烧结方式进行连接，将引脚定位块(21)焊接在引脚(2)的顶部，并将其中一个引脚定位块(21)和探测芯片垫块(4)焊接，同时使背光探测器(5)和对应引脚(2)电位连接，对引脚(2)与探测芯片垫块(4)进行整体镀镍镀金操作；

S6、在热沉(7)安装区域固定半导体激光器(8)，并将半导体激光器(8)与热沉(7)进行焊接，且在焊接时，在半导体激光器(8)和热沉(7)之间涂抹有散热胶，焊接好后的半导体激光器(8)温度降到室温后，使用键合金丝(6)连接半导体激光器(8)和另外两个引脚(2)，将光束整形系统(9)焊接在热沉(7)的顶部，焊接时，控制光束整形系统(9)位于半导体激光器(8)的正上方；

S7、准备两片半导体制冷片(11)，将两片半导体制冷片(11)分别粘接在热沉(7)的安装区域两侧，并通过半导体制冷片(11)的安装孔滴入锡液，待冷却固定，在热沉(7)的中部底侧通过粘接工艺将热敏电阻(12)和热沉(7)连接，同时电连接热敏电阻(12)和两片半导体制冷片(11)；

S8、通过粘接工艺将透镜光学系统(10)粘接在TO管帽(13)的顶部中心区域，控制透镜光学系统(10)的轴心和TO管帽(13)的轴心共线；

S9、在保护气体条件下，进行封帽，将TO管帽(13)与TO基座(1)进行融接，融接过程中保证背光探测器(5)、半导体激光器(8)、光束整形系统(9)和透镜光学系统(10)均处于TO管帽(13)的圆心轴线上。