一种冷启动性能优良的超辐射半导体二极管的制作方法

1.本实用新型涉及超辐射半导体二极管领域，尤其涉及一种冷启动性能优良的超辐射半导体二极管。


背景技术：

2.超辐射发光二极管sld是介于激光器和发光二极管之间的一种半导体光电器件。由于短波长sld光电器件的寿命限制，既要避免sld宽带光源长时间通电造成寿命缩短，又要保证光源能即开即用，所以sld通电后能即刻达到稳定的光功率至关重要，也就是说需要sld器件的“冷启动”性能优良。为保证sld在外界环境变化的情况下性能能够达到稳定，sld管壳内一般都有制冷器。半导体制冷器可以使管壳内的sld芯片在设定的温度下工作,比如25摄氏度，而且管壳内装配有热敏电阻，能够检测sld芯片的温度。外部的温度闭环控制电路可以调节pid参数，使sld内部能稳定地工作。但sld通电后达到输出稳定的光功率的时间，主要取决于器件内部温度稳定的时间，也就是sld冷启动稳定的时间。现有的sld中，热敏电阻和过渡热沉之间、过渡热沉和热沉之间以及热沉和半导体制冷器之间形成了多个焊接面，增加了热阻，热敏电阻不能及时感应到半导体制冷器的温度变化，导致sld装配成模块后出现sld的输出光功率需要较长的时间才能稳定的问题，导致不能符合sld的最佳使用要求。


技术实现要素：

3.为了解决敏电阻不能及时感应到半导体制冷器的温度变化，sld装配成模块后出现sld的输出光功率需要较长的时间才能稳定的问题，本实用新型采用以下技术方案：
4.一种冷启动性能优良的超辐射半导体二极管，包括管壳、半导体制冷器、光纤组件、芯片组件、热敏电阻；管壳为一腔体，管壳的侧壁上设有输出端口，相邻两侧壁贯穿固定有7个引脚；半导体制冷器设置于腔体底部，且半导体制冷器的冷面朝向腔体内；芯片组件包括热沉、过渡热沉、sld芯片；热沉、过渡热沉、sld芯片由下至上依次装配于在半导体制冷器的冷面上，热敏电阻装配于半导体制冷器的冷面上；光纤组件分别与输出端口与sld芯片连接。
5.具体的，热敏电阻焊接于半导体制冷器的冷面上。由于传统的组装过程中，热敏电阻焊接在过渡热沉上，热敏电阻和过渡热沉之间、过渡热沉和热沉之间以及热沉和半导体制冷器之间形成了多个焊接面，增加了热阻，热敏电阻不能及时感应到半导体制冷器的温度变化，导致sld装配成模块后出现“冷启动”问题，即sld的输出光功率需要较长的时间才能稳定。所以对热敏电阻的位置进行优化改进，热敏电阻焊接于半导体制冷器的冷面上，这样可以直接检测到半导体制冷器上的温度，而不是通过热沉、过渡热沉后再感应半导体制冷器的温度变化。这种装配方法减少了器件内部元件的焊接面，减小了热阻，缩短了半导体制冷器的反应和达到稳定所需要的时间。
6.综上所述，本实用新型本装置具有以下优点：热敏电阻焊接于半导体制冷器的冷
面上，能够满足sld的预热时间短、启动速度快以及寿命长的要求。相比于采用传统装配工艺，传统装配工艺满足sld冷启动要求的器件不到50％，而采用本实用新型的热敏电阻边装工艺的sld器件，满足冷启动要求的器件合格率达100％，能够达到既没有过冲，冷启动时间短，又能实现稳态高精准度的状态。
附图说明
7.图1是一种冷启动性能优良的超辐射半导体二极管的结构俯视图；
8.图2是一种冷启动性能优良的超辐射半导体二极管的结构俯视图；
9.图3是热敏电阻装配位置对半导体制冷器控温的影响图；
10.附图标记：1热敏电阻；2半导体制冷器；3过渡热沉；4sld芯片；5热沉。
具体实施方式
11.下面结合图1至图2对本实用新型做进一步说明。
12.一种冷启动性能优良的超辐射半导体二极管，包括管壳、半导体制冷器2、光纤组件、芯片组件、热敏电阻1；管壳为一腔体，管壳的侧壁上设有输出端口，相邻两侧壁贯穿固定有7个引脚，光纤组件分别与输出端口与sld芯片4连接；半导体制冷器2设置于腔体底部，且半导体制冷器2的冷面朝向腔体内；芯片组件包括热沉5、过渡热沉3、sld芯片4。热沉5、过渡热沉5、sld芯片4由下至上依次装配于在半导体制冷器2的冷面上。由于传统的组装过程中，热敏电阻1焊接在过渡热沉3上，热敏电阻1和过渡热沉3之间、过渡热沉3和热沉5之间以及热沉5和半导体制冷器之间形成了多个焊接面，增加了热阻，热敏电阻1不能及时感应到半导体制冷器的温度变化，导致sld装配成模块后出现“冷启动”问题，即sld的输出光功率需要较长的时间才能稳定。所以对热敏电阻1的位置进行优化改进。现在将芯片组件整体位置热敏电阻1焊接于半导体制冷器2的冷面上。
13.当该冷启动超辐射半导体二极管使用时，相比于传统的装配方式，将热敏电阻1焊接于过渡热沉3上，调节pi d参数，可以达到曲线1和曲线2的效果，要缩短冷启动稳定时间，可以采用曲线1的工作参数，但由于过冲而造成的振荡影响最后的稳态；而要消除过冲，采用曲线2的工作参数，必然造成冷启动稳定时间长，不符合sld的最佳使用要求。所以改进热敏电阻1的位置后，如图3中的曲线3所示，热敏电阻1边装工艺结合了pi d参数调节方法的优点，能够达到既没有过冲，冷启动时间短，又能实现稳态高精准度的状态。
14.从上面描述可得，该装置具有以下优点：本装置能够满足医疗应用中对sld的预热时间短、启动速度快以及寿命长的要求。采用传统装配工艺，满足sld冷启动要求的器件不到50％，而采用本发明的热敏电阻边装工艺的sld器件，满足冷启动要求的器件合格率达100％。
15.可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种冷启动性能优良的超辐射半导体二极管，其特征在于，包括管壳、半导体制冷器、光纤组件、芯片组件、热敏电阻；所述管壳为一腔体，所述管壳的侧壁上设有输出端口，相邻两侧壁贯穿固定有7个引脚；半导体制冷器设置于所述腔体底部，且所述半导体制冷器的冷面朝向所述腔体内；所述芯片组件包括热沉、过渡热沉、sld芯片；所述热沉、所述过渡热沉、所述sld芯片由下至上依次装配于在所述半导体制冷器的冷面上，所述热敏电阻装配于所述半导体制冷器的冷面上；所述光纤组件分别与输出端口与sld芯片连接。2.根据权利要求1所述一种冷启动性能优良的超辐射半导体二极管，其特征在于，所述热敏电阻焊接于所述半导体制冷器的冷面上。

技术总结
一种冷启动性能优良的超辐射半导体二极管，涉及超辐射半导体二极管领域。该装置中，管壳为一腔体，管壳的侧壁上设有输出端口，相邻两侧壁贯穿固定有7个引脚；半导体制冷器设置于腔体底部，且半导体制冷器的冷面朝向腔体内；芯片组件包括热沉、过渡热沉、SLD芯片，热沉、过渡热沉、SLD芯片由下至上依次装配于在半导体制冷器的冷面上，热敏电阻焊接于半导体制冷器的冷面上。通过热敏电阻焊接于半导体制冷器的冷面上，能够满足SLD的预热时间短、启动速度快以及寿命长的要求。除此之外，既能实现没有过冲，冷启动时间短，又能实现稳态高精准度的状态的优点。的状态的优点。的状态的优点。


技术研发人员：顾子洋 易鑫 漆启年 李同宁 游毓麒
受保护的技术使用者：无锡源清瑞光激光科技有限公司
技术研发日：2021.09.15
技术公布日：2022/1/18