一种半导体制冷器及带有温度探头的半导体制冷器的制作方法

1.本实用新型属于半导体制冷技术领域，更具体而言，涉及一种半导体制冷器及带有温度探头的半导体制冷器。


背景技术：

2.半导体制冷器(thermoelectric cooler)是指利用半导体的热-电效应制取冷量的器件，又称热电制冷器，简称tec，其用导体连接两块不同的金属，接通直流电，则一个接点处温度降低，另一个接点处温度升高。
3.微型半导体制冷器大量用于光通信制冷器件上，原因是激光通信对器件工作温度有很高的稳定性要求，超过0.1℃的温度波动就足以导致激光波长漂移，从而影响光输出功率及转换效率。
4.半导体制冷器在使用时，搭配温度检测电路可实现精确的恒温控制，用于激光器恒温使用，需要将温度控制在
±
0.1℃的误差以内。在使用时，需用户在tec冷端陶瓷表面另外安装温度探头，如铂热电阻，ntc等。
5.温度探头的安装方式有粘胶，焊接，物理压合等；在应用端添加温度探头存在着操作难度大，应用操作复杂，一致性较差，后期软件不易处理信号等问题。
6.在现有技术中，如实用新型专利公告号cn211456208u公开的一种光信号发射器件所示，其包括tec、热敏电阻、激光器、激光器热沉基板，根据其说明书以及附图可知，热敏电阻是通过导电胶粘贴到tec表面的金属图案上，激光器粘贴在激光器热沉基板上，激光器热沉基板粘贴在tec表面的金属图案上。
7.上述方案存在的缺陷在于，激光器热沉基板、热敏电阻均粘贴在tec表面的金属图案上，若热敏电阻受到来自激光器热沉基板的电气干扰，则会影响到热敏电阻检测温度的准确性，从而影响温控精度。


技术实现要素：

8.本实用新型的主要目的在于提供一种半导体制冷器，旨在保证温度探头的检测精度；本实用新型还提出一种带有温度探头的半导体制冷器。
9.根据本实用新型的第一方面，提供了一种半导体制冷器，包括本体，所述本体的表面设有第一金属图案、第二金属图案，外设温度探头、与本体进行热交换的外设器件分设在所述第一金属图案、第二金属图案上。
10.本实用新型一个特定的实施例中，所述第一金属图案的个数根据外设温度探头的安装方式而设。
11.本实用新型一个特定的实施例中，所述第一金属图案为1个，外设温度探头相对的两端为接线端，其中一个接线端设置在第一金属图案上。
12.本实用新型一个特定的实施例中，所述第一金属图案为2个，外设温度探头相对的两端为接线端，其分别与2个所述第一金属图案连接。
13.本实用新型一个特定的实施例中，所述第一金属图案、第二金属图案通过电镀、蒸镀或溅镀的方式形成。
14.本实用新型一个特定的实施例中，所述第一金属图案、第二金属图案的表面设有金属镀层。
15.本实用新型还提供一种带有温度探头的半导体制冷器，包括如上所述的半导体制冷器，还包括一第一温度探头，所述第一温度探头相对的两端为接线端，其中一个接线端设置在第一金属图案上；
16.还包括第一金线、第二金线，所述第一金线与所述第一金属图案连接，所述第二金线与所述第一温度探头的另一接线端连接。
17.本实用新型一个特定的实施例中，所述第一温度探头与第二金线连接的接线端上设有第三金属图案，所述第二金线与所述第三金属图案连接。
18.本实用新型一个特定的实施例中，所述第一温度探头焊接或粘接在所述第一金属图案上。
19.本实用新型还提供另一种带有温度探头的半导体制冷器，包括如上所述的半导体制冷器，还包括一第二温度探头，所述第二温度探头相对的两端为接线端，其分别与2个所述第一金属图案连接；
20.还包括第三金线、第四金线，所述第三金线、第四金线分别与2个所述第一金属图案连接。
21.本实用新型一个特定的实施例中，所述第二温度探头的接线端分别焊接或粘接在2个所述第一金属图案上。
22.本实用新型上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：
23.在本实用新型中，通过在本体的表面上设置第一金属图案、第二金属图案来分别安装外设温度探头、外设器件，使得外设温度探头、外设器件分区布置，避免两者产生电气干涉，保证了外设温度探头的检测精度；同时，该种安装方式安装外设温度探头、外设器件，在不影响导热性能的基础上，使得安装操作更为简单、安装稳定性更高。
附图说明
24.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
25.图1是本实用新型的实施例1的结构图；
26.图2是本实用新型的实施例2的结构图；
27.图3是本实用新型的实施例3的结构图；
28.图4是本实用新型的实施例4的结构图。
具体实施方式
29.下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
30.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同方案。
31.实施例1
32.参照图1所示，一种半导体制冷器，包括本体1，所述本体1的表面设有第一金属图案2、第二金属图案3，外设温度探头、与本体1进行热交换的外设器件分设在所述第一金属图案2、第二金属图案3上。
33.在实际应用中，通过在本体1的表面上设置第一金属图案2、第二金属图案3来分别安装外设温度探头、外设器件，使得外设温度探头、外设器件分区布置，避免两者产生电气干涉，保证了外设温度探头的检测精度；同时，该种安装方式安装外设温度探头、外设器件，在不影响导热性能的基础上，使得安装操作更为简单、安装稳定性更高。
34.外设温度探头即温度传感器，本实施例对此不作限制。
35.在本实施例中，所述第一金属图案2的个数根据外设温度探头的安装方式而设，外设温度探头的安装方式如：wire-bonding工艺、smt工艺等。
36.外设温度探头的安装方式不同，其需要的第一金属图案2的个数也不同，作为本实施例的具体实现，所述第一金属图案2为1个，外设温度探头相对的两端为接线端，其中一个接线端设置在第一金属图案2上，该种方式适用于wire-bonding工艺，用此种工艺只需要将外设温度探头的其中一个接线端安装在本体1上即可；
37.具体来说，所述第一金属图案2、第二金属图案3通过电镀、蒸镀或溅镀的方式形成。
38.在实际应用中，外设温度探头、外设器件在半导体制冷器的本体1上安装时，一般是通过焊接或粘接的方式安装的；
39.优选地，所述第一金属图案2、第二金属图案3的表面设有金属镀层，如镀金层，镀锡层或镀镍层等，本实施例对此不作限制，其可有效地提高第一金属图案2、第二金属图案3的焊接性能，便于外设温度探头、外设器件焊接在本体1上；同时也可以提高第一金属图案2、第二金属图案3的导热性能，保证半导体制冷器工作的正常进行以及外设温度探头的检测精度。
40.在本实施例中，半导体制冷器包括冷端和热端，所述第一金属图案2、第二金属图案3同时设置在冷端的表面上或同时设置在热端的表面上，本实施例对此不作限制。
41.实施例2
42.参照图2所示，与实施例1不同的是：所述第一金属图案2为2个，外设温度探头相对的两端为接线端，其分别与2个所述第一金属图案2连接，该种方式适应于smt工艺，此种工艺安装外设温度探头，外设温度探头是侧卧的，则其接线端均与本体1接触。
43.具体来说，所述第一金属图案2均设有一延伸部，外设温度探头与延伸部配合。
44.实施例3
45.参照图3所示，一种带有温度探头的半导体制冷器，包括如实施例1所述的半导体制冷器a，还包括一第一温度探头4，所述第一温度探头4相对的两端为接线端，其中一个接线端设置在第一金属图案2上；
46.还包括第一金线a、第二金线b，所述第一金线a与所述第一金属图案2连接，所述第二金线b与所述第一温度探头4的另一接线端连接；
47.具体来说，所述第一金线a、第二金线b与外设信号接收电路连接用于输出第一温度探头4的阻抗信号；
48.所述第一温度探头4即温度传感器，本实施例对此不作限制。
49.优选地，所述第一温度探头4与第二金线b连接的接线端上设有第三金属图案41，所述第二金线b与所述第三金属图案41连接，提高第一温度探头4的焊接性能，保证第二金线b焊接工作的正常进行。
50.具体来说，所述第一温度探头4焊接或粘接在所述第一金属图案2上；
51.优选地，所述第一温度探头4通过焊接的方式安装在第一金属图案2上，传热效果更为稳定，保证第一温度传感器的检测精度；
52.若第一温度探头4粘接在第一金属图案2上，其是通过固化导热胶的方式进行。
53.在实际应用中，可以将第一温度探头4预装在所述半导体制冷器a上，实现同批次生产，同批采用相同的第一温度探头4，所以其温度校准的方法相同，便于后续应用时进行校准操作。
54.实施例4
55.参照图4所示，一种带有温度探头的半导体制冷器，包括如实施例2所述的半导体制冷器a，还包括一第二温度探头5，所述第二温度探头5相对的两端为接线端，其分别与2个所述第一金属图案2连接；
56.还包括第三金线c、第四金线d，所述第三金线c、第四金线d分别与2个所述第一金属图案2连接；所述第三金线c、第四金线d与外设信号接收电路连接用于输出第一温度探头4的阻抗信号；
57.所述第二温度探头5即温度传感器，本实施例对此不作限制。
58.在本实施例中，所述第二温度探头5的接线端分别焊接或粘接在2个所述第一金属图案2上；
59.具体来说，所述第一金属图案2均设有一延伸部，外设温度探头与延伸部配合；2个所述第一金属图案2的延伸部向两者之间延伸，所述第二温度探头5的两端分别设置在延伸部的端部；而第三金线c、第四金线d分别与2个所述第一金属图案2连接，方便第三金线c、第四金线d的安装。
60.在本实施例中，所述第二温度探头5焊接或粘接在所述第一金属图案2上；
61.优选地，所述第二温度探头5通过焊接的方式安装在第一金属图案2上，传热效果更为稳定，保证第二温度传感器的检测精度；
62.若第二温度探头5粘接在第一金属图案2上，其是通过固化导热胶的方式进行。
63.在实际应用中，可以将第二温度探头5预装在所述半导体制冷器a上，实现同批次生产，同批采用相同的第二温度探头5，所以其温度校准的方法相同，便于后续应用时进行校准操作。
64.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。