一种超小型发光二极管的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种半导体光电器件，具体来说是一种作为宽谱光源的光发射器件，本实用新型属于通讯领域。
【背景技术】
[0002]光纤传感器(FOS，Fiber Optic Sensor)的应用开发根据当前的应用热点领域和技术类型可大致分为四个大的方向:光(纤)层析成像分析技术0CT、光纤智能材料、光纤陀螺与惯导系统、以及常规工业工程传感器；在光纤传感器中，光源是关键器件之一，可占到整体价格的10%。目前应用最广泛的F0S光源器件主要有超辐射发光管，所装配的F0S应用方向在光纤陀螺、桥梁监测、煤矿、石化及电力系统等方面。
[0003]超辐射发光二极管既具有激光器功率大，耦合效率高的优点，又具有发光管频谱宽的优点，是最近十几年发展起来的一种新型光电器件。超辐射发光管主要应用在光纤陀螺、光纤应力传感、数字化变电站中的电流电压互感器等领域，是影响这些系统精度的最重要因素之一，是系统中不可替代的核心部分。
[0004]随着光纤传感器技术的迅猛发展，对系统的小型化、低成本的要求也越来越迫切。因而对各元件尺寸也要求越来越小，超辐射发光二极管光源是系统的核心元器件，占用体积较大，如果能把光源的安装尺寸减小，对减小系统尺寸有着重要的意义。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种体积小、防静电能力强的发光二极管，该器件大大缩小了现有技术半导体光器件安装占有的空间体积，使用更为便捷可靠。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是:
[0007]一种超小型发光二极管，包括管壳、半导体制冷器、光纤组件、管芯组件、尾套管，所述半导制冷器、光纤组件、管芯组件同管壳相匹配，所述管壳底板两侧定位部分分布在两侦h其上设置有对称定位孔，所述管壳的引线从管壳框体两侧引出。
[0008]所述管芯组件(4 )包括热沉(4.1)、过渡热沉(4.2 )、管芯(4.3 )、热敏电阻(4.4 )和防静电芯片(4.5);所述管芯(4.3)、防静电芯片(4.5)、热敏电阻(4.4)焊接在氮化铝过渡热沉(4.2 )上，过渡热沉(4.2 )焊接在热沉(4.1)上。
[0009]所述管壳(1)的引线间的中心间距为1.27mm，引线可以是圆形或方形。
[0010]所述防静电芯片可以是压敏电阻或者瞬态电压抑制二极管。
[0011]所述尾套管可以是橡胶管或者金属管，形状呈台阶型或者渐变的圆柱形。
[0012]所述光纤组件可以采用金属化光纤组件或者非金属化光纤组件。
[0013]所述管芯组件可以是SLED管芯组件或者LD管芯组件。
[0014]本实用新型有如下优点和积极效果:
[0015]1、器件结构紧凑，体积小，器件呈正方形，利于绕环；
[0016]2、器件内置防静电芯片，可以有效提高静电防护等级；
[0017]3、可以广泛应用于光纤传感、光纤陀螺系统以及宽带光源之中。
【附图说明】
[0018]图1、本实用新型SLED结构示意图；
[0019]图2、现有技术常用的SLED结构示意图1 ;
[0020]图3、现有技术常用的SLED结构示意图2 ；
[0021]图4、本实用新型管芯组件的结构示意图；
[0022]图5、本实用新型管壳结构示意图；
[0023]图6、本实用新型第一种实施例的结构示意图；
[0024]图7、本实用新型第二种实施例的结构示意图；
[0025]其中
[0026]1、管壳；2、半导体制冷器；
[0027]3、光纤组件；4、管芯组件；
[0028]4.1、热沉；4.2、过渡热沉；
[0029]4.3、管芯；4.4、热敏电阻；
[0030]4.5、防静电芯片；
[0031]5、尾套管；6、金属支架；
[0032]7、过渡块；8、胶或玻璃焊料或金属焊料。
【具体实施方式】
[0033]下面结合实施例对本实用新型作出进一步的说明。
[0034]本实用新型发光二极管结构如图1所示，包括管壳1、半导体制冷器2、光纤组件3、管芯组件4、尾套管5，所述半导制冷器2、光纤组件3、管芯组件4同管壳1相匹配，所述管壳1底板的定位部分分布在两侧，其上有呈对称设置的定位孔，所述管壳1的引线从管壳框体的两侧引出。半导体制冷器2选择体积小、效率高的制冷器，确保在全温范围内的稳定工作。本实用新型各部件其功能具体如下:管壳1是实现气密封装，安装半导体制冷器和固定光纤；半导体制冷器2实现对发光二极管进行温控；光纤组件3实现将发光二极管发出的光传导出去；管芯组件4实现将电信号转换成光信号，本实用新型的管芯组件可以采用SLED (Super luminescent LED)管芯组件或者LD (Laser D1de)管芯组件；尾套管5其功能是保护光纤。器件这种封装形式占用的空间位置包括:管壳壳体、两边引线以及出纤方向留出来的位置。
[0035]本实用新型比较现有产品而言具有以下方面的改变:根据内部电极引线优化，使管芯和热敏电阻引线同侧分布组成回路，避免串扰，在制作、运输和使用过程中方便引线短路，就可以有效防护静电冲击，器件内部结构具体如图1所示。
[0036]所述管壳1定位孔的变化:现有技术产品在管壳底板上有四个定位孔，如图2所示。为了最大限度的减小器件体积，同时不影响器件的装配及尾纤出纤，定位孔为两个，在引线两侧对称分布，利用安装应力的对称分布，减少管壳产生的微小应变，整体结构呈正方形，有利于减少出纤绕环体积，如图1所示。器件定位占用的面积缩小为原来的1/3。
[0037]所述管芯组件4由热沉、过渡热沉、管芯、热敏电阻和防静电芯片组成，如图3所示，管芯4.3、防静电芯片4.5、热敏电阻4.4焊接在过渡热沉4.2上，过渡热沉4.2焊接到热沉上4.1。发光二极管是静电敏感器件，静电对其光源芯片的损伤的危害性极大。为了提高发光二极管的防静电能力，在小型化SLED发光二极管或LD发光二极管里增加防静电芯片，增强器件的防静电级别。
[0038]光纤组件可以采用金属化光纤组件或者非金属化光纤组件。一段保偏光纤或单模光纤，一端制作成准直透镜。制作好透镜光纤经过金属化后焊接上一根镀金金属套管，就组成金属化光纤组件。透镜光纤为非金属化时，可以直接用胶粘在金属套管里或者粘在玻璃片上或硅片上，或者用玻璃焊料焊接到金属管里，就组成非金属化光纤组件。金属管可以是镍管、可伐管或者不锈钢管，金属化光纤组件用的金属管必须镀金，非金属化镜光纤组件用的金属管可以镀金，也可以不镀金。
[0039]本实用新型的发光二极管结构可以举几个实施例，具体如下:
[0040]实施例1，结构如图6所示。SLED发光二极管，采用激光焊接工艺。具体由管壳1、半导体制冷器2、金属化光纤组件3、、SLED管芯组件4、尾套管5、金属支架6组成，管壳1采用金属外壳，尾套管5采用金属套管。半导体制冷器2焊接在金属管壳1的底板上。SLED管芯组件4焊接在半导体制冷器2上。金属化光纤组件3中是经过金属化的透镜光纤焊接于一个金属套管上，金属化光纤组件3的金属套管焊接到金属支架6上，金属支架6通过激光焊接焊接到SLED管芯组件4的热沉上，SLED管芯组件4发出的光通过光纤耦合出来。
[0041]实施例2，结构如图7所示，发光二极管采用胶或玻璃焊料粘光纤，出纤用胶、玻璃焊料或金属焊料实现密封工艺。具体由管壳1、半导体制冷器2、金属化光纤组件3、管芯组件4、尾套管5组成。半导体制冷器2焊接在金属的管壳1底板上，管芯组件4焊接在半导体制冷器2上。金属化光纤组件3中的透镜光纤用胶或玻璃或金属焊料8固定到一个过渡块7上。管芯组件发出的光通过金属化光纤组件耦合出来。本实施例中的管芯组件可以采用SLED管芯组件或者LD管芯组件。
[0042]经过本实用新型改进后，除去尾纤占用的位置以外，壳体安装需要的空间约为原来的1/4，且具有防静电功能，使用更加方便。
[0043]虽然本实用新型已经详细地示出并描述了一个相关的特定的实施例参考，但本领域的技术人员应该能够理解，在不背离本实用新型的精神和范围内可以在形式上和细节上作出各种改变。这些改变都将落入本实用新型的权利要求所要求的保护范围。
【主权项】
1.一种超小型发光二极管，包括管壳(1)、半导体制冷器(2)、光纤组件(3)、管芯组件(4)、尾套管(5)，所述半导体制冷器(2)、光纤组件(3)、管芯组件(4)同管壳(1)相匹配，其特征在于:所述管壳(1)的底板定位部分呈蝶形分布在两侧，其上有对称设置的定位孔，所述管壳(1)的引线从管壳框体的两侧引出。2.如权利要求1所述的一种超小型发光二极管，其特征在于:所述管芯组件(4)包括热沉(4.1)、过渡热沉(4.2)、管芯(4.3)、热敏电阻(4.4)和防静电芯片(4.5);所述管芯(4.3)、防静电芯片(4.5)、热敏电阻(4.4)焊接在氮化铝过渡热沉(4.2)上，过渡热沉(4.2)焊接在热沉(4.1)上。3.如权利要求1所述的一种超小型发光二极管，其特征在于:所述管壳(1)的引线间的中心间距为1.27mm，引线是圆形或方形。4.如权利要求3所述的一种超小型发光二极管，其特征在于:所述防静电芯片(4.5)是压敏电阻或者瞬态电压抑制二极管。5.如权利要求1或2所述的一种超小型发光二极管，其特征在于:所述尾套管(5)是橡胶管或者金属管。6.如权利要求5所述的一种超小型发光二极管，其特征在于:所述尾套管(5)的形状呈台阶型或者渐变的圆柱形。7.如权利要求1或2所述的一种超小型发光二极管，其特征在于:所述光纤组件(3)采用金属化光纤组件或者非金属化光纤组件。8.如权利要求1或2所述的一种小型发光二极管，其特征在于:所述管芯组件(4)是SLED管芯组件或者LD管芯组件。
【专利摘要】本实用新型公开了一种超小型化发光二极管，包括管壳、半导体制冷器、光纤组件、管芯组件、尾套管，所述半导制冷器、光纤组件、管芯组件同管壳相匹配，所述管壳框体部分呈正方形,利于绕环,定位孔分布在底板两侧，所述管壳的引线从管壳框体的两侧引出。本实用新型是一种超小型发光二极管,结构紧凑，体积小，器件内置防静电芯片，可以有效提高静电防护等级。
【IPC分类】F21Y115/10, F21V8/00, F21V29/70, F21K9/20, F21V29/54
【公开号】CN205065307
【申请号】CN201520758605
【发明人】陈小梅, 刘天明, 黄杰丛
【申请人】武汉光迅科技股份有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年9月28日