半导体器件封装壳体及激光器系统的制作方法

本公开涉及半导体封装结构，具体而言，涉及一种半导体器件封装壳体及激光器系统。

背景技术：

目前，随着半导体行业的发展，半导体器件的应用也越来越多，进而使得半导体器件封装壳体的应用也越来普遍。半导体光源的封装是半导体器件封装壳体的一种常见应用，在半导体光源的封装结构中，由于光源所发出的光束对指向性的要求，使得对封装壳体的机械精度要求较高。在半导体器件封装壳体安装或者使用的过程中会由于应力的作用使得半导体器件封装壳体产生一定的形变，从而使封装壳体机械精度降低。

现有技术中，会采用热膨胀系数匹配材料作为壳体的基材，从而减少半导体器件封装壳体在应力的作用下产生的形变。

但是，若采用热膨胀系数匹配材料作为壳体的基材，减少半导体器件封装壳体在应力的作用下产生的形变，往往难以兼具壳体的高散热性能，而采用热膨胀系数匹配且具有高散热性能的材料，会使得半导体器件封装壳体的成本提高。

技术实现要素：

本公开的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种半导体器件封装壳体及系统，以在解决现有技术难以获得低成本高导热低应力形变封装结构的问题。

为了实现上述目的，本公开采用的技术方案如下：

第一方面，本公开提出一种半导体器件封装壳体，该半导体器件封装壳体包括：基座和外壳；

外壳设置在基座上，与基座围成一容置腔，容置腔用于放置半导体器件；

基座与外壳的连接处设置有应力释放槽，其中，应力释放槽具有形变空间。

可选地，该应力释放槽包括多个，多个应力释放槽分别设置于外壳的一侧或者两侧；

或者，应力释放槽包括一个，一个应力释放槽设置在外壳的一侧。

可选地，应力释放槽环绕设置于外壳的外周或者内周。应力释放槽位于基座上。

可选地，应力释放槽的长度与基座的宽度或长度一致，使得在基座的宽度或长度方向上，应力释放槽贯穿基座；或者应力释放槽的尺寸小于基座的宽度或长度，使得在基座的宽度或长度方向上，应力释放槽仅为基座相应的方向上的一段凹槽。

可选地，基座上设置有定位孔和/或安装基准，用于对半导体器件封装壳体安装或者定位。

可选地，应力释放槽的形变空间截面为长方形，或者半球面。

可选地，基座材料包括：无氧铜、钼铜合金和钨铜合金中任意一种；外壳材料包括：铁镍合金、不锈钢和碳钢中任意一种。

第二方面，本公开还提出一种激光器系统，该激光器系统包括：激光器和上述第一方面所述的半导体器件封装壳体，激光器设置于半导体器件封装壳体的容置腔内，外壳一面的设置有窗口，窗口用于激光器出射激光。

可选地，窗口上镶嵌有蓝宝石镜片。

相对现有技术，本公开具有以下有益效果：本申请提供一种半导体器件封装壳体，半导体器件封装壳体包括：基座和外壳；外壳设置在基座上，与基座围成一容置腔，容置腔用于放置半导体，当外壳安装在基座上时，使用钎焊会产生一定的应力，由于该应力释放槽相对于基座上的其他结构具有一定的可形变空间，在外壳和基座产生应力的时候，该应力释放槽的形变空间发生了形变，释放了外壳和基座产生的应力，从而解决了该半导体器件封装壳体在应力的作用下产生的形变的问题，并且不提高半导体器件封装壳体的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本公开的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1示出了本公开所提供的一种半导体器件封装壳体的结构示意图；

图2示出了本公开所提供的另一种半导体器件封装壳体的结构示意图；

图3示出了本公开所提供的另一种半导体器件封装壳体的结构示意图；

图4示出了本公开所提供的另一种半导体器件封装壳体的结构示意图；

图5示出了本公开所提供的一种激光器系统的结构示意图。

图标：100-半导体器件封装壳体；10-外壳；11-窗口；20-容置腔；30-基座；31-应力释放槽；33-定位孔；50-激光器；51-出射口；200-激光器系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“水平”等术语并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1示出了本公开所提供的一种半导体器件封装壳体的结构示意图；如图1所示，该半导体器件封装壳体100包括：基座30和外壳10；外壳10设置在基座30上，与基座30围成一容置腔20，容置腔20用于放置半导体器件；该容置腔20的体积根据该半导体器件的体积设定。基座30与外壳10的连接处上设置有应力释放槽31，其中，应力释放槽31具有形变空间。

具体的，基座30和外壳10之间存在一空腔，该空腔为容置腔20。

其中，该应力释放槽31中有形变空间，相应地，当该半导体器件封装壳体100中的基座30或外壳10存在应力时，该应力释放槽31中的形变空间发生形变，释放该基座30或外壳10的应力。

一般的，应力释放槽31的形变空间截面为长方形，或者半球面，或者也可以为其他形状的形变空间，在此不做限定。

需要说明的是，应力释放槽31设置于该基座30与该外壳10的连接处，应理解为应力释放槽31的内壁可直接延伸至基座30和外壳10的接缝处，或者，应力释放槽31的一部分与外壳壁或基座重叠使得基座30和外壳10连接处的焊接面存在空隙，或者应力释放槽31与上述接缝处有微小的间距。但其形变空间的形变足以释放基座30和外壳10产生的应力。

具体的，该外壳10和基座30的形状一般可以根据半导体的形状来设置，例如可以为：长方体、半球或者半椭球等规则形状。为了方便说明，本申请用外壳10为长方体，基座30为长方体，并且应力释放槽31设置于该基座30上进行说明。

另外，半导体器件封装壳体100可以用于封装半导体器件，该半导体器件可以包括：led、半导体激光器和其他半导体芯片中一种，在此不对半导体器件进行限定。

具体的，外壳10和基座30一般采用不同热膨胀系数的材料，所以在壳体的封装过程中(具体为外壳10和基座30的连接过程)，不同材料会产生不同的形变，所以在该基座30与外壳10的连接处设置有应力释放槽31，由于该应力释放槽31相对于基座30上的其他结构具有一定的可形变空间，所以在外壳10和基座30产生应力的时候，该应力释放槽31的形变空间发生了形变，释放了外壳10和基座30产生的应力，从而使得该半导体器件封装壳体100的形变减少，该应力释放槽31一般与半导体器件封装壳体100的应力垂直设置，从而可以将该半导体器件封装壳体100产生的应力进行释放，由于该基座30为长方体，该外壳10也为长方体，则将该应力释放槽31设置于该基座30与该外壳10的连接处，并且与该基座30的一条中心线垂直。

图2示出了本公开所提供的另一种半导体器件封装壳体的结构示意图，如图2所示，具体的，该应力释放槽31用于在外壳10和基座30上产生应力的时候，通过应力释放槽31的形变空间，来抵消或者释放外壳和基座上产生应力，因为应力释放槽31有可形变的空间，从而使得外壳10和基座30的结构不因应力产生形变。

当该应力释放槽31设置数量为多个时，多个应力释放槽31设置于该外壳10的一侧或者两侧，此时该应力释放槽31的具体设置位置根据应力的大小和应力的方向进行设定，在此不做具体限定。在实际应用中，上述多个应力释放槽31可以对称设置于外壳10的两侧，也可以为非对称设置，并且均于与该基座30的中心线垂直。

当该应力释放槽31的设置数量为一个时，将一个该应力释放槽31设置在该外壳10的一侧，一个该应力释放槽31具体设置在外壳10的具体根据应力的大小和应力的方向进行设定，在此不做具体限定。

由于应力释放槽31用于释放与其垂直方向上的应力，所以在实际应用中，由于外壳10和基座30为长方体，沿该基座30长轴方向上产生的应力较大，则将该多个应力释放槽31设置在与基座30长轴方向垂直的方向上，用于释放该方向上的应力，如基座30长轴方向上的应力较大时，则需要在与该方向垂直的方向上设置多个应力释放槽31，用于释放该基座30长轴方向的应力，并且将多个应力释放槽31对称设置于外壳10的两侧，使得该基座30的应力释放更加均匀，具体将该应力释放槽31设置在基座30的哪两侧，根据工作人员经验和实际情况而定。

图3示出了本公开所提供的另一种半导体器件封装壳体的结构示意图，图4示出了本公开所提供的另一种半导体器件封装壳体的结构示意图，如图3和图4所示，可选地，应力释放槽31环绕设置于外壳10的外周或者内周。

可选地，当将外壳10钎焊到基座30上时，若该基座30上的两个方向均具有应力，则在该外壳10的外周或内周设置一周应力释放槽31，该一周应力释放槽31用于抵消该半导体器件封装壳体100至少两个方向上的应力。

在实际应用中，半导体器件封装壳体100的应力一般为沿基座30长边方向，或者沿该基座30短边方向，当该半导体器件封装壳体100上同时存在基座30长边方向和短边方向上的应力时，在与该长边和短边垂直的方向上设置应力释放槽31，将该两个方向的应力释放槽31连接起来，就形成围绕外壳10的外周设置的应力释放槽31。

可选地，应力释放槽31位于基座30上。在实际应用中，也可以设置为外壳10上。

可选地，应力释放槽31的长度与基座30的宽度或长度一致，使得在基座30的宽度或长度方向上，应力释放槽31贯穿基座；

具体的，若该基座30为长方体，该基座30包括两条相互平行的长边和两条相互平行的短边，当该应力释放槽31沿该长边设置时，该应力释放槽31的长度与该基座30的长边尺寸一致，并且使得该应力释放槽31在该基座30的长边方向贯穿该基座；当该应力释放槽31沿该短边设置时，该应力释放槽31的尺寸与该基座30的短边尺寸一致，并且使得该应力释放槽31在该基座30的短边方向贯穿该基座；或者，当该应力释放槽31沿该长边设置时，该应力释放槽31的长度小于该基座30的长边尺寸，则该应力释放槽31仅为该基座30上沿长边方向的一段凹槽，当该应力释放槽31沿该短边设置时，该应力释放槽31的长度小于该基座30的短边尺寸，则该应力释放槽31仅为该基座30上沿短边方向的一段凹槽。

可选地，基座30上设置有定位孔33和/或安装基准，用于对半导体器件封装壳体100安装或者定位。

具体的，由于半导体器件封装壳体100需要精确安装在其他平面上，所以在基座30上设置有定位作用的定位孔33和安装基准，用于将基座30精确安装到其他平面上，一般的，安装基准包括：水平方向上的基准和垂直方向上的基准，安装基准可以位于基座30前端面或者后端面。

需要说明的是，该基座30上可以单独设置定位孔33，也可以单独设置安装基准，还可以同时设置定位孔33和安装基准，用于对半导体器件封装壳体安装或者定位，具体的，基座30上定位孔和安装基准的设置位置和设置数量根据实际需要进行设定，在此不做具体限定。

可选地，该应力释放槽31为该基座上的一个槽，在实际应用中，应力释放槽31的横截面的形状可以是长方形或者是半球形，在此不做限定。

可选地，基座30材料包括：无氧铜、钼铜合金和钨铜合金中任意一种；外壳10材料包括：铁镍合金、不锈钢和碳钢中任意一种。

具体的，对该基座30和外壳10的具体材料根据实际情况进行设定，在此不做限定。

本发明的有益效果是：本申请提供一种半导体器件封装壳体100，当外壳10安装在基座30上时，使用钎焊会产生一定的应力，由于该应力释放槽31相对于基座30上的其他结构具有一定的可形变空间，在外壳10和基座30产生应力的时候，该应力释放槽31的形变空间发生形变，释放了外壳10和基座30产生的应力，从而解决了该半导体器件封装壳体100在应力的作用下产生的形变的问题，并且不提高半导体器件封装壳体100的成本。

图5示出了本公开所提供的一种激光器系统的结构示意图，如图5所示，本公开所提供的一种激光器系统200包括：激光器50和上述任意一项的半导体器件封装壳体100，激光器50设置于半导体器件封装壳体100的容置腔20内，外壳一面的设置有窗口，窗口用于所述激光器出射激光。

具体的，该半导体器件封装壳体100的容置腔20的大小根据实际情况设定，在此不做具体限定，但是在实际应用中该半导体器件封装壳体100具有不同的规格，不同规格的半导体器件封装壳体100具有不同大小的容置腔20，该不同大小的容置腔20用于设置不同规格的激光器50，并且该半导体器件封装壳体100的外壳10一面的设置有窗口11，对窗口11的具体设置位置不做具体限定，只要能实现将该激光器50设置于该容置腔20内时，使得该激光器50通过出射口51发出的光可以通过外壳10的窗口11出射即可。

可选地，窗口11上镶嵌有蓝宝石镜片。

本申请所提供的激光器系统200，由于该应力释放槽31相对于基座30上的其他结构具有一定的可形变空间，使得在外壳10和基座30产生应力形变的时候，释放了外壳10和基座30产生的应力，从而解决了该半导体器件封装壳体100在应力的作用下产生的形变的问题，并且在不提高半导体器件封装壳体的成本的基础上提高了该半导体器件封装壳体的机械精度，以提高激光器50的指向性的精度。

需要说明的是，在本文中术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。