基于光导开关与激光器件的一体化封装结构

1.本发明涉及一种基于光导开关与激光器件的一体化封装结构，属于半导体器件技术领域。


背景技术：

2.光导开关是集激光技术与半导体技术于一体的新型快速光电器件，基于半导体材料的光电效应，通过光的触发改变光生载流子数目，使半导体材料的电导率发生变化，从而使开关在纳秒(ns)甚至皮秒(ps)内完成通断。光导开关具有结构简单、抖动时间小、响应速度极快、重复频率高等优点，可以在高压高功率下工作。
3.封装结构对于光导开关器件至关重要，目前器件模块化仍是重点，激光器件入射位置难以准确固定，并且大功率光导开关的工作电压很高，容易发生表面击穿放电，导致器件损坏也是一个问题。


技术实现要素：

4.为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种基于光导开关与激光器件的一体化封装结构，该封装结构由光导开关封装结构及激光二极管封装结构契合而成，能够准确定位激光二极管照射位置，并且方便更换光导开关及激光器件。同时能够使光导开关远离封装内壁，并且表面与绝缘冷却液充分接触，能够充分的冷却，避免光导开关放电打火发生损坏，提高了光导开关的耐压能力。
5.本发明是通过以下措施实现的：
6.一种基于光导开关与激光器件的一体化封装结构，包括绝缘的下壳体，所述下壳体上方可拆卸连接有绝缘的上壳体，下壳体顶部设置有上开口，上壳体底部设置有下开口，所述下开口与上开口之间封堵有透光玻璃，下壳体内设置有可容纳光导开关的密闭空间，且该密闭空间内填充有绝缘冷却液，下壳体底部设置有两个导电柱，所述导电柱上端穿入下壳体内部，导电柱下端延伸至下壳体底部外下方，两个导电柱分别与光导开关的两个电极连接，上壳体内设置有可容纳激光二极管的密闭空间，上壳体顶部开有用于引出电极的通孔。
7.上述下壳体的上端面内侧边缘表面开有围绕下开口一周的卡槽，所述透光玻璃边缘嵌入在卡槽内，透光玻璃上表面与下壳体的上端面外侧边缘表面平齐。
8.上述上壳体的下端面开有若干竖直向上延伸的定位孔，所述下壳体的上端面设置有若干竖直向上的定位圆柱，所述定位圆柱与定位孔插接配合。
9.上述下壳体的侧壁上开有注入孔，所述注入孔内可拆卸塞入有封堵螺钉。
10.上述上壳体、下壳体均采用绝缘材料，绝缘冷却液采用绝缘油或氟化液。
11.优选的，上壳体、下壳体均采用陶瓷材料。
12.本发明的有益效果是：本发明的封装结构由光导开关封装结构及激光二极管封装结构契合而成，能够准确定位激光二极管照射位置，并且方便更换光导开关及激光器件。并
且可以避免沿面击穿；密封空间内充满绝缘冷却液，并且绝缘冷却液能够完全包裹光导开关，使光导开关表面与绝缘冷却液充分接触，能够对光导开关进行充分的冷却，避免光导开关放电打火发生损坏，提高了光导开关的耐压能力。
附图说明
13.图1为本发明主视结构示意图。
14.图2为本发明侧面结构示意图。
15.图中：1、定位圆柱；2、透光玻璃；3、下壳体；5、导电柱；6、注入孔；7、定位孔；8、上壳体；9、通孔。
具体实施方式
16.下面结合附图对本发明做进一步详细的描述：
17.如图1、2所示，一种基于光导开关与激光器件的一体化封装结构，包括绝缘的下壳体3，下壳体3上方可拆卸连接有绝缘的上壳体8。为了方便定位准确，上壳体8的下端面开有若干竖直向上延伸的定位孔7，下壳体3的上端面设置有若干竖直向上的定位圆柱1，定位圆柱1与定位孔7插接配合。上壳体8放在下壳体3时，定位圆柱1插入定位孔7内。下壳体3顶部设置有上开口，上壳体8底部设置有下开口，下开口与上开口之间封堵有透光玻璃2，下壳体3内设置有可容纳光导开关的密闭空间，且该密闭空间内填充有绝缘冷却液，下壳体3底部设置有两个导电柱5，导电柱5上端穿入下壳体3内部，导电柱5下端延伸至下壳体3底部外下方，两个导电柱5分别与光导开关的两个电极连接，上壳体8内设置有可容纳激光二极管的密闭空间，上壳体8顶部开有通孔9，用于引出电极。光导开关封装结构与激光二极管封装结构相互独立，通过光导开关封装结构外壳上的定位圆柱1及激光二极管封装结构外壳上的定位孔7契合成整体封装结构。能够准确定位激光二极管照射位置，并且方便更换光导开关及激光器件。下壳体3的侧壁上开有注入孔6，注入孔6内可拆卸塞入有封堵螺钉。当注入孔6打开后灌入绝缘冷却液，然后塞入封堵螺钉堵住注入孔6。
18.下壳体3的上端面内侧边缘表面开有围绕下开口一周的卡槽，所述透光玻璃2边缘嵌入在卡槽内，透光玻璃2上表面与下壳体3的上端面外侧边缘表面平齐。形成透光窗口，密封光学玻璃板达到密闭状态。上壳体8、下壳体3均采用陶瓷材料，绝缘冷却液采用绝缘油或氟化液。
19.本发明提供的封装结构由光导开关封装结构及激光二极管封装结构契合而成，能够准确定位激光二极管照射位置，并且方便更换光导开关及激光器件。同时能够使光导开关远离封装内壁，并且表面与绝缘冷却液充分接触，能够充分的冷却，避免光导开关放电打火发生损坏，提高了光导开关的耐压能力。
20.以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。


技术特征：
1.一种基于光导开关与激光器件的一体化封装结构，其特征在于：包括绝缘的下壳体，所述下壳体上方可拆卸连接有绝缘的上壳体，下壳体顶部设置有上开口，上壳体底部设置有下开口，所述下开口与上开口之间封堵有透光玻璃，下壳体内设置有可容纳光导开关的密闭空间，且该密闭空间内填充有绝缘冷却液，下壳体底部设置有两个导电柱，所述导电柱上端穿入下壳体内部，导电柱下端延伸至下壳体底部外下方，两个导电柱分别与光导开关的两个电极连接，上壳体内设置有可容纳激光二极管的密闭空间，上壳体顶部开有用于引出电极的通孔。2.根据权利要求1所述基于光导开关与激光器件的一体化封装结构，其特征在于：所述下壳体的上端面内侧边缘表面开有围绕下开口一周的卡槽，所述透光玻璃边缘嵌入在卡槽内，透光玻璃上表面与下壳体的上端面外侧边缘表面平齐。3.根据权利要求1所述基于光导开关与激光器件的一体化封装结构，其特征在于：所述上壳体的下端面开有若干竖直向上延伸的定位孔，所述下壳体的上端面设置有若干竖直向上的定位圆柱，所述定位圆柱与定位孔插接配合。4.根据权利要求1所述基于光导开关与激光器件的一体化封装结构，其特征在于：所述下壳体的侧壁上开有注入孔，所述注入孔内可拆卸塞入封堵螺钉。5.根据权利要求1所述基于光导开关与激光器件的一体化封装结构，其特征在于：所述上壳体、下壳体均采用绝缘材料，绝缘冷却液采用绝缘油或氟化液。

技术总结
本发明涉及一种基于光导开关与激光器件的一体化封装结构，包括相互契合的上下壳体，下壳体底部设置有两个导电柱，导电柱上端穿入下壳体内部，下端延伸至下壳体外，分别与光导开关的两个电极连接，上壳体内设置有可容纳激光二极管的密闭空间，上壳体顶部开有通孔用于引出电极。本发明的有益效果是：该封装结构由光导开关封装结构及激光二极管封装结构契合而成，能够准确定位激光二极管照射位置，并且方便更换激光二极管。同时能够使光导开关远离封装内壁，并且表面与绝缘冷却液充分接触，能够充分的冷却，避免光导开关放电打火发生损坏，提高了光导开关的耐压能力。提高了光导开关的耐压能力。提高了光导开关的耐压能力。


技术研发人员：肖龙飞 沙慧茹 李阳凡 徐现刚
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/2/28