Halvledarens laserförpackningsform och förpackningsstruktur

Halvledare laserchip

Ett laserdiodchip är en halvledarbaserad laser som består av en P-N-struktur och drivs av ström. Laserdiodepaketet är en komplett enhet som är monterad och förpackad i ett förseglat pakethus för att bilda ett halvledarslaschip som avger sammanhängande ljus, ett övervakning av fotodiodchip för återkopplingskontroll av effektutgången, ett temperatursensorchip för temperaturövervakning eller en optisk lins för laserkollimation.

Halvledarmaterialet som används för att göra ljusemitterande P-N-korsningsdioder idag är: galliumarsenid, indiumfosfid, galliumantimonid och galliumnitrid.

För att skydda laserdiodmaterialet eller någon laseranordning från någon mekanisk och termisk stress kräver nästan varje diodlaser eller någon annan laseranordning laserförpackningar, eftersom lasermaterial som galliumarsenid är mycket bräckliga. Du kan föreställa dig laserdioden som en pizza, sedan fungerar paketbasen som en pizzaskrav, och pizza (dvs laserdiod) placeras inuti. Dessutom förhindrar den förseglade förpackningsmetoden damm eller andra föroreningar från att komma in i lasern; Rök, damm eller olja kan orsaka omedelbar eller permanent skada på lasern. Viktigast av allt, med teknikens framsteg, kräver uppkomsten av högeffektdiodlasrar sofistikerad förpackningsdesign för att hjälpa till att sprida värmen som genereras under drift genom basen och den installerade kylflänsen. Halvledarlaserchips är förpackade i olika former, och olika förpackningsmetoder är lämpliga för olika applikationsscenarier för att uppfylla specifika prestandakrav, värmeavledningsbehov och kostnadsöverväganden.

Till (transistor disposition) -paket

Detta är en mycket traditionell förpackningsform, allmänt används i olika elektroniska komponenter, inklusive halvledarlasrar. TO -paketet har vanligtvis ett metallskal som kan ge god värmeledningsförmåga och är lämplig för scenarier som kräver god värmeavledning. Vanliga modeller inkluderar TO-39, TO-56, etc. Lasern i figur 2 nedan är direkt förpackad inuti To Tube-skalet, och utgångsljuskraften övervakas av fotodetektorn PD bakom lasern. Laserens värme styrs direkt ur rörskalet genom kylflänsen för värmeavledning och ingen temperaturkontroll krävs.

Fjärilspaket

Fjärilspaketet är ett standardpaket för optisk kommunikationsöverföring och laserpumpdioder. Det är ett typiskt 14-stifts fjärilspaket, där laserchipet är beläget på en aluminiumnitridbas (ALN). ALN -basen är monterad på en termoelektrisk kylare (TEC), som är ansluten till ett underlag tillverkat av koppar volfram (CuW), kovar eller kopparmolybden (cumo).

Fjärilspaketstrukturen har ett stort internt utrymme, vilket gör det enkelt att montera halvledarens termoelektriska kylare och därigenom realisera motsvarande temperaturkontrollfunktion. De relaterade laserchips, linser och andra komponenter är enkla att layout inuti kroppen, vilket gör laserstrukturen mer kompakt och rimlig. Rörbenen är fördelade på båda sidor, vilket gör det enkelt att ansluta och kontrollera med yttre kretsar. Dessa fördelar gör det tillämpligt på fler typer av lasrar.