[发明专利]一种用于气密性封装的膨胀系数失配型光学元件的结构及制造方法

权利要求书

1.一种用于气密性封装的膨胀系数失配型光学元件的结构，包括光学元件(1)，其特征在于：所述光学元件(1)采用石英玻璃(101)和透镜(102)中的任意一种，所述光学元件(1)上局部单面设有掩膜部位(3)，所述光学元件(1)的四周设有化学粗化部位(4)，且化学粗化部位(4)的表面真空溅射镀钛层(5)，所述镀钛层(5)的上面有镀金层(6)，所述光学元件(1)的底部表面通过共晶焊或电镀金锡与金属方框(2)形成软钎焊层。

2.根据权利要求1所述的一种用于气密性封装的膨胀系数失配型光学元件的结构，其特征在于：所述镀金层(6)的顶部电镀有镀锡层(7)，且镀金层(6)的厚度为300-500nm，所述镀锡层(7)的厚度为300-800nm，所述镀钛层(5)的厚度为100-300um。

3.根据权利要求1所述的一种用于气密性封装的膨胀系数失配型光学元件的结构，其特征在于：所述石英玻璃(101)的规格为6*6*0.3mm；所述掩膜部位(3)的大小为5.5*5.5mm，所述化学粗化部位(4)的宽度为0.5mm，所述金属方框(2)的尺寸为外框6*6*0.1mm，框宽度0.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种用于气密性封装的膨胀系数失配型光学元件的结构，其特征在于：所述光学元件(1)表面附着有透过率相同或不相同的选择性透过AR镀膜。

5.一种用于气密性封装的膨胀系数失配型光学元件的结构制造方法,其特征在于包括步骤如下：

S1，采用的材料为方形的平面石英玻璃，规格为6*6*0.3mm，通过45*45*0.3mm石英方片激光切割而成，作为零件1，备用；

S2，采用的是金锡合金材料金属方框，尺寸如下，外框6*6*0.1毫米，框宽度0.5毫米，采用金锡合金带材精密的长方型片，作为零件2，备用；

S3，石英玻璃(零件1)局部金属化：方片中心5.5*5.5毫米区域单面局部掩膜，四周宽度为0.5毫米区域化学粗化，真空溅射金属钛100-300um，然后在钛层上面溅射300-500nm金层备用；

S4，将金属化完成后的石英片用以下方法形成软钎焊层，采用金锡合金方框(零件2)，在300摄氏度下通过共晶焊和金属化后的石英片结合形成软钎焊层；

S5，热膨胀系数只有0.5*10^-7PPM的石英玻璃就通过金属化后和软钎焊合金成为一体，由于软钎焊合金具有释放应力的特点，就使得这种结构的石英玻璃部件可以直接和较大膨胀系数的材料，直接和金属框架通过软钎焊的方式完成可靠的气密性封装。

6.一种用于气密性封装的膨胀系数失配型光学元件的结构制造方法,其特征在于包括步骤如下：

S1，采用的材料为方形的石英透镜，规格为6*6*0.3mm，通过45*45*0.3mm石英方片激光切割而成，作为零件1，备用；

S2，采用的是金锡合金材料金属方框，尺寸如下，外框6*6*0.1毫米，框宽度0.5毫米，采用金锡合金带材精密的长方型片，作为零件2，备用；

S3，石英透镜(零件1)局部金属化：方片中心5.5*5.5毫米区域单面局部掩膜，四周宽度为0.5毫米区域化学粗化，真空溅射金属钛100-300um，然后在钛层上面溅射300-500nm金层备用；

S4，将金属化完成后的石英片用以下方法形成软钎焊层，采用将金属化后的石英片表面镀锡300-800nm，再保护气氛下加热到350度形成类金锡合金的软钎焊层；

S5，热膨胀系数只有0.5*10^-7PPM的石英透镜就通过金属化后和软钎焊合金成为一体，由于软钎焊合金具有释放应力的特点，就使得这种结构的石英透镜部件可以直接和较大膨胀系数的材料，直接和金属框架通过软钎焊的方式完成可靠的气密性封装。