[发明专利]多通道并行发射光器件及半导体致冷器

说明书

本发明涉及了一种多通道并行发射光器件及半导体致冷器，半导体致冷器的冷面的面积完全覆盖热面的面积，且热面、冷面呈水平设置时，冷面的边缘与热面的边缘之间具有水平距离，正、负电极固定在冷面的第二表面上。将这种结构的半导体致冷器设置在BOX封装的管壳内，管壳的内壁底面设有用于安装半导体致冷器的凹槽，半导体致冷器的热面固定在凹槽的槽底，半导体致冷器的冷面下端与管壳之间设有绝缘低导热密封圈，使管壳、绝缘低导热密封圈、半导体致冷器的冷面形成一个密闭空间，以达到TEC局部气密的效果，不需要TEC本体进行防水膜，可以保证TEC工作在非气密环境。

技术领域

本发明涉及光通信领域的光器件及模块技术领域，尤其涉及一种多通道并行发射光器件及半导体致冷器。

背景技术

用于宽温的发射光器件、长工作距离如(40Km)的EML型发射光器件，DBR型波长敏感型发射光器件等等，都需要TEC(半导体致冷器ThermoElectric Cooler)进行控温，以保证激光器工作波长的稳定性。

市场上早有TEC并且批量商用化，其结构如图1所示，它由热面101、冷面102、热敏元件组103、正负电极104组成，其中正负电极104固定在热面101的上表面，与热敏元件组103位于同一表面，它的优点是不占用冷面的工作空间。它的特点是热面面积大，冷面面积小。

然而，现有市场上所有的批量TEC产品都是默认工作在气密封装的环境中，对于非气密封装的环境，TEC的电极及焊盘受到湿气的侵蚀会出现短路、断路等异常，无法通过光通信行业的恒定湿热的可靠性要求。虽然有些厂家尝试将TEC全表面镀防水膜，然而防水膜效果并不佳，仍未通过可靠性要求，并且防水膜层极薄，是微米量级厚度，极易受到尖锐的物品(如镊子)的破坏从而导致防水膜更快的失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多通道并行发射光器件及半导体致冷器，将这种结构的半导体致冷器设置在BOX封装的管壳内，结合BOX的金属结构进行两次密封，以达到TEC局部气密的效果，不需要TEC本体进行防水膜，可以保证TEC工作在非气密环境。

本发明是这样实现的：本发明公开了一种半导体致冷器，包括正、负电极、热面、冷面以及固定在热面的第一表面与冷面的第一表面之间的多个热敏元件，所述冷面的面积完全覆盖热面的面积，且热面、冷面呈水平设置时，冷面的边缘与热面的边缘之间具有水平距离，所述正、负电极固定在冷面的第二表面上。

进一步地，所述热面、冷面的第一表面分别设有若干用于与各个热敏元件的电极固定的焊盘，各热敏元件的第一电极对应与热面的第一表面的焊盘固定，且电连接，各热敏元件的第二电极对应与冷面的第一表面的焊盘固定，且电连接，通过分别设置在热面、冷面的第一表面上的导体将各个热敏元件串联在正电极与负电极之间；所述正、负电极固定在冷面的第二表面上。

进一步地，所述热面、冷面的第一表面分别设有设定的镀层图案，其中，镀层图案的某些镀层区域作为焊盘，镀层图案的其他镀层区域作为焊盘间的导线。

具体为：在纯陶瓷板上，根据设定的图形或图案进行多次蒸镀(具体是通过掩膜板进行蒸镀)，蒸镀之后就形成了所需要的图形或图案，这个图案的某些部位就是焊盘，其他的位置不作为焊盘，仅作为焊盘间的导线。将热敏元件通过机器安装在焊盘上的焊料上之后进行加热固化。

进一步地，所述冷面上设有两个通孔，所述通孔内设有导电材料，所述正、负电极分别通过两通孔内的导电材料与冷面的第一表面上的输入端焊盘、输出端焊盘电连接，两通孔内的导电材料分别通过设置在冷面的第一表面上的镀层与输入端焊盘、输出端焊盘电连接。

冷面上的两个通孔的孔壁设有镀金层。

进一步地，热面、冷面均为矩形，所述冷面的长度大于热面的长度，所述冷面的宽度大于热面的宽度；且热面、冷面均为陶瓷板；热面与冷面平行设置。