專利名稱：單板式自然冷卻多sld散熱安裝板及其試驗板的制作方法
技術領域：
本發明涉及SLD (超輻射發光二極管)可靠性試驗技術領域，具體涉及一種單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板及其可靠性試驗板。
背景技術：
SLD是一種自發輻射的單程光放大器件，當管芯有正向電流注入時，有源層內反轉分布的電子從導帶躍遷到價帶或雜質能級，與空穴復合而釋放出光子，管芯發出的光通過與管芯耦合的尾纖輸出，SLD內部有半導體制冷器可保證其工作溫度保持在常溫范圍，而在SLD的高溫可靠性試驗中，為考核管芯的性能和壽命，需要關閉半導體制冷器，所以SLD需要利用散熱板來保證其在工作過程中內部累積的熱量快速耗散，減少SLD結溫與環境溫度的溫差。而SLD特殊的封裝結構(如圖1所示，兩側8個接電引腳，前端I個光纖輸出口，都在同一平面內)使其周圍散熱鰭片的布置和布線較為困難，在多個SLD的高溫可靠性試驗中該問題尤為突出，所以有必要為SLD設計應用于高溫可靠性試驗的專用多SLD散熱安裝板。
發明內容
有鑒于此，本發明為保證多個SLD在高溫可靠性試驗中工作一致、散熱正常、布線整齊，本發明設計了單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板及其試驗板。為解決上述技術問題，本發明具體方法如下:—種單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板,包括金屬板和散熱鰭片；金屬板為開有直槽口的單金屬板結構；直槽口與散熱鰭片安裝位置不重疊；金屬板上下表面均有散熱鰭片，且上下表面散熱鰭片相互垂直，交互于SLD安裝位置。優選地，所有SLD安裝位置在金屬板上形成多列，相鄰兩列的SLD安裝位置上下位
置錯開。優選地，金屬板上表面每個SLD安裝位置周圍有4個或4個以上雙數的散熱鰭片，組成上散熱片組；金屬板下表面每個SLD安裝位置周圍有2個或2個以上散熱鰭片，組成下散熱片組；上散熱片組中的散熱鰭片相互平行排布成兩列，兩列之間具有間隔，形成SLD安裝位置，SLD安裝位置處開設SLD安裝孔；下散熱片組中的散熱鰭片相互平行。優選地，N個上散熱片組分為a列，每列包括b個上散熱片組，aXb=N ;各列中的上散熱片組間距相同；同一列中的各上散熱片組縱向位置相同，使得同列的SLD安裝位置縱向排列成一條直線；相鄰兩列中的所有上散熱片組縱向位置不重疊；在金屬板下表面，每條SLD所成直線所在位置處安裝一個下散熱片組；每兩個下散熱片組之間開設一列橫向直槽口，且橫向直槽口分布在上散熱片組之間。優選地，該散熱安裝板進一步包括縱向直槽口，其設置在金屬板兩側。優選地，散熱鰭片為從頂部到底部漸厚的結構，頂角為3° ;散熱鰭片高度至少為20mmo
優選地，相鄰散熱鰭片間距至少為4mm。優選地，金屬板的厚度設計為:熱源部分向邊緣部份逐漸變薄。優選地，散熱鰭片表面經過耐酸鋁或陽極處理。本發明還提供了一種單板式自然冷卻多SLD高溫可靠性試驗板，包括上述任意一種單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板、SLD、導線和光纖；SLD為碟型封裝，采用螺釘將SLD固定在所述安裝位上，SLD的光纖輸出口位于上散熱片組中上下兩個相鄰散熱鰭片的間距處；與SLD相連的導線和光纖利用直槽口和金屬板上表面散熱鰭片之間的間隔空間走線。有益效果:本發明在SLD周圍安裝相互垂直的散熱鰭片，以引導熱量朝四個方向傳遞，從而提高了散熱效率，保證了每個SLD都有良好的散熱效果和相同的環境條件，因而能夠保證多個SLD在高溫可靠性試驗中工作一致、散熱正常。金屬板上開設的直槽口用來流通空氣和穿過導線、光纖，整塊板子布線整齊，上表面鰭片之間的間隔空間里可放置光纖和導線，從而保證板上布線整齊。
圖1為SLD (超輻射發光二極管)蝶型封裝結構圖。圖2(a)為單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板上表面示意2(b)為單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板下表面示意圖。圖3為單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板頂視圖。圖4為單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板底視圖。圖5(a)和圖5(b)為單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板上(下)、左(右)兩個方向的側視圖。圖6 (a)、圖6 (b)和圖6 (c)為單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板和SLD的裝配示意圖。其中，1-金屬板，21-散熱片組，22-下散熱片組，31-橫向直槽口，32-縱向直槽口，7-安裝位置。
具體實施例方式本發明提供了一種單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板，包括金屬板和散熱鰭片；金屬板為開有多個直槽口的單金屬板結構；直槽口與散熱鰭片安裝位置不重疊；金屬板上下表面均有散熱鰭片，且上下表面散熱鰭片相互垂直，交互于SLD安裝位置。可見，本發明在SLD周圍安裝相互垂直的散熱鰭片，以引導熱量朝四個方向傳遞，從而提高了散熱效率，保證了每個SLD都有良好的散熱效果和相同的環境條件，因而能夠保證多個SLD在高溫可靠性試驗中工作一致、散熱正常。金屬板上開設的直槽口用來流通空氣和穿過導線、光纖，整塊板子布線整齊，上表面鰭片之間的間隔空間里可放置光纖和導線，從而保證板上布線整齊。優選地，所有SLD安裝位置在金屬板上形成多列，相鄰兩列的SLD安裝位置上下位置錯開，從而更加便于引線和散熱。下面結合附圖，并舉優選實施方式對本發明作進一步詳細說明。
參見圖2 圖5，金屬板I為單金屬板結構；金屬板I上表面每個SLD安裝位置周圍有4個或4個以上呈雙數的散熱鰭片，組成上散熱片組21，金屬板下表面每個SLD安裝位置周圍有2個或2個以上散熱鰭片，組成下散熱片組22。上散熱片組21中的散熱鰭片相互平行排布成兩列，兩列之間具有間隔，形成SLD安裝位置7，SLD安裝位置處開設SLD安裝孔。下散熱片組22中的散熱鰭片也相互平行。每組中的鰭片越多，散熱效果越好，但是安裝板體積也越大，本實施例中結合SLD的封裝結構選定每個上散熱片組21中具有4個散熱鰭片，SLD設置在4個散熱鰭片中間，該數值4既能獲得較好的散熱效果，又能盡可能減小體積。同理，選定每個上散熱片組22中具有3個散熱鰭片，保證鰭片在SLD寬度上的合理布放。參見圖3 圖5，本實施例給出了一種較優的鰭片布局方式，其采用盡量緊湊的方式布局，在盡量減小體積的基礎上實現盡可能好的散熱效果。具體來說:金屬板上表面所有散熱鰭片橫向布置，下表面所有散熱鰭片縱向布置。N個上散熱片組21分為a列，每列包括b個上散熱片組，aXb=N (圖中，N=8，a=2, b=4);各列中上散熱片組21上下間距相同；同一列中的各上散熱片組21縱向位置對齊，由于各上散熱片組結構都是相同的，因此就使得SLD安裝位值7縱向排列成一條直線，以便后續下散熱片組22的安裝。相鄰兩列上散熱片組21縱向位置不重疊。優選地，相鄰兩列中，左列散熱片的右端與右列散熱片的左端在縱向上處于同一條直線上，這樣可以在體積最小的情況下，盡可能另散熱片分散。每條SLD所成直線對應的金屬板下表面安裝一個下散熱片組22，這樣可以令多個SLD公用一個下散熱片組22。金屬板上開設橫向直槽口 31和縱向直槽口 32。縱向直槽口 32設置在金屬板兩側，橫向直槽口 31分布在散熱鰭片之間。本優選地實施例中，從下表面看，每兩個下散熱片組21之間開設一列橫向直槽口 31 (圖4),從上表面看,橫向直槽口 31分布在上散熱片組之間(圖3)。較佳地，散熱鰭片表面做耐酸鋁(Alumite)或陽極處理可以增加輻射性能而增加散熱片的散熱效能。一般而言，散熱鰭片的顏色是白色或黑色關系不大。表面突起的處理可增加散熱面積，但是在自然對流的場合，反而可能造成空氣層的阻礙，降低效率。較佳地，散熱安裝板的金屬板I厚度設計由熱源部分厚而向邊緣部份變薄，如此可使散熱片由熱源部份吸收足夠的熱向周圍較薄的部份迅速傳遞。較佳地，鰭片間格需在4mm以上才能確保自然對流順利。但是卻會造成鰭片數目減少而減少散熱片面積。鰭片高度在20mm以上以增加散熱片面積。鰭片頂角角度約三度，使鰭片下部較厚，上部較薄，更好的傳遞熱量。基于上述散熱安裝板，在其上安裝SLD后即可形成多SLD高溫可靠性試驗板。參見圖6 Ca) 圖6 (c),該試驗板包括多SLD散熱安裝板、SLD、導線和光纖,導線和光纖在圖中未示出。SLD為碟型封裝，采用螺釘將SLD固定在上散熱片組21的安裝位置7上，SLD的光纖輸出口位于上散熱片組中上下兩個相鄰散熱鰭片的間距處。與SLD相連的導線和光纖利用直槽口和上表面散熱鰭片之間的間隔空間走線。安裝位置是根據SLD的大小確定的，較佳尺寸是，另鰭片端面靠近SLD，但不接觸。
較佳地，SLD和散熱安裝板上表面散熱鰭片之間縫隙里、SLD和散熱安裝板的接觸面涂有導熱硅脂，可以利于傳熱，減少接觸熱阻。綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板，其特征是，包括金屬板(I)和散熱鰭片；金屬板(I)為開有直槽口的單金屬板結構；直槽口與散熱鰭片安裝位置不重疊；金屬板上下表面均有散熱鰭片，且上下表面散熱鰭片相互垂直，交互于超輻射發光二極管SLD安裝位置(7)。
2.根據權利要求1所述的單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板，其特征是:所有SLD安裝位置(7)在金屬板上形成多列，相鄰兩列的SLD安裝位置(7)上下位置錯開。
3.根據權利要求1所述的單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板，其特征是:金屬板上表面每個SLD安裝位置周圍有4個或4個以上雙數的散熱鰭片，組成上散熱片組(21);金屬板下表面每個SLD安裝位置周圍有2個或2個以上散熱鰭片，組成下散熱片組(22)； 上散熱片組(21)中的散熱鰭片相互平行排布成兩列，兩列之間具有間隔，形成SLD安裝位置(7)，SLD安裝位置處開設SLD安裝孔； 下散熱片組(22)中的散熱鰭片相互平行。
4.根據權利要求3所述的單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板，其特征是:N個上散熱片組(21)分為a列，每列包括b個上散熱片組，aXb=N ;各列中的上散熱片組間距相同；同一列中的各上散熱片組縱向位置相同，使得同列的SLD安裝位置(7)縱向排列成一條直線；相鄰兩列中的所有上散熱片組縱向位置不重疊； 在金屬板下表面，每條SLD所成直線所在位置處安裝一個下散熱片組(22)； 每兩個下散熱片組(22)之間開設一列橫向直槽口(31),且橫向直槽口(31)分布在上散熱片組(21)之間。
5.根據權利要求1所述的單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板，其特征是:進一步包括縱向直槽口(32);縱向直槽口設置在金屬板兩側。
6.根據權利要求1所述的單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板，其特征是:散熱鰭片為從頂部到底部漸厚的結構，頂角為3° ;散熱鰭片高度至少為20mm。
7.根據權利要求1所述的單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板，其特征是:金屬板(I)的厚度設計為:熱源部分向邊緣部份逐漸變薄。
8.根據權利要求1所述的單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板，其特征是:散熱鰭片表面經過耐酸鋁或陽極處理。
9.根據權利要求2 4任意一項所述的單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板，其特征是:相鄰散熱鰭片間距至少為4_。
10.一種單板式自然冷卻多SLD高溫可靠性試驗板，其特征是:包括如權利要求1 8任意一項所述的單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板、SLD、導線和光纖； SLD為碟型封裝，采用螺釘將SLD固定在所述安裝位上，SLD的光纖輸出口位于上散熱片組(21)中上下兩個相鄰散熱鰭片的間距處； 與SLD相連的導線和光纖利用直槽口和金屬板上表面散熱鰭片之間的間隔空間走線。
全文摘要
本發明公開了提供了一種單板式自然冷卻多SLD散熱安裝板，金屬板為開有直槽口的單金屬板結構；直槽口與散熱鰭片安裝位置不重疊；金屬板上下表面均有散熱鰭片，且上下表面散熱鰭片相互垂直，交互于SLD安裝位置。本發明在SLD周圍安裝相互垂直的散熱鰭片，以引導熱量朝四個方向傳遞，從而提高了散熱效率，保證了每個SLD都有良好的散熱效果和相同的環境條件，因而能夠保證多個SLD在高溫可靠性試驗中工作一致、散熱正常。金屬板上開設的直槽口用來流通空氣和穿過導線、光纖，整塊板子布線整齊，上表面鰭片之間的間隔空間里可放置光纖和導線，從而保證板上布線整齊。
文檔編號H01L33/64GK103094467SQ20121055729
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月19日 優先權日2012年12月19日
發明者楊春華, 李波, 郭志明 申請人:中國兵器科學研究院, 中北大學