CN214043639U - 一种pin光电二极管散热集成装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种PIN光电二极管散热集成装置，包括：集成散热板，设置在所述集成散热板上的至少两组固定组件和设置在所述集成散热板和所述固定组件之间的半导体制冷器；其中，所述集成散热板包括散热端面，所述集成散热板的散热端面设置有至少三组散热片，所述固定组件设置在相邻的两组所述散热片之间。本申请提供的PIN光电二极管散热集成装置，通过在与PIN光电二极管同侧的集成散热板上设置散热片，并通过设置半导体制冷器制冷散热，可以加快散热速度，提高集成装置的散热效率，同时，所述散热集成装置体积小，便于安装。

Description

一种PIN光电二极管散热集成装置

技术领域

本申请属于光电二极管设备领域，具体涉及一种PIN光电二极管散热集成装置。

背景技术

光电二极管是一种在光通信中普遍使用的把光信号转换成电信号的光电传感器件。PIN(Positive Intrinsic-Negative)光电二极管也称PIN结二极管、PIN二极管，是一种在两种半导体之间的PN结或者半导体与金属之间的结的邻近区域，在P区与N区之间生成I型层，吸收光辐射而产生光电流的一种光检测器，具有结电容小、渡越时间短、灵敏度高等优点。

在实际光通信产品开发设计中，经常用到多个PIN光电二极管进行信号探测，需要对多个PIN光电二极管进行集成组合安装。并且PIN光电二极管对环境温度敏感，环境温度会影响其探测效率，因此，需要对PIN光电二极管进行温度控制。

在现有的相关技术中，通常在PIN光电二极管集成载板的正下方安装有散热片，散热片外露于集成载板的底部，这种结构散热片远离PIN光电二极管，会造成散热较慢、效果差，散热效率低。并且，会增大PIN光电二极管集成装置的体积，导致安装不方便，提高安装成本。

实用新型内容

本申请提供了一种PIN光电二极管散热集成装置，以解决现有的PIN光电二极管集成装置体积大，散热较慢、效果差，散热效率低的问题。

本申请提供了一种PIN光电二极管散热集成装置，包括：集成散热板，设置在所述集成散热板上的至少两组固定组件和设置在所述集成散热板和所述固定组件之间的半导体制冷器；

其中，所述集成散热板包括散热端面，所述集成散热板的散热端面设置有至少三组散热片，所述固定组件设置在相邻的两组所述散热片之间。

可选的，所述固定组件包括下限位管夹和上限位架，所述下限位管夹抵接在所述上限位架内部，所述上限位架固定在所述集成散热板的散热端面上。

可选的，还包括：温度传感器；所述下限位管夹设置有测温孔，所述温度传感器设置在所述测温孔内。

可选的，所述下限位管夹还包括：密封圈，所述密封圈设置在所述温度传感器和所述测温孔之间。

可选的，所述下限位管夹设置为“凹”字形结构，所述下限位管夹顶部设置有与PIN光电二极管直径相配的第一安装槽。

可选的，所述下限位管夹底部设置有与所述半导体制冷器配合的第二安装槽。

可选的，所述上限位架设置为“几”字形结构，所述上限位架顶部设置有限位槽。

可选的，所述上限位架两端设置有安装孔，所述上限位架通过所述安装孔和螺栓可拆卸地固定在所述集成散热板的散热端面上。

可选的，所述集成散热板的散热端面设置有多个与所述半导体制冷器配合的第三安装槽。

由以上技术方案可知，本申请提供了一种PIN光电二极管散热集成装置，包括：集成散热板，设置在所述集成散热板上的至少两组固定组件和设置在所述集成散热板和所述固定组件之间的半导体制冷器；其中，所述集成散热板包括散热端面，所述集成散热板的散热端面设置有至少三组散热片，所述固定组件设置在相邻的两组所述散热片之间。本申请提供的PIN光电二极管散热集成装置，通过在与PIN光电二极管同侧的集成散热板上设置散热片，并通过设置半导体制冷器制冷散热，可以加快散热速度，提高集成装置的散热效率，同时，所述散热集成装置体积小，便于安装。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种PIN光电二极管散热集成装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种PIN光电二极管散热集成装置的结构主视图；

图3为本申请实施例提供的一种PIN光电二极管散热集成装置中下限位管夹的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种PIN光电二极管散热集成装置中上限位架的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种PIN光电二极管散热集成装置中集成散热板的结构示意图。

附图标记说明：

1、集成散热板；11、散热片；12、第三安装槽；2、固定组件；21、下限位管夹；211、测温孔；212、密封圈；213、第一安装槽；214、第二安装槽；22、上限位架；221、限位槽；222、安装孔；3、半导体制冷器；4、温度传感器。

具体实施方式

为使本申请示例性实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1和图2，图1为本申请实施例提供的一种PIN光电二极管散热集成装置的结构示意图，图2为本申请实施例提供的一种PIN光电二极管散热集成装置的结构主视图。

如图1和图2所示，本申请提供了一种PIN光电二极管散热集成装置，包括：集成散热板1，设置在所述集成散热板1上的至少两组固定组件2和设置在所述集成散热板1和所述固定组件2之间的半导体制冷器3；其中，所述集成散热板1包括散热端面，所述集成散热板1的散热端面设置有至少三组散热片11，所述固定组件2设置在相邻的两组所述散热片11之间。

在本实施例中，所述集成散热板1作为PIN光电二极管集成安装载板，为提高散热效果，所述集成散热板1采用导热快的材料如铝合金等制作而成。所述集成散热板1包括散热端面，集成散热板1的散热端面用于安装散热片和PIN光电二极管。所述固定组件2用于固定PIN光电二极管，通过设置至少两组固定组件2，可以在一个集成装置内设置有至少2个PIN光电二极管，根据光通信产品的实际使用需求，可以设置多组固定组件2。

所述半导体制冷器3采用TEC(Thermo Electric Cooler)半导体制冷器。TEC半导体制冷器是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的。TEC半导体制冷器包括一些P型和N型对(组)，它们通过电极连在一起，并且夹在两个陶瓷电极之间；当有电流从TEC流过时，电流产生的热量会从TEC的一侧传到另一侧，在TEC上产生“热”侧和“冷”侧。TEC半导体制冷器具有体积小、稳定性高、响应速度高、效率高并且成本低的优点。在本实施例中，通过所述半导体制冷器3制冷可以加快散热集成装置的散热速率，同时，可以控制所述散热集成装置达到PIN光电二极管的适用温度范围。

当PIN光电二极管的温度高于使用温度范围时，需要对PIN光电二极管进行降温散热。此时，所述半导体制冷器3与所述固定组件2抵接的一面为制冷端面，通过所述固定组件2的热量传导可以间接降低PIN光电二极管的温度。当所述半导体制冷器3制冷端面制冷时，相对的一面会产生热量为加热端面，所述加热端面与所述集成散热板1的散热端面抵接，可以将产生的热量快速传导至所述集成散热板1，通过散热片11进行散热。

相反的，当PIN光电二极管的温度低于使用温度范围时，需要对PIN光电二极管进行加热提高温度。此时，所述半导体制冷器3与所述固定组件2抵接的一面为加热端面，与所述集成散热板1的散热端面抵接的一面为制冷端面。

所述集成散热板1的散热端面设置有至少三组散热片11，通过设置散热片11可以增加所述散热集成装置与空气的接触面积，从而加快散热效率。所述散热片11采用导热速度快的材料制作而成，所述散热片11与所述集成散热板1可以一体成型设置。一体化设置省略了连接结构，当两个物体采用连接结构连接在一起的导热效果比一体化的物体导热效果差，因此一体成型的设置可以提高所述散热集成装置的散热效果。

本申请提供的散热集成装置，不仅可以通过所述散热片11进行散热，而且可以通过所述集成散热板1底部载板进行散热。具体的，可以将所述集成散热板1安装在由导热效果良好的材料制成的结构上，热量可以通过所述集成散热板1底部载板传递至安装的结构上，进行快速散热，提高散热效率。

可选的，所述固定组件2包括下限位管夹21和上限位架22，所述下限位管夹21抵接在所述上限位架22内部，所述上限位架22固定在所述集成散热板1的散热端面上。

在本实施例中，所述固定组件2由下限位管夹21和上限位架22组成，PIN光电二极管设置在所述下限位管夹21和所述上限位架22之间，通过所述下限位管夹21和所述上限位架22达到固定PIN光电二极管的目的。所述下限位管夹21和所述上限位架22采用导热快的铝合金和铜等材料制作而成，以便于加快热量的传导。

可选的，还包括：温度传感器4；所述下限位管夹21设置有测温孔211，所述温度传感器4设置在所述测温孔211内。

在本实施例中，所述温度传感器4通过所述下限位管夹21的温度传导，可以间接测的PIN光电二极管的温度，并与所述半导体制冷器3相配合共同控制PIN光电二极管的温度。所述测温孔211的直径略大于或者等于所述温度传感器4的直径，以便于所述温度传感器4与所述下限位管夹21充分接触，以便于准确的测得所述下限位管夹21传导的热量。

可选的，所述下限位管夹21还包括：密封圈212，所述密封圈212设置在所述温度传感器4和所述测温孔211之间。

当所述测温孔211的直径略大于所述温度传感器4的直径时，可以在所述温度传感器4和所述测温孔211之间设置密封圈212，提高所述温度传感器4和所述测温孔211连接处的气密性，降低热量交换。并且，可以提高所述温度传感器4安装的稳固性。

请参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种PIN光电二极管散热集成装置中下限位管夹的结构示意图。

可选的，所述下限位管夹21设置为“凹”字形结构，所述下限位管夹21顶部设置有与PIN光电二极管直径相配的第一安装槽213。

在本实施例中，所述下限位管夹21设置为“凹”字形结构，顶部设置有与PIN光电二极管直径相配的第一安装槽213，可以为PIN光电二极管提供一个稳定的承载支撑结构，提高PIN光电二极管设置在所述下限位管夹21上的稳定性。

可选的，所述下限位管夹21底部设置有与所述半导体制冷器3配合的第二安装槽214。通过所述第二安装槽214便于安装所述半导体制冷器3，并提高所述半导体制冷器3安装的稳定性。

请参阅图4，图4为本申请实施例提供的一种PIN光电二极管散热集成装置中上限位架的结构示意图。

可选的，所述上限位架22设置为“几”字形结构，所述上限位架22顶部设置有限位槽221。所述限位槽221的形状与PIN光电二极管的形状相匹配，所述限位槽221与所述第一安装槽213相配合，进一步提高PIN光电二极管设置在所述下限位管夹21和所述上限位架22之间的稳定性，防止PIN光电二极管发生晃动。

可选的，所述上限位架22两端设置有安装孔222，所述上限位架22通过所述安装孔222和螺栓可拆卸地固定在所述集成散热板1的散热端面上。所述上限位架22可拆卸的方式固定在所述集成散热板1上，安装方便，同时，便于更换PIN光电二极管，提高所述散热集成装置的实用性。

请参阅图5，图5为本申请实施例提供的一种PIN光电二极管散热集成装置中集成散热板的结构示意图。

可选的，所述集成散热板1的散热端面设置有多个与所述半导体制冷器3配合的第三安装槽12。所述第三安装槽12与所述第二安装槽214共同配合安装固定所述半导体制冷器3，进一步提高所述半导体制冷器3固定在所述集成散热板1和所述下限位管夹21之间的稳定性。

由以上技术方案可知，本申请提供了一种PIN光电二极管散热集成装置，包括：集成散热板1，设置在所述集成散热板1上的至少两组固定组件2和设置在所述集成散热板1和所述固定组件2之间的半导体制冷器3；其中，所述集成散热板1包括散热端面，所述集成散热板1的散热端面设置有至少三组散热片11，所述固定组件2设置在相邻的两组所述散热片11之间。本申请提供的PIN光电二极管散热集成装置，通过在与PIN光电二极管同侧的集成散热板上设置散热片，并通过设置半导体制冷器制冷散热，可以加快散热速度，提高集成装置的散热效率，同时，所述散热集成装置体积小，便于安装。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种PIN光电二极管散热集成装置，其特征在于，包括：集成散热板(1)，设置在所述集成散热板(1)上的至少两组固定组件(2)和设置在所述集成散热板(1)和所述固定组件(2)之间的半导体制冷器(3)；

其中，所述集成散热板(1)包括散热端面，所述集成散热板(1)的散热端面设置有至少三组散热片(11)，所述固定组件(2)设置在相邻的两组所述散热片(11)之间。

2.根据权利要求1所述的PIN光电二极管散热集成装置，其特征在于，所述固定组件(2)包括下限位管夹(21)和上限位架(22)，所述下限位管夹(21)抵接在所述上限位架(22)内部，所述上限位架(22)固定在所述集成散热板(1)的散热端面上。

3.根据权利要求2所述的PIN光电二极管散热集成装置，其特征在于，还包括：温度传感器(4)；所述下限位管夹(21)设置有测温孔(211)，所述温度传感器(4)设置在所述测温孔(211)内。

4.根据权利要求3所述的PIN光电二极管散热集成装置，其特征在于，所述下限位管夹(21)还包括：密封圈(212)，所述密封圈(212)设置在所述温度传感器(4)和所述测温孔(211)之间。

5.根据权利要求2所述的PIN光电二极管散热集成装置，其特征在于，所述下限位管夹(21)设置为“凹”字形结构，所述下限位管夹(21)顶部设置有与PIN光电二极管直径相配的第一安装槽(213)。

6.根据权利要求5所述的PIN光电二极管散热集成装置，其特征在于，所述下限位管夹(21)底部设置有与所述半导体制冷器(3)配合的第二安装槽(214)。

7.根据权利要求2所述的PIN光电二极管散热集成装置，其特征在于，所述上限位架(22)设置为“几”字形结构，所述上限位架(22)顶部设置有限位槽(221)。

8.根据权利要求7所述的PIN光电二极管散热集成装置，其特征在于，所述上限位架(22)两端设置有安装孔(222)，所述上限位架(22)通过所述安装孔(222)和螺栓可拆卸地固定在所述集成散热板(1)的散热端面上。

9.根据权利要求1所述的PIN光电二极管散热集成装置，其特征在于，所述集成散热板(1)的散热端面设置有多个与所述半导体制冷器(3)配合的第三安装槽(12)。

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