溫控結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種溫控結構，尤其涉及一種用于光器件封裝的溫控結構。
【背景技術】
[0002]隨著光通信發展，要求光器件小型化和低功耗。為了保證芯片發送或者接收信號的穩定性，需對光器件芯片進行溫度控制，保證散熱。現有光器件芯片的控溫方式主要通過熱電制冷器(Thermal Electric Cooler，TEC)實現。現有技術中，TEC在光器件內部占用了非常大的空間，導致器件布局緊張，且無法與光器件進行集成，限制了光器件進一步的小型化封裝；且TEC組裝在光器件內部，熱量傳遞至殼體后向外部散發，導致散熱的熱路熱阻增大，進而加大TEC功耗。
【發明內容】
[0003]提供一種空間尺寸小、熱路熱阻低的溫控結構，空間尺寸小、熱路熱阻低。
[0004]第一方面，提供了一種溫控結構，包括殼體及熱電制冷器，所述熱電制冷器包括冷端、熱端及半導體，所述冷端與所述熱端間隔設置，所述半導體連接于所述冷端與熱端之間，所述殼體開設有安裝孔位，所述熱電制冷器嵌于所述安裝孔位中。
[0005]在第一方面的第一種可能的實現方式中，所述殼體設有內表面及外表面，所述熱電制冷器的冷端設有冷端外端面，所述安裝孔位自所述殼體的內表面延伸至所述殼體的外表面，所述熱端設有熱端外端面，所述冷端外端面相對于所述殼體的外表面平齊、內凹或外凸，所述熱端外端面相對于所述殼體的外表面平齊、內凹或外凸。
[0006]在第一方面的第二種可能的實現方式中，所述殼體的外表面開設有凹入部，所述熱電制冷器的熱端卡嵌于所述凹入部，所述凹入部連通于所述安裝孔位。
[0007]在第一方面的第三種可能的實現方式中，所述熱電制冷器還設有密封件，所述密封件設置于所述熱端與所述冷端之間并圍合形成密封腔體，所述半導體設置于所述密封腔體中。
[0008]結合第一方面的第三種可能的實現方式，在第一方面的第四種可能的實現方式中，所述熱電制冷器的冷端與所述殼體之間填充有隔熱介質。
[0009]結合第一方面的第三種可能的實現方式，在第一方面的第五種可能的實現方式中，所述熱電制冷器的冷端與所述殼體之間設有間隙。
[0010]結合第一方面的第五種可能的實現方式，在第一方面的第六種可能的實現方式中，所述密封腔體內為真空。
[0011 ] 結合第一方面及第一方面的第一種至第六種可能的實現方式，在第一方面的第七種可能的實現方式中，所述溫控結構還設有散熱元件，所述散熱元件連接于所述熱電制冷器的熱端并設置于所述殼體的外部。
[0012]結合第一方面及第一方面的第一種至第六種可能的實現方式，在第一方面的第八種可能的實現方式中，所述熱電制冷器的數量為多個，且各個所述熱電制冷器具有不同的制冷能力。
[0013]結合第一方面及第一方面的第一種至第六種可能的實現方式，在第一方面的第九種可能的實現方式中，所述熱電制冷器的數量為一個，所述熱電制冷器設有多個具有不同制冷能力的制冷區域。
[0014]結合第一方面的第九種可能的實現方式，在第一方面的第十種可能的實現方式中，所述熱電制冷器設有一個熱端及多個相對分離設置的冷端，所述半導體設置數量為多個且分為多組，每個所述冷端分別連接于一組所述半導體。
[0015]結合第一方面的第十種可能的實現方式，在第一方面的第i^一種可能的實現方式中，所述各組半導體具有不同的制冷能力。
[0016]結合第一方面的第i^一種可能的實現方式，在第一方面的第十二種可能的實現方式中，所述各組半導體于單位面積內的設置密度不同。
[0017]根據各種實現方式提供的溫控結構，其熱電制冷器與殼體一體化設置，空間尺寸較小。且熱電制冷器的熱端與殼體貼合，可減少殼體熱阻，降低熱電制冷器的功耗，有利于封裝散熱。同時設置隔熱介質或間隙，防止熱量由殼體傳導至熱電制冷器的冷端，保證散熱效果。設置多個制冷區域，增加制冷效率。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是第一較佳實施方式提供的一種溫控結構的結構示意圖；
[0020]圖2是圖1的溫控結構的分解示意圖；
[0021]圖3是圖1的溫控結構的俯視示意圖；
[0022]圖4是第二較佳實施方式提供的一種溫控結構的結構示意圖；
[0023]圖5是圖4的溫控結構的分解示意圖；
[0024]圖6是第三較佳實施方式提供的一種溫控結構的結構示意圖；
[0025]圖7是圖6的溫控結構的局部放大示意圖；
[0026]圖8是第四較佳實施方式提供的一種溫控結構的結構示意圖；
[0027]圖9是圖8的溫控結構的局部放大示意圖；
[0028]圖10是第五較佳實施方式提供的一種溫控結構的結構示意圖；
【具體實施方式】
[0029]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0030]請參閱圖1至圖3，本發明第一較佳實施方式提供一種溫控結構10，包括殼體11及卡嵌于所述殼體11的熱電制冷器13，所述熱電制冷器13包括間隔設置的冷端131、熱端133及連接于所述冷端131與熱端133之間的半導體135，殼體11開設有用于安裝所述熱電制冷器13的安裝孔位111，在本實施例中，所述安裝孔位111將所述殼體11貫通，所述熱電制冷器13卡嵌于所述安裝孔位111中。所述熱電制冷器13的熱端133可采用共晶焊、真空回流焊或其他適用方式固定安裝于殼體11。
[0031]所述熱電制冷器13在加載電壓的情況下將熱量由冷端131傳遞至熱端133，從而對設置于熱電制冷器13的冷端131 —側的熱載荷散熱降溫。在本實施例中，所述熱電制冷器13的冷端131朝向所述殼體11的內側設置，所述熱端133朝向殼體11的外側設置。所述冷端131及熱端133采用陶瓷片制成，所述熱電制冷器13的半導體135包括N型半導體及P型半導體。所述半導體135通過導電介質(圖未示)電性串聯于熱端133與冷端131之間。所述冷端131與熱端133的材質、冷端131及熱端133與半導體135之間的連接方式與現有技術一致，在此不再贅述。在本實施例中，所述冷端131及熱端133呈片狀，設置在殼體11內的需散熱器件可貼合于冷端131以便充分接觸以便降溫。
[0032]在本實施例中，所述殼體11用于承載熱電制冷器13及各類需要進行控溫散熱的需散熱器件，殼體11設有內表面116及外表面117,所述內表面116朝向的殼體11內部，所述外表面117朝向殼體11外部。所述熱電制冷器13的冷端131設有冷端外端面1311，所述熱端133設有熱端外端面1331。
[0033]當熱電制冷器13安裝于殼體11時，所述冷端外端面1311與所述殼體11的內表面116平齊，所述熱端外端面1331與所述殼體11的外表面117平齊。熱電制冷器13的整體厚度等同于所述殼體11的整體厚度，從而使熱電制冷器13可整體卡嵌于殼體11中，從而避免熱電制冷器13占用殼體11內部的空間。
[0034]可以理解的是，當熱電制冷器13卡嵌于所述殼體11時，所述冷端外端面1311與熱端外端面1331可相對于所述殼體11內凹或外凸，也可分別與殼體11的內表面116、外表面117平齊，其與殼體11相對位置的具體設置可根據殼體11的厚度及安裝、使用需要自行設置。所述殼體11的安裝孔位111也可自所述殼體11的內表面116開設且不貫通殼體11，組裝時，熱電制冷器13設置于安裝孔位111中，所述熱電制冷器13的熱端外端面1331貼合于殼體11。
[0035]可以理解的是，所述溫控結構10還可設置散熱元件(圖未示)，如散熱片或其他散熱介質。當殼體11的安裝孔位111將所述殼體11貫通時，所述散熱元件可直接連接于熱電制冷器13的熱端133并設置于殼體11的外部，從而便于將熱量散熱到所述殼體11的外部。
[0036]本實施例中的溫控結構10通過將所述熱電制冷器13卡嵌于所述殼體11中，以降低溫控結構10的整體高度。同時由于殼體11與熱電制冷器13的一體化設置,可避免殼體
11熱阻，便于熱電制冷器13的熱端133進行散熱，降低熱端制冷器13的功耗。
[0037]請參閱圖4及圖5，本發明第二較佳實施方式提供一種溫控結構20，本實施例中的溫控結構20與第一較佳實施例中的溫控結構10相似，所述溫控結構20包括殼體21及熱電制冷器23，所述熱電制冷器23設有冷端231及熱端233，所述殼體21開設有安裝孔位211，所述殼體還設有內表面216及外表面217。
[0038]兩者的區別在于:
[0039]所述