申请/专利权人：科大国盾量子技术股份有限公司

申请日：2017-11-23

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN109830467B

主分类号：H01L23/38

分类号：H01L23/38;H01L23/40;H01L31/107

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2019.06.25#实质审查的生效;2019.05.31#公开

摘要：本发明应用于量子保密通信领域的接收方探测器制冷模块内部温控装置及结构，包括二极管管夹，二极管管夹包括导热材料制成的本体，所述本体上设有用于容置雪崩二极管的弧形槽，所述本体上与弧形槽相背的一侧设有凹凸面，该凹凸面用于与半导体制冷器表面的陶瓷基片胶合。导热胶填充在凹凸面的凹陷区域内，增大了下管夹与TEC之间的导热胶厚，使其能够达到最大粘接力；凹凸面还增加了下管夹与TEC粘胶接触面积，进一步提高了粘接力，有效解决了下管夹与TEC因粘接力不足而导致的脱粘现象。

主权项：1.一种应用于量子通信设备的二极管管夹，包括导热材料制成的本体10，所述本体10上设有用于容置雪崩二极管的弧形槽11，其特征在于：所述本体10上与弧形槽11相背的一侧设有凹凸面12，该凹凸面12用于与半导体制冷器20表面的陶瓷基片21胶合，所述凹凸面12为波纹面121，所述管夹上凹凸面12所在的一侧设有一卡槽16，所述卡槽16的宽度与半导体制冷器20表面的陶瓷基片21宽度相当，使陶瓷基片21的部分结构能够嵌于卡槽16内，所述凹凸面12设置在卡槽16的底面上，所述波纹面121的波长方向与卡槽16的宽度方向平行，所述波纹面121和卡槽16采用线切割工艺一次加工成型；所述凹凸面12的凹部与凸部之间的落差为0.1～0.3mm；所述卡槽16的深度为0.4～0.6mm；所述波纹面121上沿波长方向每间隔一段距离设有一个大波峰124，所述大波峰124的高度大于波纹面121上其余波峰的高度。

全文数据：一种应用于量子通信设备的二极管管夹及温控装置技术领域本发明应用于量子保密通信领域的接收方探测器制冷模块内部温控装置及结构。背景技术量子保密通信是量子通信技术在密码通信方面的重要应用，它通过传输单光子或者纠缠光子对,实现量子状态的传递从而完成保密通信。基于单光子实现的量子通信技术，通常被称为量子密钥分发QKD技术。该技术基于量子力学的“海森堡测不准原理”和“量子不可复制原理”，保证QKD过程所产生的密钥具有理论上的无条件安全性。雪崩二极管APD是量子通信设备中的常用部件之一，一般光电二极管的反偏压在几十伏以下，而APD的反偏压一般在几百伏量级，接近于反向击穿电压。当APD在高偏压下工作，势垒区中的电场很强，电子和空穴在势垒区中作漂移运动时得到很大的动能。它们与势垒区中的晶格原子碰撞产生电离，激发产生的二次电子与空穴在电场下得到加速又碰撞产生新的电子－空穴对，如此继续，形成雪崩倍增效应。雪崩二极管在工作过程中需要进行降温，而半导体制冷器TEC是较为常见的电子冷却元件。雪崩二极管一般通过管夹与TEC粘接或焊接，以实现雪崩二极管与TEC之间的传导降温。现有的下管夹与TEC粘接工艺粘胶厚度不足、接触面积小导致下管夹与TEC存在脱落现象。导热胶最佳粘接厚度为0.1-0.3mm，现有结构粘胶厚度为0.04mm；另导热胶粘接力与接触面积成正比，但增加下管夹宽度会增加导热负载从而导致APD管达不到工作温度。采用焊接工艺连接时，下管夹镀银后表面粗糙度较小，导热胶的附着力不够导致下管夹易脱落。发明内容本发明的目的是提供一种能够提高管夹与半导体制冷器粘接强度的二极管管夹及温控装置。为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种应用于量子通信设备的二极管管夹，包括导热材料制成的本体，所述本体上设有用于容置雪崩二极管的弧形槽，所述本体上与弧形槽相背的一侧设有凹凸面，该凹凸面用于与半导体制冷器表面的陶瓷基片胶合。优选的，所述凹凸面为波纹面，或由平面上阵列设置的多个凹坑或凸钉组成。优选的，所述凹凸面的凹部与凸部之间的落差为0.1～0.3mm。优选的，所述管夹上凹凸面所在的一侧设有一卡槽，所述卡槽的宽度与半导体制冷器表面的陶瓷基片宽度相当，使陶瓷基片的部分结构能够嵌于卡槽内，所述凹凸面设置在卡槽的底面上。优选的，所述卡槽的深度为0.4～0.6mm。进一步的，所述波纹面上沿波长方向每间隔一段距离设有一个大波峰，所述大波峰的高度大于波纹面上其余波峰的高度。进一步的，所述波纹面的波长方向与卡槽的宽度方向平行，所述波纹面和卡槽采用线切割工艺一次加工成型。优选的，所述本体上弧形槽所在的一侧开设有用于连接上半部管夹的螺纹孔，所述螺纹孔为至少两个分置于弧形槽的两侧。优选的，所述本体的侧壁上设有用于安装温度传感器的安装孔，所述安装孔的孔口设有与本体固接的延长管。一种温控装置，包括所述的二极管管夹，以及半导体制热制冷器，所述二极管管夹的凹凸面通过导热胶与半导体制热制冷器的冷面陶瓷基片粘接固定，导热胶的厚度为0.1～0.3mm。本发明的技术效果在于：导热胶填充在凹凸面的凹陷区域内，增大了下管夹与TEC之间的导热胶厚，使其能够达到最大粘接力；凹凸面还增加了下管夹与TEC粘胶接触面积，进一步提高了粘接力，有效解决了下管夹与TEC因粘接力不足而导致的脱粘现象。附图说明图1是本发明的实施例1所提供的二极管管夹的立体结构示意图；图2是本发明的实施例2所提供的二极管管夹的立体结构示意图；图3是本发明的实施例3所提供的二极管管夹的立体结构示意图；图4是本发明的实施例4所提供的二极管管夹的立体结构示意图；图5是本发明的实施例5所提供的温控装置的立体结构示意图；图6是本发明的实施例5所提供的温控装置的主视图。具体实施方式以下结合附图对本发明进行详细的描述。本发明中的应用于量子通信设备的二极管管夹包括导热材料如铝合金、不锈钢等金属材料，或导热陶瓷等非金属材料制成的本体10，所述本体10上设有用于容置雪崩二极管的弧形槽11，所述本体10上与弧形槽11相背的一侧设有凹凸面12，该凹凸面12用于与半导体制冷器20表面的陶瓷基片21胶合。具体的，本发明提供了以下实施例：实施例1如图1所示，所述凹凸面12为波纹面121，波纹面121波峰到波谷的落差为0.1～0.3mm，优选0.2mm。所述管夹上凹凸面12所在的一侧设有一卡槽16，所述卡槽16的宽度与半导体制冷器20表面的陶瓷基片21宽度相当，使陶瓷基片21的部分结构能够嵌于卡槽16内，所述凹凸面12设置在卡槽16的底面上。所述卡槽16的深度为0.4～0.6mm，优选0.5mm。所述波纹面121的波长方向与卡槽16的宽度方向平行，所述波纹面121和卡槽16采用线切割工艺一次加工成型。所述本体10上弧形槽11所在的一侧开设有用于连接上半部管夹的螺纹孔15，所述螺纹孔15为至少两个分置于弧形槽11的两侧。所述本体10的侧壁上设有用于安装温度传感器的安装孔13，所述安装孔13的孔口设有与本体10固接的延长管14。当二极管管夹粘接在半导体制冷器20的陶瓷基片21上时，波纹面121的波谷位置与陶瓷基片21相距较远，此处的导热胶30厚度能够保证在0.1～0.3mm之间，以确保导热胶30达到最大粘接力。实施例2如图2所示，本实施例与实施例1的区别仅为：所述波纹面121上沿波长方向每间隔一段距离设有一个大波峰124，所述大波峰124的高度大于波纹面121上其余波峰的高度。所述的大波峰124能够定位凹凸面12与陶瓷基片21之间的间距，使凹凸面12的其它部分均可以与陶瓷基片21保持较大的间距，从而使更大区域的导热胶30满足0.1～0.3mm的厚度，凹凸面12除大波峰124以外的其它区域能够提高管夹与导热胶30之间的接触面积，进一步提高粘接力。实施例3如图3所示，本实施例与实施例1的区别仅为：所述凹凸面12由平面上阵列设置的多个凹坑122组成，。实施例4如图4所示，本实施例与实施例1的区别仅为：所述凹凸面12由平面上阵列设置的多个凸钉123组成。实施例5如图5、6所示，本实施例提供了一种温控装置，包括所述的二极管管夹，以及半导体制冷器20，所述二极管管夹的凹凸面12通过导热胶30与半导体制冷器20的冷面陶瓷基片21粘接固定，导热胶30的厚度为0.1～0.3mm，优选0.3mm。

权利要求：1.一种应用于量子通信设备的二极管管夹，包括导热材料制成的本体10，所述本体10上设有用于容置雪崩二极管的弧形槽11，其特征在于：所述本体10上与弧形槽11相背的一侧设有凹凸面12，该凹凸面12用于与半导体制冷器20表面的陶瓷基片21胶合。2.根据权利要求1所述的应用于量子通信设备的二极管管夹，其特征在于：所述凹凸面12为波纹面121。3.根据权利要求1所述的应用于量子通信设备的二极管管夹，其特征在于：所述凹凸面12由平面上阵列设置的多个凹坑122或凸钉123组成。4.根据权利要求2所述的应用于量子通信设备的二极管管夹，其特征在于：所述管夹上凹凸面12所在的一侧设有一卡槽16，所述卡槽16的宽度与半导体制冷器20表面的陶瓷基片21宽度相当，使陶瓷基片21的部分结构能够嵌于卡槽16内，所述凹凸面12设置在卡槽16的底面上。5.根据权利要求4所述的应用于量子通信设备的二极管管夹，其特征在于：所述凹凸面12的凹部与凸部之间的落差为0.1～0.3mm；所述卡槽16的深度为0.4～0.6mm。6.根据权利要求2所述的应用于量子通信设备的二极管管夹，其特征在于：所述波纹面121上沿波长方向每间隔一段距离设有一个大波峰124，所述大波峰124的高度大于波纹面121上其余波峰的高度。7.根据权利要求4所述的应用于量子通信设备的二极管管夹，其特征在于：所述波纹面121的波长方向与卡槽16的宽度方向平行，所述波纹面121和卡槽16采用线切割工艺一次加工成型。8.根据权利要求1所述的应用于量子通信设备的二极管管夹，其特征在于：所述本体10上弧形槽11所在的一侧开设有用于连接上半部管夹的螺纹孔15，所述螺纹孔15为至少两个分置于弧形槽11的两侧。9.根据权利要求1至8任意一项所述的应用于量子通信设备的二极管管夹，其特征在于：所述本体10的侧壁上设有用于安装温度传感器的安装孔13，所述安装孔13的孔口设有与本体10固接的延长管14。10.一种温控装置，其特征在于：包括权利要求1至9任意一项所述的二极管管夹，以及半导体制冷器20，所述二极管管夹的凹凸面12通过导热胶30与半导体制冷器20的冷面陶瓷基片21粘接固定，导热胶30的厚度为0.1～0.3mm。

百度查询： 科大国盾量子技术股份有限公司 一种应用于量子通信设备的二极管管夹及温控装置

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD