CN102967906A

CN102967906A - 半导体光电模块用封装外壳

Info

Publication number: CN102967906A
Application number: CN2012104980264A
Authority: CN
Inventors: 李军
Original assignee: CETC 13 Research Institute
Current assignee: CETC 13 Research Institute
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2013-03-13

Abstract

本发明公开了一种半导体光电模块用封装外壳，包括底盘、焊接在底盘周围的墙体、陶瓷绝缘子瓷件和盖板，所述底盘、盖板和墙体形成封闭的矩形内腔，所述墙体的侧面开设有通孔，所述通孔内镶嵌有光窗，墙体的另外三个侧面上布设有陶瓷绝缘子瓷件，陶瓷绝缘子瓷件连接为一体，形成U形结构，陶瓷绝缘子瓷件内侧排布有印刷电路，与所述光窗相对的一侧外表面外接有连接引线，引线与陶瓷绝缘子瓷件连通。本发明采用U形陶瓷件的小型化光电模块封装外壳，可以是内部布线空间增大，根据需要进行布线，从而降低了光电模块的设计和工艺难度，在外壳结构尺寸不变的情况下，提高了布线数量，满足光电传感器大容量、高速传输的要求。

Description

半导体光电模块用封装外壳

技术领域

本发明涉及一种半导体光电模块用封装外壳，属于光纤通信领域，尤其是一种用于半导体光电模块的U形陶瓷绝缘子瓷件结构封装外壳，为内部芯片和电路提供电、热通路、机械支撑和气密环境保护。

背景技术

在光纤通信技术中，通常采用半导体激光器作为光纤通信的信号源。为了将半导体激光器产生的激光导入到光纤中，需要将半导体激光器耦合封装到某个特定的封装结构中。

目前常用的光电模块的封装结构为金属一陶瓷外壳封装结构，结构中包括金属底盘、焊接在金属底板四周的金属墙体、焊接在金属墙体开口中的陶瓷绝缘子瓷件、焊接在陶瓷绝缘子瓷件表面的金属引线、以及焊接在金属墙体上方与金属底板相对的封装盖板，金属引线通过贯穿陶瓷绝缘子瓷件内部的孔和内外电路相连，电信号直接通过金属引线和陶瓷绝缘子瓷件实现内外传输。小型化光电模块采用金属腔体，陶瓷绝缘子瓷件为长方型，陶瓷绝缘子瓷件焊接在光窗相对的一侧，印刷电路位于外壳的一侧。底盘与金属墙体焊接，光信号通过光窗与内部芯片耦合。外壳内部的陶瓷件键合区集中在一侧，且键合区数量少，芯片和电路只能在靠近瓷件的一侧排布键合区，布线空间小，限制了内部芯片和电路设计，无法满足复杂电路的封装要求，并且也增加了光电模块设计和工艺的难度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种半导体光电模块用封装外壳，该封装外壳较传统结构的内部布线区域增大，在外壳外形尺寸不变的情况下提高了布线数量，能够满足复杂电路的电连通需要。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种半导体光电模块用封装外壳，包括底盘、焊接在底盘周围的墙体和盖板，所述底盘、盖板和墙体形成封闭的矩形内腔，其特征在于所述墙体的一个侧面开设有一个通孔，所述通孔内镶嵌有光窗，墙体的另外三个侧面上布设有陶瓷绝缘子瓷件，所述陶瓷绝缘子瓷件连接为一体，形成U型结构，陶瓷绝缘子瓷件内侧排布有印刷电路，与所述光窗相对的墙体一侧的外面外接有连接引线，所述引线与陶瓷绝缘子瓷件连通。

对上述结构作进一步说明，所述光窗与通孔之间通过光窗支架支撑，墙体与光窗支架之间焊接。本发明在光窗和墙体之间设有光窗支架，通过光窗支架支撑光窗，方便安装，也方便更换光窗。

对上述结构作进一步说明，所述引线为单层或者双层。

对上述结构作进一步说明，与光窗支架的相对的墙体一侧上开设槽口，所述陶瓷绝缘子瓷件穿过槽口与墙体焊接固定。

对上述结构作进一步说明，所述盖板周围设有封口环，盖板与墙体之间采用平行缝焊方式进行封口焊接。本发明中的盖板和墙体之间需要密封连接，由于本发明结构偏小，采用普通焊接很难实现密封，因此需要平行焊缝方式进行封口，来满足结构密封性要求。

对上述结构作进一步说明，所述陶瓷绝缘子瓷件为氧化铝陶瓷，其含量为90％～96％，其他为钙、镁、硅杂质原子。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明相比于传统的小型化光电模块外壳，为内部芯片和电路提供电、热通路、机械支撑和气密环境保护，本发明采用U形结构的陶瓷绝缘子瓷件的小型化光电模块外壳具有以下显著优势：1) 内腔布线空间增大，印刷电路可以根据内部芯片和电路的需要进行布线，方便光电模块的组装，降低了光电模块的设计和工艺难度；2）外壳布线区域增大，可以增加印刷电路数量，在外壳外形尺寸不变的情况下提高了布线数量，能够满足复杂电路的电连通需要。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视全剖视图；

图3是图1的左视图；

其中：1、引线，2、陶瓷绝缘子瓷件，3、封口环，4、墙体，5、底盘，6、光窗支架，7、光窗，8、内腔，9、盖板，10、定位标记。

具体实施方式

根据附图1-3可知，本发明具体涉及一种半导体光电模块用封装外壳，用于光纤通信中光电模块的封装，该外壳结构包括底盘5、焊接在底盘5周围的墙体4和盖板9，所述底盘5、盖板9和墙体4形成封闭的矩形内腔8，所述墙体4的侧面开设有通孔，通孔内镶嵌有光窗7，墙体4的另外三个侧面上布设有陶瓷绝缘子瓷件2，所述陶瓷绝缘子瓷件2连接为一体，形成U型结构，陶瓷绝缘子瓷件2内侧排布有印刷电路，可排布键合区数为5-2５根，单层或双层引线均可。

根据附图2可以看出，本发明中底盘5为金属的平板结构，尺寸与金属墙体4相同，四角无定位孔。墙体4一端开孔焊接光窗支架6，与光窗支架6相对一端开槽口，用于焊接陶瓷绝缘子瓷件2。光窗7焊接在外壳的光窗支架6的内壁圆孔。盖板9与墙体4之间采用平行缝焊方式进行封口焊接。

与光窗7相对的一侧外表面外接有连接引线1，引线1与陶瓷绝缘子瓷件2连通。

所述陶瓷绝缘子瓷件2为氧化铝陶瓷，其含量为90％～96％，其他为钙、镁、硅杂质原子。

该陶瓷绝缘子瓷件2采用多层陶瓷工艺方法制作。采用流延工艺制作氧化铝生瓷片，用模具和打孔设备在生瓷片上加工小孔，在小孔内填充钨浆料或钼浆料，在生瓷片表面用钨浆料或钼浆料制作印刷电路，多层生瓷片压在一起成生瓷阵列，每个阵列包含多个生瓷件。单个陶瓷件制备采用的方式为：生瓷阵列通过高温烧结成熟瓷件，再用切割设备把熟瓷阵列切成单个熟瓷件。陶瓷件经镀镍，与金属底板、金属墙体、封口环、引线、光窗支架焊接，再进行表面镀金，镀金后焊接光窗，制成成品。

本发明相比于传统的小型化光电模块外壳，采用U形瓷件的小型化光电模块外壳具，可以是内部布线空间增大，根据需要进行布线，从而降低了光电模块的设计和工艺难度，在外壳结构尺寸不变的情况下，提高了布线数量，满足光电传感器大容量、高速传输的要求。

Claims

1.一种半导体光电模块用封装外壳，包括底盘（5）、焊接在底盘（5）周围的墙体（4）、陶瓷绝缘子瓷件（2）和盖板（9），所述底盘（5）、盖板（9）和墙体（4）形成封闭的矩形内腔（8），其特征在于所述墙体（4）的一个侧面开设有一个通孔，所述通孔内镶嵌有光窗（7），墙体（4）的另外三个侧面上布设有陶瓷绝缘子瓷件（2），所述陶瓷绝缘子瓷件（2）连接为一体，形成U型结构，陶瓷绝缘子瓷件（2）内侧排布有印刷电路，与所述光窗（7）相对的墙体（4）一侧的外面外接有连接引线（1），所述引线（1）与陶瓷绝缘子瓷件（2）连通。

2.根据权利要求１所述的半导体光电模块用封装外壳，其特征在于所述光窗（7）与通孔之间通过光窗支架（6）支撑，墙体（4）与光窗支架（6）之间焊接。

3.根据权利要求１所述的半导体光电模块用封装外壳，其特征在于所述引线（1）为单层或者双层。

4.根据权利要求2所述的半导体光电模块用封装外壳，其特征在于与光窗支架（6）的相对的墙体（4）一侧上开设槽口，所述陶瓷绝缘子瓷件（2）穿过槽口与墙体（4）焊接固定。

5.根据权利要求1所述的半导体光电模块用封装外壳，其特征在于所述盖板（9）周围设有封口环（3），盖板（9）与墙体（4）之间采用平行缝焊方式进行封口焊接。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的半导体光电模块用封装外壳，其特征在于所述陶瓷绝缘子瓷件（2）为氧化铝陶瓷，其含量为90％～96％，其他为钙、镁、硅杂质原子。