CN102967906A - 半导体光电模块用封装外壳 - Google Patents
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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
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 (6)
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。
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