[發明專利]集成封裝結構及用于制作集成封裝結構的工藝

有效

• 申請號: 201710580134.9
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107315229B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 華勇;田自君;雷成龍;鄭帥峰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十四研究所
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;H04B10/50
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 侯懋琪;侯春樂

本發明公開了一種集成封裝結構，所述集成封裝結構由半導體發光器件、光波導調制器芯片、殼體、蓋板、限位架、連接光纖和輸出尾纖組成；本發明還公開了一種用于制作集成封裝結構的工藝；本發明的有益技術效果是：提出了一種集成封裝結構及用于制作集成封裝結構的工藝，該方案可有效縮減光發射端機的尺寸，降低安裝空間需求，提高器件的集成度，同時，也避免了采用熔接方式連接所帶來的一系列問題。

技術領域

本發明涉及一種光電器件集成封裝技術，尤其涉及一種集成封裝結構及用于制作集成封裝結構的工藝。

背景技術

高速光通信和微波光子信號傳輸處理系統中，典型的光發射端機由半導體發光器件和光波導調制器組成，半導體發光器件和光波導調制器的連接方式如圖1所示，半導體發光器件的輸出尾纖與光波導調制器的輸入尾纖相熔接，形成光路連接；半導體發光器件主要采用大功率DFB半導體激光器，為系統提供窄線寬、低噪聲、大功率輸出的光波信號；光波導調制器則通過電光、熱光或電致吸收等物理效應，將電信號調制加載于光信號上進行傳輸或處理，常用的光波導調制器有鈮酸鋰光波導調制器、聚合物光波導調制器及硅基光波導調制器等，相對其它類型的調制器，基于線性電光效應的鈮酸鋰MZ光波導強度調制器具有低損耗、大帶寬、高速率及高調制線性度等優點，是現有技術中的優選方案。

存在的問題是：現有技術中，光發射端機中的半導體發光器件和光波導調制器相對獨立，兩者之間通過尾纖熔接的方式相互連接，應用時，兩者之間的連接光纖長度較長，由于光纖不能小半徑彎曲，導致安裝空間占用較大；另外，在大溫變或強振動沖擊等惡劣環境下，尾纖熔接點損耗存在較大波動，嚴重時甚至會出現熔接點斷開的情況，引起整個系統工作失效；再有，當尾纖為保偏光纖時，在熔接點處容易出現偏振交叉耦合，從而在系統中引入噪聲，劣化系數性能；總體來看，現有的光發射端機不能很好的滿足系統對性能、可靠性及集成度的要求。

發明內容

針對背景技術中的問題，本發明提出了一種集成封裝結構，其結構為：所述集成封裝結構由半導體發光器件、光波導調制器芯片、殼體、蓋板、限位架、連接光纖和輸出尾纖組成；

所述半導體發光器件由半導體發光芯片、熱敏二極管、熱沉和半導體制冷器組成；所述連接光纖的內端與光波導調制器芯片的輸入端連接，所述輸出尾纖的內端與光波導調制器芯片的輸出端連接；所述殼體內設置有安裝槽，安裝槽中部設置有隔板，所述隔板將安裝槽分隔為A槽和B槽；

所述半導體發光器件設置在A槽內；所述半導體制冷器的下底面與A槽的槽底連接；所述熱沉的下底面與半導體制冷器的上表面連接；所述半導體發光芯片、熱敏二極管和限位架均設置在熱沉的上表面上，其中，半導體發光芯片的位置位于熱敏二極管和限位架之間，限位架的位置位于半導體發光芯片和隔板之間，半導體發光芯片的發光端面朝向限位架；

所述限位架為Ω形結構，限位架和熱沉上表面所圍空間形成限位孔；

所述B槽的槽底上設置有安裝臺，所述光波導調制器芯片的下底面與安裝臺的上表面連接，光波導調制器芯片的輸入端朝向隔板；所述隔板上設置有通過孔，所述連接光纖依次從通過孔和限位孔穿過，連接光纖的外端與半導體發光芯片鄰近設置，連接光纖的外端面正對半導體發光芯片的發光端面，限位架將連接光纖卡緊在熱沉上；所述殼體上設置有與輸出尾纖匹配的導管，所述輸出尾纖通過導管引出至殼體外；

所述蓋板設置在殼體上，蓋板將安裝槽的開口部封閉；

所述半導體制冷器和A槽之間通過釬焊工藝連接；所述光波導調制器芯片和安裝臺之間通過柔性膠粘結；所述限位架通過激光焊接工藝焊接在熱沉上。