[發明專利]一種微型加熱器及其封裝方式

在審

• 申請號: 201910020903.9
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109561524A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 張冀;宋瓊輝
• 申請（專利權）人: 武漢光迅科技股份有限公司
• 主分類號: H05B3/00
• 分類號: H05B3/00;H05B3/02;H05B3/03
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡琦旖

本發明屬于光集成器件技術領域，公開了一種微型加熱器及其封裝方式，微型加熱器包括基板、加熱電極、熱敏電阻焊盤、熱敏電阻，加熱電極、熱敏電阻焊盤均位于基板上，熱敏電阻與熱敏電阻焊盤連通，微型加熱器用于粘接在光波導芯片的表面，對光波導芯片的溫度進行控制。基板的導熱系數大于第一導熱系數時，微型加熱器的非電極面與光波導芯片進行粘接。基板的導熱系數小于第二導熱系數時，微型加熱器的電極面與光波導芯片進行粘接。本發明解決了現有技術中的微型加熱器不適于二維平面導熱方式的溫控、成本較高的問題。

技術領域

本發明涉及光集成器件技術領域，尤其涉及一種微型加熱器及其封裝方式。

背景技術

波分復用技術是增大光通信系統的容量的技術之一，光柵類光波導芯片可用于實現波長的復用和解復用。其中，陣列波導光柵(AWG)芯片被廣泛應用于光通信器件。光柵類芯片的工作波長會隨著工作溫度的變化而發生改變，因此，通常需要考慮芯片的溫度控制。隨著器件集成度的提高，功耗要求的下降，小型化低阻值的微型加熱器及其封裝方式是非常必要的。

集成器件中常用的微型溫度控制器是熱電制冷器(TEC)，結構小，形狀可定制，不過成本較高。傳統的塊式厚膜貼片電阻實現三維加熱，不適于集成器件中的二維平面導熱方式的溫控。

光集成器件中供電電壓通常不超過3.3V，為了實現有效的溫度控制，加熱器的電阻要求通常小于20Ω，另一方面，加熱器的尺寸要求也非常小，通常不超過10x10mm2。因此，需要一種平面的、低阻的、小尺寸的微型加熱器以及相應的封裝方式，以便實現光波導芯片的溫度控制。

發明內容

本申請實施例通過提供一種微型加熱器及其封裝方式，解決了現有技術中的微型加熱器不適于二維平面導熱方式的溫控、成本較高的問題。

本申請實施例提供一種微型加熱器，包括：基板、加熱電極、熱敏電阻焊盤、熱敏電阻；

所述加熱電極、所述熱敏電阻焊盤均位于所述基板上，所述熱敏電阻與所述熱敏電阻焊盤連通；

所述微型加熱器用于粘接在光波導芯片的表面，對所述光波導芯片的溫度進行控制。

優選的，所述加熱電極的電阻值小于20歐姆。

優選的，所述加熱電極采用Ti/Pt/Au三層疊加，Ti位于底層，Pt位于中間層，Au位于頂層，所述加熱電極通過電子束蒸發、濺射、電鍍中的一種工藝制作而成。

優選的，所述熱敏電阻采用貼片式熱敏電阻。

優選的，所述加熱電極的排布方式可以為橫向Z字型排布、縱向Z字型排布、網格型排布。

優選的，所述微型加熱器通過AuSn共晶焊或者銀膠與所述光波導芯片進行粘接。

本申請實施例提供一種微型加熱器的封裝方式，所述基板的導熱系數大于第一導熱系數，所述微型加熱器的非電極面與所述光波導芯片進行粘接。

優選的，所述基板選用硅襯底片或者氮化鋁陶瓷襯底。

本申請實施例提供一種微型加熱器的封裝方式，所述基板的導熱系數小于第二導熱系數，所述微型加熱器的電極面與所述光波導芯片進行粘接。

優選的，所述基板選用玻璃襯底。

本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：

在本申請實施例中，提供的微型加熱器包括：基板、加熱電極、熱敏電阻焊盤、熱敏電阻，微型加熱器用于貼裝在光波導芯片的表面；其中，加熱電極、熱敏電阻焊盤均位于基板上，加熱電極的正負極焊盤通過打線與外部形成電連接，通過3.3V電壓進行供電加熱；熱敏電阻與熱敏電阻焊盤連通，熱敏電阻、熱敏電阻焊盤通過打線與外部形成電連接，通過監控熱敏電阻的阻值作為負反饋，對光波導芯片的溫度進行控制。