[實用新型]一種光器件用激光器固定封裝結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922204009.5
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN210924043U
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 苗祺壯;方俊
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢優(yōu)信技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 北京天盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11421
• 代理人: 楊本官

本實用新型屬于光通信模塊制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光器件用激光器固定封裝結(jié)構(gòu)。包括氣密封殼體，氣密封殼體上設(shè)有貫穿殼體底部的安裝固定孔，安裝固定孔內(nèi)嵌設(shè)有散熱基板；散熱基板邊緣通過焊接與氣密封殼體密封連接，還設(shè)置有設(shè)于氣密封殼體內(nèi)部的激光芯片組件；激光芯片組件貼裝在散熱基板上表面。本實用新型通過改進(jìn)光器件用激光器固定封裝結(jié)構(gòu)上用于固定、封裝在氣密封殼體結(jié)構(gòu)及其制造方法，在保證激光器熱源高速散熱的同時，有效控制材料以及加工成本，實現(xiàn)改善激光器的固定封裝性能同時降低生產(chǎn)制造成本的雙效合一。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于光通信模塊制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光器件用激光器固定封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

光模塊廣泛應(yīng)用于光通信領(lǐng)域，TOSA，ROSA光器件是光模塊中的核心組成部分。光器件中電路板PCBA給激光器提供電源(電路板通過金線和激光器連接)，激光器發(fā)光，光通過透鏡準(zhǔn)直耦合到光纖中。所以激光器、透鏡、光纖組件之間的位置精度直接決定光傳輸?shù)膬?yōu)劣，光器件的散熱也直接影響激光器的工作性能，同時散熱效率的優(yōu)劣也會通過熱變形影響與光路相關(guān)的位置精度。現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)采用可伐合金整體氣密殼體1來固定封裝電路板PCBA、激光器、透鏡及光纖組件來完成光路的固定準(zhǔn)直，在光器件中激光器貼裝區(qū)域的散熱要求很高，貼裝區(qū)域的散熱效率直接決定光模塊性能的好壞，綜合成本、材料以及加工難度的考量，市場上現(xiàn)有的光器件封裝殼體主要分為兩類，一類具有高散熱性、熱膨脹CTE與芯片材料高匹配性的鎢銅材料氣密殼體產(chǎn)品，鎢銅是一種熱導(dǎo)率很好且CTE與激光器芯片CTE匹配度良好的材料，但鎢銅材料價格比可伐合金高很多，市場價鎢銅約1200RMB/KG，可伐合金約200RMB/KG，同時鎢銅材料硬度很高，機(jī)加工成本高，鎢銅的激光焊接性能也比可伐合金差，而且光模塊封裝氣密殼體1結(jié)構(gòu)特征一般為深腔，機(jī)加工量和材料耗損比較大，因此此類產(chǎn)品材料以及加工成本非常高，難以大范圍普及。另一類是可伐合金氣密殼體產(chǎn)品，可伐合金材料的特點(diǎn)是CTE與激光器芯片匹配度很好，此材料與光纖組件激光焊接性能良好，但熱導(dǎo)率不好，因此此類產(chǎn)品散熱性差，激光器及氣密殼體1難以快速散熱，導(dǎo)致激光器光電轉(zhuǎn)換效率穩(wěn)定性不高。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于，提供一種具有較高的熱膨脹系數(shù)匹配度，同時散熱效率高，成本低的光器件用激光器固定封裝結(jié)構(gòu)。

一種光器件用激光器固定封裝結(jié)構(gòu)，包括氣密殼體1，氣密殼體1，上設(shè)有貫穿殼體底部的安裝固定孔1a，安裝固定孔1a內(nèi)嵌設(shè)有散熱基板3；散熱基板3邊緣通過焊接與氣密殼體1密封連接，還設(shè)置有設(shè)于氣密殼體1內(nèi)部的激光芯片組件2；激光芯片組件2貼裝在散熱基板3上表面。

通過設(shè)置貫穿式安裝固定孔1a以及散熱基板3，可以使得激光芯片組件2產(chǎn)生的熱量通過散熱基板3直接傳導(dǎo)至密封殼體外部，減少熱量在氣密殼體內(nèi)部的滯留，大幅提高激光芯片的散熱效率，降低激光器芯片的工作溫度，提升光器件的性能。散熱基板3的規(guī)格尺寸很小，一般規(guī)格大小在5mmX5mmX0.5mm以內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本比較低，對整個氣密殼體的制造成本影響很小。

對前述光器件用激光器固定封裝結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)內(nèi)容還包括，氣密殼體1的底部設(shè)有與安裝固定孔1a正對且連通的散熱槽1e，散熱基板3的邊緣與散熱槽1e相適應(yīng)，散熱槽1e的槽底內(nèi)設(shè)有與槽底形狀相適應(yīng)的銀銅焊料預(yù)制片9，散熱基板3嵌入并焊接在散熱槽1e中；散熱基板3的上表面設(shè)置有安裝槽3a，安裝槽3a尺寸與形狀與激光芯片組件2下端相適應(yīng)；激光芯片組件2從安裝固定孔1a穿過后焊接在安裝槽3a中。

對前述光器件用激光器固定封裝結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)內(nèi)容還包括，還包括設(shè)于氣密殼體1內(nèi)部的第一光學(xué)透鏡4、第二光學(xué)透鏡；以及嵌設(shè)在氣密殼體1上的電路板5；氣密殼體1上設(shè)有安裝口1c，電路板5從安裝口1c中插入后固定；氣密殼體1上還設(shè)有光纖孔1d，第二光學(xué)透鏡蓋在光纖孔1d上；第一光學(xué)透鏡4設(shè)置于激光芯片組件2與第二光學(xué)透鏡之間；光纖孔1d處設(shè)有光纖；激光芯片組件2、第一光學(xué)透鏡4、第二光學(xué)透鏡共線設(shè)置以使激光沿第一光學(xué)透鏡4、第二光學(xué)透鏡直射入光纖孔1d。