[實(shí)用新型]一種光器件封裝結(jié)構(gòu)及光器件裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201922293611.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN211858688U
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐永正;李波;王淑暉;徐強(qiáng);潘雙收
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢英飛光創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L51/52
• 分類號(hào): H01L51/52
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 鄭飛

本實(shí)用新型涉及一種光器件封裝結(jié)構(gòu)及光器件裝置，包括玻璃基板及單獨(dú)密封單元，密封單元包括有機(jī)材料密封層；有機(jī)材料密封層設(shè)置于玻璃基板，出光層包覆于有機(jī)材料密封層，封裝層包覆于出光層，蓋板玻璃層通過粘合層包覆于封裝層，蓋板玻璃層兩側(cè)均設(shè)有與玻璃基板粘接的貼合邊沿。本實(shí)用新型利用掩膜版技術(shù)，即在上面一層完全包覆下面一層的邊緣，形成獨(dú)立的密封單元，更加輕薄且具有更優(yōu)異的密封效果；一層薄膜密封層使用一種掩膜版，沉積完一層由機(jī)械手在真空腔體內(nèi)自動(dòng)更換。這樣切割出來的單個(gè)產(chǎn)品不會(huì)將封裝薄膜的斷面暴漏于大氣中；采用玻璃蓋板替換金屬蓋板做兩面密封，密封后膠水區(qū)域清晰可見，解決采用金屬蓋板密封無法目檢的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光通信技術(shù)的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種光器件封裝結(jié)構(gòu)及光器件裝置。

背景技術(shù)

光器件（Optical device）分為有源器件和無源器件，光有源器件是光通信系統(tǒng)中需要外加能源驅(qū)動(dòng)工作的可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)或?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光電子器件，是光傳輸系統(tǒng)的心臟。光無源器件是不需要外加能源驅(qū)動(dòng)工作的光電子器件。隨著5G通信的飛速發(fā)展以及數(shù)據(jù)中心的需求日益旺盛，市場(chǎng)對(duì)100G、400G等多路復(fù)用光模塊的需求越來越大。

然而目前應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的光模塊大多采用非氣密的封裝結(jié)構(gòu)，也就是將光芯片和光學(xué)元器件固定在機(jī)加工或者開模成型的金屬殼體上，然后采用膠水密封，這樣的光模塊一方面質(zhì)量較大、另一方面密封性較差，潮氣或者氧氣的存在容易引起其特性的退化或失效，密封區(qū)域是否覆蓋完全無法通過目檢的方式檢出來，也沒有其它有效的方式能檢測(cè)。在滿足性能和可靠性要求的基礎(chǔ)上，較為輕薄、更低成本和密封性良好的方案將會(huì)在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的之一在于提供了一種光器件封裝結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中所存在的光器件結(jié)構(gòu)的質(zhì)量較大、密封性較差的技術(shù)問題。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的方案如下：一種光器件封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)包括玻璃基板及多個(gè)單獨(dú)密封單元，各所述密封單元包括依次堆疊排布的有機(jī)材料密封層、出光層、封裝層、粘合層及蓋板玻璃層；所述有機(jī)材料密封層設(shè)置于所述玻璃基板上，所述有機(jī)材料密封層與所述玻璃基板之間設(shè)有用于放置光器件的空腔，所述出光層包覆于所述有機(jī)材料密封層上，所述封裝層包覆于所述出光層上，所述蓋板玻璃層通過所述粘合層包覆于所述封裝層上，所述蓋板玻璃層的兩側(cè)均設(shè)有與所述玻璃基板粘接的貼合邊沿。

進(jìn)一步，各所述密封單元還包括無機(jī)材料密封層，所述無機(jī)材料密封層設(shè)置于所述封裝層與所述粘合層之間。

進(jìn)一步，所述封裝層包括無機(jī)氧化物層及緩沖層，所述緩沖層包覆于所述出光層上，所述無機(jī)氧化物層包覆于所述緩沖層上。

進(jìn)一步，所述的無機(jī)氧化物層采用多層金屬氧化物交替形成，所述金屬氧化物包括Al2O3、MgO、TiO2、ZrO2中的至少一種；所述無機(jī)氧化物層的厚度為10nm-100nm；所述無機(jī)氧化物層的折射率為0.6-1.1；所述無機(jī)氧化物層采用ALD沉積的方式，工藝溫度為80-100℃；所述緩沖層為聚硅氧烷。

進(jìn)一步，所述緩沖層采用旋涂的方式進(jìn)行生長(zhǎng)，緩沖層厚度為100nm-250nm，工藝溫度為50℃-70℃。

進(jìn)一步，所述貼合邊沿的上表面設(shè)有按壓槽，所述按壓槽為橢圓形。

進(jìn)一步，所述出光層的厚度為2-8nm；所述出光層的折射率范圍為1.2-1.50。

進(jìn)一步，所述出光層的材料為SiN、SiO2、SiNO中的至少一種，采用電子束蒸發(fā)或熱蒸發(fā)的方式生長(zhǎng)而成；所述有機(jī)材料密封層采用C型Parylene材料；所述粘合層為聚硅氧烷、環(huán)氧樹脂或丙烯酸。

進(jìn)一步，所述蓋板玻璃層的沉積厚度為60nm-100nm，所述有機(jī)材料密封層的厚度為30nm-40nm。