[發(fā)明專利]一種帶有制冷器的光模塊元器件封裝結(jié)構(gòu)以及封裝工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010600824.8
• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN111610607A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃晶晶
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽尚夏智能科技有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種帶有制冷器的光模塊元器件封裝結(jié)構(gòu)，包括散熱圓筒體（1）、密封嵌套在散熱圓筒體（1）一端面的封蓋體（2）以及焊接在散熱圓筒體（1）另一端面的光纜接入筒體（3），其特征在于，所述散熱圓筒體（1）的外壁設(shè)有一圈散熱柵欄（4），所述散熱圓筒體（1）的內(nèi)壁密封嵌入有制冷器長條體（5），四組所述制冷器長條體（5）沿散熱圓筒體（1）的軸心線呈環(huán)形對稱分布，所述制冷器長條體（5）的發(fā)熱面與散熱柵欄（4）接觸，所述制冷器長條體（5）的冷卻面朝向散熱圓筒體（1）的軸心線；

所述制冷器長條體（5）的冷卻面由兩塊弧三角形擋塊（6）形成一個U型槽，所述U型槽的長度方向與散熱圓筒體（1）的軸心線平行，所述U型槽內(nèi)滑動配合有微型熱管（7），所述微型熱管（7）一端面為冷凝端且與制冷器長條體（5）的冷卻面滑動貼合，所述微型熱管（7）另一端面為蒸發(fā)端且為弧形槽狀，四組所述微型熱管（7）的弧形槽狀架設(shè)有激光器發(fā)射頭（8），所述激光器發(fā)射頭（8）外壁為圓柱面且與四組所述微型熱管（7）的蒸發(fā)端滑動接觸，四組所述微型熱管（7）的中部滑動套接在回形隔熱框體（9）四條邊的中心部位，所述回形隔熱框體（9）四個角位置的中心部位還分別穿接有支撐滑桿（10）；

所述激光器發(fā)射頭（8）一端面固接有激光器發(fā)生器凸臺（11），所述激光器發(fā)生器凸臺（11）的小圓柱體內(nèi)接在回形隔熱框體（9）的內(nèi)部正方形中，所述激光器發(fā)生器凸臺（11）大圓柱體的外壁分別與支撐滑桿（10）桿壁接觸，所述支撐滑桿（10）的桿壁上設(shè)有彈性凸點（12），所述激光器發(fā)生器凸臺（11）遠離激光器發(fā)射頭（8）的端面由四組彈性凸點（12）定位，所述激光器發(fā)生器凸臺（11）遠離激光器發(fā)射頭（8）的端面中心固接有電信號引入線（13），所述封蓋體（2）中心設(shè)有與電信號引入線（13）密封套接的通孔，所述封蓋體（2）外側(cè)壁設(shè)有與支撐滑桿（10）對應(yīng)的鏜孔，所述支撐滑桿（10）嵌入鏜孔內(nèi)的一端設(shè)有圓形封端片（14），所述封蓋體（2）四周通過密封膠固接在散熱圓筒體（1）一端開口處；

所述激光器發(fā)射頭（8）遠離激光器發(fā)生器凸臺（11）方向的側(cè)面附近位置設(shè)有第一透鏡框（15），所述第一透鏡框（15）具體是外框為正圓形、內(nèi)框密封嵌有透鏡的框架結(jié)構(gòu)，所述支撐滑桿（10）的桿壁設(shè)有與第一透鏡框（15）卡接的淺凹槽（16）和彈性凸點（12），且所述第一透鏡框（15）的兩側(cè)均設(shè)有彈性凸點（12），所述回形隔熱框體（9）遠離激光器發(fā)生器凸臺（11）的一側(cè)也設(shè)有彈性凸點（12）；

所述第一透鏡框（15）遠離激光器發(fā)射頭（8）方向的側(cè)面附近位置設(shè)有隔離器筒體（17），所述隔離器筒體（17）與支撐滑桿（10）的桿壁接觸，且所述隔離器筒體（17）的兩端面均設(shè)有彈性凸點（12）；

所述隔離器筒體（17）遠離第一透鏡框（15）方向的端面附近位置設(shè)有第二透鏡框（18），所述第二透鏡框（18）具體是外框為正圓形、內(nèi)框密封嵌有透鏡的框架結(jié)構(gòu)，所述支撐滑桿（10）的桿壁設(shè)有與第二透鏡框（18）卡接的淺凹槽（16）和彈性凸點（12），且所述第二透鏡框（18）的兩側(cè)均設(shè)有彈性凸點（12），所述散熱圓筒體（1）遠離封蓋體（2）的一端面中心部位開設(shè)有與第二透鏡框（18）及四根支撐滑桿（10）對應(yīng)的通孔；

四根所述支撐滑桿（10）一直延伸至光纜接入筒體（3）內(nèi)且與光纜接入筒體（3）的內(nèi)壁滑動接觸，所述光纜接入筒體（3）遠離第二透鏡框（18）的一端密封套接有光纜體（19），所述光纜體（19）的外壁與四根所述支撐滑桿（10）滑動接觸，所述光纜體（19）伸入光纜接入筒體（3）內(nèi)一端的光纖芯（20）朝向第二透鏡框（18）中透鏡的中心位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有制冷器的光模塊元器件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述制冷器長條體（5）具體是PN熱電制冷器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有制冷器的光模塊元器件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述微型熱管（7）具體是丙酮銅熱管，其蒸發(fā)溫度為40-50℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有制冷器的光模塊元器件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述彈性凸點（12）具體是硅膠或乳膠材質(zhì)的、微型的圓頭圓柱體。

5.一種帶有制冷器的光模塊元器件封裝工藝，采用權(quán)利要求1所述的一種帶有制冷器的光模塊元器件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括以下步驟：

a.將兩塊弧三角形擋塊（6）膠接在制冷器長條體（5）的冷卻面上，并形成長度方向與散熱圓筒體（1）的軸心線平行的U型槽，將制冷器長條體（5）膠接在散熱圓筒體（1）內(nèi)壁的卡槽內(nèi)，使冷卻面與散熱柵欄（4）接觸，再密封處理，熱風50-60℃烘干備用；

b.預(yù)先將微型熱管（7）插到回形隔熱框體（9），并將激光器發(fā)射頭（8）和激光器發(fā)生器凸臺（11）的小圓柱體塞入回形隔熱框體（9）內(nèi)部正方形中，調(diào)整微型熱管（7），使微型熱管（7）緊貼激光器發(fā)射頭（8）外壁，再采用隔熱膠將微型熱管（7）與回形隔熱框體（9）密封固結(jié)，25℃自然風吹干備用；

c.激光器發(fā)生器凸臺（11）的電信號引入線（13）穿到封蓋體（2）中，將四根支撐滑桿（10）依次穿過封蓋體（2）和回形隔熱框體（9），再依次將第一透鏡框（15）、隔離器筒體（17）和第二透鏡框（18）架在四根支撐滑桿（10）內(nèi)部，卡接第一透鏡框（15）和第二透鏡框（18）需要使支撐滑桿（10）略微傾斜以便順利卡進，架設(shè)時需要注意隨時旋轉(zhuǎn)支撐滑桿（10），以使卡接以上部件之前彈性凸點（12）朝外，以上部件到達預(yù)設(shè)位置時，則時彈性凸點（12）朝內(nèi)以達到防滑卡接作用；

d.將步驟c組裝好的封蓋體（2）和支撐滑桿（10）組件整體塞入散熱圓筒體（1）內(nèi)，使支撐滑桿（10）和第二透鏡框（18）對準散熱圓筒體（1）端面的通孔，并使微型熱管（7）與步驟a的U型槽滑動配合，安裝好以后，確定支撐滑桿（10）及其彈性凸點（12）位置，使激光器發(fā)生器凸臺（11）、回形隔熱框體（9）、第一透鏡框（15）、隔離器筒體（17）和第二透鏡框（18）均卡接在四根支撐滑桿（10）形成四邊形結(jié)構(gòu)中，用密封膠密封處理封蓋體（2）和散熱圓筒體（1）另一端面的通孔處，熱風50-60℃烘干備用；

e.將光纜接入筒體（3）套在伸出散熱圓筒體（1）外的四根支撐滑桿（10）上，使光纜接入筒體（3）一端通過滿焊方式固接在散熱圓筒體（1）端面上，光纜接入筒體（3）另一端穿接開剝出光纖芯（20）的光纜體（19），使光纜體（19）與支撐滑桿（10）滑動接觸，且光纖芯（20）朝向第二透鏡框（18）中透鏡的中心位置，再將光纜體（19）與光纜接入筒體（3）接縫處通過密封膠處理，熱風50-60℃烘干后即完成全部封裝工藝。