CN106252340B - 一种光器件封装装置及封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光器件封装装置及封装方法技术。包括用于封装光器件（101）的封装壳（103），以及设置在封装壳（103）上部能与封装壳（103）组成一个具有空腔本体的封装盖（104）；封装壳（103）内部的底面设有减震垫（102）；所述减震垫（102）上通过卡扣的方式安装光器件（101）并且紧密接触。本发明具有以下优点：1、本发明封装装置设置有减震垫，可以缓冲或吸收外来振动和应力干扰，从而提高了光器件的抗干扰能力和工作的稳定性；2、本发明装置封装时采用氮气气氛，光器件在氮气气氛工作可以提高光器件的寿命及可靠性。

Description

一种光器件封装装置及封装方法

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光器件封装装置及封装方法技术。

背景技术

光器件一般由芯片、晶体、光纤、电子元器件等精密零部件组成，这些精密零部件对光器件内腔气氛和外界振动、应力等都特别敏感。光器件内腔气氛如果有水汽、氧气以及其它污染气体等会给光器件内部精密零部件带来污染、氧化、腐蚀等风险，这些风险会严重影响光器件的性能和可靠性，甚至光器件的工作寿命。另外，在光通信技术领域，光器件一般都会要求通过一定可靠性测试，比如冲击振动实验测试，因为在实际使用中，系统或环境产生的振动、安装应力等都会对光器件的工作稳定性有一定影响，甚至产生破坏性损害。总之，光器件对封装气密性要求很高，对安装应力和外界环境振动也特别敏感，光器件封装不严密或在工作中受振动影响，将会导致光器件的波长漂移和输出不稳定，甚至导致光器件失效。

在现有技术下，光器件封装一般采用焊接、胶粘接、平行缝焊和橡胶垫密封等技术，这些工艺技术都相对比较成熟，但是在实际生产中一些高端产品或者结构复杂的产品封装气密性不可靠、合格率不高且成本高昂，而且一些高端产品对环境振动也非常敏感。这些问题的普遍存在，主要是产品设计结构和生产工艺方法创新不足，不能满足光通信领域对高性能、低成本的解决方案要求。

发明内容

为了克服现有技术光器件封装可靠性差、光器件寿命短、光器件工作时抗干扰能力弱等诸多问题，本发明提出一种光器件封装装置及封装方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种光器件封装装置，其特征在于，包括用于封装光器件（101）的封装壳（103），以及设置在封装壳（103）上部能与封装壳（103）组成一个具有空腔本体的封装盖（104）；封装壳（103）内部的底面设有减震垫（102）；所述减震垫（102）上通过卡扣的方式安装光器件（101）并且紧密接触。

在上述的一种光器件封装装置，所述减震垫（102）侧壁周向设置有凹槽（110），凹槽（110）与光器件（101）上设置的凸缘（111）相对应并卡扣在一起，使两者紧密接触安装在一起。

在上述的一种光器件封装装置，减震垫（102）上表面紧贴挡块（105），挡块（105）与封装壳（103）焊接固定。减震垫（102）被挡块（105）和封装壳（103）形成的空间所限位固定，保障了减震垫（102）与封装壳（103）紧密接触，光器件工作时产生的热量通过两者热传导向外散热。

在上述的一种光器件封装装置，封装壳（103）上设置有Pin脚（106），光器件（101）通过金丝键合与Pin脚（106）进行电信连接，所述Pin脚（106）提供所述光器件封装装置（100）的外部上电接口，以驱动光器件封装装置以及所包括的光器件进行工作。

在上述的一种光器件封装装置，光器件（101）的光纤与封装壳（103）通过密封结（107）密封，所述密封结（107）根据密封情况不同有多种材料进行选择：

若光器件（101）的光纤为金属化光纤，则密封结（107）采用焊锡材料

若光器件（101）的光纤为普通的裸光纤，则密封结（107）可以采用固化胶材料；

所述密封结（107）是实现光器件气密性的第一处保障。

在上述的一种光器件封装装置，封装壳（103）上表面通过平行缝焊工艺焊接有封装盖（104），所述封装盖（104）是实现光器件气密性的第二处保障。

在上述的一种光器件封装装置，封孔结（108）对封装壳（103）完成最后密封，所述封孔结（108）可以采用焊锡材料，也可以采用固化胶材料。所述封孔结（108）是实现光器件气密性的第三处保障，使光器件封装装置完全密封。

一种光器件封装方法，其特征在于，包括：

步骤1，光器件（101）通过卡扣的方式与减震垫（102）安装在一起，两者一起放置于封装壳（103）内，并且使减震垫（102）下表面与封装壳（103）内部的底面紧密接触。

步骤2，通过焊接的方式将挡块（105）焊接在封装壳（103）内壁，并与减震垫（102）紧贴在一起，减震垫（102）被挡块（105）和封装壳（103）形成的空间所限位固定。

步骤3，通过金丝键合工艺将光器件（101）与Pin脚（106）进行电信连接。

步骤4，用密封结（107）密封光纤与封装壳之间的间隙，然后通过平行缝焊工艺将封装盖（104）与封装壳（103）焊接封盖；并将光器件封装装置（100）抽真空，再冲氮气于封装壳（103）内；

步骤5，在氮气环境下用封孔结（108）将封装壳（103）完全密封。至此，光器件封装装置（100）实现完全密封封装，且封装壳（103）内部冲了氮气。

本发明具有以下优点：1、本发明封装装置设置有减震垫，可以缓冲或吸收外来振动和应力干扰，从而提高了光器件的抗干扰能力和工作的稳定性；2、本发明装置封装时采用氮气气氛，光器件在氮气气氛工作可以提高光器件的寿命及可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种光器件封装装置示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面以图1为例详细说明本发明实施例提供的一种光器件封装装置，图1为本发明实施例提供的一种光器件封装装置示意图。

如图1所示，本发明实施例提供的光器件封装装置100包括光器件101，减震垫102，封装壳103，封装盖104。光器件101工作时产生的热量可以通过与之接触的减震垫102传导给封装壳103向外释放，保障了光器件的散热要求。如果外界环境有振动或应力干扰传导给封装壳103，再传导给减震垫102时大部分振动或应力干扰被减震垫吸收衰减，进而不会影响到光器件101的工作状态，保障了光器件工作时的抗干扰能力，提高了光器件的可靠性和稳定性。

具体的，本发明实施例所提供的减震垫102安装在封装壳103内部的底面，与封装壳103底面紧密接触。在减震垫102之上通过卡扣的方式安装有光器件101并且紧密接触，具体的减震垫102上设置有凹槽110，凹槽110与光器件101上设置的凸缘111相对应并卡扣在一起，使两者紧密接触安装在一起。

减震垫102是用具有优良导热性能的橡胶材料制作而成，不仅导热性好，而且具有橡胶的弹性性能可以吸收或缓冲外来振动和应力作用。应该可以理解的，如果光器件101是无源器件，工作时不发热对散热没有要求，则减震垫102可以采用普通的橡胶材料制作即可，也就是说在这种情况下减震垫102只具有缓冲外来振动和应力的作用。

减震垫102上表面紧贴挡块105，挡块105与封装壳103焊接固定。减震垫102被挡块105和封装壳103形成的空间所限位固定，保障了减震垫102与封装壳103紧密接触，光器件工作时产生的热量通过两者热传导向外散热。

封装壳103上设置有Pin脚106，光器件101通过金丝键合与Pin脚106进行电信连接，所述Pin脚106提供所述光器件封装装置100的外部上电接口，以驱动光器件封装装置以及所包括的光器件进行工作。

光器件101的光纤与封装壳103通过密封结107密封，所述密封结107根据密封情况不同有多种材料可供选择。如果所述光器件101的光纤为金属化光纤，则密封结107可以采用焊锡材料；如果所述光器件101的光纤为普通的裸光纤，则密封结107可以采用固化胶材料。所述密封结107是实现光器件气密性的第一处保障。

封装壳103上表面通过平行缝焊工艺焊接有封装盖104，所述封装盖104是实现光器件气密性的第二处保障。

最后，封孔结108对封装壳103完成最后密封，所述封孔结108可以采用焊锡材料，也可以采用固化胶材料。所述封孔结108是实现光器件气密性的第三处保障，使光器件封装装置完全密封。

相应地，本发明实施例还提供了一种光器件封装方法。具体的，光器件101通过卡扣的方式与减震垫102安装在一起，两者一起放置于封装壳103内，并且使减震垫102下表面与封装壳103内部的底面紧密接触。下一步，通过焊接的方式将挡块105焊接在封装壳103内壁，并与减震垫102紧贴在一起，减震垫102被挡块105和封装壳103形成的空间所限位固定。下一步，通过金丝键合工艺将光器件101与Pin脚106进行电信连接。

接下来，对光器件封装装置100进行封装密封。首先，用密封结107密封光纤与封装壳之间的间隙；其次，通过平行缝焊工艺将封装盖104与封装壳103焊接封盖；然后，将光器件封装装置100抽真空，再冲氮气于封装壳103内；最后，在氮气环境下用封孔结108将封装壳103完全密封。至此，光器件封装装置100实现完全密封封装，且封装壳103内部冲了氮气，光器件101在氮气气氛工作，氮气为稳定气体不会给光器件101造成腐蚀等损害，可以提高光器件的寿命及可靠性，而且氮气的成本低。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。

本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种光器件封装装置，其特征在于，包括用于封装光器件（101）的封装壳（103），以及设置在封装壳（103）上部能与封装壳（103）组成一个具有空腔本体的封装盖（104）；封装壳（103）内部的底面设有减震垫（102）；所述减震垫（102）上通过卡扣的方式安装光器件（101）并且紧密接触。

2.根据权利要求1所述的一种光器件封装装置，其特征在于，所述减震垫（102）侧壁周向设置有凹槽（110），凹槽（110）与光器件（101）上设置的凸缘（111）相对应并卡扣在一起，使两者紧密接触安装在一起。

3.根据权利要求1所述的一种光器件封装装置，其特征在于，减震垫（102）上表面紧贴挡块（105），挡块（105）与封装壳（103）焊接固定；减震垫（102）被挡块（105）和封装壳（103）形成的空间所限位固定，保障了减震垫（102）与封装壳（103）紧密接触，光器件工作时产生的热量通过两者热传导向外散热。

4.根据权利要求1所述的一种光器件封装装置，其特征在于，封装壳（103）上设置有Pin脚（106），光器件（101）通过金丝键合与Pin脚（106）进行电信连接，所述Pin脚（106）提供所述光器件封装装置（100）的外部上电接口，以驱动光器件封装装置以及所包括的光器件进行工作。

5.根据权利要求4所述的一种光器件封装装置，其特征在于，光器件（101）的光纤与封装壳（103）通过密封结（107）密封，所述密封结（107）根据密封情况不同有多种材料进行选择：

若光器件（101）的光纤为金属化光纤，则密封结（107）采用焊锡材料；

若光器件（101）的光纤为普通的裸光纤，则密封结（107）采用固化胶材料；

所述密封结（107）是实现光器件气密性的第一处保障。

6.根据权利要求5所述的一种光器件封装装置，其特征在于，封装壳（103）上表面通过平行缝焊工艺焊接有封装盖（104），所述封装盖（104）是实现光器件气密性的第二处保障。

7.根据权利要求5所述的一种光器件封装装置，其特征在于，封孔结（108）对封装壳（103）完成最后密封，所述封孔结（108）采用焊锡材料，或者采用固化胶材料；所述封孔结（108）是实现光器件气密性的第三处保障，使光器件封装装置完全密封。

8.一种光器件封装方法，其特征在于，包括：

步骤1，光器件（101）通过卡扣的方式与减震垫（102）安装在一起，两者一起放置于封装壳（103）内，并且使减震垫（102）下表面与封装壳（103）内部的底面紧密接触；

步骤2，通过焊接的方式将挡块（105）焊接在封装壳（103）内壁，并与减震垫（102）紧贴在一起，减震垫（102）被挡块（105）和封装壳（103）形成的空间所限位固定；

步骤3，通过金丝键合工艺将光器件（101）与Pin脚（106）进行电信连接；

步骤4，用密封结（107）密封光纤与封装壳之间的间隙，然后通过平行缝焊工艺将封装盖（104）与封装壳（103）焊接封盖；并将光器件封装装置（100）抽真空，再冲氮气于封装壳（103）内；

步骤5，在氮气环境下用封孔结（108）将封装壳（103）完全密封；至此，光器件封装装置（100）实现完全密封封装，且封装壳（103）内部冲了氮气。