CN110867723B - 具有接地连接的晶体管外壳封装件 - Google Patents

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Abstract

提供了一种TO封装件(1),其包括底座(2),底座具有上表面(21)、下表面(14)和用于光电部件的安装区域(30);一旦附接了帽(3),上表面(21)就限定了气密密封的TO封装件(1)的内表面,其中底座(2)包括用于连接光电部件的至少一个信号引脚(7、7a、7b),该信号引脚设置在馈通部中(9)。印刷电路板(12)基本上同轴向地附接在信号引脚(7、7a、7b)上,并且印刷电路板(12)通过邻近于通路(9)布置的至少一个金属块(13)机械地且电气地连接到底座(2),以提供接地。此外,描述了一种TO封装件(1),其包括信号引脚(7、7a、7b),该信号引脚具有与底座(2)的底表面齐平或突出到封装件中的加厚部分(19、19a、19b)。

Description

具有接地连接的晶体管外壳封装件
技术领域
本发明涉及晶体管外壳(transistor outline,TO)封装件及其生产方法。
背景技术
具有玻璃密封信号引脚的TO封装件是已知的。这种TO封装件通常包括由金属制成的底座,至少一个信号引脚延伸穿过该底座,该信号引脚装配在玻璃馈通部中。信号引脚可用于电气连接光电部件,特别是激光二极管。这种玻璃馈通部,特别是熔融玻璃馈通部,允许以简单的方式提供具有耐高温性的气密密封的封装件。
目前,每信道25Gbit/s的数据传输速率在100G互联网标准中是常见的。为了达到下一个互联网标准400G,数据传输速率必须近乎加倍,以实现每波长约100Gbit/s。
同时,这需要带宽和传输频率加倍。
TO封装件的玻璃馈通部的区域是存在问题的,因为信号线的阻抗的跃变总是由于具有与空气不同的介电常数的玻璃绝缘材料而引起。阻抗的这种跃变可以例如通过封装件下表面上的信号引脚的突起来补偿。
实践中已知的现有技术TO封装件的缺点是它们在引脚的形状和位置的公差方面的公差低,尤其是如果提供两个信号引脚的话。特别地,玻璃密封的引脚可能受到位置公差的影响,例如引脚在馈通部中的角度偏移。
当在一个工艺步骤中同时连接用于提供接地连接的引脚时,难以对此进行补偿。
发明内容
因此,本发明的目的是减少现有技术的所提到的缺点。本发明的一个特定目的是提供一种更容易组装并允许更高的数据传输速率的TO封装件以及这种TO封装件的用途。
通过独立权利要求中任一项所述的TO封装件已经实现了本发明的目的。
从从属权利要求的主题、说明书和附图可以看出本发明的优选实施方案和改进将是明显的。
本发明涉及一种TO封装件,其包括底座,该底座具有上表面和下表面,一旦附接了帽,所述上表面就限定了随后气密密封的TO封装件的内表面,并且该底座在TO封装件的内部具有用于光电部件的安装区域。
通常,完全组装的封装件由底座组成,该底座优选用金属制成,在该底座上附接有帽,特别是帽焊接到底座上,帽优选地也由金属制成并具有窗口。
用于光电部件的安装区域设置在如此限定的内部中。
TO封装件是气密密封的并且包括至少一个信号引脚,该信号引脚设置在馈通部中并从其下表面突出,用于连接电子部件。
信号引脚用于驱动或读出光电部件,该光电部件尤其实现为激光二极管。本发明特别涉及光电部件,并且TO封装件具有两个信号引脚,每个信号引脚优选地安装在馈通部中。
由于高数据传输速率和相关的高传输频率,信号路径的均匀阻抗分布是重要的,尤其包括馈通部。
根据本发明的一个方面,印刷电路板基本上同轴向地附接到信号引脚,并且印刷电路板通过与馈通部邻近布置的至少一个金属块机械地且电气地连接到底座,以提供接地。
因此,与实践中已知的大多数TO封装件相比,印刷电路板不与垂直于它的信号引脚连接,而是与信号引脚同轴向布置。
此外,代替用于提供接地连接的引脚,设置金属块,该金属块提供角度,特别是直角,并且因此将印刷电路板,特别是印刷电路板的接地导体迹线,机械地且电气地连接到底座的下表面。
除了机械连接和电接地连接之外,金属块还提供对从馈通部突出的邻近信号引脚的屏蔽(Schirmung)。
优选地,信号引脚不突出超过金属块。
金属块特别以板的形式提供。
优选地,金属块的厚度大于0.1mm,最优选大于0.5mm,和/或小于5mm,最优选小于2mm。
金属块可以在底座的直径的大部分上延伸,特别是在底座直径的至少20%,优选至少50%上延伸。
除了屏蔽和印刷电路板的更稳定的机械连接之外,金属块的使用还使一个或多个信号引脚的焊接部与接地连接的提供部分离。
以这种方式,可以更好地补偿信号引脚的位置公差,并且随后可以通过将金属块焊接到印刷电路板和/或底座的下表面来建立接地连接,同时由于金属块的优选板形设计,所以形状和位置公差不起主要作用。
金属块特别是实心金属板的形式。
然而,还可以想到使用设置有金属层的介电材料。
在本发明的优选实施方案中,金属块呈桥形,其在设置在馈通部中的信号引脚上延伸。特别建议该桥具有两个拱形部,每个拱形部在信号引脚上延伸。以这种方式,可以为从底座底表面突出的信号引脚提供最佳屏蔽。
然而,在本发明的替代实施方案中,还可以想到使用多个金属块代替使用单个金属块,每个金属块邻近信号引脚的侧表面。
印刷电路板优选地是柔性印刷电路板的形式。例如,它可以成角度,例如弯曲大约90°,以连接到电子模块。
在本发明的改进方案中,印刷电路板设置有在金属块下方的加强件。在组装状态下,加强件布置在金属块下方,从而稳定印刷电路板。因此,尤其可以以简单的方式将柔性印刷电路板与金属块连接,具有良好的机械稳定性。
印刷电路板优选地实现为多层板,其中接地导体设置在信号导体迹线下方和/或信号导体迹线之间。
优选地,TO封装件包括至少两个信号引脚,优选地恰好两个信号引脚,每个信号引脚布置在相应的馈通部中。
安装区域优选地设置在基板上,该基板通过至少一个信号引脚,优选地通过两个信号引脚电气连接。
基板优选地由介电材料,特别是陶瓷,特别是氧化铝或亚硝酸铝,或玻璃或硅制成。
优选地,基板位于底座的支座上。例如,支座可以与底座的其余部分一体地形成,或者可以作为单独的部件安装到底座。
特别地,具有支座的底座可以形成为冲压金属部件。
底座优选地由金属制成并且设有涂层,特别是金涂层。
在根据本发明的TO封装件的优选实施方案中,信号引脚邻近用于光电部件的基板布置,并且信号引脚朝向基板偏心偏移地布置在馈通部中。
根据本发明的一个实施方案,信号引脚的馈通部填充有由玻璃和/或玻璃陶瓷制成的绝缘材料,其中在馈通部的至少一侧上存在馈通部未填充由玻璃和/或玻璃陶瓷制成的绝缘材料但是是凹陷的区域。因此,玻璃和/或玻璃陶瓷绝缘材料与底座的上表面和/或下表面间隔开。
已经发现,由于馈通部仅部分地填充有玻璃和/或玻璃陶瓷绝缘材料,因此可以使填充体积的变化的影响最小化。
特别是可以在很大程度上避免弯月面形成,最重要的是避免超出底座的下表面或上表面和/或沿信号引脚的弯月面形成。
在凹陷区域中,信号引脚可以具有加厚部分。加厚部分尤其可以是轴环的形式。
这允许阻抗调节,因为较厚的轴环至少部分地补偿了凹陷区域中较低的介电常数。
此外,根据本发明的一个实施方案,可以设想,馈通部的其中未设置有玻璃和/或玻璃陶瓷绝缘材料的区域填充有塑料,特别是环氧树脂。
在加工方面,用可以固化(例如通过热或光来固化)的塑料填充更容易,而没有塑料突出超过馈通部的风险。
优选地,使用玻璃和/或玻璃陶瓷绝缘材料,其具有小于6.0、优选小于5.0的低相对介电常数εr(在18℃和50Hz)。
根据另一个实施方案,使用玻璃或玻璃陶瓷,其具有较高的介电常数,特别是介电常数εr在5.0和8之间,优选在6.5和7之间。这种玻璃特别适用于压缩玻璃馈通部,即,其中玻璃处于热致机械压缩应力下的馈通部。
任选引入未填充玻璃和/或玻璃陶瓷的区域中的塑料的介电常数优选与玻璃的介电常数相匹配。特别地,塑料的介电常数相当于由玻璃制成的绝缘材料的介电常数+/-1.0。
根据本发明的一个实施方案,印刷电路板可以在邻近TO封装件的下表面加厚。
特别考虑的是,印刷电路板的加厚部分是多层板的形式,特别是刚性印刷电路板,其合并到柔性印刷电路板中。
加厚的多层部分可用于提供额外的连接,例如用于监控二极管。
此外,加厚部分同时可以限定上述加强件。
本发明还涉及用于提供上述TO封装件的套件。
该套件包括至少一个底座,该底座包括设置在馈通部中的至少一个信号引脚,以及用于将底座连接到印刷电路板的金属块。
金属块可以连接到已经处于交付状态的印刷电路板,或者它可以作为单独的部件提供。
根据本发明的另一实施方案,金属块与底座一体地形成,特别是形成为一体式冲压件。
由于信号引脚的焊接部与接地连接的提供部分离,所以可以特别容易补偿信号引脚的位置公差。
因此,本发明还涉及一种组装如上所述的TO封装件的方法,其中首先将至少一个信号引脚连接到印刷电路板,然后将金属块连接到底座和印刷电路板以提供接地连接。
本发明还涉及一种TO封装件,除了下面描述的特征之外,该TO封装件可以特别地如上所述地配置,和/或可以包括上述TO封装件的其他单独特征。
TO封装件包括具有用于光电部件的安装区域的底座。
此外,底座包括信号引脚,该信号引脚布置在馈通部中用于连接光电部件。馈通部特别地填充有包括玻璃和/或玻璃陶瓷的绝缘材料。
如上所述,以这种方式提供气密密封的电子馈通部。
根据本发明,信号引脚包括加厚部分,并且该加厚部分的至少一部分布置在馈通部内。
根据本发明的一个实施方案,加厚部分在邻近馈通部处基本上与底座的底表面齐平。
这应理解为意味着加厚部分可以具有圆柱形形状,其例如基本上终止于底座的底表面的水平处。因此,加厚部分的面向封装件内部的正面位于与底座的邻近底表面相同的平面中。
应该理解的是,关于加厚部分的水平可以有一定的公差。因此,在本发明的上下文中,+/-0.5mm,优选地+/-0.2mm的水平偏移仍被理解为位于同一平面中。
特别地,处于不大于0.5mm,优选不大于0.2mm的水平的加厚部分可以在制造方面具有更高的优势,因为例如在玻璃密封之前,可以将加厚部分放置在支架中。
根据本发明的另一个实施方案,加厚部分也可以突出至封装件中,尽管这可能使正面处的电气连接复杂化。
然而,这里重要的是,加厚部分允许减小底座的底表面区域中的间隙宽度,和/或能够完全将基板的导体迹线在加厚部分的正面处连接到加厚部分,如下文将详细说明的。
根据本发明的优选实施方案,信号引脚通过导电材料连接到基板或基板的导体迹线。特别是使用焊料作为导电材料。或者,可以使用导电塑料,例如导电环氧树脂。
信号引脚通过导电材料二维地连接到基板的导体迹线。也就是说,没有使用接合线来接触基板。
以这种方式,提供了机械稳定的连接,同时减小了阻抗的变化。
建议两个优选实施方案用于电气连接信号引脚。
根据本发明的第一实施方案,信号引脚在其侧表面上连接到基板。
为此目的,信号引脚尤其可以具有与加厚部分邻近的突起。突起在其侧表面处连接到基板。因此,突起限定了焊接凸耳。
根据本发明的另一个实施方案,信号引脚在其正面上电气连接。在本发明的该实施方案中,信号引脚优选地以加厚部分终止。因此,信号引脚在纵向截面上是T形的。
优选地,加厚部分的至少面向封装件内部的正面是平的。
当TO封装件具有附接到其上的帽时,底座的底表面位于TO封装件内部。
当安装光电部件时,基板可以放置在底表面上。
特别考虑的是,基板放置在支座上,支座从底表面延伸并垂直地延伸到TO封装件中。
在加厚部分基本上与底表面齐平的情况下,基板可以部分地覆盖加厚部分。与横向邻近信号引脚的基板相比,这允许减小基板的信号导体迹线与信号引脚的连接区域之间的间隙宽度和/或减小由部件公差引起的间隙宽度的变化。
可以使用更少的焊料,并且减小焊料区域的阻抗值的扩展。
此外,通过该实施方案可以改善回波损耗。
基板,特别是基板的至少一个导体迹线,尤其可以直接邻接加厚部分的正面布置。
本发明还涉及一种TO封装件,特别是具有一个或多个上述特征的TO封装件。
TO封装件具有底座,该底座带有用于光电部件的安装区域,并且TO封装件包括用于光电部件的基板,并且底座包括至少一个设置在馈通部中的信号引脚,用于连接光电部件。
为了将信号引脚连接到光电部件,特别是连接到基板,根据本发明的一个实施方案,可以设想,信号引脚在其正面处具有用于光电部件的连接区域,该连接区域尤其由加厚部分的正面限定。
因此,根据本发明,信号引脚的正面,特别是加厚部分的正面用作基板的连接区域。
基板的信号导体迹线特别与信号引脚同轴向地对准,其中导体迹线的一端位于与其垂直的信号引脚的正面上。
因此,在用作信号导体迹线的基板的导体迹线和信号引脚的连接区域之间提供拐角,其中可以提供焊料填角以建立电气连接。
根据不涉及正面连接但其中侧面接触信号引脚的另一实施方案,信号引脚还可具有延伸超出加厚部分并进入封装件内部的延伸部。基板的信号导体迹线可以侧面连接到该延伸部。在这种情况下,该延伸部用作焊接凸耳。
在这种情况下,基板的至少一个导体迹线也与信号引脚同轴向地延伸。
根据上述第一实施方案,可以将同轴向延伸的导体迹线连接,特别是焊接到信号引脚的正面。
根据本发明的优选实施方案,基板包括两个与两个信号引脚同轴向延伸的导体迹线。
根据另一方面,本发明涉及一种TO封装件,特别是具有一个或多个上述特征的TO封装件。
TO封装件具有底座,该底座带有用于光电部件的安装区域,并且TO封装件包括用于光电部件的基板,其中底座包括至少一个设置在馈通部中的信号引脚,用于连接光电部件。
根据本发明,基板具有减薄区域,该减薄区域在基板前端上,特别是至少在与信号引脚同轴向延伸的至少一个导体迹线的下方,,该减薄区域设置有接地导体迹线。非减薄区域也具有接地导体迹线。该接地导体迹线电气连接到减薄区域的接地导体迹线。
基板尤其实现为多层印刷电路板,并且基板的上表面提供用作信号导体迹线的至少一个导体迹线,并且基板的下表面包括接地导体迹线。
根据上面限定的本发明的方面,基板被设计成在其与信号引脚邻近的前端处更薄,使得接地导体迹线更靠近该至少一个信号导体迹线。
因此,在基板的厚度中提供台阶,基板在前端区域中具有减薄区域。
特别考虑的是,在减薄区域中,与邻近区域相比,基板的厚度减小了至少20%。
减薄区域可以由基板的边缘处的凹部提供,特别是矩形横截面的凹部。可选地,可以例如通过锯条提供V形凹部。
这种凹部的宽度和/或高度可以在0.1mm和0.3mm之间,特别是在平行六面体设计的情况下,和/或可以覆盖基板边缘的整个长度。
已经发现,这允许以简单的方式减小阻抗。
根据本发明的进一步改进,馈通部在底座的底表面下方具有台阶。
因此,由于该台阶,与馈通部的其余部分相比,馈通部的直径在封装件底表面附近减小。
特别考虑的是,台阶上方的馈通部的直径比台阶下方的直径小至少10%。
利用馈通部的台阶和直径减小的相关部分,可以局部地增加信号路径的电容。
在本发明的另一实施方案中,馈通部可在其至少一侧上具有由介电材料制成的覆盖物。
覆盖物尤其可以是多孔玻璃、陶瓷和/或玻璃陶瓷盘的形式。这种覆盖物可用于在制造期间减少绝缘材料沿信号引脚的芯吸。当熔融玻璃用于馈通部时,这尤其在很大程度上避免信号引脚在馈通部上方被玻璃润湿。
在本发明的另一实施方案中,第一玻璃和/或玻璃陶瓷绝缘材料用作绝缘材料,并且在底座的底表面的区域中,另一绝缘材料与该绝缘材料邻近地布置,其相对介电常数εr(在18℃和50Hz)大于第一绝缘材料的相对介电常数。
因此,在本发明的该实施方案中,馈通部包括两个区域,其中绝缘材料的介电常数εr不同。
邻近底座的底表面,绝缘材料具有比馈通部其余部分更大的相对介电常数。
以这种方式,可以局部地增加馈通部的电容。
具有较高相对介电常数的另外的绝缘材料优选是比第一绝缘材料更高熔点的材料。
特别地,上述覆盖物可以限定另外的绝缘材料。
本发明允许提供用于以每波长至少100Gbit/s的数据传输速率进行数据传输的设备,其包括至少一个如上所述的TO封装件。
附图说明
现在将通过示例性实施方案并参考图1至图30的附图更详细地解释本发明的主题。
图1至图4是根据本发明的TO封装件(没有帽)的示例性实施方案的透视图。
图5是没有基板的封装件的内表面的透视图。
图6是局部剖开的细节视图,其示出了印刷电路板的细节。
图7是底座的下表面的透视图。
图8是穿过底座的馈通部的截面细节视图。
图9和图10示出了图1至图8中所示封装件与从现有技术已知的TO封装件相比的回波损耗和插入损耗的曲线图。
图11是在其一侧上具有扩大直径的馈通部的剖视图。
图12是馈通部的剖视图,其中信号引脚在一侧上具有加厚部分。
图13是信号引脚的细节视图。
图14示出了使用不同类型的玻璃的根据本发明的TO封装件的回波损耗的曲线图。
图15示出了根据本发明的TO封装件的回波损耗的曲线图,其中使用不同类型的玻璃和塑料,部分地用玻璃且部分地用塑料材料填充馈通部。
图16是底座在信号引脚的馈通部区域和用于光电部件的基板的区域中的示例性实施方案的剖视图。
图17是具有帽的TO封装件的透视图。
图18示出了配备有光电部件的TO封装件。
图19是TO封装件的另一实施方案的示意性剖视图,其中信号引脚具有与底座底表面齐平的加厚部分。
图20示出了图19的封装件,其具有安装到其上的基板。
图21是具有信号引脚的TO封装件的另一示意图,该信号引脚具有与底表面齐平的加厚部分。
图22是配备有基板的TO封装件的透视图,并且其中信号引脚具有加厚部分。
图23是图22的细节视图,示出了基板的前端区域。
图24是仅基板的透视图。
图25通过两个曲线图示出了图22和图23中所示的TO封装件1与不包括具有加厚部分19的信号引脚7和具有减薄区域的基板5的TO封装件1相比的回波损耗。减薄区域设置有接地迹线16a至16d的事实非常重要并且与现有技术解决方案不同。
图26是TO封装件的示意性剖视图,其中馈通部具有较高介电常数的覆盖物。
图27是TO封装件的示意性剖视图,其中馈通部具有台阶。
图28至图30示出了TO封装件的实施方案,其中信号引脚具有仅部分地布置在馈通部中的加厚部分。
具体实施方式
图1是根据本发明的TO封装件1的透视图。
TO封装件1包括底座2。在本示例性实施方案中,底座2具有圆形横截面形状。优选地,底座2由金属制成,特别是由设有涂层(例如,金涂层)的金属制成。
在该示例性实施方案中,底座2包括两个信号引脚7a、7b,信号引脚7a、7b经由馈通部9延伸穿过底座2。
底座2具有上表面21,一旦附接了帽,该上表面21就限定了随后气密密封的TO封装件1的内表面。
信号引脚7a、7b通过焊料8连接到导体迹线6a、6b。
导体迹线6a、6b用于电气连接光电部件,特别是激光二极管(未示出)。因此,提供本发明的该示例性实施方案用于具有两个信号导体路径的激光二极管。
导体迹线6a、6b设置在基板5上,基板5又安装在从底座2的上表面21突出的支座4上。
优选地,支座4与底座一体形成。底座2和支座4特别地可以形成为一体式冲压件。
在该示例性实施方案中,支座4具有圆弧形
Figure BDA0002181280030000111
的横截面形状。然而,也可以设想,支座4具有不同的设计,例如具有矩形横截面形状。
基板5与信号引脚7a、7b同轴向对准,使得在组装状态下,激光二极管的下表面垂直于底座2的上表面21对准。
基板5优选地由陶瓷制成。例如,可以使用氧化铝陶瓷。优选地,基板5由亚硝酸铝陶瓷制成。后者表现出高导热性。
在该示例性实施方案中,除了信号引脚7a、7b之外,TO封装件1还包括至少一个另外的引脚10。例如,该引脚可用于连接监控二极管。应当理解,本发明的其他实施方案可以包括另外的引脚,例如用于驱动热电冷却器(未示出)。
图2是TO封装件1的另一透视图。
特别可以看出,信号引脚7a、7b和引脚10从底座2的上表面垂直地突出。
对于具有基板5的支座4也是如此。
信号引脚7a、7b与导体迹线6a、6b同轴向地组合。基板5上的导体迹线6a和6b彼此接近,使得光电部件可以直接放置在导体迹线6a上,并且可以通过接合线电气连接到另一个导体迹线6b。
图3是TO封装件1的另一透视图,其示出了TO封装件的下表面14。
可以看到信号引脚7a、7b从下表面14突出。
信号引脚7a、7b连接到印刷电路板12。
在该视图中仅部分地示出了印刷电路板12。印刷电路板12例如可以实现为柔性印刷电路板并且可以成角度连接到电子模块(未示出)。
印刷电路板12在其下表面上设置有加强件11。加强件11优选地由介电材料制成,例如由塑料或陶瓷材料制成。
用加强件11实现的是,例如,即使柔性印刷电路板12邻近于底座2的下表面14也是刚性且稳定的。
为了在底座2和印刷电路板12之间建立稳定的机械连接和接地连接,提供金属块13并且在一侧上连接(特别是焊接)到印刷电路板12并且在另一侧上连接到底座2的下表面14。
金属块13限定了一个角度,该角度允许印刷电路板12相对于信号引脚7a、7b的同轴向布置。
在该示例性实施方案中,金属块13呈桥形,其通过相应的拱形部15a、15b跨越每个信号引脚7a、7b。
信号引脚7a、7b优选地不突出超过金属块13。
在拱形部15a、15b的区域中,金属块13可以突出到馈通部(图1和图8中的9)的范围内。
利用金属块13,信号引脚7a、7b也被屏蔽在馈通部之外。
金属块13优选地具有板状形状。
金属块13在信号引脚7a、7b之间和信号引脚7a、7b旁边提供接地连接。
金属块13的厚度d优选地大于0.1mm,最优选地大于0.5mm,和/或小于5mm,最优选地小于2mm。
在宽度方向上,金属块13可以在底座2的直径的大部分上延伸,特别是在底座2的直径的至少20%,优选地至少50%上延伸。
金属块13的高度h优选地相当于馈通部直径的至少1.5倍。
除了提供印刷电路板12的稳定机械连接之外,金属块13还具有以下优点:信号引脚7a、7b与印刷电路板12的结合部与接地连接的建立部的分离。
因此,例如,信号引脚7a、7b可以首先焊接到印刷电路板12。
由于此时不存在与印刷电路板12的其他机械连接,因此可以很好地补偿形状和位置公差。
在下一步骤中,金属块13可以连接到底座2和/或印刷电路板12以建立接地连接。
此外,可以看出,另外的引脚10设置在印刷电路板12的与信号引脚7a、7b相反的一侧上。在本实施方案中,该另外的引脚10也设置在馈通部中,并用于连接监控二极管。
该另外的引脚10连接到加强件11,加强件11同时用作印刷电路板12。
图4是TO封装件的下表面14的另一透视图。
可以看出,信号引脚7a、7b嵌入在由玻璃制成的绝缘材料18a、18b中。
信号引脚7a、7b穿过以这种方式形成的馈通部从下表面14突出。
信号引脚7a、7b同轴向地连接到印刷电路板12的信号导体迹线17a、17b。
在印刷电路板12上的信号导体迹线17a、17b之间,提供接地导体迹线16b。接地导体迹线16a和16c紧邻信号导体迹线17a、17b布置在信号导体迹线17a、17b的两侧上。因此,信号导体迹线17a、17b从两侧被屏蔽。
图5是TO封装件的内表面的视图,其中省略了支座和基板。
在该视图中可以看出,嵌入由玻璃制成的绝缘材料18a、18b中的信号引脚7a、7b各自在内侧上具有加厚部分19a、19b。在这些轴环状加厚部分19a、19b的区域中,存在没有绝缘玻璃材料的区域。由此引起的阻抗跃变至少部分地由加厚部分19a、19b补偿。
图6是剖视透视图,其中可以看出印刷电路板12被配置为多层印刷电路板。
在上表面上,印刷电路板12包括图4中所示的信号导体迹线17a、17b和接地导体迹线16a至16c。
接地导体迹线16a至16c通过过孔20连接到下面的接地导体迹线16d,该接地导体迹线16d也在图4中所示的信号导体迹线17a、17b下方延伸,从而屏蔽它们。
这样配置的多层印刷电路板位于加强件11上,并且接地导体迹线16a至16c被焊接到金属块13。
因此,加强件11同时是加厚区域,其形成多层印刷电路板,通过该多层印刷电路板设置从下表面延伸到印刷电路板12的过孔。
由加厚区域或加强件11限定的多层印刷电路板是刚性印刷电路板的形式,而印刷电路板12优选地是单层柔性印刷电路板的形式。
因此,另外的引脚(图3中的10)可以连接在加强件11的下表面上,用于连接例如监控二极管。
图7是TO封装件的下表面的另一透视图。
在该视图中,省略了金属块。可以清楚地看到,从下表面14突出的信号引脚7a、7b通过焊料8连接到印刷电路板12的信号导体迹线17a、17b。
图8是馈通部9的区域中的细节的剖视图。
信号引脚7在由玻璃制成的绝缘材料18内设置在馈通部9中。
为此目的,底座2具有通孔23。
然而,馈通部9或通孔23仅部分地填充有玻璃和/或玻璃陶瓷绝缘材料18,使得邻近下表面14和邻近上表面21都存在没有绝缘材料18的区域22,区域22围绕信号引脚7并且没有填充玻璃和/或玻璃陶瓷绝缘材料18。
在内侧上,在该未填充区域22中存在空腔25。信号引脚7的加厚部分19设置在空腔25的范围内。
由于信号引脚7的加厚部分19,由改变的介电常数引起的阻抗跃变减小。
在外侧上,未填充区域22填充有塑料灌封化合物24。
塑料灌封化合物24优选具有与所使用的玻璃绝缘材料18的介电常数相匹配的介电常数。
特别地,塑料的介电常数εr为4.0+/-2.5,更优选为+/-1.5。
优选用作玻璃或玻璃陶瓷绝缘材料18的玻璃和/或玻璃陶瓷的介电常数εr(在18℃和50Hz)小于6.0,优选小于5.0。
特别地,可以使用多孔玻璃,特别是呈现大于30%的闭孔率的玻璃,和/或具有这些性质的玻璃陶瓷。
除了加厚部分19的范围之外,信号引脚7的直径优选为0.1mm至0.5mm,更优选为0.2mm至0.3mm。
用玻璃和/或玻璃陶瓷绝缘材料18填充馈通部9,优选地占馈通部的体积的50%至90%,更优选为60%至80%。
加厚部分19的直径优选为信号引脚7的邻近部分的直径的至少1.2倍,特别是1.5倍至2.5倍。
在本实施方案中,加厚部分19的长度为0.02mm至0.2mm,优选为0.05mm至0.1mm。
馈通部9的长度可以特别地达到0.5mm至2mm,优选为0.8mm至1.5mm。
图9比较了现有技术中已知的TO封装件的回波损耗(细曲线)与根据本发明的TO封装件的回波损耗(粗曲线)。特别地,可以看出,大约-10dB的回波损耗已经从大约30GHz的频率转移到大约50GHz。因此,回波损耗得到显著改善。
这同样适用于插入损耗,其被绘制用于图10中的比较。在略低于60GHz而不是略高于30GHz处,达到2dB的插入损耗。
因此,本发明能够提供大约25GHz的更高带宽。
参见图11至图13,将更详细地解释用于调节馈通部9的阻抗分布的进一步措施。
图11是引入底座2中的馈通部9的另一示例性实施方案的示意性剖视图。
在该示例性实施方案中,信号引脚7再次嵌入由玻璃和/或玻璃陶瓷制成的绝缘材料18中。在至少一侧上,馈通部9包括增大直径的区域26。
该增大直径的区域26部分地用玻璃和/或玻璃陶瓷绝缘材料18填充。
该增大直径的区域26提供了一个储存部,该储存部可以适应绝缘玻璃材料18的体积变化。
由于区域26的扩大直径,在这种情况下,填充水平仅会稍微改变。
设置在区域26中的绝缘材料18形成盘(Scheibe),阻抗沿着该盘突然改变,这又减小了由其上方的空腔引起的阻抗跃变。
该增大直径的区域的直径优选为与其邻近的馈通部9的直径的至少1.2倍,并且该增大直径的区域的长度为0.05mm至0.5mm,优选为0.1mm至0.3mm。
图12示出了可以如何实现阻抗匹配的另一种方式,即,将具有加厚部分19的信号引脚7设置在未填充绝缘材料18的区域22。
图13是信号引脚7的详细视图。
在未加厚部分中,信号引脚7的直径di优选地在0.1mm和0.5mm之间,最优选地在0.2mm和0.3mm之间。
在本实施方案中,加厚部分19具有台阶形状,即,台阶形状限定圆柱形部分。
然而,加厚部分19也可以具有不同的形状,特别是加厚部分19可以在前端和/或后端具有倒角。以这种方式,加厚部分19将不是突然地而是逐渐地合并成最大直径do。这意味着逐渐改变的阻抗分布。
加厚部分19具有直径do,该直径do优选地相当于直径di的至少1.2倍,更优选地是直径di的1.5倍至2.5倍。
加厚部分19的长度le优选为0.02mm至0.2mm,更优选为0.05mm至0.1mm。
邻接突起的长度lp优选为0.2mm至0.5mm。
图14的曲线图示出了本发明的示例性实施方案的回波损耗,其中馈通部填充有不同介电常数的相应玻璃绝缘材料。
可以看出,玻璃绝缘材料的介电常数越低,回波损耗越有改善。
图15示出了当不同的玻璃用作绝缘材料并且当不同的填充物用于馈通部的没有玻璃的区域时,根据本发明的TO封装件的回波损耗。
可以看出,没有填充物的回波损耗(εr填充物=1和εr玻璃=6.5)是最差的。
通过使用低介电常数的玻璃并同时使用介电常数与玻璃介电常数匹配的填充物,可以实现最佳回波损耗。
参照图16,将参考示意性剖视图解释可以如何将信号引脚7偏心地引入到馈通部9中,以用于阻抗匹配的目的和/或使用较薄的基板5。
在该示例性实施方案中,信号引脚7设置为嵌入由玻璃或玻璃陶瓷制成的绝缘材料18中,并且信号引脚通过焊料8连接到放置在支座4上的基板5。
馈通部9仅部分地填充有玻璃绝缘材料18。
邻接玻璃绝缘材料18,凹陷区域填充有塑料灌封化合物24。
可以看出,信号引脚7以偏心方式设置在馈通部9中,以便朝向基板5偏移。
基板5的厚度优选为0.05mm至2mm,更优选为0.1mm至0.2mm。基板优选地由陶瓷制成,特别是由氧化铝或亚硝酸铝制成。
信号引脚的中心轴线优选地从馈通部9的中心轴线偏移0.01mm至0.15mm,最优选地偏移0.02mm至0.08mm。
基板5突出到馈通部9的范围内,但是与信号引脚7间隔开以允许焊料8流入。
信号引脚7和基板5之间的间距优选地在0.05mm和0.3mm之间,更优选地在0.1mm和0.2mm之间。
图17示出了用于形成TO封装件1的套件的透视图。在图19和图20的示例性实施方案中,玻璃密封孔部分地填充有玻璃(未示出)。
TO封装件1由底座2和帽3组成,窗口27设置在帽3中。窗口27尤其是透镜的形式。
底座2可以配备有至少一个光电模块,例如激光二极管或监控二极管。随后,将帽3施加于底座,例如,焊接
Figure BDA0002181280030000171
或钎焊
Figure BDA0002181280030000172
到底座。
金属块13和设置有加强件11的印刷电路板12可以在通过焊接施加帽3之后进行附接。
如上所述,这里有利的是,信号引脚7的连接部与接地连接的建立部分离。
图18是示出TO封装件1如何配备激光二极管28的示意图。
安装区域30设置在基板5上。
在本示例性实施方案中,激光二极管28放置在设置于基板5上的导体迹线6a上,并因此连接到信号引脚7a。
为了与信号引脚7b电气连接,提供将激光二极管28连接到导体迹线6b的接合线29。
由于导体迹线6a和6b彼此直接面对,因此接合线29的长度可以保持很短,特别是小于0.5mm。
图19是根据本发明另一方面的TO封装件1的剖视图。
在该实施方案中,如在上述实施方案中那样,底座2包括用于安装基板的支座4。
在此处未示出的印刷电路板的一侧上,TO封装件1可包括金属块(图3中的13)。然而,本发明还涉及不包括上述金属块13的TO封装件1。
根据图19所示的实施方案,嵌入在馈通部9的绝缘材料18中的信号引脚7在其前端设置有加厚部分19。
加厚部分19大致与底座2的底表面31齐平。这应理解为加厚部分19的正面与邻近的底表面31大致处于同一水平。
图20是图19中所示的TO封装件1的示意性剖视图,其中TO封装件1配备有基板5。基板5与信号引脚7同轴向地对准。
此外,基板5突出到加厚部分19的范围内。
这使得可以不将信号引脚7连接到基板5的侧面,而是使用加厚部分19的正面作为用于基板5的导体迹线(未示出)的连接区域。
为了提供电气连接,焊料8以焊料填角的形式引入,也就是说,焊料连接沿着由基板5的导体迹线6a、6b和加厚部分19的正面限定的拐角建立。
加厚部分19和底座2的底表面31之间的齐平使得连接区域之间的间隙宽度最小化。
与没有加厚部分19的信号引脚7相比,需要更少量的焊料8,从而可以减小高频范围内焊点电阻的变化。
图21是本发明的一个实施方案的另一剖视图。
馈通部9基本上如图12中所示的实施方案中那样设计。
与图19和图20中所示的实施方案相比,信号引脚7具有突出超过加厚部分19之外的延伸部32。
加厚部分19基本上与邻近的底座2的底表面31齐平。
安装在支座4上的基板5在加厚部分19的一部分上突出。如上所述,这允许减小电气连接的间隙宽度。
然而,与图19和图20中所示的示例性实施方案相比,基板5横向连接到信号引脚7的突起32。因此,突起32限定了焊接凸耳,该焊接凸耳允许使用焊料8将基板5横向连接到突起32。
除了在根据图19和图20的实施方案中没有设置突起32的事实之外,参考图19至图21所说明的信号引脚7优选地根据图13的视图设定尺寸。
在该视图中示意性地示出的基板5优选地在其前端处具有台阶35,如下面的图22至图24所示。
图22是根据本发明的TO封装件1的实施方案的透视线框图。
信号引脚7a、7b根据图19和图20中所示的实施方案形成以具有加厚部分19,该加厚部分19与底座2的底表面31齐平。
与信号引脚7a、7b同轴向延伸的基板5的导体迹线6a、6b布置在信号引脚7a、7b上,并且使用形成焊料填角的焊料8焊接所得的拐角。
如在根据图23的详细视图中可以看到的,基板5在其前端处在与信号引脚7a、7b电气连接相反的一侧具有减薄区域33。
因此,基板5在其前端处,至少在连接区域中更薄。
以这种方式,在基板5的下表面上与信号迹线17a、17b相对的接地导体迹线16a至16d更靠近用作信号导体迹线的导体迹线6a、6b,这能够降低高频率范围中的阻抗。
例如,可以通过激光铣削来产生减薄区域33。
由于减薄区域33仅设置在前端上并且优选地延伸到基板5中至不超过基板5的厚度的最大深度,因此基板5的机械稳定性不会受到显著影响。
此外,在详细视图中可以看出,焊料8的宽度大致相当于加厚部分19的直径。
图24是仅基板5的透视图。
可以清楚地看到基板5的前端上的减薄区域33。通过台阶,它合并到较厚的基板5的邻接的其余部分中。基板5在其下表面(包括在减薄区域33中)上涂覆有接地导体迹线。该接地导体迹线尤其可以在下表面上形成为沉积金属涂层。
所示的具有减薄区域33的基板5可以用于本发明的所有实施方案,特别是也可以用于图21所示的变型,在图21中,信号引脚7具有用于横向连接的突起32。
图25是示出TO封装件(下方,细曲线)的示例性实施方案的回波损耗的曲线图,该TO封装件包括根据图22和图23的实施方案的在前端处具有减薄区域的基板5,并且其包括信号引脚7,信号引脚7具有加厚部分19和用于连接基板5的正面。
与没有这两个特征的TO封装件的回波损耗的上部粗曲线相比较,这意味着其信号引脚没有加厚部分,基板横向连接到信号引脚,并且基板没有减薄区域。但是,其他方面,该TO封装件类似地配置。
可以看出,可以显著改善回波损耗,特别是在10GHz和50GHz之间的频率范围内。在该频率范围内,可以实现平均约-10dB的回波损耗的变化。
图26是TO封装件1的另一示例性实施方案的示意性剖视图,其中馈通部9包括两个不同介电常数的区域。
在内侧,优选由陶瓷或玻璃陶瓷制成的覆盖物34邻近底表面31插入馈通部9中。
覆盖物34为穿孔盘的形式,信号引脚7延伸穿过该穿孔盘,并且该穿孔盘保持玻璃或玻璃陶瓷绝缘材料18。
同时,覆盖物34具有比邻接的绝缘材料18更高的介电常数εr
以这种方式,形成了容量增加的局部区域。
在本发明的该实施方案中,可以想到将基板(未示出)连接到信号引脚7的前端,在该视图中该信号引脚7终止于与底座2的底表面31相同的平面。
根据另一个实施方案(未示出),信号引脚7也可以突出到TO封装件1中并且横向连接到基板。
图27是TO封装件1的另一实施方案的示意性剖视图,其中馈通部9具有设置在底表面31下方的台阶35。
由于台阶35,馈通部9在邻近底表面31的上部区域中具有较小的直径。
一方面,以这种方式可以局部地增加馈通部9的容量,以便调节信号路径的阻抗分布。同时,馈通部的局部减小的孔直径可以有助于实现具有绝缘材料18的馈通部9的填充水平的更好精确度。
图28至图30示出了TO封装件1的另一实施方案,其中信号引脚7的加厚部分19仅部分地布置在馈通部9中。
图28是TO封装件1的平面图。TO封装件1的底座2包括支座4,基板5设置在支座4上。
图29是侧视图。该视图特别示出了基板5的导体迹线6a、6b,光电部件(未示出)可以通过该导体迹线6a、6b电气连接。
图30是沿图29的线A-A截取的剖视图。
信号引脚7终止于加厚部分19。基板5连接到加厚部分19的正面。为了提供具有低阻抗变化的机械稳定连接,提供焊料填角8以将基板5连接到信号引脚7,这提供了二维接触。
在本发明的该实施方案中,加厚部分19不与底座2的底表面齐平地终止,而是从底座2的底表面向上突出并因此突出到封装件中。
仍然实现了减小馈通部9的端部处的间隙宽度的目的。
根据图22至图24的实施方案,基板5优选地在其前端上减薄,也就是说,它具有台阶35,使得它在前端区域(未示出)中具有更小的厚度。
本发明允许以简单的方式提供允许显著更高的数据传输速率的TO封装件1。
附图标记列表:
1 TO封装件
2 底座
3 帽
4 支座
5 基板
6a、6b 基板的导体迹线
7、7a、7b 信号引脚
8 焊料/焊料填角
9 馈通部
10 引脚
11 加强件、加厚区域
12 印刷电路板
13 金属块
14 下表面
15a、15b 拱形部
16a-16d 接地导体迹线
17a、17b 信号导体迹线
18、18a、18b 由玻璃制成的绝缘材料
19、19a、19b 信号引脚的加厚部分
20 过孔
21 底座的上表面
22 馈通部的未填充有填充材料的区域
23 底座的通孔
24 塑料灌封化合物
25 空腔
26 增大直径的区域
27 窗口
28 激光二极管
29 接合线
30 安装区域
31 底表面
32 突起
33 减薄区域
34 覆盖物
35 台阶

Claims (39)

1.一种TO封装件(1),其包括底座(2),所述底座(2)具有上表面(21)、下表面(14)和在所述TO封装件(1)内部中的用于光电部件的安装区域(30);一旦附接了帽(3),所述上表面(21)就限定了随后气密密封的TO封装件(1)的内表面,其中所述底座(2)包括用于连接所述光电部件的至少一个信号引脚(7、7a、7b),该信号引脚设置在馈通部(9)中并从所述下表面(14)突出;其中印刷电路板(12)附接在所述信号引脚(7、7a、7b)上,与所述信号引脚(7、7a、7b)基本上同轴向;并且其中所述印刷电路板(12)通过与所述馈通部(9)邻近布置的至少一个金属块(13)机械地且电气地连接到所述底座(2),以提供接地,其中所述金属块在一侧上连接至所述印刷电路板的上表面,并且在另一侧上连接至所述底座的下表面。
2.根据权利要求1所述的TO封装件(1),其中所述金属块(13)是由金属制成的实心板的形式。
3.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中,所述金属块(13)呈桥形,其在设置在所述馈通部(9)中的所述信号引脚(7、7a、7b)上延伸。
4.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中,所述印刷电路板(12)是柔性印刷电路板(12)的形式。
5.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中,所述印刷电路板(12)设置有在所述金属块(13)下方的加强件(11)。
6.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中,所述印刷电路板(12)是多层板的形式,其中接地导体迹线(16a、16b)设置在信号导体迹线(17a、17b)下方和/或信号导体迹线(17a、17b)之间。
7.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中,所述TO封装件(1)包括至少两个信号引脚(7、7a、7b),每个信号引脚设置在相应的馈通部(9)中。
8.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中,所述TO封装件(1)包括恰好两个信号引脚(7、7a、7b),每个信号引脚设置在相应的馈通部(9)中。
9.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中,所述安装区域(30)设置在基板(5)上,所述基板(5)通过至少一个信号引脚(7、7a、7b)电气连接。
10.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中,基板(5)位于所述底座(2)的支座(4)上。
11.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中,所述信号引脚(7、7a、7b)邻近用于所述光电部件的基板(5)布置,其中所述信号引脚(7、7a、7b)朝向基板偏心偏移地布置在所述馈通部(9)中。
12.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中,所述馈通部(9)用由玻璃和/或玻璃陶瓷制成的绝缘材料填充,其中,所述馈通部(9)的至少一侧包括其中馈通部(9)未填充玻璃和/或玻璃陶瓷绝缘材料(18、18a、18b)的区域。
13.根据权利要求12所述的TO封装件(1),其中在未设置所述玻璃和/或玻璃陶瓷绝缘材料(18、18a、18b)的所述区域中,所述信号引脚(7、7a、7b)具有加厚部分(19、19a、19b)和/或所述区域填充有塑料材料。
14.根据权利要求12所述的TO封装件(1),其中在未设置所述玻璃和/或玻璃陶瓷绝缘材料(18、18a、18b)的所述区域中,所述信号引脚(7、7a、7b)具有加厚部分(19、19a、19b)和/或所述区域填充有环氧树脂。
15.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中,所述馈通部(9)填充有由玻璃制成的绝缘材料(18、18a、18b),所述玻璃在18℃和50Hz具有小于6.0的相对介电常数εr
16.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中,所述馈通部(9)填充有由玻璃制成的绝缘材料(18、18a、18b),所述玻璃在18℃和50Hz具有小于5.0的相对介电常数εr
17.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中邻近所述TO封装件(1)的下表面(14),所述印刷电路板(12)加厚。
18.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中邻近所述TO封装件(1)的下表面(14),所述印刷电路板(12)具有加厚的多层区域。
19.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其包括底座(2),所述底座(2)具有用于光电部件的安装区域(30),其中所述底座(2)包括至少一个信号引脚(7、7a、7b),所述信号引脚(7、7a、7b)设置在馈通部(9)中以用于连接所述光电部件,并且其中所述信号引脚(7、7a、7b)具有加厚部分(19、19a、19b),所述加厚部分(19、19a、19b)的至少一部分布置在所述馈通部(9)内。
20.根据权利要求19所述的TO封装件(1),其中,所述加厚部分(19、19a、19b)与所述底座(2)的与所述馈通部(9)邻近的底表面(31)基本齐平。
21.根据权利要求19所述的TO封装件(1),其中,所述信号引脚(7、7a、7b)通过导电材料连接到基板(5)。
22.根据权利要求19所述的TO封装件(1),其中,所述信号引脚(7、7a、7b)通过焊料连接到基板(5)。
23.根据权利要求19所述的TO封装件(1),其中,所述信号引脚(7、7a、7b)在其侧表面处连接到基板(5)。
24.根据权利要求19所述的TO封装件(1),其中,所述信号引脚(7、7a、7b)在邻近所述加厚部分(19、19a、19b)的突起的侧表面处连接到基板(5)。
25.根据权利要求19所述的TO封装件(1),其中,所述信号引脚(7、7a、7b)具有用于所述光电部件的连接区域,所述连接区域由所述加厚部分(19、19a、19b)的正面限定。
26.根据权利要求19所述的TO封装件(1),其中,所述馈通部(9)填充有绝缘材料(18、18a、18b),其中所述绝缘材料(18、18a、18b)也围绕所述加厚部分(19、19a、19b)延伸。
27.根据权利要求19所述的TO封装件(1),其中,基板(5)的至少一个导体迹线(6a、6b)与所述信号引脚(7、7a、7b)同轴向延伸。
28.根据权利要求19所述的TO封装件(1),其中,所述馈通部(9)填充有包括玻璃和/或玻璃陶瓷的绝缘材料。
29.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其包括底座(2),所述底座(2)具有用于光电部件的安装区域(30),其中所述TO封装件(1)包括用于所述光电部件的基板(5),其中所述底座(2)包括设置在馈通部(9)中的用于连接所述光电部件的至少一个信号引脚(7、7a、7b),并且其中将与所述信号引脚(7、7a、7b)同轴向延伸的所述基板(5)的导体迹线(6a、6b)连接到所述信号引脚(7、7a、7b)的正面。
30.根据权利要求29所述的TO封装件(1),其中,将与所述信号引脚(7、7a、7b)同轴向延伸的所述基板(5)的导体迹线(6a、6b)焊接到所述信号引脚(7、7a、7b)的正面。
31.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中,基板(5)包括与两个信号引脚(7、7a、7b)同轴向延伸的两个导体迹线(6a、6b)。
32.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其包括底座(2),所述底座(2)具有用于光电部件的安装区域(30),其中所述TO封装件(1)包括用于所述光电部件的基板(5),其中所述底座(2)包括设置在馈通部(9)中的用于连接所述光电部件的至少一个信号引脚(7、7a、7b),并且其中所述基板(5)具有减薄区域,所述减薄区域在所述基板的前端上、至少在至少一个导体迹线(6a、6b)的下方,所述减薄区域设置有接地导体迹线(16a、16b)。
33.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中,基板(5)在所述信号引脚(7、7a、7b)的加厚部分(19、19a、19b)的至少一部分上延伸。
34.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中,所述馈通部(9)在所述底座(2)的底表面(31)下方具有台阶。
35.根据权利要求1或2所述的TO封装件(1),其中,所述馈通部(9)在其至少一侧上具有由介电材料制成的覆盖物(34)。
36.根据权利要求34所述的TO封装件(1),其中,所述馈通部(9)包含第一绝缘材料(18、18a、18b),所述第一绝缘材料包括玻璃和/或玻璃陶瓷,其中另外的绝缘材料(18、18a、18b)邻近于所述绝缘材料(18、18a、18b)设置在所述底座(2)的底表面(31)的区域中,所述另外的绝缘材料在18℃和50Hz的相对介电常数εr大于所述第一绝缘材料(18、18a、18b)的相对介电常数。
37.一种用于提供根据权利要求1-36中任一项所述的TO封装件(1)的套件,所述套件包括至少一个底座(2)和金属块(13),所述底座(2)具有设置在馈通部(9)中的至少一个信号引脚(7、7a、7b),所述金属块(13)用于将所述底座(2)连接到印刷电路板(12)。
38.一种用于组装根据权利要求1-36中任一项所述的TO封装件(1)的方法,其包括:首先将所述至少一个信号引脚(7、7a、7b)连接到所述印刷电路板(12),然后将所述金属块(13)连接到所述底座(2)和所述印刷电路板(12)以提供接地连接。
39.一种用于以每波长至少100Gbit/s的数据传输速率进行数据传输的设备,其包括至少一个根据权利要求1-36中任一项所述的TO封装件(1)。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11973312B2 (en) * 2019-07-02 2024-04-30 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor laser device
DE102021104885A1 (de) 2020-03-04 2021-09-09 Schott Ag Sockel und Gehäuse mit integriertem Kühler für elektronische Bauelemente
JP7382872B2 (ja) * 2020-03-24 2023-11-17 新光電気工業株式会社 半導体パッケージ用ステム、半導体パッケージ
JP7382871B2 (ja) 2020-03-24 2023-11-17 新光電気工業株式会社 半導体パッケージ用ステム、半導体パッケージ
CN111702364B (zh) * 2020-06-09 2022-05-10 武汉电信器件有限公司 一种to-can陶瓷板焊接方法
EP3965146A1 (en) * 2020-09-03 2022-03-09 Schott Ag Header for an electronic component
EP3965145A1 (en) * 2020-09-03 2022-03-09 Schott Ag Transistor outline header for high-speed optoelectronic package
EP3965147A1 (en) * 2020-09-03 2022-03-09 Schott Ag Header for an electronic or opto-electronic component and process for manufacturing of such
CN112134623A (zh) * 2020-09-23 2020-12-25 北京安石科技有限公司 一种可实现高速信号传输且低损耗的链路设计
JP7437278B2 (ja) * 2020-09-25 2024-02-22 CIG Photonics Japan株式会社 光モジュール
CN113721330B (zh) * 2021-08-31 2023-01-24 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种高速激光器组件及光模块
CN113991418B (zh) * 2021-12-27 2022-03-15 成都英思嘉半导体技术有限公司 用于信号传输线路特征阻抗匹配的管座及高频光发射器件

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5557074A (en) * 1991-11-27 1996-09-17 Fujitsu Limited Coaxial line assembly of a package for a high frequency element
US8908728B1 (en) * 2013-07-08 2014-12-09 Schott Ag Transistor outline package

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3226183B2 (ja) * 1991-11-27 2001-11-05 新光電気工業株式会社 高周波素子用パッケージの同軸線路
JPH05218279A (ja) * 1992-02-05 1993-08-27 Shinko Electric Ind Co Ltd 高周波パッケージのリード取付構造
JPH11231173A (ja) * 1998-02-12 1999-08-27 Fujitsu Ltd 高速動作可能な光デバイス
JP3351334B2 (ja) * 1998-02-23 2002-11-25 三菱電機株式会社 発光素子モジュール及び発光素子モジュールの実装方法
US7254149B2 (en) * 2002-03-19 2007-08-07 Finisar Corporation Submount, pedestal, and bond wire assembly for a transistor outline package with reduced bond wire inductance
JP3998526B2 (ja) 2002-07-12 2007-10-31 三菱電機株式会社 光半導体用パッケージ
JP3989350B2 (ja) * 2002-09-30 2007-10-10 新光電気工業株式会社 ガラス端子
JP2004207259A (ja) * 2002-10-04 2004-07-22 Kyocera Corp 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置
KR100456308B1 (ko) * 2002-11-14 2004-11-10 주식회사 래피더스 10기가비피에스급 광모듈용 티오-캔 패키지
KR100480253B1 (ko) * 2002-12-27 2005-04-07 삼성전자주식회사 광모듈
JP4550386B2 (ja) * 2003-03-27 2010-09-22 三菱電機株式会社 光半導体素子用パッケージ
US7837085B1 (en) * 2003-04-09 2010-11-23 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Hermetic seal
JP2004356233A (ja) * 2003-05-27 2004-12-16 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体レーザモジュールおよび半導体レーザ装置
JP4493285B2 (ja) * 2003-05-28 2010-06-30 京セラ株式会社 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置
US20050018994A1 (en) * 2003-07-24 2005-01-27 Oepic, Inc. Active and passive to-can extension boards
JP2005142238A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光モジュール、光送信装置、光伝送システム、光送信側装置、一心双方向光伝送装置及び一心双方向光伝送システム
JP4002231B2 (ja) * 2003-11-12 2007-10-31 浜松ホトニクス株式会社 高周波信号伝送用光モジュール及びその製造方法
JP4815814B2 (ja) * 2005-02-04 2011-11-16 三菱電機株式会社 光モジュール
US7471520B2 (en) * 2005-03-10 2008-12-30 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. Impedance matching external component connections with uncompensated leads
US20060247714A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-02 Taylor William J Glass-to-metal feedthrough seals having improved durability particularly under AC or DC bias
JP2007088233A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Nec Electronics Corp 光モジュール
JP5104251B2 (ja) * 2007-11-27 2012-12-19 三菱電機株式会社 光モジュール
US8723283B2 (en) * 2011-02-10 2014-05-13 Electronics And Telecommunications Research Institute Optical module
JP5631772B2 (ja) * 2011-02-22 2014-11-26 日本電信電話株式会社 光送信モジュール
US8823407B2 (en) * 2012-03-01 2014-09-02 Integrated Device Technology, Inc. Test assembly for verifying heat spreader grounding in a production test
JP6128448B2 (ja) 2012-03-02 2017-05-17 パナソニックIpマネジメント株式会社 半導体発光装置
US9297972B2 (en) * 2012-07-30 2016-03-29 Glenair, Inc. Advanced fiber-optic contact and method
DE102013114547B4 (de) * 2013-01-18 2020-01-16 Schott Ag TO-Gehäuse
US10282339B2 (en) * 2016-09-14 2019-05-07 Apple Inc. System for presenting electrically supported devices
JP6272576B1 (ja) * 2017-01-20 2018-01-31 三菱電機株式会社 光モジュール及びcanパッケージ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5557074A (en) * 1991-11-27 1996-09-17 Fujitsu Limited Coaxial line assembly of a package for a high frequency element
US8908728B1 (en) * 2013-07-08 2014-12-09 Schott Ag Transistor outline package

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Publication number Publication date
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