CN111142197A - 一种光器件、光模块和光通信设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光器件,该光器件包括包覆胶体,该包覆胶体不仅将热电制冷器包裹起来,还将位于热电制冷器基板上的元器件均包覆起来,因该包覆胶体具有较低的水汽渗透率,从而能够延缓水汽侵入到被包覆胶体包裹的热电制冷器和元器件中,因此,该包覆胶体相当于热电制冷器和其上的元器件的水汽保护层,其能够保证热电制冷器和其上的元器件在非气密环境下应用时不受水汽入侵而损坏,从而降低了光器件失效风险。此外,本申请还公开了一种光模块以及光通信设备。
Description
技术领域
本申请涉及光通信领域,尤其涉及一种光器件、光模块和光通信设备。
背景技术
光器件是光通信领域的重要器件,光器件的内部芯片(特别是激光芯片)对温度的敏感性较高。为了保证光器件内芯片发送或者接收信号的稳定性,通常采用热电制冷器(TEC,Thermoelectric Cooler)对芯片进行精确控温(如芯片温度控制在45±0.1℃)。
随着光器件朝着低成本小尺寸方向发展,光器件的封装形态从管壳气密性封装向板上芯片封装(COB,Chip on Board)演变。相应地,位于TEC基板上的芯片或其它电子元器件所处微环境由管壳气密封装的气密环境向板上芯片封装的非气密环境转变,因此,在COB封装形态的光器件中,芯片或者其它电子元器件暴露在非气密环境中。
对于含有TEC的光器件,其功耗增加,TEC冷面温度可能低于环境温度,因此,该光器件面临TEC遭水汽侵蚀、冷面凝露等问题,这些问题会导致光器件的失效。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种光器件、光模块以及光通信模块,以降低光器件中的TEC及其基板上的其它元器件在非气密环境下应用时受水汽入侵而损坏的可能,进而降低光器件失效风险。
为了解决上述技术问题,本申请采用了如下技术方案:
本申请的第一方面提供了一种光器件,包括:印刷线路板、导热板、热电制冷器、元器件和包覆胶体;其中,所述印刷线路板上设置有容腔;所述印刷线路板与所述导热板相对设置且贴合连接在一起;所述热电制冷器位于所述容腔内,且所述热电制冷器朝向所述导热板的表面与所述导热板贴合连接在一起;所述元器件贴合连接于所述热电制冷器背对所述导热板的表面上;所述包覆胶体用于包覆所述热电制冷器和所述元器件。
在本申请第一方面提供的光器件中,其包括包覆胶体,该包覆胶体不仅将热电制冷器包裹起来,还将位于热电制冷器基板上的元器件均包覆起来,因该包覆胶体具有较低的水汽渗透率,从而能够延缓水汽侵入到被包覆胶体包裹的热电制冷器和元器件中,因此,该包覆胶体相当于热电制冷器和其上的元器件的水汽保护层,其能够保证热电制冷器和其上的元器件在非气密环境下应用时不受水汽入侵而损坏,从而降低了光器件失效风险。
在一种可能的实现方式中,所述包覆胶体填充在所述容腔内,且覆盖所述容腔以及所述印刷线路板的部分表面。该可能的实现方式能够进一步保证电制冷器和其上的元器件在非气密环境下应用时不受水汽入侵而损坏,从而进一步降低了光器件失效风险。
在一种可能的实现方式中,所述包覆胶体包括填充在所述容腔内部的第一包覆胶体和覆盖在所述容腔以及所述印刷线路板部分表面的第二包覆胶体;所述第二包覆胶体的导热系数大于或等于所述第一包覆胶体的导热系数。
在一种可能的实现方式中,所述热电制冷器包括:冷面基板、半导体粒子和热面基板;其中,所述冷面基板和所述热面基板相对设置,所述半导体粒子位于所述冷面基板和所述热面基板之间;所述热面基板与所述导热板贴合连接,所述元器件贴合连接于所述冷面基板上。
在一种可能的实现方式中,所述热电制冷器还包括:包覆在所述半导体粒子外围的第三包覆胶体。
在一种可能的实现方式中,所述第三包覆胶体的导热系数小于所述包覆胶体的导热系数。
在一种可能的实现方式中,所述热电制冷器还包括设置于所述热面基板上的供电焊盘。
在一种可能的实现方式中,所述包覆胶体的导热系数小于0.17W/mK。该可能的实现方式能够提高包覆胶体的隔热效果。
在一种可能的实现方式中,所述第一包覆胶体的导热系数小于或者等于0.1W/mK,所述第二包覆胶体的导热系数小于或者等于0.17W/mK。
在一种可能的实现方式中,所述第三包覆胶体的导热系数小于或等于0.2W/mK。
在一种可能的实现方式中,所述第二包覆胶体的外表面到所述热电制冷器的最近距离大于或者等于3mm。该可能的实现方式能够实现隔绝水汽的效果。
在一种可能的实现方式中,所述包覆胶体的材料为灌封材料。
在一种可能的实现方式中,所述灌封材料为环氧树脂、硅胶或聚氨酯中的至少一种。
在一种可能的实现方式中,所述光器件还包括:位于所述第二包覆胶体外围的约束框。
在一种可能的实现方式中,所述光器件还包括导热粘胶,其中,所述印刷线路板与所述导热板之间通过所述导热粘胶粘合在一起,所述热电制冷器的底表面与所述导热板贴合通过所述导热粘胶粘合在一起,所述元器件通过所述导热粘胶粘结于所述热电制冷器背对所述导热板的表面上。该可能的实现方式能够保证光器件产生的热量能够散发出去。
在一种可能的实现方式中,所述容腔为封闭式结构或开放式结构。
本申请的第二方面提供了一种光模块,包括上述第一方面或其任一可能的实现方式所述的光器件以及管壳,所述管壳用于为所述光器件提供承载和气密封装。
在该第二方面提供的光模块中,其包括的光器件包括包覆胶体,该包覆胶体不仅将热电制冷器包裹起来,还将位于热电制冷器基板上的元器件均包覆起来,因该包覆胶体具有较低的水汽渗透率,从而能够延缓水汽侵入到被包覆胶体包裹的热电制冷器和元器件中,因此,该包覆胶体相当于热电制冷器和其上的元器件的水汽保护层,其能够保证热电制冷器和其上的元器件在非气密环境下应用时不受水汽入侵而损坏,从而降低了光器件失效风险。
本申请的第三方面提供了一种光通信设备,包括:处理器以及上述第二方面提供的所述的光模块,所述处理器用于处理接收到的信号,并将处理后的信号发送至所述光模块或者另一所述光通信设备;所述光模块用于实现信号的光电转换。
本申请第三方面提供的光通信设备,包括上述第二方面提供的光模块,因而也就具有上述光模块的有益效果。
相较于现有技术,本申请具有以下有益效果:
基于以上技术方案可知,本申请提供的光器件包括包覆胶体,该包覆胶体不仅将热电制冷器包裹起来,还将位于热电制冷器基板上的元器件均包覆起来,因该包覆胶体具有较低的水汽渗透率,从而能够延缓水汽侵入到被包覆胶体包裹的热电制冷器和元器件中,因此,该包覆胶体相当于热电制冷器和其上的元器件的水汽保护层,其能够保证热电制冷器和其上的元器件在非气密环境下应用时不受水汽入侵而损坏,从而降低了光器件失效风险。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种光器件的立体结构示意图;
图2为本申请实施例提供的光器件的一种实现方式沿图1中的I-I方向的剖面图;
图3为本申请实施例提供的一种热电制冷器的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的另一种光器件的立体结构示意图;
图5为本申请实施例提供的光器件的另一种实现方式沿图4中的I-I方向的剖面图;
图6为本申请实施例提供的光器件的另一种实现方式沿图1中的I-I方向的剖面图;
图7为本申请实施例提供的光器件的又一种实现方式沿图1中的I-I方向的剖面图;
图8为本申请实施例提供的另一种热电制冷器的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的的再一种实现方式光器件沿图1中的I-I方向的剖面图;
图10是本申请实施例提供的另一种光器件的立体结构示意图;
图11是本申请实施例提供的一种光模块结构示意图;
图12是本申请实施例提供的一种光通信设备结构示意图。
具体实施方式
为了解决背景技术的问题,本申请实施例提供了一种光器件,包括:印刷线路板、导热板、热电制冷器、元器件和包覆胶体;其中,印刷线路板上设置有容腔;印刷线路板与导热板相对设置且贴合连接在一起;热电制冷器位于容腔内,且热电制冷器朝向导热板的表面与导热板贴合连接在一起;元器件贴合连接于热电制冷器的背对导热板的表面上;包覆胶体用于包覆热电制冷器和元器件。
该光器件的包覆胶体不仅将热电制冷器包裹起来,还将位于热电制冷器基板上的元器件均包覆起来,因该包覆胶体具有较低的水汽渗透率,从而能够延缓水汽侵入到被包覆胶体包裹的热电制冷器元器件和其上的元器件中,因此,该包覆胶体相当于热电制冷器元器件和其上的元器件的水汽保护层,其能够保证热电制冷器元器件和其上的元器件在非气密环境下应用时不受水汽入侵而损坏,从而降低了光器件失效风险。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
下面结合附图对本申请实施例提供的光器件进行详细描述。
参见图1和图2,其中,图1为本申请实施例提供的光器件的立体结构示意图;图2为本申请实施例提供的光器件的一种实现方式沿图1中的I-I方向的剖面图。
如图1和图2所示,本申请实施例提供的光器件包括:印刷线路板11、导热板12、热电制冷器13、元器件14和包覆胶体15;
其中,印刷线路板11上设置有开放式容腔111;
印刷线路板11与导热板12相对设置且贴合连接在一起;
热电制冷器13位于开放式容腔111内,且热电制冷器13朝向导热板12的表面与导热板12贴合连接在一起;
元器件14贴合连接于热电制冷器13背对导热板12的表面上;
包覆胶体15用于包覆热电制冷器13和元器件14。
为了便于理解本申请实施例提供的光器件的内部结构,下面将依次介绍导热板12、热电制冷器13、元器件14和包覆胶体15。
作为一种可选的实施方式,导热板12可以为金属板,例如,导热板12为铜板。需要说明,在本申请实施例中,为了能够封住开放式容腔111的底部,导热板12的形状和尺寸可以与开放式容腔111的形状和尺寸相同。进一步地,为了较为稳定地封住开放式容腔111,导热板12的形状可以与开放式容腔111的形状相同,其尺寸可以大于开放式容腔111的尺寸。
作为本申请的另一可选实现方式,热电制冷器13的具体结构可以如图3所示,其包括:冷面基板131、半导体粒子132和热面基板133。
其中,冷面基板131和热面基板133相对设置,半导体粒子132位于冷面基板131和热面基板133之间;
热面基板133与导热板12贴合连接,元器件14贴合连接于冷面基板131上。
其中,半导体粒子132可以是热电效应产生的载体。
基于热电制冷器13的结构可知,用于连接元器件14的热电制冷器13背对导热板12的表面可以是热电源制冷器13的冷面基板131的上表面,而用于连接导热板12的热电制冷器13朝向导热板12的表面可以是热电制冷器13的热面基板133的下表面。此时,由于元器件14与热电制冷器13的冷面基板131相连接,因而,当元器件14产生热量时,热电制冷器13的冷面基板131可以及时进行降温。
作为另一种实施方式,热电制冷器13,可以还包括:供电焊盘134,其中,供电焊盘134设置于热面基板133上。
作为本申请的又一可选实现方式,元器件14可以包括热源元件,也可以包括光学元件,还可以包括热源元件和光学元件。
例如,在图1的光器件中,元器件14包括热源元件和光学元件,而且热源元件和光学元件均位于热电制冷器13的冷面基板上。
作为本申请的再一可选实现方式,为了降低光器件中热电制冷器12和其上的元件14的保护,在非气密环境下应用时受水汽入侵而损坏的可能,包覆胶体15可以包覆在热电制冷器12和其上的元件14的外围。作为一示例,包覆胶体15可以填充在开放式容腔111内,且覆盖开放式容腔111以及印刷线路板11的部分表面,如此形成自印刷线路板11向外突出的包覆结构。
需要说明,在本申请实施例中,因用于形成包覆胶体15的灌封材料具有一定的流动性,所以,在向开放式容腔111内灌注灌封材料时,灌封材料会流动到半导体粒子132之间的空隙内,从而使得包覆胶体不仅对热电制冷器13以及元器件14进行包裹,而且在半导体粒子132之间的空隙内填充有灌封材料。所以,在本申请实施例中,包覆胶体15填充于热电制冷器13的内部空间,使得包覆胶体15与半导体粒子132相接触。
作为一示例,包覆胶体15的材料可以为灌封材料,其中,灌封材料可以为环氧树脂、硅胶或聚氨酯中的至少一种。
作为一种可选的实施方式,包覆胶体15可以通过以下方法形成:
在印刷电路板11、导热板12、热电制冷器13和元器件14连接在一起后,在印刷电路板11的上方设置约束框,使得约束框可以包围待形成包覆胶体15的空间。其中,约束框的形状可以根据实际需要确定。
然后,向约束框内灌注液态的灌封材料,然后加热固化或UV灯照射成型,从而形成包覆胶体15。
为了提高包覆胶体15的隔热效果,进而降低光器件中的热电制冷器13及其基板上的元器件14在非气密环境下应用时受水汽入侵而损坏的可能,作为一具体示例,包覆胶体的导热系数可以小于0.17W/mK,而且,包覆胶体的导热系数越小,则隔热效果越好。
此外,在本申请实施例中,覆盖于开放式容腔111上方以及部分印刷线路板11上的包覆胶体15相当于隔热层和防水层,因包覆胶体15的厚度越大,防水汽效果越好,因此,为了进一步保证环境的水汽无法入侵到元器件14和热电制冷器13,包覆胶体的厚度需要达到一定厚度才能实现隔绝水汽的效果。如此,作为本申请的一具体示例,该覆盖于开放式容腔111上方以及部分印刷线路板11上的包覆胶体15的厚度可以至少为3mm。更具体地说,包覆胶体15到热电制冷器的最近距离大于或者等于3mm。
需要说明,当包覆胶体15形成后,可以根据需要移除约束框,也可以根据需要保留约束框。如此,相应地,本申请提供的光器件可以包括约束框,也可以不包括约束框。
其中,作为示例,包括约束框的光器件的立体结构示意图和剖面结构示意图可以分别如图4和图5所示,其中,附图中的标记16表示约束框。
此外,为了提高光器件的导热性能,在一些实现方式中,可以使用导热粘胶完成印刷电路板11、导热板12、热电制冷器13和元器件14之间的连接。如此,相应地,本申请实施例提供的光器件,还可以包括导热粘胶(图中未示出),其中,
该导热粘胶可以设置于印刷线路板11与导热板12之间,如此,印刷线路板11与导热板12通过导热粘胶粘合在一起;
此外,导热粘胶还可以设置于热电制冷器13的底表面与导热板12之间,如此,热电制冷器13的底表面与导热板12通过导热粘胶粘合在一起;
另外,导热粘胶还可以设置于元器件14与热电制冷器13背对导热板12的表面之间,如此,元器件14与热电制冷器13背对导热板12的表面通过导热粘胶粘合在一起。
以上为本申请实施例提供的光器件的一种实现方式。在该实现方式中,光器件包括包覆胶体15,该包覆胶体15不仅将热电制冷器13包裹起来,还将位于热电制冷器13基板上的元器件14均包覆起来,因该包覆胶体15具有较低的水汽渗透率,从而能够延缓水汽侵入到被包覆胶体15包裹的热电制冷器13和元器件14中,因此,该包覆胶体15相当于热电制冷器13和其上的元器件14的水汽保护层,其能够保证热电制冷器13和其上的元器件14在非气密环境下应用时不受水汽入侵而损坏,从而降低了光器件失效风险。
以上是本申请实施例提供的光器件的一种实施方式。
为了进一步防止热量倒灌,进而提高隔热效果,本申请还提供了光器件的另一种实现方式。
需要说明,本申请实施例提供的光器件的另一种实施方式的立体结构示意图与图1相同,但是,光器件的另一种实施方式的内部结构与上述实施例提供的光器件的内部结构不同。因而,为了简要起见,将不再重新绘制本申请实施例提供的光器件的另一种实施方式的立体结构示意图,而采用图1表示。另外,还将通过图6表示其内部结构。
参见图6,该图为本申请实施例提供的光器件的另一种实现方式沿图1中的I-I方向的剖面图。
如图1和图6所示,本申请实施例提供的光器件,包括印刷线路板11、导热板12、热电制冷器13、元器件14、第一包覆胶体151和第二包覆胶体152。
需要说明的是,印刷线路板11、导热板12、热电制冷器13和元器件14分别与上述实施例中的印刷线路板11、导热板12、热电制冷器13和元器件14相同,在此不再赘述。
其中,第一包覆胶体151是填充在开放式容腔111内部的包覆胶体,第二包覆胶体152是盖在开放式容腔111以及印刷线路板11的部分表面的包覆胶体。
第一包覆胶体151和第二包覆胶体152的材料均可以为灌封材料,其中,灌封材料可以为环氧树脂、硅胶或聚氨酯中的至少一种。
为了进一步防止热量倒灌,进而提高隔热效果,在本申请实施例中,第二包覆胶体152的导热系数可以大于或等于第一包覆胶体151的导热系数。更具体地,第一包覆胶体151的导热系数可以小于或者等于0.1W/mK,而第二包覆胶体152的导热系数可以小于0.17W/mK。
例如,第一光器件的第一包覆胶体151的导热系数为0.1W/mK且第二包覆胶体152的导热系数为0.16W/mK。
作为一种可选的实施方式,第一包覆胶体151和第二包覆胶体152可以通过以下方法形成:在将印刷电路板11、导热板12、热电制冷器13和元器件14连接在一起后,
在开放式容腔111的上方以及开放式容腔111的开口端设置第一约束框,该第一约束框的尺寸与容腔的尺寸相当;
然后向第一约束框内灌注第一灌封材料,从而在开放式容腔111内部形成第一包覆胶体151;
然后,移除第一约束框,并在印刷线路板的上方设置第二约束框,该第二约束框的尺寸大于开放式容腔111的尺寸;
然后向第二约束框内灌注第二灌封材料,从而在开放式容腔111内部形成第二包覆胶体152。
由于当第一包覆胶体151和第二包覆胶体152形成后,可以根据需要移除第二约束框,也可以根据需要保留第二约束框。因而,作为另一种实施方式,本申请实施例提供的光器件还包括:位于第二包覆胶体外围的第二约束框。
由于第二包覆胶体152可以作为防水层,也可以作为隔热层,因而,第二包覆胶体152需要达到一定的厚度,而且,第二包覆胶体152越厚,防水效果以及隔热效果越好。
此时,为了提高隔热效果,进而降低光器件中的TEC及其基板上的其它元器件在非气密环境下应用时受水汽入侵而损坏的可能,作为另一种实施方式,第二包覆胶体152的外表面到热电制冷器的最近距离大于或者等于3mm。
以上为本申请实施例提供的光器件的另一种实现方式,在该实现方式中,其包括第一包覆胶体151和第二包覆胶体152,其中,第一包覆胶体151是填充在开放式容腔111内部的包覆胶体,第二包覆胶体152是盖在开放式容腔111以及部分印刷线路板11上方的包覆胶体。由于第一包覆胶体151的导热系数小于或者等于第二包覆胶体152的导热系数,减少了热量倒灌,从而进一步延缓水汽的侵入,能够保证热电制冷器元器件和其上的元器件在非气密环境下应用时不受水汽入侵而损坏,从而降低了光器件失效风险。
以上是本申请实施例提供的光器件的另一种实施方式。
为了进一步防止热量倒灌,进而提高隔热效果,本申请还提供了光器件的又一种实现方式。
需要说明,本申请实施例提供的光器件的又一种实施方式的立体结构示意图与图1相同,但是,光器件的又一种实施方式的内部结构与上述实施例提供的光器件的内部结构不同。因而,为了简单,将不再重新绘制本申请实施例提供的光器件的又一种实施方式的立体结构示意图,而采用图1表示。另外,还将通过图7表示其内部结构。
参见图7,该图为本申请实施例提供的光器件的又一种实现方式沿图1中的I-I方向的剖面图。
如图1和图7所示,本申请实施例提供的光器件,包括:印刷线路板11、导热板12、热电制冷器13、元器件14和包覆胶体15。
需要说明的是,印刷线路板11、导热板12、元器件14和包覆胶体15分别与上述图2所示光器件中的印刷线路板11、导热板12、元器件14和包覆胶体15相同,在此不再赘述。其不同之处在于,热电制冷器13的内部结构不同。
具体地说,本申请实现方式中,热电制冷器13除了包括图3所示的各个部件以外,还可以包括:包覆在半导体粒子132外围的第三包覆胶体135。
具体参见图8,本申请实施例提供的另一种热电制冷器包括冷面基板131、半导体粒子132、热面基板133、供电焊盘134和第三包覆胶体135。
其中,第三包覆胶体135包覆在半导体粒子外围。
因本申请实现方式提供的热电制冷器中,半导体粒子132的外围预先被第三包覆胶体135包裹起来,因此,后续在向开放式容腔111内灌注灌封材料时,灌封材料不能流入到热电制冷器13内部,从而在半导体粒子132的间隙内没有被灌封材料所填充,因此,在半导体粒子132的间隙内填充有空气。因空气的导热系数小于任何材料(除了真空以外)的导热系数,因此,在本申请实现方式中提供的光器件中,能够进一步防止热量倒灌,进而提高隔热效果。
需要说明,在本申请实现方式中,第三包覆胶体135的材料可以为灌封材料,其中,灌封材料可以为环氧树脂、硅胶或聚氨酯中的至少一种。
为了提高隔热效果,进而降低光器件中的TEC及其基板上的其它元器件在非气密环境下应用时受水汽入侵而损坏的可能,第三包覆胶体135的导热系数可以小于或等于0.2W/mK。
为了进一步提高隔热效果,进而降低光器件中的TEC及其基板上的其它元器件在非气密环境下应用时受水汽入侵而损坏的可能,第三包覆胶体135的导热系数小于包覆胶体15的导热系数。
以上为本申请实施例提供的光器件的有一种实现方式,在该实现方式中,热电制冷器13包括:包覆在半导体粒子外围的第三包覆胶体135。后续在向开放式容腔111内灌注灌封材料时,灌封材料不能流入到热电制冷器13内部,从而在半导体粒子132的间隙内没有被灌封材料所填充,因此,在半导体粒子132的间隙内填充有空气。因空气的导热系数小于任何材料(除了真空以外)的导热系数,因此,在本申请实现方式中提供的光器件中,能够进一步防止热量倒灌,进而提高隔热效果。
以上是本申请实施例提供的光器件的又一种实施方式。
需要说明,上述图7所示的光器件是在图2所示的光器件的基础上进行改进得到的。实际上,作为本申请实施例的扩展,也可以对上述图6所示的光器件进行改进,从而得到进一步防止热量倒灌,进而提高隔热效果的光器件。基于此,本申请还提供了光器件的再一种实现方式。
需要说明,本申请实施例提供的光器件的再一种实施方式的立体结构示意图与图1相同,但是,光器件的再一种实施方式的内部结构与上述实施例提供的光器件的内部结构不同。因而,为了简单,将不再重新绘制本申请实施例提供的光器件的再一种实施方式的立体结构示意图,而采用图1表示。另外,还将通过图9表示其内部结构。
参见图9,该图为本申请实施例提供的光器件的再一种实现方式沿图1中的I-I方向的剖面图。
如图1和图9所示,本申请实施例提供的光器件,包括印刷线路板11、导热板12、热电制冷器13、元器件14、第一包覆胶体151和第二包覆胶体152。
需要说明的是,印刷线路板11、导热板12、元器件14和包覆胶体15分别与上述图2所示光器件中的印刷线路板11、导热板12、元器件14和第一包覆胶体151和第二包覆胶体152相同,在此不再赘述。其不同之处在于,热电制冷器13的内部结构不同。
需要说明,在图8所示的光器件中,其热电制冷器13的内部结构为上述图6所示的热电制冷器13的内部结构。为了简要起见,在此不再详细描述。
以上为本申请实施例提供的光器件的再一种实现方式。在该实现方式中,光器件除了具有图6所示的有益效果外,具有以下效果:
因在热电制冷器13中,在半导体粒子外围设置有第三包覆胶体135。后续在向开放式容腔111内灌注灌封材料时,灌封材料不能流入到热电制冷器13内部,从而在半导体粒子132的间隙内没有被灌封材料所填充,因此,在半导体粒子132的间隙内填充有空气。因空气的导热系数小于任何材料(除了真空以外)的导热系数,因此,在本申请实现方式中提供的光器件中,能够进一步防止热量倒灌,进而提高隔热效果。
上述实施例提供的光器件中,其印刷线路板上的容腔是以开放式容腔为例进行说明的。实际上,作为本申请的另一实施例,设置于印刷线路板上的容腔还可以为封闭式结构。相应地,本申请实施例还提供了光器件的另一种实现方式,下面将结合图10进行详细介绍和说明。
参见图10,该图为本申请实施例提供的另一种光器件的立体结构示意图。
本申请实施例提供的光器件包括:印刷线路板11、导热板(图10中未示出)、热电制冷器13、元器件14和包覆胶体15;
其中,印刷线路板11上设置有开放式容腔(图10中未示出);
印刷线路板11与导热板相对设置且贴合连接在一起;
热电制冷器13位于容腔内,且热电制冷器13朝向导热板的表面与导热板贴合连接在一起;
元器件14贴合连接于热电制冷器13背对导热板的表面上;
包覆胶体15用于包覆热电制冷器13和元器件14。
需要说明的是,本申请实施例提供的光器件与上述提供的光器件的不同之处在于:本申请实施例提供的光器件包括封闭式容腔,而上述提供的光器件包括开放式容腔。因而,在本申请实施例提供的光器件中,除容腔以外的光器件的结构均与上述提供的光器件的结构相同,在此不再赘述。
以上为本申请实施例提供的光器件的另一种实现方式。在该实现方式中,光器件也包括包覆胶体15,该包覆胶体15不仅将热电制冷器13包裹起来,还将位于热电制冷器13基板上的元器件14均包覆起来,因该包覆胶体15具有较低的水汽渗透率,从而能够延缓水汽侵入到被包覆胶体15包裹的热电制冷器13和元器件14中,因此,该包覆胶体15相当于热电制冷器13和其上的元器件14的水汽保护层,其能够保证热电制冷器13和其上的元器件14在非气密环境下应用时不受水汽入侵而损坏,从而降低了光器件失效风险。
基于上述实施例提供的光器件,本申请还提供了一种光模块的具体实现方式。
如图11所示,本申请实施例提供的光模块包括管壳111以及位于管壳111内部的光器件112,其中,管壳111用于为光器件112提供承载和气密封装,光器件112可以为上述任一实现方式所述的光器件,其用于实现信号的光电转换。作为示例,图11所示的光器件112为上述图2所示的光器件。
基于上述实施例提供的光模块,本申请实施例还提供了一种光通信设备的具体实现方式。
请参见图12,本申请实施例提供的光通信设备包括处理器121和光模块122,
其中,处理器121用于处理接收到的信号,并将处理后的信号发送至光模块122或者另一处理器;
光模块122用于实现信号的光电转换。
需要说明,在本申请实施例中,处理器121接收到的信号可以为来自另一处理器的信号,也可以为光模块122进行光电转换后的信号。
以上为本申请实施例提供的具体实现方式。
Claims (18)
1.一种光器件,其特征在于,包括:
印刷线路板、导热板、热电制冷器、元器件和包覆胶体;
其中,所述印刷线路板上设置有容腔;
所述印刷线路板与所述导热板相对设置且贴合连接在一起;
所述热电制冷器位于所述容腔内,且所述热电制冷器朝向所述导热板的表面与所述导热板贴合连接在一起;
所述元器件贴合连接于所述热电制冷器背对所述导热板的表面上;
所述包覆胶体用于包覆所述热电制冷器和所述元器件。
2.根据权利要求1所述的光器件,其特征在于,所述包覆胶体填充在所述容腔内,且覆盖所述容腔以及所述印刷线路板的部分表面。
3.根据权利要求1所述的光器件,其特征在于,所述包覆胶体包括填充在所述容腔内部的第一包覆胶体和覆盖在所述容腔以及所述印刷线路板部分表面的第二包覆胶体;
所述第二包覆胶体的导热系数大于或等于所述第一包覆胶体的导热系数。
4.根据权利要求1-3任一项所述的光器件,其特征在于,所述热电制冷器包括:冷面基板、半导体粒子和热面基板;
其中,所述冷面基板和所述热面基板相对设置,所述半导体粒子位于所述冷面基板和所述热面基板之间;
所述热面基板与所述导热板贴合连接,所述元器件贴合连接于所述冷面基板上。
5.根据权利要求4所述的光器件,其特征在于,所述热电制冷器还包括:包覆在所述半导体粒子外围的第三包覆胶体。
6.根据权利要求5所述的光器件,其特征在于,所述第三包覆胶体的导热系数小于所述包覆胶体的导热系数。
7.根据权利要求4-6任一项所述的光器件,其特征在于,所述热电制冷器还包括设置于所述热面基板上的供电焊盘。
8.根据权利要求1所述的光器件,其特征在于,所述包覆胶体的导热系数小于0.17W/mK。
9.根据权利要求3所述的光器件,其特征在于,所述第一包覆胶体的导热系数小于或者等于0.1W/mK,所述第二包覆胶体的导热系数小于或者等于0.17W/mK。
10.根据权利要求5所述的光器件,其特征在于,所述第三包覆胶体的导热系数小于或等于0.2W/mK。
11.根据权利要求6所述的光器件,其特征在于,所述第二包覆胶体的外表面到所述热电制冷器的最近距离大于或者等于3mm。
12.根据权利要求1-11任一项所述的光器件,其特征在于,所述包覆胶体的材料为灌封材料。
13.根据权利要求12所述的光器件,其特征在于,所述灌封材料为环氧树脂、硅胶或聚氨酯中的至少一种。
14.根据权利要求3所述的光器件,其特征在于,所述光器件还包括:位于所述第二包覆胶体外围的约束框。
15.根据权利要求1-14任一项所述的光器件,其特征在于,所述光器件还包括导热粘胶,
其中,所述印刷线路板与所述导热板之间通过所述导热粘胶粘合在一起,
所述热电制冷器的底表面与所述导热板贴合通过所述导热粘胶粘合在一起,
所述元器件通过所述导热粘胶粘结于所述热电制冷器背对所述导热板的表面上。
16.根据权利要求1-15任一项所述的光器件,其特征在于,所述容腔为封闭式结构或开放式结构。
17.一种光模块,其特征在于,包括权利要求1-16任一项所述的光器件以及管壳,所述管壳用于为所述光器件提供承载和气密封装。
18.一种光通信设备,其特征在于,包括:处理器以及权利要求17所述的光模块,
所述处理器用于处理接收到的信号,并将处理后的信号发送至所述光模块或者另一所述光通信设备;
所述光模块用于实现信号的光电转换。
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