CN113067247A - 一种同轴激光发射器的封装装置及封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光纤通信技术领域，特别涉及一种同轴激光发射器的封装装置及封装方法。封装装置包括管座、热沉和激光发射器，热沉和激光发射器设置在管座上；热沉上设置有金层，金层包括均贴装于所述热沉上的第一镀金层、第二镀金层和第三镀金层，第二镀金层设置在第一镀金层和第三镀金层之间，激光发射器设置在第二镀金层上，管座上贯穿设置有管脚组件，管脚组件包括正极管脚和负极管脚，第一镀金层与正极管脚连接，激光发射器的正极与第一镀金层之间通过第一金线组连接，第二镀金层与第三镀金层之间通过第二金线组连接，第三镀金层与负极管脚连接。本申请可以实现定义激光发射器两种电路方向。

Description

一种同轴激光发射器的封装装置及封装方法

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，特别涉及一种同轴激光发射器的封装装置及封装方法。

背景技术

随着光纤通信技术的飞速发展，特别是高速局域网、光纤接入网以及有线电视系统的快速发展，光发射器件等光器件在光纤系统中的应用也更加广泛。光通讯器件是构建光通信系统与网络的基础，随着市场需求的持续升温，光器件模块产业投资不断扩大，产品不断升级，在推动信息化的前进中起到至关重要的作用。

在更新换代的进程中，光通讯器件结构向着工艺越来越精细，功能性越来越灵活，速率越来越高，损耗越来越小的趋势发展。同轴激光发射TO-CAN装置，作为主流25G速率以内光通讯器件的主要封装形式之一，由于同轴器件因为易于制造和成本优势，气密性良好，可靠性稳定等优势成为了光器件市场的主流。

但是，目前的同轴激光发射TO-CAN结构装置中的激光器电路单一走向且不够灵活，无法满足客户多元化需求。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本申请提供一种同轴激光发射器的封装装置及封装方法，定义激光发射器两种电路方向的可行性，满足客户多元化需求。

一种同轴激光发射器的封装装置，包括管座、热沉和激光发射器，所述热沉和所述激光发射器设置在所述管座上；

所述热沉上设置有金层，所述金层包括均贴装于所述热沉上的第一镀金层、第二镀金层和第三镀金层，所述第二镀金层设置在所述第一镀金层和所述第三镀金层之间，所述激光发射器设置在所述第二镀金层上；

所述管座上贯穿设置有管脚组件，所述管脚组件包括正极管脚和负极管脚，所述第一镀金层与所述正极管脚连接，所述激光发射器的正极与所述第一镀金层之间通过所述第一金线组连接，所述第二镀金层与所述第三镀金层之间通过所述第二金线组连接，所述第三镀金层与所述负极管脚连接。

优选地，还包括两个第三金线组，所述第一镀金层与所述正极管脚之间通过其中一个所述第三金线组603连接，所述第三镀金层与所述负极管脚之间通过另一个所述第三金线组连接，所述第三金线组包括四根金线。

优选地，所述第一金线组包括一根金线，所述第二金线组包括三根金线。

优选地，所述第二金线组的其中一个所述金线与所述第二镀金层的焊接点设有金球。

优选地，所述管座上还设置有监控探测器，所述监控探测器设置在所述激光发射器的背光方向。

优选地，所述管脚组件还包括探测器管脚，所述探测器管脚与所述监控探测器连接。

优选地，还包括管帽，所述管帽盖设在所述管座上形成有用于容纳所述管座上安装元件的密封空间；

所述密封空间内容纳所述热沉、所述激光发射器和所述监控探测器。

优选地，所述管座上还设置有管舌，所述热沉和所述激光发射器贴装于所述管舌靠近所述管座中心轴的侧面上。

优选地，还包括半导体制冷器，所述半导体制冷器贴装于所述管舌与所述热沉之间。

一种同轴激光发射器的封装方法，包括以下步骤：

S1：将探测器垫片用固晶银胶粘贴在管座上，粘贴后放进电热鼓风干燥箱，用预设温度烘烤预设第一时间；

S2：将监控探测器用固晶银胶粘贴在所述探测器垫片上，粘贴后放进电热鼓风干燥箱，用预设温度烘烤预设第二时间；

S3：将激光发射器和热沉用共晶金锡焊接的方式粘贴在管舌上；

S4：用第一金线组连接所述激光发射器的正极与第一镀金层，第二金线组连接所述第二镀金层与所述第三镀金层，第三金线组连接所述第一镀金层与所述正极管脚，第三金线组连接所述第三镀金层与所述负极管脚，所述第一镀金层与所述正极管脚连接，所述第三镀金层与所述负极管脚连接；

S5：将管帽放进电热鼓风干燥箱高温烘烤，然后通过电阻封焊工艺将所述管帽焊接到所述管座上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的同轴激光发射器的封装装置包括管座以及设置在管座上的热沉和激光发射器，左右两个管脚的位置固定，左右两个管脚可以被定义为正极或负极，即为正极管脚、负极管脚。热沉上设置有金层，金层分为三片式，调整激光发射器设置在中间的第二镀金层上，第一镀金层与正极管脚连接，第三镀金层与负极管脚连接，改变左右两个管脚的正负极后，只需要调整调整激光发射器上第一金线组的位置和第二镀金层上的第二金线组的位置，使得激光发射器的正极与第一镀金层之间通过第一金线组连接，第二镀金层与第三镀金层之间通过第二金线组连接，激光发射器供电并正常运作，就可以实现定义激光发射器两种电路方向。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的同轴激光发射器的封装装置第一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的同轴激光发射器的封装装置第二种结构示意图；

图3为本发明实施例提供的同轴激光发射器的封装装置外部整体示意图。

图示说明：管座1、热沉2、激光发射器3、监控探测器4、探测器垫片5、金线6、管帽7；

第一管脚101、第二管脚102、管舌103、探测器管脚104；

金层201、第一镀金层2011、第二镀金层2012、第三镀金层2013；

第一金线组601、第二金线组602、第三金线组603。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本发明的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

请参阅图1至3，本实施例公开一种同轴激光发射器的封装装置，封装装置包括管座1、热沉2和激光发射器3，热沉2和激光发射器3设置在管座1上；

热沉2上设置有金层201，金层201包括第一镀金层2011、第二镀金层2012和第三镀金层2013，第一镀金层2011、第二镀金层2012和第三镀金层2013处于在同一平面上且均设置在热沉2上，第二镀金层2012设置在第一镀金层2011和第三镀金层2013之间，激光发射器3设置在第二镀金层2012上；

管座1上贯穿设置有管脚组件，管脚组件包括正极管脚和负极管脚。金线6包括第一金线组601、第二金线组602和第三金线组603，第一镀金层2011与正极管脚连接，激光发射器3的正极与第一镀金层2011之间通过第一金线组601连接，第二镀金层2012与第三镀金层2013之间通过第二金线组602连接，第三镀金层2013与负极管脚连接。

具体的，本申请中包括两种实施情况。

第一种：第一管脚101接正极，即第一管脚101为正极管脚，第二管脚102接负极，即第二管脚102为负极管脚；

电流通过第一管脚101流向第一镀金层2011，再依次分别流向到激光发射器3的正极—>激光发射器3的负极—>第二镀金层2012—>第三镀金层2013，最后回到第二管脚102形成一个通路电路，使得激光发射器3供电并正常运作。

第二种：第二管脚102接正极，即第二管脚102为正极管脚，第一管脚101接负极，即第一管脚101为负极管脚；

电流通过第二管脚102流向第一镀金层2011，再依次分别流向到激光发射器3的正极—>激光发射器3的负极—>第二镀金层2012—>第三镀金层2013，最后回到第一管脚101形成一个通路电路，使得激光发射器3供电并正常运作。

需要说明的是，第一镀金层2011、第二镀金层2012和第三镀金层2013的材质是一样的，属于相同的元件，金层201划分成了三片式，第一、第二、第三仅仅是便于描述本方案。

第一管脚101和第二管脚102的位置固定，热沉2上设置有金层201，金层201分为三片式，激光发射器3设置在中间的第二镀金层2012上，第一镀金层2011与正极管脚连接，第三镀金层2013与负极管脚连接，改变第一管脚101和第二管脚102的正负极后，只需要调整激光发射器3上第一金线组601的位置和第二镀金层2012上的第二金线组602的位置，使得激光发射器3的正极与第一镀金层2011之间通过第一金线组601连接，第二镀金层2012与第三镀金层2013之间通过第二金线组602连接，就可以实现定义两种电路方向的可行性。

第一管脚101和第二管脚102是多极性的，使得同轴激光发射器的封装装置在光纤传输系统中的搭配兼容性更高，满足了客户针对管脚的极向性要求。此外，该结构简单实用，保证了电信号的传输效率，也不会增加器件成本。

本实施例中，还包括两个第三金线组603，第一镀金层2011与正极管脚之间通过其中一个第三金线组603连接，第三镀金层2013与负极管脚之间通过另一个第三金线组603连接。两侧的第三金线组603对称排线设计，保证了电信号的传输效率。本申请中，第三金线组603包括四根金线。

在一个可选的实施方式中，激光发射器3的正极端设置一个进线位置，第一金线组601包括一根金线。第二金线组602包括三根金线，保证电信号的传输效率。

在一个可选的实施方式中，第二金线组602的其中一个金线与第二镀金层2012的焊接点设有金球，金球可以防止焊接点脱落，其他金线采用直接焊接方式将金层连接。第一金线组601中的金线不设金球，采用直接焊接方式，由此可以减小高频阻抗，增加传输效率，热沉2和激光器3在性能方面得到进一步改善。

管座1上还设置有监控探测器4，监控探测器4设置在激光发射器3的背光方向。激光发射器3加电正向发光的同时，由于光的散射，会有一部分光散射到背光侧，监控探测器4的光敏面会接收这些光信号，将其转换为电信号并将此电信号传递给控制端。控制端从而可以根据监控探测器4探测的结果，控制施加于激光发射器3的电流的大小。此外，控制端根据监控探测器4传输的电信号可以判断激光发射器3是否处于正常状态，以此保证光信号的传输效果。

在一个可选的实施方式中，管脚组件还包括探测器管脚104，探测器管脚104与监控探测器4连接，将监控探测器4转换的电信号导出到控制端。本申请中，监控探测器4与管座1的接触面之间还设置有探测器垫片5。

本申请中，封装装置还包括管帽7，管帽7盖设在管座1上，且形成有用于容纳管座1上安装元件的密封空间，密封空间内容纳热沉2、激光发射器3和监控探测器4。管帽7包括透镜，透镜用于透射激光发射器3出射的信号光。

在一个可选的实施方式中，管座1上还设置有管舌103，管座1上还设置有管舌103，管舌103靠近管座1中心轴的侧面上点好银胶，热沉2和激光发射器3贴装于已点好银胶的侧面上。

在一个可选的实施方式中，封装装置还包括半导体制冷器，半导体制冷器2作为封装装置的冷却散热件。半导体制冷器贴装于管舌103与热沉2之间。

综上，本实施例的同轴激光发射器的封装装置包括热沉2，热沉2上设置有金层201，金层201分为三片式，激光发射器3设置在中间的第二镀金层2012上，改变第一管脚101和第二管脚102的正负极，只需调整第一金线组601、第二金线组602的位置，使得激光发射器3的正极与第一镀金层2011之间通过第一金线组601连接，第二镀金层2012与第三镀金层2013之间通过第二金线组602连接，由此实现了定义激光发射器3的两种电路流向的可行性。本实施例的装置设计使得激光发射器3在光纤传输系统的搭配兼容性更高。

实施例二

针对实施例一中的同轴激光发射器的封装装置，实施例二提供一种同轴激光发射器的封装方法，具体包括以下步骤：

S1：将探测器垫片5用固晶银胶粘贴的方式粘在管座1上，粘贴后放进电热鼓风干燥箱，用预设温度烘烤预设第一时间。可选的，用高温170度烘烤1小时；

S2：将监控探测器4用固晶银胶粘贴在探测器垫片5上，粘贴后放进电热鼓风干燥箱，用预设温度烘烤预设第二时间。可选的，用高温170度烘烤1小时；

S3：将激光发射器3和热沉2用共晶金锡焊接的方式粘贴在管舌103上；

S4：用第一金线组601连接激光发射器3的正极与第一镀金层2011，第二金线组602连接第二镀金层2012与第三镀金层2013，第三金线组603连接第一镀金层2011与正极管脚，第三金线组603连接第三镀金层2013与负极管脚，第一镀金层2011与正极管脚连接，第三镀金层2013与负极管脚连接；

S5：将管帽7放进电热鼓风干燥箱高温烘烤，然后通过电阻封焊工艺将管帽7焊接到管座1上。可选的，用150度的高温烘烤3小时。

通过步骤S1、S2、S3、S4、S5完成同轴激光发射器的封装。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种同轴激光发射器的封装装置，其特征在于，包括管座(1)、热沉(2)和激光发射器(3)，所述热沉(2)和所述激光发射器(3)设置在所述管座(1)上；

所述热沉(2)上设置有金层(201)，所述金层(201)包括均贴装于所述热沉(2)上的第一镀金层(2011)、第二镀金层(2012)和第三镀金层(2013)，所述第二镀金层(2012)设置在所述第一镀金层(2011)和所述第三镀金层(2013)之间，所述激光发射器(3)设置在所述第二镀金层(2012)上；

所述管座(1)上贯穿设置有管脚组件，所述管脚组件包括正极管脚和负极管脚，所述第一镀金层(2011)与所述正极管脚连接，所述激光发射器(3)的正极与所述第一镀金层(2011)之间通过所述第一金线组(601)连接，所述第二镀金层(2012)与所述第三镀金层(2013)之间通过所述第二金线组(602)连接，所述第三镀金层(2013)与所述负极管脚连接。

2.根据权利要求1所述的同轴激光发射器的封装装置，其特征在于，还包括两个第三金线组(603)，所述第一镀金层(2011)与所述正极管脚之间通过其中一个所述第三金线组(603)连接，所述第三镀金层(2013)与所述负极管脚之间通过另一个所述第三金线组(603)连接，所述第三金线组(603)包括四根金线。

3.根据权利要求1所述的同轴激光发射器的封装装置，其特征在于，所述第一金线组(601)包括一根金线，所述第二金线组(602)包括三根金线。

4.根据权利要求3所述的同轴激光发射器的封装装置，其特征在于，所述第二金线组(602)的其中一个所述金线与所述第二镀金层(2012)的焊接点设有金球。

5.根据权利要求1所述的同轴激光发射器的封装装置，其特征在于，所述管座(1)上还设置有监控探测器(4)，所述监控探测器(4)设置在所述激光发射器(3)的背光方向。

6.根据权利要求5所述的同轴激光发射器的封装装置，其特征在于，所述管脚组件还包括探测器管脚(104)，所述探测器管脚(104)与所述监控探测器(4)连接。

7.根据权利要求5所述的同轴激光发射器的封装装置，其特征在于，还包括管帽(7)，所述管帽(7)盖设在所述管座(1)上形成的用于容纳所述管座(1)上安装元件的密封空间；

所述密封空间内容纳所述热沉(2)、所述激光发射器(3)和所述监控探测器(4)。

8.根据权利要求1所述的同轴激光发射器的封装装置，其特征在于，所述管座(1)上还设置有管舌(103)，所述热沉(2)和所述激光发射器(3)贴装于所述管舌(103)靠近所述管座(1)中心轴的侧面上。

9.根据权利要求1所述的同轴激光发射器的封装装置，其特征在于，还包括半导体制冷器，所述半导体制冷器贴装于所述管舌(103)与所述热沉(2)之间。

10.一种同轴激光发射器的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将探测器垫片(5)用固晶银胶粘贴在管座(1)上，粘贴后放进电热鼓风干燥箱，用预设温度烘烤预设第一时间；

S2：将监控探测器(4)用固晶银胶粘贴在所述探测器垫片(5)上，粘贴后放进电热鼓风干燥箱，用预设温度烘烤预设第二时间；

S3：将激光发射器(3)和热沉(2)用共晶金锡焊接的方式粘贴在管舌(103)上；

S4：用第一金线组(601)连接所述激光发射器(3)的正极与第一镀金层(2011)，第二金线组(602)连接所述第二镀金层(2012)与所述第三镀金层(2013)，第三金线组(603)连接所述第一镀金层(2011)与所述正极管脚，第三金线组(603)连接所述第三镀金层(2013)与所述负极管脚，所述第一镀金层(2011)与所述正极管脚连接，所述第三镀金层(2013)与所述负极管脚连接；

S5：将管帽(7)放进电热鼓风干燥箱高温烘烤，然后通过电阻封焊工艺将所述管帽(7)焊接到所述管座(1)上。

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