CN114221152A - 用于光电应用的高速数据传输的晶体管轮廓接头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于光电应用的接头，包括具有基体背面和基体正面以及至少一个开口的接头基体，开口从基体背面延伸穿过基体的体积并沿宽度方向(X)至基体正面，以使每个开口容纳至少一个电绝缘销。销插入通过开口。至少第一底座布置在基体正面处，其中每个底座在高度方向(Z)上位于开口的中心下方，并且包括至少一个底座安装面和与底座安装面相对的底座自由面。每个底座还包括至少一个用于安装和承载底座基座的上表面。第一基座的底座安装面通过至少部分地布置在基体正面和底座安装面之间的导电材料固定地附接至基体正面。电绝缘材料布置在开口中并且特别是在基体和销之间，以确保销(6)与基体电绝缘。

Description

用于光电应用的高速数据传输的晶体管轮廓接头
技术领域
本发明总体涉及一种电子元件的封装。特别地，本发明涉及用于安装电子器件的接头、优选地晶体管轮廓接头(TO-接头)的设计。本发明特别适于作为电子器件的激光二极管。
背景技术
对于一些光电应用，必须精确地控制由激光芯片发出的光束的波长。由于激光的波长与温度有关，因此激光器的温度应稳定在窄的温度范围内。为了实现这一点，已知使用热电冷却器(TEC)。TEC可被包括在用于激光二极管的外壳、例如晶体管轮廓(TO)封装内。TEC可与直接调制激光器(DML)串联用于中距离。DML的成本低于外部调制激光器(EML)。然而，许多激光驱动器IC以差分信号驱动DML。在此情况下，接头需要两条RF信号线。这两条信号线应优选地具有Z0＝25欧姆的特征阻抗，以避免除DML以外的反射引起的信号衰减。
此外，TEC具有热端和冷端。热端连接到接头以散热。DML安装在冷端上。冷端应与热端热绝缘，以防止热反馈和自热效应。另一方面，两条RF线必须连接到DML。一个众所周知的概念是使用两条分开的RF线。每条RF线包括小型印刷线路板，以将信号传送到接头内的DML。每个印刷线路板可安装在分开的底座上。接头的孔眼或基体包括用于容纳销的若干开口，例如，以将印刷线路板电连接到相应的底座。即，每个底座对应相应的开口。通常，底座和接头的孔眼或基体在一个冲压过程中一体地制成。然而，冲压在接头和底座之间的连接区域处产生边缘。这种边缘与在其上安装印刷线路板的底座的顶面成角度，导致接头和印刷线路板之间的小偏移。这些偏移对RF性能有明显的负面影响，尤其导致明显的dB损失。
此外，在现有设计中，RF线可能是接地参考微带线，信号线在印制线路板的顶侧而地在印制线路板的底侧，印制线路板放置在与地电连接的底座上。为了连接安装在TEC的冷端上的载体上的DML，使用接合线，因为它们非常低的导热性。为了使接合线互连接地，可以在每个印刷线路板中使用两个通孔。通孔提供从印刷线路板底侧到顶侧的互连。使用两个通孔实现接地-信号-接地(GSG)的接合线配置，它具有比简单的接地-信号配置更好的RF性能。然而，通过需要额外的生产步骤并使整体设计复杂，因为印刷线路板和底座应该具有兼容的设计。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于接头的设计，其便于例如通过避免偏移和通孔来组装，但仍提供改善的RF性能。
该目的通过权利要求的主题实现。因此，用于光电应用的接头包括在高度、宽度和纵向方向上延伸的接头基体。基体包括基体背面和基体正面以及至少一个、优选地至少两个开口，开口从基体背面延伸穿过基体的体积并沿宽度方向至基体正面，以使每个开口容纳至少一个电绝缘销。销插入穿过开口或延伸穿过开口。至少第一底座布置在基体正面处，其中，底座在高度方向上位于开口中心的下方，并且包括至少底座安装面和与底座安装面相对的底座自由面。底座还包括至少一个用于安装和承载底座基座的表面。该表面在下文中称为上表面。底座的底座安装面通过导电材料固定地附接至基体正面，导电材料至少部分地布置在基体正面和底座安装面之间。电绝缘材料、例如玻璃布置在开口中并且特别是基体和销之间，以确保销与基体电绝缘。
与一体制造的基体和底座不同，通过底座附接至基体，可能的是，将底座的位置调整到基体上希望的位置。有利的是，该位置可比传统设计中可能的位置更靠近基体的孔眼或开口，在传统设计中，底座从基体冲压出。理想地，至少一个底座、特别是多于一个底座可布置成至少部分地与开口重叠，使得基座可以放置在上表面上并且特别是与销直接接触。这样，可以避免销和基座之间的偏移，从而改善RF性能。此外，由于底座没有被冲压，因此不存在底座和基体之间的边缘。因此，底座的上表面可布置成与基体正面接触，使得基座是可安装的而没有偏移和/或特别是与基体正面直接接触。
为了提供改善的电接触并实现底座和基体之间的电互连，基体和/或底座由导电材料、特别是金属材料制成。优选地，底座的安装面面向基体正面，并且特别是通过可包括Au的导电材料、尤其是包括Au或其他金属(例如Sn和Ge)的金属合金固定地附接至基体正面。理想地，导电材料是焊料或钎焊材料，以确保改善的固定以及基体和底座的电传导。因此，安装面优选地在钎焊区域或焊接接合处固定地附接至基体正面，并且特别是通过焊料固定在基体正面上。
底座或底座的一个或多个面至少部分地涂覆或电镀有导电材料、特别是金属材料并且优选地包含Au的金属材料和/或一种或多种与焊接或钎焊材料的成分类似的成分。这样，电镀或涂覆的底座可为基体和底座的固定过程提供支撑。
一方面，底座的至少一个具有长方体或棱柱形状，具有三个、五个或例如六个面。优选地，底座成形为立方体，具有至少两个侧面、包围上表面的安装面和自由面。长方体或棱柱形状易于生产并提供至少一个面，基座可以放置在其上。因此，上表面可以是平的，并且特别是平面，以确保在底座上的安全座。理想地，自由面与安装面相对，安装面也可以制造成平的，以实现在基体正面上无间隙的安装和特别是良好的导电性能。此外，安装面与自由面和/或两个侧面平行地布置。如果底座具有棱柱形状，则侧面可以一定的角度、例如锐角或钝角布置。底座所有的边缘或单个边缘可以形成为尖锐的或倒圆的。底座还可以包括底面，其可以与至少一个侧面、安装面和/或自由面相邻地布置。
根据本发明的一方面，接头包括第二底座，其中，第一底座和第二底座关于平行于高度和宽度方向的假想面镜像对称地布置。优选地，底座以侧面彼此面对并且特别是上表面共面地布置而镜像对称地布置。这样，TEC和DML或EML可以最佳地放置在底座之间并且优选地RF线之间，RF线由底座和在其上安装的基座表示。此外，通过RF线的共面布置减少了信号衰减。
在优选的实施例中，第一底座和第二底座为具有两个端面的相同的形状，并以相对的端面安装至基体。在该实施例中，每个底座的端面表示安装面和自由面。最好地，第一底座和第二底座的形状彼此对应。第一底座和/或第二底座还可以关于至少平行于纵向和高度方向的镜面镜像对称地成形。还可能的是，第一底座和/或第二底座还关于至少一个平行于宽度和高度方向或平行于纵向和宽度方向的镜面镜像对称地成形。换句话说，每个底座的至少一个横截面形状镜像对称地形成。底座简单的结构、例如对称的结构比复杂的结构更容易制造，并且最有可能地与许多不同的基体兼容，从而实现底座广泛的应用范围。
在另一实施例中，每个底座的上表面通过边缘与自由面和/或安装面连接，其中，边缘布置为与上表面和安装面和/或自由面相邻并位于上表面和安装面和/或自由面之间，其中：
-边缘形成为倒角边缘，或
-边缘形成为倒圆边缘。
为了保持底座的对称形状，在底座的两端处布置倒圆或倒角边缘。然而，可能的是，倒圆或倒角边缘布置在底座的例如与安装面相邻的一端处。底座旨在通过使用焊料固定至基体正面。通常，过量的焊料在底座轮廓周围形成凸起。倒圆或倒角边缘为过量的焊料提供了存储器，使得基座可以平地安装在上表面上，并且特别地基座可以无偏移地放置且与基体正面直接接触。优选地，倒圆或倒角边缘的边缘表面以钝角、理想地100°和160°之间的角度布置至上表面、安装面和/或自由面。由倒圆或倒角边缘形成并且位于基体正面、上表面和边缘表面之间的存储器可以足够大，以容纳过量的焊料的全部量。还可能的是，底座位于基体正面处，使得存储器和/或倒圆或倒角边缘布置成与孔眼/开口的至少一部分重叠，从而以基座与销和/或基体正面的最小空间提供对基座的精确调整。可能的是，一底座包括倒角边缘而另一底座包括倒圆边缘。
在本发明的另一方面，第一底座和第二底座包括第一杆，其布置在上表面处，使得第一杆的侧面沿第一底座和第二底座的第一侧面延伸，以形成与上表面相邻的侧壁。第一杆和上表面形成第一底座和第二底座的L形。因此，沿高度和纵向方向的横截面轮廓具有L形。杆优选地位于底座的上表面和侧面之间，并且理想地在底座的宽度方向上在整个宽度上延伸，并且特别是在上表面的整个宽度上延伸。换句话说，杆的长度类似于上表面的宽度，其中，杆的长度垂直于纵向方向且平行于宽度方向布置。可能的是，杆的长度比上表面的宽度更短或更长，尤其是在杆的长度类似于上表面的宽度以及至少一个倒圆或倒角边缘的宽度的情况下。侧壁可以定义为杆的内表面，其特别是与杆的侧面相对，并且更优选地平行于杆的侧面布置。杆还可包括顶面，其理想地布置在杆的顶部并且与杆的侧壁和侧面相邻，其中，顶面和侧壁和/或侧面之间的边缘可以是倒圆的或尖锐的。优选地，杆还具有矩形横截面。
理想地，杆和底座一体地制成和/或包括相同的材料。这样，杆提供了非常容易从杆的顶面接近的地，其可表示安装在底座的上表面上的基座的侧壁。因此，杆可以与底座基座和/或上表面一样长，以提供具有低电感的接地区域。此外，杆或者更确切地说侧壁用作电磁屏蔽。因此，底座基座内的电磁场在负宽度方向上不能延伸超过底座，而没有侧壁/杆这是可能的，通过该效果，晶体管轮廓的金属帽可以放置得更靠近底座而没有与帽电磁耦合。换句话说，杆防止底座上的基座与帽的电磁耦合。为了实现改善的电磁屏蔽，杆和/或底座由实心金属材料制成。因此，杆改善了底座RF信号路径性能。此外，杆可在底座基座组装过程中充当对准工具，使得底座基座可以更精确地并且特别是与TEC、DML和/或帽距离最小而组装。
在优选得实施例中，第一底座和第二底座包括第一杆，其布置在上表面处，使得第一杆的侧面沿第一底座和第二底座的第一侧面延伸。此外，第一底座和第二底座包括第二杆，其布置在上表面处，使得第二杆的侧面沿第一和第二底座的第二侧面延伸，以形成两个与上表面相邻的侧壁。第一底座和第二底座的U形由位于第一杆和第二杆之间的上表面形成。因此，沿高度和纵向方向的横截面轮廓具有U形。在该实施例中，底座提供两个杆或者更确切地说两个侧壁，其中，每个侧壁优选地位于底座的相对侧处，使得基座可以放置在侧壁之间。有利地，杆和底座都可以一体地制成并且特别是由实心金属材料制成。这样，基座或更确切地基座的RF线可以制成直线的以减少可能由弯曲产生的反射。此外，两个侧壁为RF线的两侧提供电磁屏蔽，使得甚至进一步改善其性能。此外，在基座中间不需要额外的接地垫，因为基座可以安装由基座每一侧上的杆提供的两个地之间。
在本发明的有利方面，第一底座和第二底座包括第一杆，其布置在上表面处，使得第一杆的侧面沿第一底座和第二底座的第一侧面延伸。第一底座和第二底座还包括第二杆，其布置在上表面处，使得第二杆的侧面沿第一底座和第二底座的第二侧面延伸，以形成两个与上表面相邻的侧壁。每个底座的一个杆的长度小于另一个杆的长度，以形成第一底座和第二底座的部分U形，其中，上表面位于第一和第二杆之间。侧壁或杆的长度垂直于纵向和高度方向。侧壁/杆的第一端可布置为距底座的端面、特别是自由面一定距离。然而，可能的是，侧壁/杆的端布置为距安装面一定距离。在该实施例中，底座沿高度和纵向方向包括两种不同的横截面轮廓，一种为U形而一种为L形。进一步可能的是，杆的端与底座的端面之间的距离大于杆的另一端与底座的另一端面之间的距离，例如杆的第二端与安装面的距离小于杆的第一端与底座的自由面的距离。
通过部分U形，基座的RF信号线可以放置得更靠近DML，DML可位于底座之间和基座之间。特别地，部分U形导致杆/侧壁的端和底座的端面之间的自由区域。优选地，自由区域位于自由面和杆的第一端之间，使得基座的信号线的一端部可以放置为靠近底座的自由边缘，在此它可以更靠近DML。在一个或两个底座具有部分U形的情况下，接头包括两个不同的底座，每个具有部分U形的底座沿平行于宽度和高度方向的镜面和/或平行于纵向和高度方向的镜面与另一个成镜像。这样，两个L形基座可以镜像对称地放置在上表面上，使得DML位于靠近基座的两条RF信号线以及位于它们之间，以改善RF信号线和DML的整体连通性。另一方面，由于部分U形的底座，在靠近TEC的区域中，可以防止基座的RF信号线与TEC相互作用。
在部分U形的底座的另一方面，杆可布置为与底座的两个端面相距一定距离，其中，第一端可布置为距自由面一定距离，而第二端可布置为距安装面一定距离。优选地，杆居中地位于底座的安装面和自由面之间，特别是使得底座关于至少平行于纵向和高度方向的镜面镜像对称地成形。换句话说，底座包括两个自由区域，每一个在杆的每个相对端处并且特别是在杆的每个端和底座的端面之间。这样，可以将U形基座放置在上表面上，并且特别是在两个杆之间及其作为地的侧壁之间，但同时上表面或更确切地上表面的自由区域提供将基座的RF信号线放置为非常靠近DML的可能。
根据另一实施例，接头包括至少两个底座基座，它们安装在第一底座和第二底座的上表面上。每个底座的至少一个侧壁、特别是两个侧壁的高度对应于底座基座的高度，这尤其意味着至少一个侧壁的高度与基座的高度相似。可能的是，每个底座的两个侧壁的高度对应于或类似于安装在其上的基座的高度。这样，可以最佳地保护基座的RF线免受电磁耦合或其他相互作用，以确保良好的性能。然而，至少一个侧壁的高度可稍微大于基座的高度、例如大0.5％至10％，以避免电和/或磁相互作用。此外，第一侧壁的高度可大于或小于第二侧壁的高度。
在本发明的另一方面，第一底座和第二底座的长度大于底座基座的长度。这样，除布置基座外，有足够的空间在上表面上布置一个或两个杆。此外，通过底座的长度大于基座的长度，可以提供更多的空间用于将基座放置在底座上，以允许更精确地调整基座。优选地，底座的长度由上表面的组合长度和至少一个或两个杆的宽度限定，使得理想地对应于上表面的长度的基座的长度适配在第一杆和第二杆的侧壁之间或一个杆的侧壁和底座的上表面及侧面的边缘之间。
在优选的实施例中，至少一个侧壁的高度大于0.1mm、优选地大于0.2mm、优选地大于0.3mm和/或小于0.6mm、优选地小于0.5mm、优选地小于0.4mm。由于其他电子元件，例如基座通常具有节省空间的设计，因此0.1mm和0.6mm之间的侧壁高度是最佳高度，以确保基座良好的放置以及底座及其杆的节省空间的设计，以允许将其他元件放置在接头上和/或TO帽中。
根据优选的方面，至少一个杆的宽度大于0.05mm、优选地大于0.1mm、优选地大于0.15mm和/或小于0.3mm、优选地小于0.25mm、优选地小于0.2mm。通过在0.1mm和0.3mm之间的小宽度，杆允许将底座和基座放置为非常靠近帽，同时确保防止基座的RF信号线与帽电磁耦合。杆的小宽度还允许将两个底座和安装在其上的基座放置为彼此远离一定距离，使得例如位于底座之间的电子、光学和/或光电元件可以具有更大的尺寸。因此，在具有彼此以大距离布置的底座的TO设计中，可改善光电性能。
术语“电子元件”包括光电元件。在电子或特别是光电应用中，合适的电子元件可以但不限于激光二极管(LD)、例如电吸收调制激光二极管(EML)、分布反馈激光器(DFB)、法布里-珀罗激光器(FP)、光调制器、光电二极管(PD)和其他用于光通信的电子元件。
在有利的实施例中，接头包括至少两个销，其中，每个销布置在两个开口的每一个中，两个开口布置在第一和第二底座上方，其中，至少一个销包括至少一个以下特征中：
-销的头部面与基体正面齐平地布置，
-销包括钉头。
两个特征都可以改善销和基座的RF信号线的电子耦合并且特别是RF耦合。通过销的头部面与基体正面齐平地布置，底座和/或底座上的基座可以放置得更靠近销，尤其是当底座和/或基座至少部分地与开口重叠时。此外，基座可以更精确地放置为靠近销，否则在技术上很难将基座放置在底座和从基体正面突出的销之间。在这种情况下，生产成本将会增加。由于基座的RF线以电子、声学或其他方式与销的突出部分或更确切地销的头部连接，因此钉头销通常为与基座的电子或声学连接提供更大的表面，因此，使用钉头销改善了整体结构并且特别是销和基座的耦合。此外，由于与标准销相比钉头销更大的直径，因此在孔眼中实现更好的阻抗匹配。
通常，至少一个、优选地每个销优选地居中地布置在开口中和/或开口的中心在高度方向上布置在每个底座的长度的中心上方。这种配置允许销和安装并且特别是关于在纵向方向上延伸的底座长度居中地安装在底座上的基座的RF信号线良好的电子耦合。在L形或U形底座的配置中，基座理想地布置为从纵向方向上的底座长度的中心偏移至一个或两个杆，它们特别位于底座的侧面处并且紧邻基座。为了保持基座的RF信号线和销的有效耦合，底座布置为相对于销偏移，使得基座长度的中心位于销的中心下方。换句话说，独立于底座的形状，销的中心在高度方向上布置在基座长度的中心下方，以确保销与基座的RF信号线的有效电子耦合或RF耦合。因此，销也可从基体正面突出0.1mm和1mm之间、理想地0.2mm和0.6mm之间的距离和/或具有0.1mm和0.4mm之间、理想地0.2mm和0.3mm之间的直径。
在优选的实施例中，安装在上表面上的基座的导体迹线特别是通过导电材料与至少一个杆电连接，该杆是共面波导的一部分。基座的导体迹线意味着基座包括至少一个RF信号线垫(pad)和/或至少一个或多个接地垫。在这种配置中，侧壁、尤其是杆的顶面和基座的顶侧具有相似的高度，使得杆的顶面和基座的接地盘的顶侧共面地布置。由于杆并且尤其是底座优选地由波导材料制成，因此它形成了最佳的地，使得可以将基座或更确切地基座的接地垫电子连接。这种连接可以通过应用导电材料、例如接合线以将基座接地来实现。由于基座与杆的顶面以相似的高度并且特别是彼此相邻地布置，待连接的距离非常短，从而可以节省材料成本，并且提高接地性能。此外，这种结合线连接可以用途通孔替代，因此可以避免复杂且昂贵的通孔生产和元件调整。
附图说明
下面参考附图更详细地描述本发明。
图1示出了具有两个底座的接头的立体图。
图2示出了安装在接头的基体上的底座的横截面示意图。
图3a示出了底座的倒圆边缘的立体图。
图3b示出了底座的倒角边缘的立体图。
图4示出了U形的底座的立体图。
图5示出了带有长杆的部分U形的底座的立体图。
图6示出了带有短杆的部分U形的底座的立体图。
图7示出了安装在带有钉头销的接头的基体上的底座的横截面示意图。
具体实施方式
图1和图2分别示出了接头1的立体图和横截面示意图。在图1和图2中，接头1沿宽度X、纵向方向Y和高度方向Z取向。接头1包括基体3，基体3具有基体正面58和基体背面59并且具有两个或多个电馈通件5。馈通件用于将电信号传输进或出接头1。每个馈通件5包括延伸穿过基体3并与其电绝缘的馈通销6。为此目的，基体3包括孔眼(或开口)8，其填充有绝缘材料60、优选地玻璃，馈通销6固定在其中。在图3至6中更详细地描述的两个底座7a、b与基体3连接并从基体3突出。不限于所示的具体示例，在优选的实施例中，底座7a、b以一定距离布置，其间有间隙2。间隙2用于容纳电子元件、例如直接调制激光器(DML)、特别是用于承载电子元件的组件。在每个底座7a、7b上附接基座9。
此外，示出了基体3的示例性钎焊区域70。通常，钎焊区域理解为是指组件或部件的一部分，至少在其子部分中组件或部件旨在或至少适于接合至另外的组件或部件。例如，组件的表面、即接头1的基体3的基体正面58。此外，已知至少部分地用金属、例如镍和/或金来涂覆或电镀待接合的组件的表面。已知镍改善例如铜的可焊性，而可采用薄金层以避免镍层氧化。对于接头1，可以理解，至少在钎焊区域70中(在其中另外的组件可接合至基体正面58)，基体正面58因此可至少部分地镀Au(或镀金)。当然，通常可能的是，基体3的整个表面被镀金。此外，基体3并且特别是基体正面58可以是至少部分镀镍的。
底座7a、7b的至少一个、优选地两个或在接头1包括多于示例性示出的底座7a、7b的情况下，接头1所有的底座7通过钎焊接合24接合至基体3。钎焊接合24在此理解为是指部件、尤其是金属部件之间的接合，这些部件待紧密的连接以精确控制相邻部件(或组件)、例如底座7a、b和基体3或基座9和销6之间的偏移。为了解释，现在参考图2。在此，基座9通过焊接接合23电连接至销6。在示例性接头1中，销6在馈通件5的开口8中居中，然而，通常不限于图2所示的示例性接头1，销6在开口8中的位置会因生产公差而变化。
理想地，销6和基座9的表面之间的偏移(销偏移，d1)设置在至少0.05mm和至多0.2mm之间。然而，从信号带宽的角度来看，虽然最小化销偏移d1可能是有利的，因为应该考虑安装过程，但是根据另一优选的实施例，销偏移的最小值为至少0.05mm。这允许在第一钎焊过程中首先将底座7a、b接合至基体3，在进一步的第二钎焊过程中将基座9随后接合至底座7a、b，而没有损坏基座9的风险。理想地，基座9的侧面或边缘与基体正面58之间的偏移d2(基座偏移)设置在0.1mm和甚至0mm之间。由于使用钎焊工艺来接合紧密装配(或匹配)的部件底座7和基体3，熔化的焊料通过毛细作用被拉入这些部件之间非常小的间隙中。以此方式，仅可产生非常少量的过量钎焊材料25，从而仅导致小的钎焊凸起25。这进一步允许在相邻部件之间以最小或至少严格控制的偏移的非常紧密的连接。
底座7a、b通过位于基体正面58和底座7a、b的安装面40之间的钎焊接合24接合至基体3(或基体3的表面)。此外，基座9通过位于底座7a、b的上表面42和基座9的背面或底面之间的另外的钎焊接合(未示出)接合至底座7a、b。在此，上表面42涉及底座面向销6的一侧，而基座9的底面或背面理解为是指基座9的载体侧(与基座9的组件侧相反)。销6通过焊接接合23与基座9电连接。为了便于钎焊，基体正面58和/或底座7a、b的安装面40和/或底座7a、b的上表面42和/或基座9的背面至少部分地在其钎焊区域中镀金。优选地，钎焊接合和/或焊料连接的至少一个包括金(Au)、锗(Ge)和/或锡(Sn)。
通常，基座9相同地形成并且每个安装在底座7a、b之一上，使得与销6连接的导体迹线13的相应端部理想地彼此面对。优选地，基座9的结构化的导体镀层13的图案具有镜像对称性。这使得能够使用以不同端部指向基体3而安装成的基座，并且由此具有彼此面对的导体迹线132的端部135。这样，例如安装在底座7a、b上的两个基座是相同的类型，但只需将一个基座旋转180°即可安装。基座9可具有两个相对的端部，并且安装为一端部面向基体3而另一端部面向另一基座9，并且其中，镜像对称的导体镀层13的对称面可位于端部之间。
至少一个、优选地多于一个、例如两个底座7a、b在与基体不同的制造过程中例如通过冲压、金属拉拔或挤压形成。由此，至少一个底座7a、b可以形成有特殊的甚至复杂的几何形状，例如具有倒角边缘和/或倒锥和/或底座轮廓的复杂形状、例如L形或U形。倒角和/或倒圆边缘可以表示底座的倒锥。不限于所示的示例性底座7a、b，底座7a、b可具有布置在两端的倒圆和/或倒角边缘50，特别是一边缘面50与上表面42和安装面40相邻，而一边缘50与上表面42和自由面41相邻(在此未示出)。因此，可能的是，底座7a、b包括一端处的倒角边缘50和另一端处的倒圆边缘50。还可能的是，底座7a、b可在两端处包括倒圆或倒角边缘。通常，过量的钎焊材料25形成围绕底座7a、b的轮廓的凸起，使得边缘50可形成用于容纳过量的钎焊材料25的存储器48空间。这样，基座9可以平放在上表面42上并且直接在基体正面58处并且特别是接触基体正面58。在图1中，底座7a、b具有L形轮廓，对称的基座安装在底座的上表面42中。这样的轮廓可能是有利的，因为它们基体9提供了止挡件，其有助于基体9的定位。此外，L形或U形底座的突出部或杆可提供信号路径的额外屏蔽。
优选地，为了易于制造，底座具有长方体形状，有六个面。因此，底座7a、b包括用于安装或更确切地用于将安装面40与基体正面58钎焊的安装面40、第一侧面43和第二侧面44以及与安装面相对的自由面41、用于在其上容纳基座9的上表面42以及底面(未示出)。这种实施例优选地具有矩形轮廓，其尤其关于至少三个镜面而对称。在这种情况下，底座7a、b具有安装面40的一侧是平的。因此，将导体镀层13或更确切地基座9接地的接合线必须向下至底座7a、b的上表面42以与地接触。这使得接合线更长。这对于非常高频的应用可能是不利的。另一方面，这种设计很简单并且也允许使用两个相同的底座。该实施例特别适于具有较低信号速率的应用，以节省成本。
如图1所示，基座理想地为L形，杆51、53布置在上表面42上并沿侧面43、44之一延伸。杆可包括顶面54、侧壁55和侧面52(在此未示出)，其中，侧壁55理想地布置为面向基座9，并且特别地，侧壁55的高度等于或至少类似于基座9的高度，使得杆51、53的顶面54和导体镀层13共面地布置。杆51、53的顶面54的宽度W1优选地表示杆51、53的宽度W1。理想地，所有的面以60°和130°之间的角度布置，尤其是上表面42与安装面40以在80°和100°之间、特别是90°的角度布置。
图3a示出了L形的底座7a、b，具有与上表面42和安装面40相邻的倒圆边缘面50。不限于所示的示例性底座7a、b，底座可具有布置在两端的倒圆边缘50，特别是一边缘面50与上表面42和安装面40相邻，而一边缘面与上表面42和自由面41相邻(在此未示出)。理想地，倒圆边缘的面延伸至杆51、53，使得布置为与上表面42和杆51、53的顶面相邻的侧壁也可包括或形成为倒圆边缘。图3b与图3类似并示出了L形的底座7a、b，具有与上表面42和安装面40相邻的倒角边缘面50。不限于所示的示例性底座7a、b，底座可具有布置在两端的倒角边缘50，特别是一边缘面50与上表面42和安装面40相邻，而一边缘面50与上表面42和自由面41相邻(在此未示出)。
因此，图3a、b和图1示出了底座7，它是图1的实施例的一部分。底座7a、b具有两个端面40、41。底座7a、b以其端面40、41之一安装至基体3。底座7固定到基体3优选地通过钎焊、例如使用AuSn焊料完成。由于呈肋或杆51、53形式的侧向突出部4，底座7a、b的轮廓具有L形。突出部75沿安装面40横向地延伸。虽然底座7a、b的轮廓不对称，但底座7a、b具有镜像对称性，镜面在两个端面40、41之间延伸并平行于宽度X和高度方向Z。这种对称特征可以类似于基座9的对称特征。因此，不限于图1、3a和3b的实施例的具体轮廓，接头1优选的实施例基于这样的特征，即提供两个相同的底座7a、b，底座7a、b的每一个承载一个基座9，其中，基体3上的底座7a、b具有镜像对称性。此外，与基座9的取向类似，底座7a通过一个端面40附接至基体3，而另一底座7b通过相对的端面41附接至基体3。由于两个底座7a、b和基座9安装成以各自的相对侧向基体3，如图1所示，可能的是组装基座9和底座7a、b以获得相同的基座组件，并以相应的相对端面将基座9组件固定至基体3。
在优选的实施例中，杆51、53可具有与基座9/H2相同的高度H1，或者杆51、53的高度H1与基座9的高度H2的比例在0.5和1.5之间。突出部的高度H1优选地在0.1mm和0.5mm之间。通常的高度为约0.2mm。突出部的宽度可以在0.1mm和0.3mm之间。通常的宽度为0.175mm。L形轮廓有若干优点。从底座基座9的顶侧容易接近地。因为杆是实心金属并且与底座基座9本身一样长，所以接地区域具有低电感并且因此对RF应用是优选的。此外，杆51、53用作电磁屏蔽。底座基座9内的EM场在负Y方向上不能延伸超过底座7a、b，没有侧壁55时这是可能的。
图4示出了底座7a、b的替代实施例。与图1和3a、b的实施例不同，该实施例具有U形轮廓，杆51、53沿上表面42的相对侧面43、44延伸。根据一实施例，该实施例也由U形轮廓实现，底座7a、b通常可具有镜像对称的轮廓。在这种情况下，至少一个镜面平行于杆51、53并平行于宽度X和高度Z方向延伸通过轮廓的中心。另一镜面平行于纵向Y和高度Z延伸方向。在具有双镜像对称性的情况下，底座7a、b可以以端面40、41中的任一个附接至基体3而无需改变设计。
同样在图1和3a、b的示例中，这些杆51、53可用于提供接地-信号-接地配置。具体地，在具有基座7a、b的L形轮廓的实施例中(图1、3a、b)，杆51、53是接地导体，其位于C形导体迹线132与面向d形导体迹线的一侧相对的侧面。在图4的实施例中，信号导体迹线132在两侧上可位于电接地的杆51、53的侧壁55的侧面。
图5示出了底座7a、b的实施例，其在端部40处具有L形轮廓而在相对端部40处具有U形轮廓并且因此具有部分U形。不同的轮廓是由于杆53比杆51短造成的。由于这种设计，上表面42也可以是L形的，自由区域74在自由面41和杆51的第一端之间。因此，L形基座9适配底座7a、b的L形上表面42。这允许将左右底座7a、b和左右基座9制造为相同的部件。具体地，可以在基座的载体的两个相对面上布置结构化的导电镀层13，其中，导电镀层13具有镜像对称性，对称面分别在基座9或载体的侧面之间居中地延伸。当然，此特征不限于特定的L形设计。相反，可以在本文公开的基座9的所有实施例中存在正面和背面镀层。
然而，如图6所示，为了实现底座7a、b的对称的部分U形，其沿至少两个镜像对称，一个平行于高度Z和纵向Y方向，而一个平行于宽度X和高度Z方向，较短的杆53可布置成第一端56和第二端57与底座7a、b的两端部40、41相距一定距离。有利地，较短的杆53居中地布置在底座7a、b的两端部40、41之间。在这种情况下，基座也可以制造成对称的而具有U形轮廓，从而避免不同组件的昂贵生产。
图7示出了接头1、销6、底座7a、b和基座9装配的替代实施例，其与图2所示的类似。然而，销6包括钉头，其与基体正面58齐平地或共面地布置。钉头销6、尤其是钉头为基座9和/或焊接接合23的焊料提供大得多的接触面积。在该示例中，底座7a、b布置成至少部分地与开口8重叠，开口至少部分地填充有绝缘材料60。用于过量的钎焊材料25的潜在存储器48至少部分地形成在开口中、特别是在底座安装面40和绝缘材料60之间的重叠区域中。在这种配置中，基座9可以非常精确地放置并非常靠近销、特别是几乎直接接触销，使得RF和/或电子性能可以最大化。此外，需要成本较低的焊接材料来连接销和基座9。
附图标记列表
Figure BDA0003245224250000141
Figure BDA0003245224250000151

Claims (10)

1.一种用于光电应用的接头(1)，包括接头基体(3)，其在高度(Z)、宽度(X)和纵向(Y)方向上延伸并具有基体背面(59)和基体正面(58)以及至少一开口(8)，其从基体背面(59)延伸通过基体(3)的体积并沿宽度方向(X)至基体正面(58)，以使每个开口(8)容纳至少一个电绝缘销(6)，所述销插入通过开口(8)，其中，至少第一底座(7a)布置在基体正面(58)处，其中，所述底座(7a)在高度方向(Z)上位于开口(8)的中心下方，并且包括至少底座安装面(40)和与所述底座安装面(40)相对的底座自由面(41)，以及至少一个用于安装和承载底座基座(9)的上表面(42)，其中，所述第一底座(7a)的底座安装面(40)通过导电材料固定地附接至基体正面(58)，所述导电材料至少部分地布置在基体正面(58)和底座安装面(40)之间。
2.根据权利要求1所述的接头(1)，其特征在于，
所述接头包括第二底座(7b)，其中，所述第一底座(7a)和第二底座(7b)关于平行于高度(Z)和宽度(X)方向的假想平面镜像对称地布置。
3.根据前述权利要求中任一项所述的接头(1)，其特征在于，
-第一底座(7a)和第二底座(7b)是具有两个端面的相同的形状并以相对的端面安装至基体(3)，和/或，
-第一底座(7a)和/或第二底座(7b)关于至少平行于纵向(Y)和高度(Z)方向的镜面镜像对称地成形。
4.根据前述权利要求中任一项所述的接头(1)，其特征在于，
每个底座(7)的上表面(42)通过边缘(49)与所述自由面(41)和/或安装面(40)连接，其中，所述边缘(49)布置为与上表面(42)和安装面(40)和/或自由面(41)相邻并且在它们之间，其中：
-所述边缘(49)形成为倒角边缘，或
-所述边缘(49)形成为倒圆边缘。
5.根据前述权利要求中任一项所述的接头(1)，其特征在于，
第一底座(7a)和第二底座(7b)包括第一杆(51)，其布置在所述上表面(42)处，使得所述第一杆(51)的侧面(52)沿第一底座(7a)和第二底座(7b)的第一侧面(43)延伸，以形成与上表面(42)相邻的侧壁(55)，其中，第一底座(7a)和第二底座(7b)的L形由第一杆(51)和上表面(42)形成。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的接头(1)，其特征在于，
第一底座(7a)和第二底座(7b)包括第一杆(51)，其布置在所述上表面(42)处，使得所述第一杆(51)的侧面沿第一底座(7a)和第二底座(7b)的第一侧面(43)延伸；以及第二杆(53)，其布置在所述上表面(42)处，使得所述第二杆(53)的侧面(52)沿第一底座(7a)和第二底座(7b)的第二侧面(44)延伸，以形成两个与上表面(42)相邻的侧壁(55)，其中，第一底座(7a)和第二底座(7b)的U形通过位于第一杆和第二杆之间的上表面(42)形成。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的接头(1)，其特征在于，
第一底座(7a)和第二底座(7b)包括第一杆(51)，其布置在所述上表面(42)处，使得所述第一杆(51)的侧面沿第一底座(7a)和第二底座(7b)的第一侧面(43)延伸；以及第二杆(53)，其布置在所述上表面(42)处，使得所述第二杆(53)的侧面(52)沿第一底座(7a)和第二底座(7b)的第二侧面(44)延伸，以形成两个与上表面(42)相邻的侧壁(55)，其中，每个底座(7)的一个杆(51、53)的长度小于另一个杆，以形成第一底座(7a)和第二底座(7b)的部分U形，其中，上表面(42)位于第一杆(51)和第二杆(53)之间；
优选地，安装在上表面(42)上的基座(9)的导体迹线(132)特别是通过导电材料(19)与至少一个杆(51、53)电连接，其是共面波导的一部分。
8.根据前述权利要求中任一项所述的接头(1)，其特征在于，
所述接头(1)包括至少两个底座基座(9)，它们安装在第一底座(7a)和第二底座(7b)的上表面(42)上，其中，每个底座的至少一个侧壁(55)、特别是两个侧壁(55)的高度(H1)对应于所述底座基座(9)的高度(H2)；
优选地，第一底座(7a)和第二底座(7b)的长度(L1)大于所述底座基座(9)的长度(L2)。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的接头(1)，其特征在于，
至少一个侧壁(55)的高度(H1)大于0.1mm、优选地大于0.2mm、优选地大于0.3mm和/或小于0.6mm、优选地小于0.5mm、优选地小于0.4mm，和/或
至少一个杆(51、53)的宽度(W1)大于0.05mm、优选地大于0.1mm、优选地大于0.15mm和/或小于0.3mm、优选地小于0.25mm、优选地小于0.2mm。
10.根据前述权利要求中任一项所述的接头(1)，其特征在于，
所述接头(1)包括至少两个销(6)，其中，每个销(6)布置在两个开口(8)之一中，所述两个开口布置在第一底座(7a)和第二底座(7b)上方，其中，所述销(6)的至少一个包括至少一个以下特征：
-所述销(6)的头部面与基体正面(58)齐平地布置，
-所述销(6)包括钉头。
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