CN115692218A - 一种光发射组件、光发射组件的封装方法和相关设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种光发射组件、光发射组件封装方法和相关设备，用于降低制造难度以及对生产设备的精度要求，以及提升产品的良品率。本申请实施例的光发射组件包括：半导体制冷器TEC、热沉和第一信号接口；TEC的温控面与热沉的贴合面贴合；热沉包括与贴合面相邻的芯片面；芯片面上的第一导体区域与温控面上的第二导体区域导通，第一导体区域包括用于连接发光芯片的目标区域；第二导体区域通过导线与第一信号接口导通，第一信号接口用于为发光芯片提供电信号。

Description

一种光发射组件、光发射组件的封装方法和相关设备

技术领域

本申请实施例涉及通通信领域，尤其涉及一种光发射组件、光发射组件的封装方法和相关设备。

背景技术

在同轴光发射组件中，为了保证发光芯片发出的光与组件的管座底面同轴，需要使发光芯片装贴在垂直于管座底面的平面上。由于有些应用场景对发光芯片所发出光的波长要求较严，需要对发光芯片温度进行精准控制，所以需要在组件中设置半导体制冷器(thermoelectric cooler，TEC)，以实现对发光芯片的控温。

发光芯片需要接收来自信号接口(例如pin脚)的电信号，才能发出光。通常来说，信号接口与芯片之间通过导线连接。但是由于TEC的存在，使得信号接口与芯片之间的距离拉长，用导线连接会导致芯片所能发出光的带宽减小。因此，通过第一基板上的导体表面，实现信号接口与芯片之间的连接，面连接对带宽的影响较小，通过导体表面减小了导线的长度，也就减小了导线对带宽的削弱。

为了将第一基板固定在管座底面上，需要将第一基板装贴在信号接口与芯片底座上的立柱之间，这种两面装贴的工艺，对于设备的精度要求高。具体表现为定位精度要求高、装贴过程中固定难度高。并且，由于独立基板与信号接口(圆柱状)之间的连接是平面与曲面的连接，连接位置没控制好就容易出现短路等现象，导致良品率低。

发明内容

本申请实施例提供的光发射组件、光发射组件封装方法和相关设备，在包含半导体制冷器TEC的结构中，通过导体区域连接构成的L形结构，代替第一基板来减小发光芯片与信号接口之间所用的导线长度，从而在保证发出光带宽的同时，避免了安装第一基板所需的两面贴装工艺，降低了制造难度以及对生产设备的精度要求，同时提升了产品的良品率。

本申请实施例第一方面提供了一种光发射组件，该组件包括：半导体制冷器TEC、热沉和第一信号接口；其中，TEC的温控面与热沉的贴合面贴合；除了贴合面，热沉还包括与贴合面相邻的芯片面；芯片面上的第一导体区域与温控面上的第二导体区域导通，其中，第一导体区域包括用于连接发光芯片的目标区域；第二导体区域通过导线与第一信号接口导通，第一信号接口用于为发光芯片提供电信号。

在本申请实施例中，通过热沉上的第一导体区域、温控面上的第二导体区域和导线，实现第一信号接口(pin脚)与芯片之间的连接。由于第一导体区域和第二导体区域都是面连接，对带宽的影响较小。通过第一导体区域和第二导体区域的连接，以及第二导体区域与第一信号接口(pin脚)的连接，减小了导线的长度，也就减小了对带宽的削弱。相较于通过第一基板减小导线长度的方法，本申请实施例只需要将第一导体区域和第二导体区域导通起来即可，不需要第一基板结构的两面贴合工艺，连接工艺更简单。由于连接工艺简单，良品率也更高。

在一种可选的实施方式中，第一导体区域和第二导体区域可以通过导体连接料连接，构成L形结构。

在本申请实施例中，TEC的温控面与热沉的贴合面贴合，即温控面与贴合面在同一平面上。第二导体区域在TEC的温控面上，第一导体区域在热沉上与贴合面相邻的芯片面上。也就是说，第二导体区域与第一导体区域在相邻的面上，两个导体区域不在同一平面上。通过导体连接料连接第一导体区域和第二导体区域，使得不在同一面上的两个导体表面相互导通，形成L形结构。通过该L形结构代替第一基板的结构，实现面连接(L形结构)对线连接(导线)的替代，减小了导线长度，也就减小了导线对光发射组件带宽的削弱。

在一种可选的实施方式中，热沉的芯片面与贴合面相互垂直，因此第一导体区域与第二导体区域也相互垂直。

在本申请实施例的同轴光发射组件中，需要保证发光芯片所发出的光与管座同轴，由于TEC的温控面与管座底面平行，热沉的贴合面用于与TEC的温控面贴合，因此热沉的贴合面与管座底面平行。使得热沉的芯片面与贴合面相互垂直，则芯片面上用于连接发光芯片的第一导体区域也与贴合面垂直，也就是第一导体区域与管座底面垂直，发光芯片连接在垂直于管座底面的第一导体区域上，所发出的光自然与管座底面同轴。若芯片面与贴合面不垂直，则需要通过棱镜来改变发光芯片所发出光的方向，以确保光与管座底面同轴。这种垂直的结构，不需要棱镜来调整光路方向，结构简单；并且，不会因光方向的改变增长光路长度，也就不会造成额外的信号损失。

在一种可选的实施方式中，光发射组件包括管座和同轴管帽。TEC固定在管座底面上，同轴管帽用于保护光发射组件中的各部件，和/或，用于对发光芯片所发出的光进行会聚。

在一种可选的实施方式中，芯片面上敷设有与第一导体区域不相连的第三导体区域；温控面上敷设有与第二导体区域不相连的第四导体区域；第三导体区域与第四导体区域通过导体连接料导通，构成L形结构；第四导体区域通过导线与第二信号接口导通。

在本申请实施例中，第一导体区域、第二导体区域和第一信号接口形成电路的一极，第三导体区域、第四导体区域和第二信号接口形成电路的另一极，发光芯片分别与第一导体区域和第三导体区域连接，实现与上述两极的连接，从而构成电信号传输的通路，使得电信号可以流经发光芯片。

在一种可选的实施方式中，第一导体区域和第三导体区域所导通的第一信号接口，为正极信号接口；第二导体区域和第四导体区域所导通的第二信号接口，为负极信号接口；或者，第一导体区域和第三导体区域所导通的第一信号接口，为负极信号接口；第二导体区域和第四导体区域所导通的第二信号接口，为正极信号接口。

在本申请实施例中，不限定第一信号接口和第二信号接口的正负极，可以根据实际需求设置，增大了光发射组件结构的灵活性与扩展性。

在一种可选的实施方式中，温控面还包括贴合区和接地导体区域，贴合面与贴合区通过连接料连接。

在本申请实施例中，通过TEC温控面上的贴合区，与热沉贴合面的贴合，实现热沉与TEC的固定。由于TEC固定在管座底面上，也就实现了热沉与管座之间的固定。

在一种可选的实施方式中，贴合区不导通第二导体区域、第四导体区域和接地导体区域中的任意两个。

在本申请实施例中，若第二导体区域、第四导体区域和接地导体区域中的任意两个导通，则发光芯片就被短路了，无法接收到电信号。因此使得贴合区不导通上述三个区域中的任意两个。

在一种可选的实施方式中，目标区域上的发光芯片，与第三导体区域通过导线导通。

在本申请实施例中，第一导体区域、第二导体区域和第一信号接口形成电路的一极，第三导体区域、第四导体区域和第二信号接口形成电路的另一极，通过发光芯片与第三导体区域之间的导线，实现两极之间的连接，构成完整的电信号通路。

本申请实施例第二方面提供了一种组合光模块，该组合光模块包括第一方面所述的光发射组件。

本申请实施例第三方面提供了一种光线路终端，其特征在于，所述光线路终端包括第二方面所述的组合光模块。

本申请实施例第四方面提供了一种无源光网络系统，其特征在于，该系统包括：

光线路终端，该光线路终端为第三方面所述的光线路终端；

光分布网络，该光分布网络与光线路终端连接；

多个光网络单元，多个光网络单元与光分布网络连接。

本申请实施例第五方面提供了一种光发射组件封装的方法，该方法包括：在半导体制冷器TEC的温控面上，敷设互不相连的第二导体区域和第四导体区域；其中，第二导体区域用于导通第一信号接口与热沉上的第一导体区域，第四导体区域用于导通第二信号接口与热沉上的第三导体区域。

在本申请实施例中，通过在TEC的温控面上敷设互不相连的第二导体区域和第四导体区域，使得TEC的温控面具备传输电信号的能力。通过TEC温控面上的第二导体区域与热沉芯片面上的第一导体区域的导通，以及第二导体区域与第一信号接口的导通，将第一基板对于发光芯片与信号接口之间的导通，转接在TEC温控面的第二导体区域上，使得TEC具备传输电信号的功能，同时简化了整个光发射组件结构的复杂度。并且，通过两个导体区域之间的连接，代替第一基板的双面装贴的加工工艺，减小了加工的难度，提升了良品率。

TEC温控面上的第四导体区域与第二导体区域类似，通过第四导体区域与热沉芯片面上的第三导体区域的导通，以及第四导体区域与第二信号接口的导通，将第一基板对于发光芯片与信号接口之间的导通，转接在TEC温控面的第四导体区域上。

在本申请实施例中，TEC上敷设了互不导通的第二导体区域和第四导体区域，两个导体区域可以分别用于实现对于发光芯片电信号的输入和输出，实现了在TEC温控面上设置两个电路分段的效果，扩展了TEC的使用方式。

在一种可选的实施方式中，在半导体制冷器TEC的温控面上敷设互不相连的第二导体区域和第四导体区域的动作，具体可以包括：在温控面上，敷设互不相连的第二导体区域、第四导体区域和接地导体区域。

在本申请实施例中，除了在TEC温控面上敷设用于向发光芯片传输电信号的第二导体区域和第四导体区域，还可以在TEC上敷设与第二导体区域和第四导体区域均不相连的接地导体区域，通过接地导体区域，实现TEC上器件的接地，例如实现热敏电阻的接地等，进一步扩展了TEC的功能。

在一种可选的实施方式中，在温控面上敷设互不相连的第二导体区域和第四导体区域的动作，具体可以包括：通过掩膜版，在温控面上，敷设互不相连的第二导体区域和第四导体区域。

在一种可选的实施方式中，第二导体区域和第四导体区域的材料为金的复合材料，其中，金的复合材料可以包括铜镍金复合材料或铜镍钯金复合材料等。

在一种可选的实施方式中，该方法还包括：在热沉的芯片面上，敷设互不相连的第一导体区域和第三导体区域，第一导体区域包括用于连接发光芯片的目标区域；通过连接料，将热沉上与芯片面相邻的贴合面，与温控面贴合；通过第一导体连接料，导通第一导体区域和第二导体区域；通过第二导体连接料，导通第三导体区域和第四导体区域；其中，第一导体区域和第二导体区域中的任一个，不与第三导体区域和第四导体区域中的任一个相导通。

在一种可选的实施方式中，该方法还包括：通过第一导线，导通第二导体区域和第一信号接口；通过第二导线，导通第四导体区域和第二信号接口。

附图说明

图1a为一种光发射组件的一个结构示意图；

图1b为一种光发射组件的另一结构示意图；

图2a为本申请实施例提供的光发射组件中各部件的结构示意图；

图2b为本申请实施例提供的光发射组件的一个结构示意图；

图3为本申请实施例提供的光发射组件的另一结构示意图；

图4为本申请实施例提供的光发射组件的另一结构示意图；

图5为本申请实施例提供的光发射组件的电信号流向示意图；

图6为本申请实施例提供的光发射组件的封装结构示意图；

图7a本申请实施例提供的光发射组件的热沉的一个结构示意图；

图7b申请实施例提供的光发射组件的热沉的另一结构示意图；

图8本申请实施例提供的光发射组件的TEC的一个结构示意图；

图9申请实施例提供的光发射组件的应用场景示意图；

图10为本申请实施例提供的光发射组件封装方法的一个流程示意图；

图11为掩膜版方法的示意图。

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进行描述。本发明的实施方式部分使用的术语仅用于对本发明的具体实施例进行解释，而非旨在限定本发明。本领域普通技术人员可知，随着技术的发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本申请的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，其目的在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。

接下来描述已有的带TEC的光发射组件的缺陷。

一、带TEC的同轴光发射组件的结构。

在同轴光发射组件中，发光芯片的出光方向要与管座底面同轴。请参阅图1a，图1a为带TEC的同轴光发射组件的结构示意图。如图1a所示，芯片基板上的发光芯片，其出光方向与管座底面同轴。

由于在一些应用场景下，需要精准控制发光芯片所发出光的波长，因此需要通过半导体制冷器TEC来控制发光芯片的温度，从而实现对发出光的波长的控制。如图1a所示，在管座底面上固定TEC，TEC上固定热沉。热沉与芯片基板连接，芯片基板用于连接发光芯片。通过热沉在芯片基板与TEC之间导热，实现TEC对发光芯片的温度控制。

在光发射器件中，通过pin脚输入电信号，通过导线导通pin脚与芯片基板上的导体区域，该导体区域与芯片导通。通过导线和芯片基板上的导体区域，将pin脚上的电信号传输给发光芯片，使得发光芯片发出对应的光信号。

由于TEC的存在，使得发光芯片与管座底面之间的距离拉长。由于pin脚安装在管座底面上，且pin脚的长度有一定限制，因此发光芯片与管座底面之间距离的拉长，将会导致芯片基板与pin脚之间的距离拉长，用于连接pin脚与芯片基板的导线长度增长。

由于导线会减小发光芯片所能发出光信号的带宽，导线长度增长，将会大幅度削弱光发射组件的带宽。

为了尽量减小对光发射组件带宽的削弱，可以通过第一基板的结构来减小导线长度。请参阅图1b，图1b为带第一基板的光发射组件的结构示意图。如图1b所示，在管座底面上设置与芯片基板平行的第一基板，通过第一基板上的导体区域代替一部分导线，传输来自pin脚的电信号，从而减小导线的总体长度。

由于第一基板上导体区域对于电信号来说为面连接，面连接对带宽的削弱效果远小于导线对带宽的削弱效果，因此通过第一基板上的导体区域代替一部分导线，总体上能削弱导线对光发射组件带宽的削弱。

但是，由于第一基板为板状结构，第一基板所在的平面，与管座底面之间是不平行的，因此只能通过双面装贴的工艺，将第一基板固定在管座上。如图1b所示，在管座上靠近pin脚的位置设置立柱，将第一基板直立放置在pin脚与立柱之间，再通过连接料，使第一基板一面与立柱贴合，另一面与pin脚贴合，从而实现对第一基板的固定。

第一基板的前后两面可以通过焊接实现稳定的连接；例如，如图1b所示，第一基板背面与立柱连接，可以在与第一基板直接接触的焊料与管座贴合后进行焊接；第一基板前面与pin脚连接，可以在第一基板插装的同时塞入焊料片进行焊接。第一基板的插装需要设备具有高精度定位的能力，垂直插装并平移压平第一基板到立柱的能力，以及焊料片精准插入的能力。因此，带第一基板的结构，对加工设备的精度、控制等要求极高。

其中，第一基板压平和焊料片插入实现较难，良品率较低。若第一基板未压平翘起，会导致焊接不良虚焊脱落等。若焊料片插入对位偏移，则会造成第一基板与管座短路。

基于上述结构的缺陷，本申请实施例提供了一种光发射组件、光发射组件封装方法和相关设备，用于在包含TEC的结构中，通过导体区域连接所构成的L形结构来代替第一基板，从而避免了安装第一基板所需的双面装贴工艺，降低了制造难度以及对生产设备的精度要求，同时提升了产品的良品率。

二、本申请实施例提供的光发射组件的结构。

上面描述了已有的光发射组件结构的各种缺陷，接下来将描述本申请实施例的光发射组件结构。

为了清楚说明本申请实施例的光发射组件的结构，通过图2a说明该组件所包括的部件的结构，再通过图2b说明该光发射组件整体的结构。光发射组件2000具体可以包括半导体制冷器TEC 2100、热沉2200和第一信号接口2300。

请参阅图2a，热沉2200包括芯片面，以及与芯片面相邻的贴合面。其中，芯片面上敷设有第一导体区域2210，第一导体区域2210包括用于连接发光芯片的目标区域2211；贴合面用于与TEC 2100的温控面贴合。

在本申请实施例中，热沉2200用于实现发光芯片与TEC 2100之间的传热。热沉2200的材料可以为钨铜(CuW)，除了钨铜，热沉的材料还可以是其他的传热介质，例如氮化铝(AlN)等，此处不做限定。

由于同轴光发射组件中，发光芯片所发出的光需要与管座底面同轴，因此需要保持发光芯片所在的芯片面与管座底面垂直。可选的，热沉2200上相邻的芯片面与贴合面之间的夹角，可以为90°(如图2a或2b中即为90°时的结构)。在该夹角为90°时，发光芯片所发出的光，会与管座底面同轴。若芯片面与贴合面之间的夹角不为90°，则可以通过设置棱镜来改变发光芯片所发出光的传输路径，使得发光芯片所发出的光与管座底面同轴。

请参阅图2a，TEC 2100的温控面上敷设有第二导体区域2110。温控面用于与热沉2200的贴合面贴合。从而实现对发光芯片的温度控制。其中，第二导体区域2110用于与热沉2200的第一导体区域2210导通。

请参阅图2b，在本申请实施例提供的光发射组件2000中，TEC 2100的温控面与热沉2200的贴合面贴合。且热沉2200上的第一导体区域2210与TEC 2100上的第二导体区域2110导通，第二导体区域通过导线与第一信号接口2300导通；从而通过导线、第二导体区域2110和第一导体区域2210，实现电信号从第一信号接口2300到发光芯片的传输。或者实现电信号从发光芯片到第一信号接口2300的传输。

发光芯片与第一信号接口2300之间的电信号传输是单向的，为了形成完整的电路以供电信号在光发射组件2000中传输，还需要另一个方向的电路。例如，若电信号从第一信号接口2300流向发光芯片，则需要有完整的电路供电信号从发光芯片流出光发射组件2000。

因此，可选的，本申请实施例还可以通过在热沉2200上设置与第一导体区域2210不导通的第三导体区域2220，在TEC 2100上设置与第二导体区域2110不导通的第四导体区域2120，为电信号提供完整的电路。

第一导体区域2210用于与发光芯片连接，发光芯片还通过导线与第三导体区域2220连接。

如图3所示，发光芯片通过导线与第三导体区域2220导通，第三导体区域2220与第四导体区域2120导通，第四导体区域2120通过导线与管座底面上的第二信号接口2400导通，从而形成电信号的另一半通路，与前述第一信号接口2300与发光芯片之间的通路形成完整的电信号通路。

值得注意的是，有些结构由于与本申请实施例的发明点无关，所以并没有详细描述或没有体现，这并不代表本申请实施例所示的光发射组件2000的结构无法包括这些结构。例如如图4所示，光发射组件2000中还可以包括监控激光二极管(monitor photo-diode，MPD)和热敏电阻thermistor。

在光发射组件2000中，除了将电信号导通给发光芯片，还需要接地实现其他器件的电路导通。例如，如图4所示，光发射组件2000中还可以设置监控激光二极管(monitorphoto-diode，MPD)或热敏电阻thermistor等，这些装置都需要接地。因此在TEC 2100的温控面上，设置与第二导体区域2110和第四导体区域2120均不导通的接地导体区域2130。接地导体区域2130用于实现光发射组件2000上部件的接地。

MPD和热敏电阻设置在接地导体区域2130上，通过导线与管座上的信号接口导通，实现对MPD和热敏电阻的供电，以及实现MPD或热敏电阻的信号传输，通过接地导体区域2130是MPD和热敏电阻接地，实现电路的完整性。

可选的，MPD和热敏电阻是对光发射组件2000上所能包括的与电信号传输无关的部件的示例，除了MPD和热敏电阻，本申请实施例中还可包括更多或更少的部件，此处不做限定。

可选的，本申请实施例中所述的电信号，可以为射频(radio frequency，RF)电信号。通过发光芯片的电光转换，则成为向外传输的RF光信号。

由于电信号的传输会有正负极的区别，因此，在本申请实施例中，第一信号接口2300可以为正极信号接口，第二信号接口2400可以为负极信号接口。可选的，也可以第一信号接口2300是负极信号接口，第二信号接口2400是正极信号接口，此处不做限定。

在本申请实施例中，第一信号接口2300和第二信号接口2400可以为pin脚。

如图5所示，当第二信号接口2400为正极信号接口，第一信号接口2300为负极信号接口，电信号的流向如图5所示；若第一信号接口2300和第二信号接口2400的正负极调换，则电信号流向与图5所示的流向相反，此处不再赘述。

可选的，图2a至图5所示的结构，描述了光发射组件2000的内部结构，在上述结构的基础上，还可以如图6所示，在管座上设置同轴管帽，将图2a至图5所示的结构保护起来。

如图7a所示，在本申请实施例中，热沉2200由于用于承载发光芯片，所以也称为芯片基板。第一导体区域2210和第三导体区域2220由于用于传输RF信号，所以也称为RF信号区，可选的，第一导体区域2210和第三导体区域2220的材料可以包括金，因此第一导体区域2210和第三导体区域2220也可称为热沉2200(芯片基板)上的基板镀金图案。

如图7b所示，现有技术中的热沉与芯片基板是两个部件，需要通过连接料连接，且连接的过程中需要精准定位。在本申请实施例提供的光发射组件2000的结构中，将热沉与芯片基板一体化，不需要单独设置芯片基板，直接在热沉上设置导体区域，实现芯片基板的功能。由于不需要再连接芯片基板与热沉，简化了加工流程，且不需要精准定位芯片基板与热沉之间的相对位置关系，降低了加工难度。

在本申请实施例中，TEC 2100由于用于实现热沉2200的固定，以及用于通过与热沉2200上的导体区域的导通，实现电信号的传输。因此需要对TEC 2100的温控面进行分区。

如图8所示，TEC 2100的温控面上敷设有互不导通的两个RF信号区，即为前述与第二导体区域2110和第四导体区域2120。

TEC 2100的温控面还包括贴合区和接地导体区域2030，贴合区用于通过连接料与热沉2200的贴合面连接，实现热沉2200的固定。由于接地导体区域2130可以通过焊接的形式与部件连接，因此接地导体区域2130也可以称为电线接地端(ground，GND)焊盘,此处不做限定。

接地导体区域2030、第二导体区域2110和第四导体区域2120三者互不导通。

上面说明了本申请实施例提供的光发射组件的结构，接下来描述本申请实施例提供的光发射组件的应用场景。

三、本申请实施例提供的光发射组件的应用场景。

1、在无源光线网络中的应用。

如图9所示，无源光纤网络(passive optical network，PON)包括光线路终端(optical line terminal，OLT)和光网络单元(optical network unit，ONU)。

OLT和/或ONU都是由同轴光发射组件组装成光器件，再与印制电路板(printedcircuit board，PCB)组装成光模块集成在单板上应用于光网传输。

示例地，OLT可以上行接收或ONU下行发收应用波长1270nm或1310nm,OLT下行发射或ONU上行接收应用波长1577nm或1490nm。

其中，OLT应用波长1577nm的应用场景中，需要用到包括TEC对发光芯片控温的结构。

2、在路由器电信领域中的应用。

如图9所示，在路由器电信领域，同轴光器件用于50GE的网络场景，50GE的场景里又分为10Km传输和40Km传输；

其中，50GE 40Km传输的场景中，需要用到TEC实现对发光芯片的温度控制。

示例地，50GE 40Km场景可以分为双纤方案与单纤方案，双纤方案模块中放置光发射组件(transmitter optical aubassembly，TOSA)、光接收组件(receiver opticalsubassembly，ROSA)两个器件，单纤方案模块中仅有双向收发光组件(bidi opticalaubassembly，BOSA)一个器件。器件发端使用25G电吸收调制激光器(electro-absorptionmodulated laser，EML)光发射(transmitting optical，TO)发送光信号，收端由25G雪崩光电二极管(avalanche photon diode，APD)线性TO接收光信号。双纤TOSA/ROSA采用1311nm波长；单纤BOSA方案采用1295.56nm和1309.14nm两个波长对传，由于两个波长间隔小，光路中采用13度+32度Filter分光和0度Filter滤波。

3、在无线领域中的应用。

如图9所示，在无线领域，同轴光器件用于10G和25G的网络场景，25G的场景里又分为25G灰光场景和25G彩光场景。

其中，25G彩光场景中，需要用到TEC实现对发光芯片的温度控制。

25G彩光场景只有双纤方案，模块中放置TOSA、ROSA两个器件。TOSA器件有1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm、1371nm六个波长的器件，ROSA器件采用同一个，可接收六个波长。应用中，前三波放置于塔上，后三波放置于机房，两端通过合分波器对传。

上面描述了本申请实施例提供的光发射组件的结构和应用场景，接下来描述本申请实施例提供的光发射组件封装方法。

四、本申请实施例提供的光发射组件封装方法。

请参阅图10，本申请实施例提供的光发射组件封装方法包括：

1001、在半导体制冷器TEC的温控面上，敷设互不相连的第二导体区域和第四导体区域。

由前述图2a至图9可知，TEC 2100上的第二导体区域2110和第四导体区域2120用于实现电信号到发光芯片的导通，若第二导体区域2110和第四导体区域2120相连，则发光芯片就被短路了，无法接收到电信号。因此需要使第二导体区域2110与第四导体区域2120互不相连。具体的，在TEC 2100的温控面上敷设第二导体区域2110和第四导体区域2120的过程中，就使两者互不相连。

可选的，可以通过图11所示的掩膜版的方式，在TEC 2100的温控面上敷设第二导体区域2110和第四导体区域2120，以确保第二导体区域2110和第四导体区域2120的互不相连。

可选的，如图9的实施例所示，在TEC 2100的温控面上还可以敷设接地导体区域2130。若第二导体区域2110、第四导体区域2120和接地导体区域2130中的任两个导通，均会使得发光芯片被短路，因此在步骤1001中，需要确保第二导体区域2110、第四导体区域2120和接地导体区域2130中的任两个，均互不导通。

可选的，如图9所示，在TEC 2100的温控面上还可以敷设贴合区。不限定贴合区的材质，贴合区可以是导体材质也可以是非导体材质。若贴合区是导体材质，则为了防止发光芯片被短路，同样要使贴合区与第二导体区域2110、第四导体区域2120和接地导体区域2130中的任一个互不导通。

可选的，第二导体区域2110和第四导体区域2120的材料可以为铜镍金复合材料，除了铜镍金复合材料，第二导体区域2110和第四导体区域2120还可以是其他导体材料，例如金的复合材料，具体可以包括钛合金复合材料、钛钨镍金复合材料、铜镍钯金复合材料等，此处不做限定。

1002、在热沉的芯片面上，敷设互不相连的第一导体区域和第三导体区域。

与TEC 2100上的第二导体区域2110和第四导体区域2120类似，若热沉2200芯片面上的第一导体区域2210和第三导体区域2220导通，也会使得发光芯片被短路，因此需要确保第一导体区域2210和第三导体区域2220互不相连。

可选的，可以通过掩膜版技术敷设互不相连的第一导体区域2210和第三导体区域2220。

1003、通过连接料，将热沉上的贴合面，与TEC温控面上的贴合区贴合。

为了将热沉2200固定在TEC 2100上，通过连接料，将热沉2200上的贴合面，与TEC2100上的贴合区贴合。

1004、通过导体连接料，导通热沉上的第一导体区域和TEC温控面上的第二导体区域。

通过导体连接料，导通热沉2200上的第一导体区域2210和TEC 2100温控面上的第二导体区域2110，使得第一导体区域2210和第二导体区域2110作为电路的一极，实现电信号向发光芯片的传输。

1005、通过导体连接料，导通热沉上的第三导体区域和TEC温控面上的第四导体区域。

通过导体连接料，导通热沉2200上的第三导体区域2220和TEC 2100温控面上的第四导体区域2120，使得第三导体区域2220和第四导体区域2120作为电路的另一极，实现电信号向发光芯片的传输。

由步骤1001的说明，可知，为了防止将发光芯片短路，需要保证电路的两极互不导通，即，将第一导体区域2210和第二导体区域2110作为一极，将第三导体区域2220和第四导体区域2120作为另一极，要保证两极之间互不导通。因此，在步骤1004和步骤1005中，在连接同一极的导体区域的过程中，需要确保不与另一极的导体区域导通。在步骤1003中，若贴合面的连接料也为导体连接料，也要保证该连接不使两极的导体区域导通。

值得注意的是，在本申请实施例中，不限定步骤1003至步骤1005的时序，步骤1003至步骤1005可以同时实施，也可以不按图中所示的顺序实施，例如先实施步骤1004和步骤1005，在实施步骤1003等，此处不做限定。

1006、通过导线连接第二导体区域和第一信号接口；通过导线连接第四导体区域和第二信号接口。

由步骤1005的说明可知，第一导体区域2210和第二导体区域2110作为一极，第三导体区域2220和第四导体区域2120作为另一极，需要将这两极连接到实际的电路当中，才能实现电信号向发光芯片的传输。

可以通过导线连接第二导体区域2110和第一信号接口2300；通过导线连接第四导体区域2120和第二信号接口2400；从而将上述两极连接到实际的电路当中。

可选的，第一信号接口2300可以为正极信号接口，第二信号接口2400可以为负极信号接口；反之也可，此处不做限定。

在本申请实施例中，TEC上敷设了互不导通的第二导体区域和第四导体区域，两个导体区域可以分别用于实现对于发光芯片电信号的输入和输出，实现了在TEC温控面上设置两个电路分段的效果，扩展了TEC的使用方式。

本申请实施例中，通过第一导体区域、第二导体区域和第一信号接口之间的连接；以及第三导体区域、第四导体区域与第二信号接口之间的连接，实现了电信号向发光芯片的传输，不需要设置第一基板，简化了整个光发射组件结构的复杂度。并且，通过两个导体区域之间的连接，代替第一基板的双面装贴的加工工艺，减小了加工的难度，提升了良品率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (17)

1.一种光发射组件，其特征在于，所述光发射组件包括：

半导体制冷器TEC、热沉和第一信号接口；

所述TEC的温控面与所述热沉的贴合面贴合；

所述热沉包括与所述贴合面相邻的芯片面；所述芯片面上的第一导体区域与所述温控面上的第二导体区域导通，所述第一导体区域包括用于连接发光芯片的目标区域；

所述第二导体区域通过导线与所述第一信号接口导通，所述第一信号接口用于为所述发光芯片提供电信号。

2.根据权利要求1所述的光发射组件，其特征在于，所述第一导体区域与所述第二导体区域通过导体连接料导通，构成L形结构。

3.根据权利要求1或2所述的光发射组件，其特征在于，所述光发射组件包括管座和同轴管帽。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光发射组件，其特征在于，所述芯片面上敷设有与所述第一导体区域不相连的第三导体区域；

所述温控面上敷设有与所述第二导体区域不相连的第四导体区域；

所述第三导体区域与所述第四导体区域通过导体连接料导通，构成L形结构；

所述第四导体区域通过导线与第二信号接口导通。

5.根据权利要求4所述的光发射组件，其特征在于，所述第一导体区域和所述第三导体区域所导通的所述第一信号接口，为正极信号接口；所述第二导体区域和所述第四导体区域所导通的所述第二信号接口，为负极信号接口；或者，

所述第一导体区域和所述第三导体区域所导通的所述第一信号接口，为负极信号接口；所述第二导体区域和所述第四导体区域所导通的所述第二信号接口，为正极信号接口。

6.根据权利要求4或5所述的光发射组件，其特征在于，所述温控面还包括贴合区和接地导体区域，所述贴合面与所述贴合区通过连接料连接。

7.根据权利要求6所述的光发射组件，其特征在于，所述贴合区不导通所述第二导体区域、所述第四导体区域和所述接地导体区域中的任意两个。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的光发射组件，其特征在于，所述目标区域上的所述发光芯片，与所述第三导体区域通过导线导通。

9.一种组合光模块，其特征在于，所述组合光模块包括权利要求1至8中任一项所述的光发射组件。

10.一种光线路终端，其特征在于，所述光线路终端包括权利要求9所述的组合光模块。

11.一种无源光网络系统，其特征在于，所述系统包括：

光线路终端，所述光线路终端为权利要求10中所述的光线路终端；

光分布网络，所述光分布网络与所述光线路终端连接；

多个光网络单元，多个所述光网络单元与所述光分布网络连接。

12.一种光发射组件封装的方法，其特征在于，所述方法包括：

在半导体制冷器TEC的温控面上，敷设互不相连的第二导体区域和第四导体区域；其中，所述第二导体区域用于导通第一信号接口与热沉上的第一导体区域，所述第四导体区域用于导通第二信号接口与热沉上的第三导体区域。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述在半导体制冷器TEC的温控面上，敷设互不相连的第二导体区域和第四导体区域，包括：

在所述温控面上，敷设互不相连的第二导体区域、第四导体区域和接地导体区域。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述在所述温控面上，敷设互不相连的第二导体区域和第四导体区域，包括：

通过掩膜版，在所述温控面上，敷设互不相连的第二导体区域和第四导体区域。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二导体区域和所述第四导体区域的材料为金的复合材料，所述金的复合材料包括铜镍金复合材料或铜镍钯金复合材料。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在热沉的芯片面上，敷设互不相连的第一导体区域和第三导体区域，所述第一导体区域包括用于连接发光芯片的目标区域；

通过连接料，将所述热沉上与所述芯片面相邻的贴合面，与所述温控面贴合；

通过第一导体连接料，导通所述第一导体区域和所述第二导体区域；

通过第二导体连接料，导通所述第三导体区域和所述第四导体区域；其中，所述第一导体区域和所述第二导体区域中的任一个，不与所述第三导体区域和所述第四导体区域中的任一个相导通。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过第一导线，导通所述第二导体区域和第一信号接口；

通过第二导线，导通所述第四导体区域和第二信号接口。

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