CN117424067A - 一种光器件、封装基座及其电镀结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及封装技术领域，公开了一种光器件、封装基座及其电镀结构，电镀结构包括：主体件，设置为导体并包括基板和设置在基板上的框体，框体的一侧设置有开口；输入输出端子，包括绝缘体和设置在绝缘体上的导电布线、电镀布线图案，绝缘体安装于开口处；电镀布线图案，主体件和导电布线通过电镀布线图案电连接，电镀布线图案至少有一部分显露在绝缘体的表面并与导电布线不重合；主体件和输入输出端子围成用于安装半导体元件的腔体。本发明通过设置电镀布线图案将主体件和输入输出端子电连接，电镀挂具仅需要连接主体件或输入输出端子的导电布线上，便可达到封装基座的电镀作业要求，从而降低封装基座的电镀作业难度，提高生产效率。

Description

一种光器件、封装基座及其电镀结构

技术领域

本发明涉及封装技术领域，特别是涉及一种光器件、封装基座及其电镀结构。

背景技术

应用在半导体激光器领域的封装基座，包括主体件和输入输出端子，主体件和输入输出端子的导电布线被输入输出端子的陶瓷材料分隔，使得主体件和导电布线彼此不是电连接的。在电镀时，电镀挂具需要分别连接主体件和导电布线等各个需要电镀的部件，导致电镀挂具的设计复杂，电镀作业繁琐，生产效率低，经济成本高。

发明内容

本发明的目的是：提供一种光器件、封装基座及其电镀结构，能够降低封装基座的电镀作业难度，提高生产效率，降低经济成本。

为了实现上述目的，本发明提供了一种封装基座的电镀结构，包括：

主体件，设置为导体并包括基板和设置在基板上的框体，所述框体的一侧设置有开口；

输入输出端子，包括绝缘体和设置在所述绝缘体上的导电布线、电镀布线图案，所述绝缘体安装于所述开口处；

所述主体件和所述导电布线通过所述电镀布线图案电连接，所述电镀布线图案至少有一部分显露在所述绝缘体的表面并与所述导电布线不重合；

所述主体件和所述输入输出端子围成用于安装半导体元件的腔体。

在本申请的一些实施例中：

所述电镀布线图案包括电镀引线，所述电镀引线设置为导体，所述电镀引线的两端分别连接所述导电布线和所述主体件，所述电镀引线至少有一部分显露在所述绝缘体的表面并与所述导电布线不重合。

在本申请的一些实施例中：

所述电镀布线图案包括电镀引线和导电层，所述导电层设置在所述绝缘体的表面上，所述导电层与所述导电布线电连接，所述电镀引线设置为导体，所述电镀引线的两端分别连接所述导电层和所述主体件。

在本申请的一些实施例中：

所述电镀布线图案还包括导电层，所述导电层设置在所述绝缘体的表面上并连接导电布线，所述导电布线连接所述电镀引线，所述电镀引线还连接所述主体件。

在本申请的一些实施例中：

所述导电布线设置为多个，多个所述导电布线通过所述导电层电连接。

在本申请的一些实施例中：

位于所述绝缘体表面的所述导电布线形成焊盘，所述电镀引线的宽度与所述焊盘的宽度的比值范围是：1/3～1。

本发明还提供一种封装基座，包括：

主体件，设置为导体并包括基板和设置在基板上的框体，所述框体的一侧设置有开口；

输入输出端子，包括绝缘体和设置在所述绝缘体上的导电布线，所述绝缘体安装于所述开口处；

由上述的电镀结构的电镀布线图案去除一部分形成的留存部，所述主体件与所述导电布线之间不具有电连接；

所述主体件和所述输入输出端子围成用于安装半导体元件的腔体。

在本申请的一些实施例中：

所述绝缘体至少有一段以上的留存部，所述留存部至少有一部分显露在所述绝缘体的表面上。

在本申请的一些实施例中：

所述留存部位于所述绝缘体的内部，连接所述主体件，与所述导电布线断开连接。

本发明还提供一种光器件，包括：

如上任一段所述的封装基座；

光半导体元件，设置在所述腔体内。

本发明提供一种光器件、封装基座及其电镀结构，与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明的封装基座的电镀结构，通过设置电镀布线图案将主体件和输入输出端子电连接，在电镀作业时，电镀挂具仅需要连接主体件或输入输出端子的导电布线上，便可达到封装基座的电镀作业要求，从而降低封装基座的电镀作业难度，提高生产效率，降低经济成本。

本发明的封装基座，电镀作业完成后，将上述电镀结构的电镀布线图案显露在绝缘体表面的部分切断，以使导电布线与主体件之间的电连接断开，从而在降低封装基座的电镀作业难度、提高生产效率、降低经济成本的同时，确保产品的正常使用。

本发明提供一种光器件，包括上述的封装基座，由于封装基座降低了电镀作业难度，光器件整体上也在提高生产效率、降低经济成本的同时，确保产品的正常使用。

附图说明

图1是本发明实施例电镀结构的立体图。

图2是本发明实施例封装基座的立体图。

图3是本发明实施例的主体件的立体图。

图4是本发明另一实施例的主体件的立体图。

图5是本发明实施例的框体的立体图。

图6是本发明实施例电镀结构的输入输出端子的立体图。

图7是图6的输入输出端子的另一角度立体图。

图8是图6的输入输出端子的正视图(正视输出端面)。

图9是图8中A-A截面的截面图。

图10是本发明另一实施例电镀结构的输入输出端子的正视图(正视输出端面)。

图11是图10中A1-A1截面的截面图。

图12是图10中A2-A2截面的截面图。

图13是图10中B-B截面的截面图。

图14是本发明另一实施例电镀结构的输入输出端子的立体图。

图15是图14对应的封装基座的输入输出端子的立体图。

图16是本发明另一实施例电镀结构的输入输出端子的立体图。

图17是图16对应的封装基座的输入输出端子的立体图。

图18是本发明电镀结构中主体件、电镀引线、导电层以及导电布线的连接示意图(绝缘体不显示)。

图19是图18电镀结构对应的封装基座的示意图(绝缘体不显示)。

电镀结构中：1、主体件；2、输入输出端子；3、电镀布线图案；4、光窗支架；11、基板；12、框体；13、腔体；14、密封圈；121、主体部；122、夹持部；123、贯穿孔；21、绝缘体；22、导电布线；23、输入端面；24、输出端面；25、焊盘；31、电镀引线；32、导电层。

封装基座中：2′、输入输出端子；5、留存部；21′、绝缘体；22′、导电布线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例优选实施例的一种封装基座的电镀结构，请参照图1、及图18，包括主体件1、输入输出端子2和电镀布线图案3。

请参照图3，主体件1设置为导体，并包括基板11和设置在基板11上的框体12，框体12的一侧设置有开口。

请参照图6，输入输出端子2，包括绝缘体21和设置在绝缘体21上的导电布线22。请参照图1，绝缘体21安装于上述框体12的开口处。

请参照图18，主体件1和导电布线22通过电镀布线图案3电连接，电镀布线图案3至少有一部分显露在绝缘体21的表面并与导电布线22不重合。

主体件1和输入输出端子2围成用于安装半导体激光器的腔体13。

本实施例的封装基座的电镀结构，通过设置电镀布线图案3将主体件1和输入输出端子2电连接，在电镀作业时，电镀挂具仅需要连接主体件1或输入输出端子2的导电布线22上，便可达到封装基座的电镀作业要求，从而降低封装基座的电镀作业难度，提高生产效率，降低经济成本。

设置电镀布线图案3至少有一部分显露在绝缘体21的表面并与导电布线22不重合，是为了在电镀作业完成后，能够将显露在绝缘体21的表面的电镀布线图案3去除一部分，使输入输出端子2和主体件1之间的电连接断开，确保产品能够正常使用。

在本发明的一些实施例中，主体件1由金属制成，也就是基板11和框体12均是由金属制成，请参照图5，开口的设置让框体12分成主体部121和夹持部122，请参照图1，夹持部122和基板11夹持住输入输出端子2。

主体件1还可以包括密封圈14，密封圈14设置在框体12上，密封圈14也为导体，并且和框体12电连接。

请参照图3和图5，框体12的主体部121上还设有贯穿孔123，贯穿孔123与开口相对设置，贯穿孔123上安装有光窗支架4。

请参照图4，框体12也可不设置夹持部122，在这种情况下，主体件1必须包括密封圈14，密封圈14可以和框体12共同夹持输入输出端子2。主体件1中的基板11、框体12和密封圈14中至少一者与电镀布线图案3连接便可。

请参照图18，主体件1和导电布线22通过电镀布线图案3电连接，基板11和框体12彼此是电连接的，主体件1中的基板11和框体12中至少一者与电镀布线图案3连接便可。电镀布线图案3延伸至输入输出端子2的外表面并接触框体12，形成主体件1与电镀布线图案3的电连接。

一些实施例中，电镀布线图案3包括电镀引线31，电镀引线31设置为导体，电镀引线31的两端分别连接导电布线22和主体件1，电镀引线31至少有一部分显露在绝缘体21的表面并与导电布线22不重合。

请参照图14和图16，电镀引线31可以全部都设置在绝缘体21的至少一个表面上，上下表面、前后表面、侧表面均可。电镀引线31也可以是有一部分位于绝缘体21内部，可以形成在同一陶瓷层，如图8-9所示；也可形成在不同陶瓷层，其中不同陶瓷层的电镀引线31穿过导通孔，不影响电镀引线31的走线，如图11-13所示。

在某些实施例中，电镀布线图案3还包括导电层32，导电层32设置在绝缘体21的表面上并连接导电布线22，导电布线22连接电镀引线31，电镀引线31还连接主体件1。在这种情况下，电镀引线31必须有至少一部分显露在绝缘体21的表面并与导电布线22不重合。

导线布线22为多根时，各导电布线22通过导电层32彼此电连接，电镀引线31可仅设置一条。

在某些实施例中，导电层32设置在绝缘体21的表面上，导电层32与导电布线22电连接，电镀引线31设置为导体，电镀引线31的两端分别连接导电层32和主体件1。在这种情况下，电镀引线31可以全部设置在绝缘体21的内部而不需要露出绝缘体21表面。

一些实施例中，绝缘体21上具有输入端面23和输出端面24，输入端面23位于腔体13外部，输出端面24位于腔体13内部，导电层32设置在输入端面23上。

导电层32可以是完全覆盖在输入端面23上，也可以是部分覆盖在输入端面23上，在其他实施例中，导电层32也可以设置在绝缘体21的其他表面上，在具体的生产实施中，可以按需进行设置。

一些实施例中，导电布线22设置为多个，多个导电布线22通过导电层32电连接。

一些实施例中，位于绝缘体21表面的导电布线22形成焊盘25，电镀引线31的宽度与焊盘25的宽度的比值范围是：1/3～1。

若是比值小于1/3，电镀引线31的寄生电阻太大，影响焊盘25与框体12镀金厚度的均匀性，若是比值大于1，会增加电镀引线31的短路风险，影响产品的正常使用。

本实施例还提供一种封装基座的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备输入输出端子2、主体件1。

具体来说，将陶瓷浆料，并流延成陶瓷生坯；进行冲孔及填孔，并印刷导电布线22和电镀布线图案3。将具有导电布线22和电镀布线图案3的陶瓷生坯经过叠层、切割，如果构件侧面需要有另一部分导电布线22和电镀布线图案3，则在构件侧面印刷另一部分导电布线22和电镀布线图案3。然后经过烧结，形成输入输出端子2。对烧结后的输入输出端子2进行镀镍。

将金属或合金板材裁切后再成型成基板11、框体12，将其通过钎焊等方式连接起来即得到主体件1，对于有密封圈14的实施例还需要裁切出密封圈14并一同连接。

S2、将输入输出端子2以及主体件1安装为组合件，使导电布线22、主体件1以及电镀布线图案3彼此电连接。

具体地，将镀镍后的输入输出端子2和主体件1进行钎焊，获得组合件。

S3、将组合件的主体件1或者输入输出端子2的导电布线22与电镀电极电连接，对组合件进行电镀。

具体地，使用治具，将组合件的任意金属部分与电镀电极进行电导通，对组合件进行电镀。

S4、将电镀布线图案3显露在绝缘体21表面的部分切断，以使导电布线22与主体件1之间的电连接断开。

在一些实施例中，电镀布线图案3为电镀引线31，在这种情况下，步骤S4具体是：将电镀引线31显露在绝缘体21表面的部分去除至少一部分，以使导电布线22与主体件1之间的电连接断开。

在一些实施例中，电镀布线图案3为导电层32和电镀引线31，导电层32设置在绝缘体21的表面上并连接导电布线22，导电布线22连接电镀引线31，电镀引线31还连接主体件1。在这种情况下，步骤S4具体是：将电镀引线31显露在绝缘体21表面的部分去除至少一部分，将导电层32打磨或激光去除，以使导电布线22与主体件1之间的电连接断开。

在一些实施例中，电镀布线图案3为导电层32和电镀引线31，导导电层32与导电布线22电连接，电镀引线31设置为导体，电镀引线31的两端分别连接导电层32和主体件1。在这种情况下，步骤S4仅需要将导电层32打磨或激光去除，使导电布线22与主体件1之间的电连接断开即可。

在一些实施例中，导电布线22设置为多个，多个导电布线22通过导电层32电连接；步骤S4还包括：将导电层32去除，使导电布线22与主体件1之间的电连接断开的同时，还使各个导电布线之间的电连接断开。

本实施例还提供一种封装基座，包括：主体件、输入输出端子2′以及留存部5，请参见图2。

主体件设置为导体并包括基板和设置在基板上的框体，框体的一侧设置有开口。

输入输出端子2′，包括绝缘体21′和设置在绝缘体21′上的导电布线22′，绝缘体21′安装于开口处；

留存部5是由上述电镀结构的电镀布线图案3去除一部分形成的，电镀布线图案3的部分去除应使得主体件与导电布线22′之间不具有电连接，如图19所示。

本实施例的封装基座，在上述电镀结构完成电镀作业后，将上述电镀结构中电镀布线图案3显露在绝缘体22′表面的部分切断，以使导电布线22′与主体件之间的电连接断开，从而在降低封装基座的电镀作业难度、提高生产效果、降低经济成本的同时，确保产品的正常使用。

本实施例提供几种具体的结构示例：

留存部5由电镀连接件3去除一部分形成。

在一些实施例中，电镀结构中的电镀布线图案3为电镀引线31，在这种情况下，相对应的封装基座的留存部5由电镀结构中的电镀引线31切断后的部分形成，留存部5至少有一部分显露在绝缘体21′的表面并与导电布线22′不重合，导电布线22′与主体件之间不具有电连接。

在一些实施例中，电镀结构的电镀布线图案3为导电层32和电镀引线31，导电层32设置在绝缘体21的表面上并连接导电布线22，导电布线22连接电镀引线31，电镀引线31还连接主体件1。在这种情况下，当电镀引线31显露在绝缘体21表面的部分去除至少一部分，且导电层32在制备过程中被去除之后，相对应的封装基座的留存部5由电镀结构中的电镀引线31切断后的部分形成，留存部5至少有一部分显露在绝缘体21′的表面并与导电布线22′不重合，导电布线22′与主体件之间不具有电连接。

在一些实施例中，电镀结构的电镀布线图案3为导电层32和电镀引线31，导电层32与导电布线22电连接，电镀引线31设置为导体，电镀引线31的两端分别连接导电层32和主体件1。在这种情况下，当导电层32在制备过程中被去除之后，相对应的封装基座的留存部5由电镀结构中的电镀引线31形成，留存部5可以完全设置在绝缘体21′的内部而不需要露出绝缘体21′表面，导电布线22′与主体件之间不具有电连接

在一些实施例中，导电布线22设置为多个，电镀结构中多个导电布线22通过导电层32电连接；在这种情况下，当导电层32在制备过程中被去除之后，相对应的封装基座中各个导电布线22′之间不具有电连接。

在此通过实验数据对电镀效果进行体现。

设置十组试验，具体的参数如表1所示。

表1各试验组的电镀引线设置情况

基于上述方案，对封装基座进行指标测试，具体如下：

测试指标1：生产效率(上挂效率)

测试方法：统计每100个相应封装基座制造的时间。

测试指标2：镀层完整性；

本实验合格范围：N i：1.27—8.89μm；Au：0.5μm Mi n

测试方法：采用X射线荧光测厚仪，测试金属框体与陶瓷焊盘镀金层厚度，确保镀金厚度都不低于产品要求的下限。

测试指标3：短路或断路情况

测试方法：通过飞针测试仪测试产品各个部件间的断路以及短路情况；导电布线图案与主体金属件间不能出现短路。

表2各实施例与对比例的测试结果

由此可知，通过设置电镀布线图案3将主体件1和导电布线22彼此电连接，能够达到封装基座的电镀作业要求，具有较高的生产效率、较好的镀层完整性以及较少的短路或断路缺陷。

本发明实施例还提供一种光器件，包括上述的封装基座以及光半导体元件，光半导体元件设置在封装基座的腔体13内。

由于封装基座本身能够降低电镀作业难度，因此对于光器件整体产品而言，也在提高生产效率、降低经济成本的同时，确保产品的正常使用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种封装基座的电镀结构，其特征在于，包括：

主体件，设置为导体并包括基板和设置在基板上的框体，所述框体的一侧设置有开口；

输入输出端子，包括绝缘体和设置在所述绝缘体上的导电布线、电镀布线图案，所述绝缘体安装于所述开口处；

电镀布线图案，所述主体件和所述导电布线通过所述电镀布线图案电连接，所述电镀布线图案至少有一部分显露在所述绝缘体的表面并与所述导电布线不重合；

所述主体件和所述输入输出端子围成用于安装半导体元件的腔体。

2.根据权利要求1所述的封装基座的电镀结构，其特征在于：

所述电镀布线图案包括电镀引线，所述电镀引线设置为导体，所述电镀引线的两端分别连接所述导电布线和所述主体件，所述电镀引线至少有一部分显露在所述绝缘体的表面并与所述导电布线不重合。

3.根据权利要求1所述的封装基座的电镀结构，其特征在于：

所述电镀布线图案包括电镀引线和导电层，所述导电层设置在所述绝缘体的表面上，所述导电层与所述导电布线电连接，所述电镀引线设置为导体，所述电镀引线的两端分别连接所述导电层和所述主体件。

4.根据权利要求2所述的封装基座的电镀结构，其特征在于：

所述电镀布线图案还包括导电层，所述导电层设置在所述绝缘体的表面上并连接导电布线，所述导电布线连接所述电镀引线，所述电镀引线还连接所述主体件。

5.根据权利要求3或4所述的封装基座的电镀结构，其特征在于：

所述导电布线设置为多个，多个所述导电布线通过所述导电层电连接。

6.根据权利要求2-4任一项所述的封装基座的电镀结构，其特征在于：

位于所述绝缘体表面的所述导电布线形成焊盘，所述电镀引线的宽度与所述焊盘的宽度的比值范围是：1/3～1。

7.一种封装基座,其特征在于，包括：

主体件，设置为导体并包括基板和设置在基板上的框体，所述框体的一侧设置有开口；

输入输出端子，包括绝缘体和设置在所述绝缘体上的导电布线，所述绝缘体安装于所述开口处；

所述主体件和所述输入输出端子围成用于安装半导体元件的腔体；

由权利要求1-6任一项所述的电镀结构的电镀布线图案去除一部分形成的留存部，所述主体件与所述导电布线之间不具有电连接。

8.根据权利要求7所述的封装基座，其特征在于：

所述绝缘体至少有一段以上的留存部，所述留存部至少有一部分显露在所述绝缘体的表面上。

9.根据权利要求7所述的封装基座，其特征在于：

所述留存部位于所述绝缘体的内部，连接所述主体件，与所述导电布线断开连接。

10.一种光器件，其特征在于，包括：

如权利要求7-9任一项所述的封装基座；

光半导体元件，设置在所述封装基座的腔体内。