CN2554849Y - 光学组合的封装结构 - Google Patents
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Abstract
一种适于高密度封装和高频操作的光学组合的封装结构，包括一金属盖体和一采用低温热传导陶瓷材料的底座，该盖体的顶部具有一开口；该底座和盖体密合形成一用于封装光学元件或光学组合的收容空间，其二表面设有多个接合焊盘，且二表面的对应接合焊盘分别电性连接。
Description
【技术领域】
本实用新型是关于一种光学组合的封装结构，尤指一种适合于高密度封装及高频操作的光学组合的封装结构。
【背景技术】
随着社会的发展和科学技术的进步，激光被广泛地用于获取、传递及存储讯息，但是它的使用需要借助大量光学器件或光学组合，如激光器、光电探测器、光收发器等。这些光学器件或光学组合比较脆弱，其工作性能易受到机械力量和潮湿空气等影响，有时甚至会损坏这些光学器件或光学组合，所以必须将这些光学器件和光学组合密封于一封装结构中。部份有源器件需要与外部电路连接，所以该封装结构还需通过特定的结构与外部电路或其它器件实现电性连接。
请参照图1，美国专利第5,812,582号揭示了一光学组合，它包括一激光元件16和一封装激光元件16的罐状封装，该罐状封装包括一底座10和一密封盖12，该底座10和密封盖12配合形成一密闭空间用来保护激光元件16。底座10是由金属制成，通常呈圆盘状，它提供一安装表面101以安装激光元件16。该底座10具多个通孔(未标示)及多个引脚11，该多个引脚11穿插于该多个通孔中并通过玻璃体15填充密封其间的间隙，通过导线14连接激光组件16和多个引脚11以与外部控制或驱动电路(图未示)实现电性连接。
该密封盖12进一步设置有一玻璃窗口13，通过该窗口13可将激光元件16所发射的激光传输至光波导或其它光学器件(图未示)。
该光学组合的封装结构基本可实现稳定固定和密封功能，但是，在目前这个要求快速的时代，操作频率越来越高，该封装结构通过多个引脚11实现激光元件16和外部电路的电性连接，其引脚11和连线14均较长，在高频操作中会寄生、衍生电感和电容，此电感和电容会影响光学组合的工作性能。其次，光学组合逐步向集成度高、体积小发展，当光学组合的集成度较高，内部组件和外部电路需要实现较多数目的电性连接时，该现有技术就必须增加引脚数目，导致进一步增加光学组合的封装体积，且引脚过密又会增加寄生、衍生电感和电容，操作中也容易出现短路现象，且成品于运输过程中包装不方便。
【发明内容】
本实用新型的目的在于提供一种适合于高密度封装和高频操作、可有效克服短路且包装方便的光学组合的封装结构。
本实用新型的目的是这样实现的，提供一种光学组合的封装结构，其包括一盖体和一底座，其中该盖体的顶部具有一开口；该底座和盖体密合形成一用于封装光学元件或光学组合的收容空间，其二表面设有多个接合焊盘，且二表面的对应接合焊盘分别电性连接。
与现有光学组合的封装结构相比较，本实用新型由于采用内连技术及表面粘贴技术(Surface Mount Technology，SMT)取代传统的引脚连接，可提高光学封装的功能密度，在较小的体积中包含更多效用，并可有效克服短路现象且包装方便，同时可减少寄生、衍生电感和电容，从而使其更适合于高密度封装和高频操作，另，因其采用的接合焊盘具有较低的电阻，故该光学组合的封装结构具有较高的电气性能。
【附图说明】
图1是现有光学组合的剖面示意图。
图2是本实用新型光学组合的封装结构的立体图。
图3是本实用新型光学组合的封装结构的分解立体图。
图4是本实用新型光学组合的封装结构的底座立体图。
图5是图4沿v-v方向的剖面示意图。
【具体实施方式】
请参照图2至图3，本实用新型光学组合的封装结构2包括盖体21、透镜部件22和底座23，盖体21和底座23密合构成一收容空间以收容保护位于该光学组合的封装结构2内部的光学元件(图未示)。该光学组合的封装结构2可进一步包括一连接部件24，它位于盖体21的外侧用来连接外部光波导(如光纤)或其它光学器件，为便于自盖体21上进行拆装，该连接部件24底部进一步设置一开口241。
该盖体21呈罐状，通常由金属材料制成，它包括一顶部211和一底边213。该顶部211中央部位设置一开口212用以作为向外部传输光信号或接收外部输入的光信号的通道。该底边213的一表面和连接部件24配合，而相对的另一表面则和底座23密合。
该透镜部件22包括固持环221和透镜222，该固持环221收容固持透镜222。固持透镜222的固持环221位于盖体21内，且紧贴在它的顶部211，透镜222则正对于顶部211的开口212，用来准直或会聚光信号。
请配合参照图4及图5，该底座23是由陶瓷材料通过低温共烧(LTCC)工艺制成，即用导电材料在多个陶瓷薄层印刷所需电路或器件，然后叠压在一起，低温下通过烧结工艺融合为一体，该结构可整合各种无源器件以及复杂的内部互连。该导电材料可为铜(Cu)或铝(Al)，亦可采用高导电性的金(Au)或银(Ag)，该陶瓷材料可采用氮化铝。底座23包括基座232和底层234，其中基座232为圆盘状，其第一表面2321用来安装光学元件或光学组合(图未示)，该表面的特定位置处设置有多个接合焊盘23 1(本实施中仅示四个)，基座232内部设有连接于接合焊盘231且通向基座232第二表面2322的内部金属互连线236，该内部金属互连线236第一端2361位于基座232的第一表面2321并和接合焊盘231电性连接，相对的第二端2362位于基底232的第二表面2322。底板234成方形，其具第一表面2341和第二表面2342，第一表面2341印刷有多条电路235(图中仅示四条)，该电路235分别具第一端部2351和第二端部2352，其中各第一端部2351分别对应于基座232内部金属互连线236位于第二表面2322的端部2362，当基底232与底层234叠合时，第二端部2352即与内部金属互连线236电性连接；相对的另一端2351分别于底层234四角部穿过底层234到达它的第二表面2342。该底层234的第二表面2342设置有多个接合焊盘237，其与印刷电路235电性连接。因此，接合焊盘231分别和接合焊盘237电性连接。
封装时，首先将光学器件或光学组合安装于底座23，并通过导线连接至接合焊盘231，并将透镜部件22固定于盖体21内部，再将盖体21和底座23密合并通过粘胶固定即完成封装。
可以理解，本实用新型光学组合的封装结构的底层也可由多层陶瓷薄膜构成，印刷电路可分布于该多层陶瓷表面以实现电性互连，其也可将原先分布于电路板的无源器件整合于该多层陶瓷薄膜之间，以达到减小光学模块的尺寸。
Claims (10)
1.一种光学组合的封装结构，其包括：一盖体和一底座，其中该盖体顶部具有一开口，该底座和盖体密合形成一用于封装光学元件或光学组合的收容空间，其特征在于该底座的二表面设有多个接合焊盘，且二表面的对应接合焊盘分别电性连接。
2.如权利要求1所述的光学组合的封装结构，其特征在于它进一步包括一透镜部件，该透镜部件包括透镜和固持透镜的固持环，其中该透镜部件位于盖体内部并紧贴于盖体顶部，透镜对准盖体顶部的开口用来准直或会聚光信号。
3.如权利要求1所述的光学组合的封装结构，其特征在于该底座是由低温热传导陶瓷材料制造，其包括基座和底层，上述多个接合焊盘分别位于基座和底层表面，上述光学元件或光学组合安装于该基座设有多个接合焊盘的表面。
4.如权利要求3所述的光学组合的封装结构，其特征在于该基座具有多个内部金属连线，这些内部金属连线的一端与位于基座表面的接合焊盘连接，另一端则通向基座的另一表面。
5.如权利要求3所述的光学组合的封装结构，其特征在于该底层包括至少一层低温热传导陶瓷薄膜，该陶瓷薄膜上印刷有多条电路。
6.如权利要求3所述的光学组合的封装结构，其特征在于该底层为方形。
7.如权利要求6所述的光学组合的封装结构，其特征在于位于该基座表面和底层表面的接合焊盘的数目均为四个。
8.如权利要求7所述的光学组合的封装结构，其特征在于位于该底层的四个焊盘位于底层的四角部。
9.如权利要求1所述的光学组合的封装结构，其特征在于它进一步包括一连接部件，该连接部件套设于盖体外侧，用来连接光波导或其它光学器件。
10.如权利要求1所述的光学组合的封装结构，其特征在于该连接部件底部设有一开口。
Priority Applications (1)
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