專利名稱：用于光學(xué)混合組件的光學(xué)封殼單元 ,這種封殼單元的下殼部分 ,以及包含此光學(xué)封殼單 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按獨立權(quán)利要求1的前敘部分所述的光學(xué)混合組件的光學(xué)封殼單元。本發(fā)明還涉及按權(quán)利要求3的前敘部分所述的這種光學(xué)封殼單元的下殼部分，以及如權(quán)利要求4的前敘部分所述的包括包封該光學(xué)混合組件的所述光學(xué)封殼單元的光電子模塊。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)用于無線通信系統(tǒng)的光半導(dǎo)體的器件通?？梢越柚谂c諸如器件的激光二極管之類的光半導(dǎo)體芯片相連的所謂尾光纖與外部設(shè)備連接起來，或者更好是通過插座型光機接口，外部設(shè)備的光纖可連接到該光機接口。
US-A-5,617,495披露了一些具有插座型連接結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件，其中可以把一個外部光纖可分離地連至設(shè)備的光學(xué)組件上。雖然插座型光機接口由于處理和安裝簡便而對于尾光纖布置很合適，但現(xiàn)有的插座型裝置在靈活性、精確性、裝配的方便性，以及元件生產(chǎn)的自動化方面仍然有待改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于光學(xué)混合組件的改進光學(xué)封殼單元，其中a)在封殼單元的下殼部分的前部整體地形成一組電氣引線腳，使得支撐在其上的光學(xué)混合組件的能很容易地引線接合在引線腳上；b)在光學(xué)封殼單元的所述下殼部分的中心部形成一個凹口，以使光學(xué)混合組件的箍套精確地、形狀密合地定位其中，從而確保封殼單元的光機接口的很好地確定位置；以及c)在下殼部分的后部整體形成一個插座，以可分離地接納一個外部光纖連接器。
為此目的，本發(fā)明的光學(xué)封殼單元具有如權(quán)利要求1所述的特征。
此外，本發(fā)明的封殼單元的下殼部分具有如權(quán)利要求3所述的特征。
一種包括本發(fā)明的封殼單元和光學(xué)混合組件的光電子模塊具有如權(quán)利要求4所述的特征。


圖1是一個準備安裝在本發(fā)明的封殼單元內(nèi)的光學(xué)混合組件的透視圖；圖2是一個封殼單元的下殼部分及與它結(jié)合在一起的一個電引線腳框架的透視圖；圖3是一個與圖2類似的視圖，示出安裝在下殼部分的光學(xué)混合組件；圖4是封殼單元的上蓋部分(蓋子)的透視圖；以及圖5是由本發(fā)明的封殼單元和安裝在它里面的光學(xué)混合組件構(gòu)成的光電子子模塊的分解透視圖，其中各子模塊依次安裝在一個印刷電路板(PCB)上，并用屏蔽金屬蓋扣在上面。
具體實施例方式
圖1中10表示用于例如無線通信系統(tǒng)等的光學(xué)混合組件。此光學(xué)混合組件包括一個主體，即一個方形截面的所謂箍套12，在它的第一端部14有一個加大的法蘭16。一個具有兩條光纖的光纖帶的未剝皮段18從法蘭16伸向硅襯底20，兩條光纖22，24連接到并支撐在襯底20的U形或V形槽(未示)內(nèi)，并伸至緊靠兩個相應(yīng)的諸如激光二極管之類的光芯片26，28處，光纖22，24的相鄰端部與光芯片適當對齊。另外，光纖22，24穿過箍套12的細內(nèi)隙(未示)延伸，且光纖的遠端終止于箍套12相對端表面30處，并在那兒形成一個用來與具有光纖的外部光纖連接器(未示)作光機連接的光學(xué)接口，這些光纖的相鄰端部與光纖22，24的遠端對齊。導(dǎo)向引腳32、34連接到箍套12上，以確保外部連接器的連接準確對齊。這個光學(xué)混合組件10，即箍套12，具有光芯片26，28的硅襯底20及光纖18，22，24，構(gòu)成一個可測試光芯片功能的獨立單元。
圖2表示本發(fā)明的封殼單元的下殼部分36，用于光學(xué)混合組件10的非密封式封裝。此下殼部分36具有一個帶有凹槽40和空腔42的中心部分38，用來按形狀密合方式接納和保持箍套12，并讓法蘭16處于空腔42內(nèi)。下殼部分36有一個前底板部44，其中設(shè)置了多組與之整體形成的電引線腳46，用來通過引線接合與硅襯底20或光芯片26，28及任何支撐在位于底板部分44凹陷區(qū)47的各襯底上的微電子芯片(未示)相連接，如圖2和3所示?？梢詫⒁€腳46從它們的支撐框48上斷開并向下彎折，以便按傳統(tǒng)的方法插入相關(guān)PCB的各安裝孔內(nèi)?；蛘撸岩_或引線做成一定形狀以表面安裝在PCB上。另外，下殼部分36有一個向后伸展的部分50構(gòu)成插座(例如，所謂的MT-RJ或LC型插座)的一部分，用來接納任何適宜的標準型光纖連接器，如MT-RJ或LC型連接器。在下殼部分36的下面可以設(shè)置一些卸載凸塊或引腳52，用來接受當安裝到PCB或類似物上時施于封殼單元上的力。下殼部分36是用形狀穩(wěn)定的熱塑材料通過注塑工藝直接形成在電引線腳46的金屬框架上。
封殼單元還包括一個上蓋部分54(見圖4)，用作下殼部分36的蓋子，它也是由形狀穩(wěn)定的熱塑材料如環(huán)氧樹脂制成的。安裝在下殼部分36頂上的蓋子54的后部56與下殼部分36的后部50一起限定一個界限分明的光機接口，用來把外部光纖連接器(未示)連接到光學(xué)混合組件10上，而蓋54的前部58形成對安裝在下殼部分36前底板部分44上的光電子元件的機械保護。下殼部分和上蓋部分36，54可以具有彈簧鎖固定裝置(未示)，以便于這兩個殼體部件的組裝和相互固定?；蛘?，也可以用粘接劑把這兩個部分36，54粘在一起。蓋54上有一個孔60，用來接納連接器上的接合器，以將連接器可分離地連至光機插座內(nèi)。
開始封裝過程時先把光學(xué)混合組件10放在下殼部分36上，使箍套12和法蘭16按形狀密合方式置于各自的凹陷40和腔體42內(nèi)，并用膠或任何別的粘接劑固定在其中。硅襯底20和任何其它具有微電子芯片的襯底，同樣利用膠粘結(jié)固定在前底板上。然后在各硅襯底和引線46間施行一切必需的引線接合步驟。接下來，把蓋54固定在下殼部分36上，以將光學(xué)混合組件10牢固地保持在一個預(yù)先精確確定的位置。因而，封殼單元的下殼部分36為光學(xué)混合組件10提供一個與電引線腳46的電和熱連接，以及光學(xué)混合組件10與下殼部分36中的凹口40，42的機械連接，從而使箍套12和襯底20精確定位在下殼部分36內(nèi)，并在封殼單元的后部整體插座段內(nèi)有一個預(yù)定的光機接口。
如圖5所示，本發(fā)明的封殼單元36，54裝在其中的光學(xué)混合組件10可以構(gòu)成一個光電子子模塊62，它可以依次安裝在含有電子元件(未示)的PCB上，并在上面放一個屏蔽金屬蓋66。
權(quán)利要求
1.一種用于光學(xué)混合組件(10)的光學(xué)封殼單元，該光學(xué)封殼單元包括一個下殼部分(36)和一個配合的上蓋部分(54)，其特征在于這兩個部分(36，54)在其一端(50)一起形成一個整體插座段，用以獲得一個光機接口并把至少具有一條外部光纖的光連接器接納且可分離地保持在其中，下殼部分(36)的中央部(38)具有一個空腔(42)用來按形狀密合方式接納光學(xué)混合組件(10)的箍套(12)，該箍套(12)在其第一面(30)上限定一個光學(xué)接口，用來使至少一條穿過所述箍套(12)延伸的主光纖(22，24)的遠端與外部光纖的近端對齊，該主光纖具有一個從箍套(12)的第二面伸出并終止于近端的外露段(22，24)，所述下殼部分(36)在其第二端有一個底板(44)，用來支撐至少具有一個光芯片(26，28)的襯底(20)及安裝在襯底上的主光纖(22，24)的近端，其中所述蓋子部分(54)有一段(58)遮蓋襯底(20)和下部(36)的底板(44)的至少一部分。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)封殼單元，其特征在于下殼部分和上蓋部分(36，54)是用形狀穩(wěn)定的塑料材料制成的。
3.一種光學(xué)封殼單元的下殼部分，用來包封光學(xué)混合組件(10)，其特征在于將經(jīng)過襯底(20)引線接合到至少一個光芯片(26，28)的電引線腳(46)的框架結(jié)構(gòu)(48)是整體模制到該下殼部分(36)的第一端部(44)的底板上，該下殼部分(36)的第二端部(50)限定一個整體插座段，用以獲得一個光機接口，并接納和可分離地保持至少具有一條外部光纖的光連接器，其中下殼部分(36)的中央部分(38)有一個空腔(42)，用來按形狀密合方式接納光學(xué)混合組件(10)的箍套(12)。
4.光電模塊(62)，包括一個封殼單元(36，54)，該封殼單元包封著光學(xué)混合組件(10)，該光學(xué)混合組件(10)包括一個箍套(12)，在它的第一表面(30)上包含一個光學(xué)接口，用來使至少一個穿過箍套(12)延伸的主光纖(22，24)的遠端與至少一個副外部光纖的近端對齊及可分離地連接，該主光纖有一個從箍套(12)第二面伸出并終止于近端的外露段；以及一個襯底(20)，它上面至少支持著一個光芯片(26，28)，所述主光纖的近端與各光芯片(26，28)精密對齊，而且固定在襯底(20)上，其特征在于所述封殼單元包括一個下殼部分(36)和一個配合的上蓋部分(54)，其中，這兩部分在其一端(50)一起形成一個整體的插座段，用來接納并可分離地保持帶著該至少一個副外部光纖的光連接器，中央段(38)有一個空腔(42)，用來按形狀密合方式接納箍套(12)，其中所述下殼部分(36)在其第二端有一個設(shè)有整合的電引線腳(46)的底板(44)，這些引線腳經(jīng)過襯底(20)與光芯片(26，28)引線接合，并支撐具有光芯片的襯底(20)及安裝在它上面的主光纖(22，24)的近端，其中所述蓋子部分(54)有一段(58)遮蓋著襯底(20)和下殼部分(36)的底板(44)的至少一部分。
5.如權(quán)利要求4所述的光電子模塊，其特征在于至少一個支撐微電子元件的襯底(在47處)安裝在底板(44)上。
全文摘要
一種用于光學(xué)混合組件(10)的光學(xué)封殼單元，它包括一個下殼部份(36)和一個配合的上蓋部分(54)，二者一起在一端(50)形成一個整體插座段，用來獲得一個光機接口，并在其中接納和可分離地保持具有至少一條外光纖的光學(xué)接頭。下殼部分(36)的中心部(38)有一個空腔(42)，用于按形狀密合方式接納光學(xué)混合組件(10)的箍套(12)。下殼部分(36)在其第二端有一個底板(44)，用來支撐具有至少一個光芯片(26，28)的襯底(20)和安裝在它上面的至少一條主光纖(22，24)的近端。蓋子部分(54)有一段(58)遮住襯底(20)和下殼部分底板(44)的至少一部分。本發(fā)明還涉及用于將光學(xué)混合組合(10)包封在其中的光學(xué)封殼單元的下殼部分(36)，以及包括該封殼單元的光電子模塊(62)，該封殼單元中包封著光學(xué)混合組件。
文檔編號H01S5/022GK1516818SQ02812008
公開日2004年7月28日 申請日期2002年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月14日
發(fā)明者O·斯泰耶爾, U·霍爾姆, P·埃里森, O 斯泰耶爾, 鍔 申請人:艾利森電話股份有限公司