一种高速DML发射组件制造技术

本发明专利技术涉及激光器技术领域，提供了一种高速DML发射组件。其中所述陶瓷基板为倒凹形结构，所述金属底座上位于两极管脚相邻处，分别设置有一导电凸台，所述陶瓷基板的两臂分别固定在金属底座上，且位于相应导电凸台和两极管脚之间，陶瓷基板的背面镀有接地导电层，并分别与所述两极相邻处的导电凸台导电连接，所述陶瓷基板的两臂的正面分别与所述两极管脚的导电连接。本发明专利技术在金属底座上的两极管脚边上引入两个导电凸台，并且在之间插入带有薄膜电路的陶瓷基板，用于传输DML芯片的驱动信号；采用整块陶瓷基板，表面附有薄膜金属电路，由于GND回路更完整，电反射更小，高频信号衰减更低，信号完整性更好。

A high speed DML emission component

The invention relates to the field of laser technology, and provides a high-speed DML emission component. The ceramic substrate is an inverted concave structure, wherein the metal base is located adjacent to the foot diodes, are respectively provided with a conductive bump, the ceramic substrate arms are respectively fixed on the metal base, and is located between the corresponding conductive lug and diode feet, backside of the ceramic substrate coated with a grounded conductive layer and, respectively, which is adjacent to the poles of the conductive convex conductive connection, the front side of the ceramic substrate arms are respectively connected with the pin diode conductive connection. The present invention kenotron feet with the metal base on the introduction of the two conductive bump, and inserted into a ceramic substrate with thin film circuit between the driving signal for transmission of DML chips; the whole ceramic substrate is attached to the surface of metal thin film circuit, because GND circuit is more complete, the power reflection attenuation of high frequency signal is smaller, lower, better signal integrity.

【技术实现步骤摘要】
一种高速DML发射组件
本专利技术涉及激光器
，特别是涉及一种高速DML发射组件。
技术介绍
随着互联网与无线通信技术的飞速发展，越来越多的光电收发模块均要求支持工业级宽温应用，个别地区甚至要求高温到95℃。然而，对于光电收发模块发射端的DML芯片，其特性在极限温度下一般会呈现下降趋势，主要体现在两方面：一方面，在工业级85℃甚至95℃超高温环境下，芯片带宽下降和高温饱和两大特性会导致发射高温眼图劣化较快，导致传输接收误码；另一方面，在工业级-40℃～-20℃超低温条件下，直接调制器激光器(DirectlyModulatedLaser，简写为：DML)尤其DFB的光谱特性会变差，光谱展宽，直接影响传输质量，无法满足客户端使用要求。同时，工温DML芯片价格高，可获得性较差，商温或扩展温度芯片价格较低，可获得性较强，尤其是速率、性能要求越高的产品，例如50GPAM4，几乎很难有直接采用的工温芯片。因此，对于工业级应用，若采用商温或扩展温度的DML芯片方案，其对应发射组件需要进行温度控制处理。目前温度控制处理主要有两种实现途径：第一种采用传统的蝶形封装工艺，内置光隔离器、TEC、芯片、透镜等，相关专利有“高速蝶形封装光发射器组件”(CN104570236A)，这类封装虽然性能优良，但是工艺比较复杂，大批量制造成本较高；另一种实现途径就是同轴TO-CAN方案，这种封装比较成熟，批量制造成本较低，然而，目前基于TEC方案的专利，基本上都是针对EML单端信号应用，如专利“一种高速同轴封装致冷型激光器组件”(CN202586075U)，但是，该结构仅适用于高速EML发射组件的单端信号应用，而对于高速差分信号应用的DML发射组件来说，该结构完全无法有效实现。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有技术中缺少一种有效的针对高速DML发射组件，既能满足其输入的差分信号的质量要求，又能达到TEC温度控制的解决方案。本专利技术进一步要解决的技术问题是针对DML发射组件中，高速差分信号GND回路的改进。本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供了一种高速DML发射组件，包括金属底座001、DML芯片002、MPD芯片003、陶瓷基板004、热沉005、热敏电阻006和TEC007，所述陶瓷基板004为倒凹形结构，所述金属底座001上位于两极管脚009相邻处，分别设置有一导电凸台008，所述陶瓷基板004的两臂分别固定在金属底座001上，且位于相应导电凸台008和两极管脚009之间，陶瓷基板004的背面镀有接地导电层，并分别与所述两极相邻处的导电凸台008导电连接，所述陶瓷基板004的两臂的正面分别与所述两极管脚009的导电连接；其中，所述陶瓷基板004的正面对应两臂分别镀有导电层，所述两臂的导电层分别用于耦合DML芯片002的供电接口，使得所述两极管脚009与DML芯片002完成电器连接；所述TEC007设置在金属底座001上，且嵌入在所述陶瓷基板004的凹槽部位，所述MPD芯片003设置在TEC007上且位于DML芯片002的背光处；所述热沉005贴合于所述TEC007和陶瓷基板背面，并且，所述热敏电阻006设置在所述热沉005表面。优选的，所述热沉005具体为L型热沉，具体的：热沉005背靠陶瓷基板004，并且贴装在TEC007的上表面。优选的，所述热沉005与陶瓷基板004的耦合面之间填充有导热胶。优选的，所述热沉005与TEC007的耦合面之间填充有金锡焊料或者导电银胶。优选的，所述高速DML发射组件适用于TO封装，则还包括盖帽013，其中，盖帽013与所述金属底座001耦合，并且盖帽013的出光口处设置有透镜。优选的，所述高速DML发射组件适用于TO封装，则还包括第一金属件014、隔离器015、第二金属件016、光纤插针组件017和柔性电路板018，具体的：所述第一金属件014的底部与所述盖帽013耦合，所述隔离器015设置在第一金属件014顶部与所述第二金属件016底部的连接接口处，所述光纤插针组件017的底部与所述第二金属的顶部耦合；其中，所述耦合处通过胶合或者激光焊接完成固定。优选的，所述柔性电路板018具体为PI、LCP或者TK低介电常数的基材制作。优选的，所述热沉005由导热系数较高的钨铜制作。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术实施例在金属底座上的两极管脚边上引入两个导电凸台，并且在之间插入带有薄膜电路的陶瓷基板，用于传输DML芯片的差分驱动信号；采用整块陶瓷基板，并设计薄膜金属电路，作为阻抗传输线；所述TEC设置在金属底座上，且嵌入在所述陶瓷基板的凹槽部位，从而使得DML在满足基本的TEC温度控制情况下，能够优化差分输入信号，提高差分信号完整性。另一方面，与两极管脚对齐并焊接在一起，同分块陶瓷基板分别贴装，再金丝键合连接的方案相比(如图3所示，其中虚线平面为GND回路，标注虚线框的为对应等式)，由于GND回路(图4中虚线平面为本专利技术的GND回路)更完整，电反射更小，高频信号衰减更低，信号完整性更好。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种高速DML发射组件的结构爆炸图；图2是本专利技术实施例提供的一种高速DML发射组件中陶瓷基座的正面结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种用于对比的陶瓷基座GND等式示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种陶瓷基座GND等式示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种高速DML发射组件中导电凸台的布局位置示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种高速DML发射组件中陶瓷基板安装位置示意图；图7是本专利技术实施例提供的一种高速DML发射组件中L型热沉结构示意图；图8是本专利技术实施例提供的一种高速DML发射组件中各组件的管脚连接示意图；图9是本专利技术实施例提供的一种高速DML发射组件在TO封装中的封装结构示意图；图10是本专利技术实施例提供的一种高速DML发射组件在带软带和光接口的TO封装中结构爆炸图；图11是本专利技术实施例提供的一种高速DML发射组件在带软带和光接口的TO封装中结构示意图；图12是本专利技术实施例提供的一种分块陶瓷基板方案的电反射仿真模拟实验结果图；图13是本专利技术实施例提供的一种整块陶瓷基板方案的电反射仿真模拟实验结果图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”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专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本专利技术的限制。在本专利技术各实施例中，符号“/”表示同时具有两种功能的含义，例如“第二进/出光口”表明该端口既可以进光也可以出光。而对于符号“A和/或B”则表明由该符号连接的前后对象之间的组合包括“A”本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速DML发射组件，包括金属底座(001)、DML芯片(002)、MPD芯片(003)、陶瓷基板(004)、热沉(005)、热敏电阻(006)和TEC(007)，其特征在于，所述陶瓷基板(004)为倒凹形结构，所述金属底座(001)上位于两极管脚(009)相邻处，分别设置有一导电凸台(008)，所述陶瓷基板(004)的两臂分别固定在金属底座(001)上，且位于相应导电凸台(008)和两极管脚(009)之间，陶瓷基板(004)的背面镀有接地导电层，并分别与所述两极相邻处的导电凸台(008)导电连接，所述陶瓷基板(004)的两臂的正面分别与所述两极管脚(009)的导电连接；其中，所述陶瓷基板(004)的正面对应两臂分别镀有导电层，所述两臂的导电层分别用于耦合DML芯片(002)的供电接口，使得所述两极管脚(009)与DML芯片(002)完成电器连接；所述TEC(007)设置在金属底座(001)上，且嵌入在所述陶瓷基板(004)的凹槽部位，所述MPD芯片(003)设置在TEC(007)上且位于DML芯片(002)的背光处；所述热沉(005)贴合于所述TEC(007)和陶瓷基板背面，并且，所述热敏电阻(006)设置在所述热沉(005)表面。...

【技术特征摘要】
1.一种高速DML发射组件，包括金属底座(001)、DML芯片(002)、MPD芯片(003)、陶瓷基板(004)、热沉(005)、热敏电阻(006)和TEC(007)，其特征在于，所述陶瓷基板(004)为倒凹形结构，所述金属底座(001)上位于两极管脚(009)相邻处，分别设置有一导电凸台(008)，所述陶瓷基板(004)的两臂分别固定在金属底座(001)上，且位于相应导电凸台(008)和两极管脚(009)之间，陶瓷基板(004)的背面镀有接地导电层，并分别与所述两极相邻处的导电凸台(008)导电连接，所述陶瓷基板(004)的两臂的正面分别与所述两极管脚(009)的导电连接；其中，所述陶瓷基板(004)的正面对应两臂分别镀有导电层，所述两臂的导电层分别用于耦合DML芯片(002)的供电接口，使得所述两极管脚(009)与DML芯片(002)完成电器连接；所述TEC(007)设置在金属底座(001)上，且嵌入在所述陶瓷基板(004)的凹槽部位，所述MPD芯片(003)设置在TEC(007)上且位于DML芯片(002)的背光处；所述热沉(005)贴合于所述TEC(007)和陶瓷基板背面，并且，所述热敏电阻(006)设置在所述热沉(005)表面。2.根据权利要求1所述的高速DML发射组件，其特征在于，所述热沉(005)具体为L型热沉，具体的：热沉(005)背靠陶瓷基板(004)，并且贴装在TEC(007)的上表面。3.根据权利要求2所述的高速DML发射组件，其特征在于，所述热沉(005)与陶瓷基...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘倚红，段启金，喻慧君，伍斌，付永安，
申请(专利权)人：武汉电信器件有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42