一种TO-Can封装高速率光器件制造技术

技术编号:18707528 阅读:6 留言:0更新日期:2018-08-21 22:12
本发明专利技术涉及光通信技术领域,实施例公开了一种TO‑Can封装高速率光器件,包括TO管座、TO管帽、半导体制冷器、激光器固定机构、半导体激光器芯片、第一信号传输机构和第二信号传输机构,通过将半导体激光器芯片和激光器固定机构整体设置在半导体制冷器上表面,可满足高速率的半导体激光器芯片工作温度要求;通过设置第一信号传输机构和第二信号传输机构,以及设置的高速信号传输线,将半导体激光器芯片的正极负极焊盘与TO管座对应管脚之间的信号传输通过高速信号传输线传输,可满足高速率的半导体激光器芯片的信号传输要求;该光器件可满足高速信号的传输需求,可适应更宽温度范围的应用需要,且封装紧凑,成本低,易于批量生产。

A high speed optical device for TO-Can encapsulation

The invention relates to the field of optical communication technology, and embodiments disclose a TO_Can package high-speed optical device, including a TO tube holder, a TO tube cap, a semiconductor cooler, a laser fixing mechanism, a semiconductor laser chip, a first signal transmission mechanism, and a second signal transmission mechanism, by which a semiconductor laser chip and a laser are combined. The fixed mechanism is arranged on the surface of the semiconductor cooler as a whole, which can satisfy the requirement of the working temperature of the semiconductor laser chip with high speed. The optical device can meet the demand of high-speed signal transmission, can adapt to the application needs of wider temperature range, and has compact package, low cost and is easy to mass production.

【技术实现步骤摘要】
一种TO-Can封装高速率光器件
本专利技术涉及光通信领域,具体涉及一种高速率的半导体激光器芯片的封装应用。
技术介绍
随着市场对10G、25G、28G等高速率光器件的需求逐渐增加,特别对工业级温度范围或更宽温度范围应用的高速率光器件的需求增加较快。常规TO-Can封装射频性能、温度适应性均难以满足高速率光器件应用的需求;蝶形、方盒型(Box-Type)封装制冷型光器件,存在工艺复杂,成本高等问题。
技术实现思路
有鉴于此,本申请提供一种体积小、封装紧凑、易于批量生产、成本低,且能满足工业级温度范围或者更宽温度范围的10G、25G、28G等高速的半导体激光器芯片应用的一种TO-Can封装高速率光器件。为解决以上技术问题,本专利技术提供的技术方案是一种TO-Can封装高速率光器件,包括TO管座和TO管帽,还包括半导体制冷器、激光器固定机构、半导体激光器芯片、第一信号传输机构和第二信号传输机构;所述半导体制冷器、第一信号传输机构和第二信号传输机构均设置在所述TO管座上表面;所述激光器固定机构设置在所述半导体制冷器上表面,所述半导体激光器芯片固定在所述激光器固定机构上,以使所述半导体激光器芯片出光轴中心轴线与所述TO管座中心轴线、所述TO管帽中心轴线同轴;所述激光器固定机构设置有第一高速信号传输线和第二高速信号传输线,所述第一信号传输机构设置有第三高速信号传输线,所述第二信号传输机构设置有第四高速信号传输线;所述半导体激光器芯片负极焊盘、所述第一高速信号传输线、所述第三高速信号传输线和所述TO管座第一管脚依次电连接;所述半导体激光器芯片正极焊盘、所述第二高速信号传输线、所述第四高速信号传输线和所述TO管座第二管脚依次电连接。优选地,所述第一信号传输机构与所述TO管座第一管脚相邻,所述第三高速信号传输线一端与所述TO管座第一管脚焊接连接;所述第二信号传输机构与所述TO管座第二管脚相邻,所述第四高速信号传输线一端与所述TO管座第二管脚焊接连接。优选地,所述第一信号传输机构和所述第二信号传输机构设置在所述TO管座中心两侧,所述半导体制冷器设置在所述第一信号传输机构和所述第二信号传输机构之间。优选地,所述激光器固定机构包括激光器陶瓷垫块和激光器支撑块,所述半导体激光器芯片固定在所述激光器陶瓷垫块上,所述激光器陶瓷垫块固定在所述激光器支撑块上,所述激光器支撑块固定在所述半导体制冷器上表面,所述激光器陶瓷垫块设置有第一高速信号传输线和第二高速信号传输线。优选地,所述第一信号传输机构包括第一传输线陶瓷块和第一传输线支撑块,所述第一传输线陶瓷块固定在所述第一传输线支撑块上,所述第一传输线支撑块固定在所述TO管座上,所述第一传输线陶瓷块设置有第三高速信号传输线;所述第二信号传输机构包括第二传输线陶瓷块和第二传输线支撑块,所述第二传输线陶瓷块固定在所述第二传输线支撑块上,所述第二传输线支撑块固定在所述TO管座上,所述第二传输线陶瓷块设置有第四高速信号传输线。优选地,所述第一传输线支撑块、第二传输线支撑块与所述TO管座一体成型。优选地,所述第一高速信号传输线、第二高速信号传输线、第三高速信号传输线和第四高速信号传输线均包括平面波导微带线,所述平面波导微带线的设计与所述半导体激光器芯片的特性阻抗相匹配。优选地,该TO-Can封装高速率光器件还包括背光监控二极管,所述背光监控二极管设置在所述半导体制冷器上表面,位于所述半导体激光器芯片的出光反方向;所述背光监控二极管下部设置有背光监控二极管垫块。优选地,该TO-Can封装高速率光器件还包括热敏电阻,所述热敏电阻设置在所述半导体制冷器上表面或者所述激光器固定机构上。优选地,该TO-Can封装高速率光器件还包括滤波电容,所述滤波电容设置在所述半导体制冷器上表面、所述TO管座上表面或者所述激光器固定机构上。本申请与现有技术相比,其有益效果详细说明如下:本申请通过将半导体激光器芯片和激光器固定机构整体设置在半导体制冷器上表面,通过半导体制冷器在低温环境条件下加热,在高温环境条件下制冷,可稳定半导体激光器芯片正常工作所需要的温度条件,能够满足高速率的半导体激光器芯片的工作温度要求;通过设置第一信号传输机构和第二信号传输机构,以及设置高速信号传输线,将半导体激光器芯片的正极负极焊盘与TO管座对应管脚之间的信号传输通过高速信号传输线传输,提高了半导体激光器芯片与TO管座对应管脚之间的信号传输速度,能够满足高速率的半导体激光器芯片的信号传输要求;该TO-Can封装高速率光器件可满足10G、25G、28G等高速率信号的传输需求,可适应工业级温度范围或更宽温度范围的应用需要,且封装紧凑,成本低,易于批量生产。附图说明图1为本专利技术实施例TO-Can封装高速率光器件的正视结构示意图;图2为本专利技术实施例TO-Can封装高速率光器件的俯视结构示意图;图3为本专利技术实施例TO-Can封装高速率光器件的管脚结构示意图;图4为本专利技术实施例TO-Can封装高速率光器件的电路原理图;附图中标记为:101-TO管座,102-TO管帽,11-第一传输机构,12-第二传输机构,13-半导体激光器芯片,14-激光器固定机构,15-背光监控二极管,16-背光监控二极管垫块,17-热敏电阻,18-滤波电容,19-半导体制冷器,111-第一传输线陶瓷块,112-第一传输线支撑块,121-第二传输线陶瓷块,122-第二传输线支撑块,141-激光器陶瓷垫块,142-激光器支撑块,201-TO管座第一管脚,202-TO管座第二管脚,203-TO管座第三管脚,204-TO管座第四管脚,205-TO管座第五管脚,206-TO管座第六管脚,207-TO管座第七管脚。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。TO-Can封装(TransistorOutlineCan)为同轴型罐型封装。如图1和图2所示,本专利技术实施例提供一种TO-Can封装高速率光器件,该光器件为TO-Can封装,包括TO管座101和TO管帽102,还包括半导体制冷器19、激光器固定机构14、半导体激光器芯片13、第一信号传输机构11、第二信号传输机构12。其中,半导体激光器芯片13可以为10G、25G、28G等高速率的半导体激光器芯片。半导体制冷器19、第一信号传输机构11和第二信号传输机构12均设置在TO管座101上表面。激光器固定机构14设置在半导体制冷器19上表面,半导体激光器芯片13固定在激光器固定机构14上,以使半导体激光器芯片13出光轴中心轴线与TO管座101中心轴线、TO管帽102中心轴线同轴。激光器固定机构14设置有第一高速信号传输线和第二高速信号传输线,第一信号传输机构11设置有第三高速信号传输线,第二信号传输机构12设置有第四高速信号传输线。半导体激光器芯片13负极焊盘、第一高速信号传输线、第三高速信号传输线和TO管座101第一管脚201依次电连接;半导体激光器芯片13正极焊盘、第二高速信号传输线、第四高速信号传输线和TO管座101第二管脚202依次电连接。这里,第一高速信号传输线、第二高速信号传输线、第三高速信号传输线和第四高速信号传输线均可以为平面波导微带线,平面波导微带线的设计与半导体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TO‑Can封装高速率光器件,包括TO管座和TO管帽,其特征在于,还包括半导体制冷器、激光器固定机构、半导体激光器芯片、第一信号传输机构和第二信号传输机构;所述半导体制冷器、第一信号传输机构和第二信号传输机构均设置在所述TO管座上表面;所述激光器固定机构设置在所述半导体制冷器上表面,所述半导体激光器芯片固定在所述激光器固定机构上,以使所述半导体激光器芯片出光轴中心轴线与所述TO管座中心轴线、所述TO管帽中心轴线同轴;所述激光器固定机构设置有第一高速信号传输线和第二高速信号传输线,所述第一信号传输机构设置有第三高速信号传输线,所述第二信号传输机构设置有第四高速信号传输线;所述半导体激光器芯片负极焊盘、所述第一高速信号传输线、所述第三高速信号传输线和所述TO管座第一管脚依次电连接;所述半导体激光器芯片正极焊盘、所述第二高速信号传输线、所述第四高速信号传输线和所述TO管座第二管脚依次电连接。

【技术特征摘要】
1.一种TO-Can封装高速率光器件,包括TO管座和TO管帽,其特征在于,还包括半导体制冷器、激光器固定机构、半导体激光器芯片、第一信号传输机构和第二信号传输机构;所述半导体制冷器、第一信号传输机构和第二信号传输机构均设置在所述TO管座上表面;所述激光器固定机构设置在所述半导体制冷器上表面,所述半导体激光器芯片固定在所述激光器固定机构上,以使所述半导体激光器芯片出光轴中心轴线与所述TO管座中心轴线、所述TO管帽中心轴线同轴;所述激光器固定机构设置有第一高速信号传输线和第二高速信号传输线,所述第一信号传输机构设置有第三高速信号传输线,所述第二信号传输机构设置有第四高速信号传输线;所述半导体激光器芯片负极焊盘、所述第一高速信号传输线、所述第三高速信号传输线和所述TO管座第一管脚依次电连接;所述半导体激光器芯片正极焊盘、所述第二高速信号传输线、所述第四高速信号传输线和所述TO管座第二管脚依次电连接。2.根据权利要求1所述的TO-Can封装高速率光器件,其特征在于,所述第一信号传输机构与所述TO管座第一管脚相邻,所述第三高速信号传输线一端与所述TO管座第一管脚焊接连接;所述第二信号传输机构与所述TO管座第二管脚相邻,所述第四高速信号传输线一端与所述TO管座第二管脚焊接连接。3.根据权利要求1所述的TO-Can封装高速率光器件,其特征在于,所述第一信号传输机构和所述第二信号传输机构设置在所述TO管座中心两侧,所述半导体制冷器设置在所述第一信号传输机构和所述第二信号传输机构之间。4.根据权利要求1-3中任一项所述的TO-Can封装高速率光器件,其特征在于,所述激光器固定机构包括激光器陶瓷垫块和激光器支撑块,所述半导体激光器芯片固定在所述激光器陶瓷垫块上,所述激光器陶瓷垫块固定在所述激光...

【专利技术属性】
技术研发人员:武锐黄晓雷涂世军
申请(专利权)人:四川新易盛通信技术有限公司
类型:发明
国别省市:四川,51

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1