一种多通道微波-光转换组件的封装结构及方法技术

本发明专利技术公开了一种多通道微波‑光转换组件的封装结构及方法，封装结构包括金属壳体和设置在金属壳体内的微波链路、光子链路和控制电路；其中：所述金属壳体内部分为上、下两部分，上部分包括若干独立通道，用于装配微波链路及光子链路，下部用于装配控制电路。本发明专利技术涉及的一种多通道微波‑光转换组件的封装结构及方法，可在同一壳体内实现多通道微波链路、光子链路及控制电路的封装。所述封装结构具有良好的散热与电磁屏蔽能力；所述封装结构及方法可实现气密性封装，具有高可靠性；所述封装结构及方法可实现多通道之间的物理隔离与电磁隔离。所述结构与方法可显著提升组件的集成度。

【技术实现步骤摘要】
一种多通道微波-光转换组件的封装结构及方法
本专利技术涉及微波光子
，特别涉及一种多通道微波-光转换组件的封装结构及方法，可在同一壳体内实现多通道微波链路、光子链路及控制电路的封装。
技术介绍
在传统光载射频(RadiooverFiber)应用中，系统一般由微波组件、光组件与控制电路组件等分立组件搭建，通过光纤、射频电缆、导线等实现电气连接与信号传输。此类系统封装体积大、重量大，无法满足高集成度产品设计的需求。中国专利CN101017956A公开了一种高速率半导体光发射组件的封装结构及方法，通过类似蝶形管壳的结构实现半导体制冷器、热沉、光芯片等元器件的封装；但封装内部不包括微波链路及控制电路，且结构上不易实现多通道应用。中国专利CN102569431A公开了一种光电芯片组件及封装方法，利用封盖代替密封胶进行封装，实现了光电芯片与电路板的一体化封装；但这种利用胶粘或焊接方式将盖板固定在电路板上的封装结构，受限于电路板本身的特性，不易同时实现光子链路与微波频段的信号传输，且存在散热性能不佳的缺点。专利技术专利CN104646957A公开了一种基于激光气密焊接工艺的高频微波产品封装结构及方法，通过激光焊接方式实现了高频微波产品的防潮、防腐蚀封装，提高了产品的机械强度及可靠性；但该专利未涉及多通道微波链路、光子链路及控制电路的一体封装。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺点，本专利技术提供了一种多通道微波-光转换组件的封装结构及方法，实现了多路微波链路、光子链路及控制电路在同一壳体内的封装，该结构与方法可显著提升组件的集成度。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多通道微波-光转换组件的封装结构，包括金属壳体和设置在金属壳体内的微波链路、光子链路和控制电路；其中：所述金属壳体内部分为上、下两部分，上部分包括若干独立通道，用于装配微波链路及光子链路，下部用于装配控制电路；在金属壳体一侧焊接射频连接头，另一侧焊接光纤套件，在与光纤套件同一侧的下方的金属壳体上装配有多芯矩形连接器；在金属壳体上焊接有绝缘子，所述控制电路与绝缘子的内导体和多芯连接器的内导体间使用钎焊、引线键合方法实现级联、连线；在金属壳体内部上方设置内盖板，覆盖在独立通道上，使每个通道成为独立密闭腔；在金属壳体上表面设置外盖板，所述外盖板与金属壳体间进行气密性装配，在金属壳体底部设置外盖板。本专利技术还提供了一种多通道微波-光转换组件的封装方法，包括如下内容：(1)对金属壳体上、下两部分进行气密性隔离：对金属壳体进行表面处理；对内盖板和底部外盖板进行表面处理；将嵌入金属焊接至金属壳体；在金属壳体内装配绝缘子；在金属壳体一侧焊接射频连接头，另一侧的光子端口上焊接光纤套件中的金属套管；使用标准紧固件将多芯矩形连接器装配至金属壳体上；(2)装配微波链路、光子链路和控制电路：1)装配微波链路时，使用导电胶粘接或共晶方式装配微波传输线、微波芯片和无源器件；使用导电胶粘接、标准紧固件紧固方式装配微波部件；使用钎焊方式连接射频连接头与微波传输线；使用金丝、金带键合连接微波链路中各元件；2)装配光子链路时，使用导电胶粘接或共晶方式装配光芯片；使用有源校准方式，先将待装配的透镜、隔离器、光纤套件中的光纤透镜等光学元件用夹具夹持，耦合至理想光强后，使用UV胶或激光点焊方法固定；使用金丝、金带键合连接光子链路中各元件，以及光子链路与微波链路；3)装配控制电路时，使用标准紧固件紧固或焊接方式进行装配；使用钎焊方式连接控制电路与绝缘子，以及控制电路与多芯矩形连接器；使用钎焊方式或金带键合连接控制电路与微波链路，以及控制电路与光子链路；(3)进行封装：调测满足指标后使用标准紧固件紧固内盖板，使用激光封焊或平行封焊方式在金属壳体上表面装配外盖板；使用标准紧固件紧固、激光封焊或平行封焊方式在金属壳体底部装配外盖板。与现有技术相比，本专利技术的积极效果是：本专利技术涉及的一种多通道微波-光转换组件的封装结构及方法，可在同一壳体内实现多通道微波链路、光子链路及控制电路的封装。所述封装结构具有良好的散热与电磁屏蔽能力；所述封装结构及方法可实现气密性封装，具有高可靠性；所述封装结构及方法可实现多通道之间的物理隔离与电磁隔离。所述结构与方法可显著提升组件的集成度。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1为封装结构剖视图。具体实施方式一种多通道微波-光转换组件的封装结构，如图1所示，包括：包括金属壳体1、内盖板2、外盖板3、嵌入金属4、外盖板5、射频连接头6、微波链路7、光子链路8、光纤套件9、绝缘子10、控制电路11、多芯矩形连接器12。其中：1)金属壳体1：金属壳体材料可以是但不限于可伐合金、10号钢、硅铝合金；金属壳体可按需进行表面处理(如：局部电镀金)；金属壳体内部分为上、下两部分，上部用于装配微波链路及光子链路，下部用于装配控制电路；上部分为多个独立腔槽。2)内盖板2：内盖板材料可以是但不限于可伐合金、10号钢、硅铝合金；内盖板可按需进行表面处理；内盖板装配至金属壳体1上方后可形成多个独立密闭腔，用于实现内部元器件防护及电磁屏蔽。3)外盖板3：外盖板材料可以是但不限于可伐合金、10号钢、硅铝合金；外盖板可按需进行表面处理；外盖板与金属壳体1间进行气密性装配(如：激光焊接)，用于实现防潮、防腐蚀封装。4)嵌入金属4：嵌入金属材料可以是但不限于无氧铜、金刚石铜；嵌入金属焊接至金属壳体1；用于实现局部快速散热。5)外盖板5：外盖板材料可以是但不限于可伐合金、10号钢、硅铝合金；内盖板可按需进行表面处理；外盖板与金属壳体1间进行气密性装配或非气密性装配，用于实现防潮、防腐蚀封装。6)射频连接头6：射频连接头可以是但不限于SMP、SMA连接头，射频连接头装配至金属壳体1后具备气密性。7)微波链路7：微波链路由微波芯片、微波传输线、无源器件及微波部件等经固定、级联、连线构成。8)光子链路8：光子链路包括光芯片、透镜、隔离器、波导分束器及光子部件等经耦合、固定、级联、连线构成。9)光纤套件9：光纤套件由光纤、金属套管焊接制成；光纤套件中的金属部分焊接至金属壳体1的端口上，焊点具备气密性。10)绝缘子10：绝缘子由金属外壳、玻璃体、内导体烧结制成；绝缘子焊接至金属壳体1上，焊点具备气密性；绝缘子内导体与金属壳体1间绝缘。11)控制电路11：控制电路为印制电路板组件；控制电路与绝缘子10的内导体、多芯连接器12的内导体间使用钎焊、引线键合等方法实现级联、连线。12)多芯矩形连接器12：多芯矩形连接器使用标准紧固件或焊接工艺装配至金属壳体1上。封装方法具体为：1)使用机械加工方法完成可伐金属壳体1，金属壳体进行表面处理(表面局部电镀金)；使用机械加工方法完成内盖板2、外盖板5，并进行表面处理(表面化学导电氧化)；使用机械加工方法完成外盖板3，未作表面处理；将嵌入金属4(金刚石铜)焊接至金属壳体1；装配绝缘子10至金属壳体1；使用焊料焊接射频连接头6至金属壳体1；使用焊料焊接光纤套件9中的金属套管至金属壳体1的光子端口上；使用标准紧固件将多芯矩形连接器12装配至金属壳体1。上述装配完成后，组件上、下两部分之间实现了气密性隔离。2)装配微波链路7，包括使用导电胶粘接或共晶方式装配微波传输线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道微波‑光转换组件的封装结构，其特征在于：包括金属壳体和设置在金属壳体内的微波链路、光子链路和控制电路；其中：所述金属壳体内部分为上、下两部分，上部分包括若干独立通道，用于装配微波链路及光子链路，下部用于装配控制电路；在金属壳体一侧焊接射频连接头，另一侧焊接光纤套件，在与光纤套件同一侧的下方的金属壳体上装配有多芯矩形连接器；在金属壳体上焊接有绝缘子，所述控制电路与绝缘子的内导体和多芯连接器的内导体间使用钎焊、引线键合方法实现级联、连线；在金属壳体内部上方设置内盖板，覆盖在独立通道上，使每个通道成为独立密闭腔；在金属壳体上表面设置外盖板，所述外盖板与金属壳体间进行气密性装配，在金属壳体底部设置外盖板。

【技术特征摘要】
1.一种多通道微波-光转换组件的封装结构，其特征在于：包括金属壳体和设置在金属壳体内的微波链路、光子链路和控制电路；其中：所述金属壳体内部分为上、下两部分，上部分包括若干独立通道，用于装配微波链路及光子链路，下部用于装配控制电路；在金属壳体一侧焊接射频连接头，另一侧焊接光纤套件，在与光纤套件同一侧的下方的金属壳体上装配有多芯矩形连接器；在金属壳体上焊接有绝缘子，所述控制电路与绝缘子的内导体和多芯连接器的内导体间使用钎焊、引线键合方法实现级联、连线；在金属壳体内部上方设置内盖板，覆盖在独立通道上，使每个通道成为独立密闭腔；在金属壳体上表面设置外盖板，所述外盖板与金属壳体间进行气密性装配，在金属壳体底部设置外盖板。2.根据权利要求1所述的一种多通道微波-光转换组件的封装结构，其特征在于：在金属壳体中焊接有嵌入金属，所述嵌入金属的材料包括无氧铜、金刚石铜。3.根据权利要求1所述的一种多通道微波-光转换组件的封装结构，其特征在于：所述金属壳体、内盖板以及外盖板的材料包括可伐合金、10号钢或硅铝合金。4.根据权利要求1所述的一种多通道微波-光转换组件的封装结构，其特征在于：所述微波链路由微波芯片、微波传输线、无源器件及微波部件经固定、级联、连线构成。5.根据权利要求1所述的一种多通道微波-光转换组件的封装结构，其特征在于：所述光子链路由光芯片、透镜、隔离器、波导分束器及光子部件经耦合、固定、级联、连线构成。6.根据权利要求1所述的一种多通道微波-光转换组件的封装结构，其特征在于：所述光纤套件由光纤、金属套管焊接制成；所述金属套管焊接至金属壳体的端口上，焊点具备气密性。7.根据权利要求1所述的一种多通道微波-光转换组件的封装结构，其特征在于：所述绝缘子由金属外壳、玻璃体、内导体烧结制成；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍艺龙，吕晓萌，廖翱，张童童，景飞，余昌喜，秦跃利，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51