TO封装件及其制造方法技术

TO封装件，包括具有至少一个光电器件的基座。基座与构造成锅形的金属盖连接，金属盖具有电磁辐射可穿透的窗口、尤其构造成透镜，从而光电器件布置在严密密封的内部空间中。金属盖的壁具有至少一个侧壁和/或端壁区域，其朝内部空间的方向相对于金属盖的侧壁的与基座邻接的区域增厚地构造。

TO Package and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
TO封装件及其制造方法
本专利技术涉及一种TO(TransistorOutline晶体管外形)封装件及其制造方法。本专利技术还涉及具有TO封装件以及用于TO封装件的金属盖的装置。本专利技术尤其涉及应用在发送侧的TO封装件，即用于将电信号转变成光信号从而耦合到光导体中的TO封装件。本专利技术尤其涉及用于将光耦合到单模光纤中的TO封装件。
技术介绍
在纤维光学的传输技术中，必须以高的尺寸精确度将导引光的纤维、尤其玻璃纤维安装在相应的光学系统之前，从而确保使光很好地耦入纤维芯部中。这尤其适用于单模(英语：singlemode)纤维，单模纤维的光导体芯部仅具有约9μm的直径。构件相对彼此的布置在之后在运行中不允许改变或仅能非常微小地改变。实际上已知有严密封闭的TO封装件，该TO封装件尤其由深冲的金属盖构成，金属盖通过焊接或钎焊与基座连接，接收或发送二极管安置在该基座上。TO封装件具有窗口，窗口尤其构造成透镜。为了确保在导引光的纤维中耦入，实际上已知的是，首先使壳体与光学联接组件(OpticalSubAssembly光学子组件)连接。光学子组件本身可用作导引光的纤维的耦合元件或本身可包含导引光的纤维，光耦入该光学组件或耦出并且之后例如经由插接连接机构与导引光的纤维连接，数据信号经由该纤维通过另外的插头传输。用于多模纤维的光学联接组件通常构造成塑料浇注件。由于塑料与金属壳体的热膨胀系数不同，由塑料制成的这种光学联接组件不太适用于单模纤维，二极管布置在金属壳体中。因此在单模纤维中有利的是，光学联接组件包括金属壳体并且该金属壳体与TO封装件焊接。由此可提供这样的布置，在其中确保在TO封装件和光学联接组件之间的高的尺寸精确性。但是对此的问题是，通过焊接、尤其通过激光焊接将应力引入壳体材料中，应力至少在冷却之后又导致几何结构改变。这尤其在用于TO封装件的深拉的盖的壳体壁通常相当薄的情况下是这样，由此也额外地有在焊接时壳体壁被刺穿从而使壳体失去严密密封的风险。但是也不能简单地提高壁厚，因为由此壳体的几何结构如此改变，使得壳体不再相应于在实际中使用的标准壳体。因此，根据文献CN201311504Y的教导设置成，光学联接组件不与TO封装件的盖焊接，而是将适配器环焊接在TO封装件的基座上，适配器环本身与光学联接组件连接。该过程很麻烦并且导致，由于存在的适配器环使得由TO封装件和光学联接组件形成的组合的尺寸不再与以前使用的结构形状兼容。此外，通过适配器环作为额外的结构元件而将另外的形状和位置公差引入系统中，形状和位置公差又会影响纤维端部相对于需要耦入的光斑的定向。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，至少减小现有技术的所述缺点。本专利技术的目的尤其是以简单的方式提供TO封装件，TO封装件能够改进光学联接组件的焊接性能，但是此外TO封装件与现有技术已知的结构形式兼容。本专利技术的目的通过根据独立权利要求中任一项所述的TO封装件、具有TO封装件的装置、用于TO封装件的金属盖以及用于制造TO封装件的方法实现。本专利技术的优选的实施方式和改进方案是从属权利要求、说明书以及附图的对象。本专利技术涉及一种TO封装件(TransistorOutline晶体管外形封装件)，TO封装件包括具有至少一个光电器件的基座。在基座上尤其布置发射极、尤其边缘辐射器发射极以及监视器二极管。边缘辐射器发射极可尤其构造成以90°角向上、即朝TO封装件的窗口的方向转动。作为发射极也可使用具有45°镜子的边缘辐射器。为了能电连接布置在基座上的电子器件和光电器件，基座包括电穿通部。电穿通部尤其从其上侧延伸直至其下侧并且优选构造成经玻璃化的联接插脚。基座优选由金属构成，但是根据本专利技术的另一实施方式也可由陶瓷构成。基座与构造成锅形的金属盖连接。锅形的金属盖包括优选平坦的底部，底部限定TO封装件的端壁并且侧壁从底部伸出。金属盖尤其具有圆柱形的横截面，但是根据本专利技术的另一实施方式也可具有椭圆形的横截面。但是侧壁也可构造成锥形。金属盖包括电磁辐射可穿透的窗口，窗口尤其构造成透镜。窗口或透镜尤其构造成玻璃窗口或玻璃透镜，其借助玻璃焊料固定在玻璃盖的端壁中的中央开口中。金属盖和基座尤其通过焊接或钎焊彼此连接。由此构造严密封闭的内部空间，在内部空间中布置光电器件。金属盖尤其构造成深拉的金属盖。根据本专利技术，金属盖的壁包括至少一个侧壁和/或端壁区域，其构造成朝TO封装件的内部空间的方向相对于金属盖的侧壁的与基座邻接的区域增厚。金属盖由此包括侧壁的与基座邻接的区域，该区域比侧壁和/或端壁的位于其上的区域具有更小的壁厚。其壁厚尤其阶梯状地增大的过渡区域位于TO封装件的内部空间中。由此可提供金属盖，金属盖从外部尺寸、尤其直径开始就与现有技术已知的结构类型相同，但是其中，壁在端侧和/或在侧壁的区域中增厚地构造，使得可以简单的方式焊接、尤其借助激光点焊焊接由金属构成的光学联接组件，而没有使TO封装件的金属盖的壳体壁刺穿的风险。同时通过增厚的区域提高机械稳定性，使得通过焊接引入到封装件材料中的应力减小。此外，也可通过以下方式改进几何结构特性，使得通过在基座的区域中的较薄的壁厚可吸收机械应力。此外，通过在基座的区域中的较薄的壁厚降低了在运行中朝端壁的方向的热量传输，这同样有助于减小由于热变形产生的几何误差。优选地，增厚的侧壁和/或端壁区域相对于金属盖的与基座邻接的区域具有至少1.2倍的壁厚、特别优选1.5倍的壁厚和/或小于5倍的壁厚、特别优选小于2.5倍的壁厚。此外优选设置成，侧壁的与基座邻接的区域具有的壁厚是0.1至0.25mm，而增厚的侧壁和/或端壁区域具有的厚度是0.3至1.0mm。在本专利技术的改进方案中，基座的底部、即基座的上侧与金属盖的壁厚改变的侧壁的过渡区域间隔开，在该底部上至少安装光电器件。与金属盖连接的基座由此没有充满侧壁更薄的整个区域，而是在具有更小壁厚的区段中终止。由此朝侧壁的方向以及朝光学联接组件的方向热传输降低。此外，电子结构元件可在基座的上侧上安装的面积没有改变。由此，根据本专利技术的另一实施方式设置成，布置在基座上的电子结构元件伸到过渡区域之下。壁厚增大的过渡区域尤其构造成在壳体壁中的布置在基座的上侧之上的阶梯部。在阶梯部之下可布置电子结构元件或电子结构元件的部件、尤其电子结构元件的电接触部。金属盖优选具有的外直径(邻接端壁地测量)至少为2mm、优选至少2.5mm和/或最大10mm、优选最大4.5mm。金属盖的壳体和/或光学联接组件的壳体优选由热膨胀系数α(在20和300℃之间的平均值)小于14ppm/K、特别优选小于12ppm/K的材料构成。金属盖的壳体可尤其由铁镍或镍钴合金构成。此外，金属盖的壳体可设有防腐蚀的涂层，尤其含镍和/或含金的涂层。此外，也可为金属盖的壳体使用铁素体不锈钢。铁素体不锈钢的优点是，其无需涂上防腐蚀涂层。光学联接组件的壳体可同样由铁镍或镍钴合金构成。此外，也可为光学联接组件的壳体使用不锈钢、尤其铁素体不锈钢。铁素体不锈钢的优点是，其无需涂上防腐蚀涂层。窗口优选由玻璃构成，玻璃的热膨胀系数α相当于金属盖的材料的膨胀系数的0.90至1.10倍。根据本专利技术的实施方式，TO封装件与用于联接单模纤维的光学联接组件连接。光学联接组件可包括单模纤维或与单模纤维连接。单模纤维尤其具有直径小于1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TO封装件，包括具有至少一个光电器件的基座，其中，所述基座与锅形构造的金属盖连接，所述金属盖具有电磁辐射能穿透的窗口，尤其构造成透镜，从而所述光电器件布置在严密封闭的内部空间中，其特征在于，所述金属盖的壁具有至少一个侧壁和/或端壁区域，所述至少一个侧壁和/或端壁区域朝所述内部空间的方向相对于所述金属盖的侧壁的与基座邻接的区域增厚地构造。

【技术特征摘要】
2018.03.20 DE 102018106504.31.一种TO封装件，包括具有至少一个光电器件的基座，其中，所述基座与锅形构造的金属盖连接，所述金属盖具有电磁辐射能穿透的窗口，尤其构造成透镜，从而所述光电器件布置在严密封闭的内部空间中，其特征在于，所述金属盖的壁具有至少一个侧壁和/或端壁区域，所述至少一个侧壁和/或端壁区域朝所述内部空间的方向相对于所述金属盖的侧壁的与基座邻接的区域增厚地构造。2.根据前述权利要求所述的TO封装件，其特征在于，增厚的侧壁和/或端壁区域的壁厚是所述金属盖的与基座邻接的区域的壁厚的至少1.2倍、优选至少1.5倍和/或小于5倍。3.根据前述权利要求中任一项所述的TO封装件，其特征在于，所述侧壁的与基座邻接的区域的壁厚为0.10-0.25mm，并且其中增厚的侧壁和/或端壁区域的壁厚为0.3-1.0mm。4.根据前述权利要求中任一项所述的TO封装件，其特征在于，所述基座的底部与所述金属盖的侧壁的过渡区域间隔开，在所述过渡区域中壁厚改变；优选地，其特征在于，布置在所述基座上的至少一个电子结构元件伸到所述过渡区域之下。5.根据前述权利要求中任一项所述的TO封装件，其特征在于，所述金属盖构造成深拉的盖，所述盖具有钎焊在其中的透镜。6.根据前述权利要求中任一项所述的TO封装件，其特征在于，所述金属盖的外直径为至少2mm、优选至少2.5mm和/或最高10mm、优选最高4.5mm，和/或所述金属盖的壳体和/或所述光学联接组件的壳体由热膨胀系数α(在20和300℃的...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·海特乐，G·米特梅尔，
申请(专利权)人：肖特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE