光电子芯片气密性封装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光电子芯片气密性封装结构。所述光电子芯片气密性封装结构包括相配合的管座与管帽，以及封装设置于所述管座与管帽之间的光电子芯片，所述管帽包括一体成型的管帽本体和透镜，所述透镜与光电子芯片对应设置，所述管座上设置有贯穿所述管座的第一表面和第二表面的通孔，并且所述通孔内填充设置有与所述通孔形状匹配的导电金属件，所述光电子芯片通过所述导电金属件与所述管帽外部电连接，所述第一表面与第二表面相背对设置。基由本实用新型专利技术提供的光电子芯片气密性封装结构的器件体积可以大大减小，焊接时可以无需进行耦合，可以有效降低成本，提高效率；集成的微型透镜精度高、性能好、对准精确，可以有效提高系统性能。高系统性能。高系统性能。

【技术实现步骤摘要】
光电子芯片气密性封装结构


[0001]本技术特别涉及一种光电子芯片气密性封装结构，属于半导体制造


技术介绍

[0002]目前在光通信、光传感等工业领域大量使用的接收/探测器件，一般使用金属管壳封装，如TO
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46，TO
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5等。这种封装一般由金属管座，金属管帽以及烧结在管帽上的透镜/窗口三部分组成。接收/探测芯片首先被贴装在管座上，然后通过金属引线的方式将正负极引出。之后再将金属管帽与管座进行储能焊进行焊接，形成气密性封装。这种封装方式，受到机械加工条件限制，造成体积较大，精度不高。在焊接之前，需要将两者进行对准耦合，封装效率较低。此外，由于玻璃透镜使用烧结的方式固定到管帽上，因此精度不高，耦合效率较差。此外，玻璃透镜的焦距较大，使得封装后的体积也无法进一步缩小。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本技术的主要目的在于提供一种光电子芯片气密性封装结构，通过在绝缘衬底上通孔将芯片管脚引出，使用半导体工艺制作的、集成了内凹腔和微型透镜的管帽，将两者通过直接键合、焊料焊接等手段连接以后形成气密性封装结构。
[0004]为实现前述目的，本技术采用的技术方案包括：
[0005]本技术实施例提供了一种光电子芯片气密性封装结构，包括相配合的管座与管帽，以及封装设置于所述管座与管帽之间的光电子芯片，所述管帽包括一体成型的管帽本体和透镜，所述透镜与光电子芯片对应设置，所述管座上设置有贯穿所述管座的第一表面和第二表面的通孔，并且所述通孔内填充(设置有)与所述通孔形状匹配的导电金属件，所述光电子芯片通过所述导电金属件与所述管帽外部电连接，所述第一表面与第二表面相背对设置。
[0006]在一些较为具体的实施方案中，所述光电子芯片的电极通过引线与所述通孔内的导电金属件电连接。
[0007]在一些较为具体的实施方案中，所述管座包括绝缘衬底。
[0008]在一些较为具体的实施方案中，所述绝缘衬底选自硅片、陶瓷片或石英玻璃片，且不限于此。
[0009]在一些较为具体的实施方案中，所述绝缘衬底设置有导电图形，所述光电子芯片的电极通过引线与所述导电图形电连接，所述导电图形通过引线所述通孔内的导电金属件实现电连接。
[0010]进一步的，所述导电图形的材质选自Cr、Ni、Ti、Al、Au中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
[0011]在一些较为具体的实施方案中，所述管帽本体的第一表面上一体成型设置有所述透镜，所述管帽本体的第二表面上一体形成有内凹腔，所述内凹腔至少用于容置一光电子
芯片。
[0012]在一些较为具体的实施方案中，所述光电子芯片包括探测器芯片、激光器芯片、放大器芯片或驱动芯片，且不限于此。
[0013]在一些较为具体的实施方案中，所述管帽选自硅管帽或玻璃管帽。
[0014]在一些较为具体的实施方案中，所述管帽与管座通过焊接固定连接。
[0015]进一步的，所述焊接固定使用的焊料选自Cr、Ni、Ti、Al、Au、Sn中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
[0016]进一步的，所述焊接固定使用的焊料可以是低温焊料金属的组合。
[0017]本技术实施例还提供了一种光电子芯片气密性封装结构，其包括由一体设置的两个以上管座组成的管座晶圆、由一体设置的两个以上管帽组成的管帽晶圆，所述管帽晶圆与管座晶圆焊接固定，其中每一管座与相配合的一个管帽以及封装设置于该管座和管帽之间的至少一光电子芯片形成一封装单元，所述封装单元能够被分割形成彼此独立的器件。
[0018]与现有技术相比，基由本技术实施例提供的光电子芯片气密性封装结构，封装结构的器件体积可以大大减小，焊接时可以无需进行耦合，可以有效降低成本，提高效率；集成的微型透镜精度高、性能好、对准精确，可以有效提高系统性能。
附图说明
[0019]图1是本技术光电子芯片气密性封装结构的结构示意图；
[0020]图2是本技术制作形成管座的流程结构示意图；
[0021]图3是本技术制作形成管帽的流程结构示意图；
[0022]图4是本技术一典型光电子芯片气密性封装结构的结构示意图；
[0023]附图标记说明：1
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管座，2
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管帽，3
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光电子芯片，4
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引线，11
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绝缘衬底，12
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导电图形，13
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导电金属件，21
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透镜，22
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内凹腔，131
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引出电极区域，132
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引出电极区域，100
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管座晶元，200
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管帽晶元。
具体实施方式
[0024]鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
[0025]本技术实施例提供了一种光电子芯片气密性封装结构，包括相配合的管座与管帽，以及封装设置于所述管座与管帽之间的光电子芯片，所述管帽包括一体成型的管帽本体和透镜，所述透镜与光电子芯片对应设置，所述管座上设置有贯穿所述管座的第一表面和第二表面的通孔，并且所述通孔内填充设置有与所述通孔形状匹配的导电金属件，所述光电子芯片通过所述导电金属件与所述管帽外部电连接，所述第一表面与第二表面相背对设置。
[0026]在一些较为具体的实施方案中，所述光电子芯片的电极通过引线与所述通孔内的导电金属件电连接。
[0027]在一些较为具体的实施方案中，所述管座包括绝缘衬底。
[0028]在一些较为具体的实施方案中，所述绝缘衬底选自硅片、陶瓷片或石英玻璃片，且
不限于此。
[0029]在一些较为具体的实施方案中，所述绝缘衬底设置有导电图形，所述光电子芯片的电极通过引线与所述导电图形电连接，所述导电图形通过引线所述通孔内的导电金属件实现电连接。
[0030]进一步的，所述导电图形的材质选自Cr、Ni、Ti、Al、Au中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
[0031]在一些较为具体的实施方案中，所述管帽本体的第一表面上一体成型设置有所述透镜，所述管帽本体的第二表面上一体形成有内凹腔，所述内凹腔至少用于容置一光电子芯片，所述第一表面与第二表面相背对设置。
[0032]在一些较为具体的实施方案中，所述光电子芯片包括探测器芯片、激光器芯片、放大器芯片或驱动芯片，且不限于此。
[0033]在一些较为具体的实施方案中，所述管帽材质选自硅质管帽或玻璃管帽。
[0034]在一些较为具体的实施方案中，所述管帽与所述管座通过焊接固定连接。
[0035]进一步的，所述焊接固定使用的焊料选自Cr、Ni、Ti、Al、Au、Sn中的任意一种或两种以上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电子芯片气密性封装结构，其特征在于包括相配合的管座与管帽，以及封装设置于所述管座与管帽之间的光电子芯片，所述管帽包括一体成型的管帽本体和透镜，所述透镜与光电子芯片对应设置，所述管座上设置有贯穿所述管座的第一表面和第二表面的通孔，并且所述通孔内填充设置有与所述通孔形状匹配的导电金属件，所述光电子芯片通过所述导电金属件与所述管帽外部电连接，所述第一表面与第二表面相背对设置。2.根据权利要求1所述的光电子芯片气密性封装结构，其特征在于：所述光电子芯片的电极通过引线与所述通孔内的导电金属件电连接。3.根据权利要求1所述的光电子芯片气密性封装结构，其特征在于：所述管座包括绝缘衬底。4.根据权利要求3所述的光电子芯片气密性封装结构，其特征在于：所述绝缘衬底选自硅片、陶瓷片或石英玻璃片。5.根据权利要求3所述的光电子芯片气密性封装结构，其特征在于：所述绝缘衬底上设置有导电图形，所述光电子芯片的电极通过引线与所述导电图形电连接，所述导电图形通过引线所述通孔内的导电金属件实现...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄寓洋，
申请(专利权)人：苏州苏纳光电有限公司，
类型：新型
国别省市：