用于电子构件的具有集成的冷却器的底座和壳体制造技术

技术编号:29955617 阅读:16 留言:0更新日期:2021-09-08 08:54
底座和具有底座的电子部件实现更好的冷却和高频传导。设置底座具有包括多个电馈通件的基体,馈通件有用绝缘材料封闭的开口,至少一个馈通导体与基体电绝缘地穿过开口,热电冷却元件固定在基体上,使热电冷却元件将在运行中产生的废热输出到基体上,用于电子构件的支架固定在热电冷却元件上,使借助其冷却支架,具有接通到馈通导体上的第一信号导体和至少一个接地导体的第一导体轨组件,在支架上有用于接通电子构件的第二导体轨组件,其具有第二信号导体和至少一个接地导体,两个导体轨组件通过间隙分开,用焊线连接件桥接间隙,其连接两个信号导体以及接地导体,导体轨组件的在间隙上的相对端部至少之一有电容性结构元件,其提高其电容。提高其电容。提高其电容。

【技术实现步骤摘要】
用于电子构件的具有集成的冷却器的底座和壳体


[0001]本专利技术概括性地涉及用于电子构件的壳体。本专利技术尤其涉及用于这种壳体的具有集成冷却器和改进的传输特性的底座。
[0002]本专利技术尤其也应适用于高频数据传输的部件。在此尤其想到在50GBit/s或更高范围中的数据传输率。

技术介绍

[0003]对于这些应用的广泛的壳体类型是所谓的TO壳体(TO=“Transistor Outline”晶体管外形)。这种类型的壳体设计用于高频传输,其在DE 10 2017 120 216 A1中描述。
[0004]用于高传输率的其他壳体在WO 2019/161755 A1、US 2018/284374 A1和US10 177 529 B2中公开。
[0005]对于一些光电应用,例如前述的高频数据传输,期望精确地控制用于传输的激光器芯片的波长。因为激光波长也与温度相关,因此应将激光器的温度稳定在很窄的范围中。为此可使用热电冷却器(TEC=“thermoelectric cooler”)。这种冷却元件可以为了特别有效地冷却而集成到电子构件的壳体中,例如TO壳体中。通常,在使用热电冷却元件时同时存在以下问题,借助电子构件在接触部位处低的信号反射的同时实现冷侧的良好的温度绝缘性。在TO类型的壳体中还由于可用结构空间小使得合适结构的问题更加突显。

技术实现思路

[0006]因此,本专利技术的目的是提供一种底座和具有该底座的电子部件,其实现更好的冷却和高频传导。该目的通过独立权利要求的主题实现。有利的改进方案在从属权利要求中给出。
[0007]至今为止,例如在DE 10 2017 120 216 B4所述使用简单的焊线连接件在壳体中接触电子结构元件。对于新一代光学数据连接应将数据传输率翻倍到56Gbit/s。利用简单的焊线连接件,在此出现显著的线路损耗。本公开为了克服该问题采用CLC网络进行补偿。同时在壳体中实现TEC的热侧和冷侧的良好热解耦。
[0008]为此设置用于电子部件的底座,该底座具有包括多个电馈通件的基体,其中馈通件分别具有用绝缘材料密封的开口,至少一个馈通导体延伸穿过该绝缘材料,以与基体电绝缘,并且其中

热电冷却元件固定在基体上,使得热电冷却元件可将其在运行中产生的废热输出到基体上,并且其中

用于电子构件的支架固定在热电冷却元件上,使得可借助热电冷却元件冷却支架,并且其中设有具有第一信号导体和至少一个接地导体的第一导体轨组件,该第一信号导体接通到馈通导体上,以及在支架上设有用于接通电子构件的第二导体轨组件,其具有第二信号导体和至少一个接地导体,其中两个导体轨组件通过间隙分开,并且其中用焊线连接件桥接间隙,该焊线连接件连接两个信号导体以及接地导体,并且其中导体轨组件的
在间隙处的相对置的端部中的至少一个具有电容性结构元件,该电容性结构元件提高了导体轨组件的电容。优选地,导体轨组件的两个端部都具有这种提高电容的结构元件。特别优选地,结构元件的电容也相等,以获得对称的电路。
[0009]间隙用于中断从热电冷却元件、即从基体流至冷侧的热量流动。焊线连接件具有高的电感。该高的电感引起在信号线路上的反射和相应高的损耗。但是,通过在导体轨组件的端部上的提高电容的结构元件提供了CLC网络,即除了焊线连接件的电感以外具有两个电容元件的结构。借助CLC网络可达到阻抗匹配,在理想情况下,阻抗匹配完全地补偿焊线连接件的高阻抗。
[0010]在优选的设计方案中,其中至少一个导体轨组件构造成共面的波导。优选地,两个导体轨组件是共面的波导。在共面的波导布置中,接地导体的至少一个导体轨在信号导体的导体轨旁边的相同平面中伸延。
[0011]通过间隙和桥接的焊线连接件,降低了从第一导体轨组件的一侧朝电子构件的热量流动。在底座具有在其上布置第一导体轨组件的平台时,还显著改进了热解耦,其中平台与用于电子构件的支架通过间隙分开。
附图说明
[0012]下面根据附图详细描述本专利技术。
[0013]图1示出了底座的立体图,以及
[0014]图2以俯视图示出了底座。
[0015]图3以从侧面看的立体图示出了底座。
[0016]图4以横截面视图示出了具有第一导体轨组件的电路板。
[0017]图5和图6是用于焊线连接件的等效电路图。
[0018]图7示出了安装座和具有导体轨组件的电路板的放大的局部。
[0019]图8示出了作为频率的函数的向前透射系数的图表。
[0020]图9示出了分别作为频率的函数的输入反射系数的图表。
[0021]图10示出了对于三个不同的模型的作为时间的函数的阻抗的TDR图表。
[0022]图11示出了电子部件的剖视图。
[0023]图12和图13示出了电容性结构元件111、121的实施方式。
具体实施方式
[0024]图1和图2示出了根据本公开的底座1的一种示例。形成电子部件的壳体的组成部分的底座1具有基体3,该基体具有多个电馈通件4。在优选的设计方案中并且不限于示出的示例,基体3具有盘片状或法兰状的造型。
[0025]馈通件4分别具有以绝缘材料6密封的开口7,至少一个馈通导体8以与基体3电绝缘的方式延伸穿过该开口7。绝缘材料6尤其可以是玻璃。可以简单地通过熔融玻璃来制造玻璃嵌入。但是也可使用陶瓷绝缘体以及玻璃陶瓷材料或塑料。
[0026]对于用于以高数据速率传输数据的电子部件通常期望温度稳定性或冷却。为此,底座1包括热电冷却元件16,该热电冷却元件固定在基体3上。热电冷却元件16被接通,使得热侧与基体3连接并且可将其在运行中生成的废热输出给基体3。在热电冷却元件16上,在
其冷侧上固定有用于电子构件2的支架18,使得支架18可通过热电冷却元件16冷却。这种布置的问题是,废热会经由基体3流回到电子构件2。在此热量流动尤其也沿着供电线路的路径进行。但是,热解耦的措施,例如长的卷绕的导线路径,会显著提高导线损耗。
[0027]底座1此时构造成使得在信号导线损耗低的同时该热量流动最小。为此,设置第一导体轨组件11,其具有第一信号导体13和至少一个接地导体14,该第一信号导体接通在馈通导体8上。在支架18上,用于接通电子构件的第二导体轨组件12设有第二信号导体15和至少一个接地导体14。两个导体轨组件11、12通过间隙20分开,其中间隙20通过焊线连接件22桥接。因此,两个信号导体13、15与至少一个焊线连接件22电连接并且接地导体14与至少一个另一焊线连接件22电连接。间隙20提供良好的热隔离。但是问题是焊线连接件具有更高的电感。由此可能在焊线的接触部位处发生反射。为了避免这些问题,使得在间隙处相对置的端部110、120分别具有电容性结构元件111、121。电容性结构元件构造或形成为使得其提高导体轨组件11、12的电容、尤其线路的每单位长度的电容。两个电容性结构元件与连接两个信号导体13、15的焊线连接件22共同作用并且形成C...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电子部件(10)的底座(1),所述底座具有包括多个电馈通件(4)的基体(3),其中所述馈通件(4)分别具有用绝缘材料(6)密封的开口(7),至少一个馈通导体(8)延伸穿过所述该绝缘材料,以与所述基体(3)电绝缘,并且其中

热电冷却元件(16)固定在所述基体(3)上,使得所述热电冷却元件(16)能将其在运行中产生的废热输出到所述基体(3)上,并且其中

用于电子构件(2)的支架(18)固定在所述热电冷却元件(16)上,使得能够借助所述热电冷却元件(16)冷却所述支架(18),并且其中设有具有第一信号导体(13)和至少一个接地导体(14)的第一导体轨组件(11),所述第一信号导体接通到馈通导体(8)上,在所述支架(18)上设有用于接通电子构件的第二导体轨组件(12),其具有第二信号导体(15)和至少一个接地导体(14),其中两个导体轨组件(11、12)通过间隙(20)被分开,并且其中用焊线连接件(22)桥接所述间隙(20),所述焊线连接件连接两个信号导体(13、15)以及接地导体(14),并且其中所述导体轨组件(11、12)的在间隙处的相对置的端部(110、120)中的至少一个具有电容性结构元件(111、121),所述电容性结构元件提高所述导体轨组件(11、12)的电容。2.根据权利要求1所述的底座(1),其特征在于以下特征中的至少一个:

所述电容性结构元件(111、121)包括所述信号导体(13、15)在所述导体轨组件(11、12)的端部(110、120)处的加宽部,

所述电容性结构元件包括介电体(122),

所述电容性结构元件(111、121)包括导电桥(123),

所述电容性结构元件(111、121)包括在接地导体(14)和信号导体(13)之间的在所述导体轨组件(11、12)的端部(110、120)处减小的间距。3.根据权利要求2所述的底座(1),其特征在于以下特征中的至少一个:

所述信号导体(13、15)的加宽部是梯形,

所述信号导体(13、15)以至少系数1.5加宽,

在接地导体(14)和信号导体(13、15)之间的间隔(17)在所述加宽部的区域中的宽度以最大系数1.5改变,其中垂直于所述信号导体(13、15)测量所述宽度,

在所述电容性结构元件(111、121)之间的区域中的阻抗提高小于5Ohm。4.根据前述权利要求中任一项所述的底座(1),其特征在于,所述导体轨组件(11、12)中的至少一个构造成共面的波导。5.根据前述权利要求中任一项所述的底座(1),其特征在于,所述导体轨组件(11、12)的两个端部(110、120)具有电容性结构元件(111、121),其中所述底座具有至少一个以下...

【专利技术属性】
技术研发人员:A
申请(专利权)人:肖特股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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