一种光模块制造技术

本发明专利技术涉及一种光模块，包括壳体，还包括过渡基板和元器件，过渡基板的材料膨胀收缩系数小于壳体的材料膨胀收缩系数；于壳体上向下凹陷形成凹槽，过渡基板卡定在凹槽中，元器件设于过渡基板背离壳体的面上。还提供一种光模块的制备方法，包括如下步骤：在壳体上开设凹槽；将过渡基板卡定在凹槽中；再将元器件设在过渡基板上；其中，过渡基板的材料膨胀收缩系数小于壳体的材料膨胀收缩系数。本发明专利技术采用壳体粘贴并在四周填充胶水的方案固定过渡基板，过渡基板被四周的胶水卡在壳体的凹槽内，即使过渡基板跟模块外壳的CTE不匹配也不会再出现粘接力降低甚至过渡基板脱落的问题。粘接力降低甚至过渡基板脱落的问题。粘接力降低甚至过渡基板脱落的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种光模块


[0001]本专利技术涉及光通信
，具体为一种光模块。

技术介绍

[0002]随着5G通信的飞速发展以及数据中心的需求日益旺盛，市场对25G、100G、400G光模块的需求越来越大，对光模块的成本控制，模块散热要求也越来越高，市场的竞争也越来越激烈。在满足性能和可靠性要求，相应的产品方案需要及时跟进。
[0003]将玻璃、硅、可伐材料、锌合金、氮化铝、氧化铝等光模块常用材料直接粘接时会由于相互接触的材料膨胀收缩系数(CTE)不同，在长期的温变过程失效。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种光模块，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种光模块，还包括过渡基板和元器件，所述过渡基板的材料膨胀收缩系数小于所述壳体的材料膨胀收缩系数；于所述壳体上向下凹陷形成凹槽，所述过渡基板卡定在所述凹槽中，所述元器件设于所述过渡基板背离所述壳体的面上。
[0006]进一步，所述凹槽尺寸大于所述过渡基板的尺寸，所述过渡基板设于所述凹槽中后，所述过渡基板与所述凹槽之间的间隙中填充有胶水。
[0007]进一步，所述过渡基板粘接在所述凹槽内。
[0008]进一步，所述过渡基板为氮化铝、氧化铝、玻璃、硅、陶瓷、钨铜合金或可伐合金。
[0009]进一步，所述元器件为硅元件、光电芯片、玻璃元件或半导体制冷器。
[0010]进一步，所述元器件通过胶水粘贴在所述过渡基板上。
[0011]进一步，所述壳体为锌合金外壳。
[0012]本专利技术实施例还提供如下技术方案：一种光模块的制备方法，包括如下步骤：
[0013]在壳体上开设凹槽；
[0014]将过渡基板卡定在所述凹槽中；
[0015]再将元器件设在所述过渡基板上；
[0016]其中，所述过渡基板的材料膨胀收缩系数小于所述壳体的材料膨胀收缩系数。
[0017]进一步，当所述元器件为半导体制冷器时，
[0018]先在所述凹槽中点银胶，
[0019]然后将所述过渡基板贴在所述凹槽内压紧，并烘烤固化胶水，
[0020]在所述过渡基板的一相对侧和所述凹槽的槽壁之间的沟槽中点黑胶，使黑胶充满所述沟槽，所述过渡基板的另外一相对侧和所述凹槽的槽壁之间的沟槽通过毛细现象渗入黑胶，其中点黑胶的沟槽的间隙大于渗入黑胶的沟槽的间隙，然后烘烤固化胶水；
[0021]接着采用银胶将半导体制冷器粘贴在所述过渡基板上。
[0022]进一步，当所述元器件为透镜时，
[0023]先在所述凹槽中点过量的黑胶；
[0024]将所述过渡基板贴在所述凹槽中并压紧，使所述过渡基板与凹槽之间的间隙充满黑胶，然后加热固化黑胶；
[0025]通过有源耦合的方式用胶水将透镜固定在所述过渡基板上并加热固化胶水。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0027]1、采用壳体粘贴并在四周填充胶水的方案固定过渡基板，过渡基板被四周的胶水卡在壳体的凹槽内，即使过渡基板跟模块外壳的CTE不匹配也不会再出现粘接力降低甚至过渡基板脱落的问题。
[0028]2、过渡基板跟被贴装元器件(比如透镜、激光器、尾纤等)材料的CTE比较接近，解决了被贴装元器件材料跟壳体材料CTE不匹配的问题。
[0029]3、可以将器件壳体直接做在模块壳体上，省掉了做独立器件壳体的成本，大幅度降低了光模块的成本。
[0030]4、将元器件直接贴在模块外壳上，元器件的散热不再需要通过光器件跟模块外壳之间加导热材料来散热，大幅度改善了发热元件的散热，提升了光模块的高温性能。
附图说明
[0031]图1为本专利技术实施例提供的一种光模块的示意图；
[0032]图2为图1的壳体的示意图；
[0033]图3为本专利技术实施例提供的一种光模块的壳体和过渡基板的示意图；
[0034]图4为图3的A
‑
A向的剖视图；
[0035]附图标记中：1
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壳体；2
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过渡基板；3
‑
元器件；30
‑
半导体制冷器；31
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透镜；4
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凹槽；40
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沟槽。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]请参阅图1、图2、图3和图4，本专利技术实施例提供一种光模块，包括壳体1、过渡基板2和元器件3，所述过渡基板2的材料膨胀收缩系数小于所述壳体1的材料膨胀收缩系数；于所述壳体1上向下凹陷形成凹槽4，所述过渡基板2卡定在所述凹槽4中，所述元器件3设于所述过渡基板2背离所述壳体1的面上，所述壳体1和所述过渡基板2结合后作为基层。优选的，所述过渡基板2为氮化铝、氧化铝、玻璃、硅、陶瓷、钨铜合金或可伐合金；所述元器件3为硅元件、光电芯片、玻璃元件或半导体制冷器；所述壳体1为锌合金外壳。在本实施例中，过渡基板2被卡在壳体1的凹槽4内，即使过渡基板2跟模块外壳的CTE不匹配也不会再出现粘接力降低甚至过渡基板2脱落的问题。使用不同CTE的材料做产品只要按相应的CTE参数做好缓慢过渡即可，不用为了保证性能必须选择CTE相近的材料做产品的光路结构设计，这样的产品的设计会更灵活，成本、工艺更好控制；通过这种逐步的过渡使CTE大的锌合金材料与CTE小的芯片、硅、玻璃等材料实现CTE匹配，能牢固的组成一个满足产品性能及可靠性的整体
用于光模块中，从而保证产品的性能可靠性。具体地，元器件3是采用粘贴的形式按照一定的顺序粘贴组装的，在组装时，先将用于散热的过渡基板2设在壳体1上，然后再将起到各功能的元器件3设在过渡基板2上，最终完成不同CTE的物料的组装。过渡基板2设在壳体1的凹槽4中后，二者组成整体的基层，具有较高的强度。由于各物料的CTE是逐步地过渡，可以控制相邻的物料的CTE相差不大，其中从壳体1到过渡基板2，它们的CTE逐渐减小，而元器件3的CTE可以略大于过渡基板2的CTE，也可以略小于过渡基板2的CTE，只要控制好减小或增加的量，即可实现CTE匹配，牢固地组成一个满足产品性能及可靠性的整体，而这个组装体在后期的光通信可靠性要求条件下不会松动造成产品不良。上述物料均为现有技术，其CTE也是现有技术，具体如下：锌合金35ppm/℃；硅2.6ppm/℃；玻璃7.1～8.5ppm/℃；氮化铝4.5ppm/℃；氮化硅3.7ppm/℃；氧化铝5.9～7.4ppm/℃；可伐合金5ppm/℃；优选的，所述壳体1为锌合金外壳。如图2所示，左侧的元器件3为半导体制冷器30，右侧的元器件3为透镜31，例如玻璃元件、硅元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光模块，包括壳体，其特征在于：还包括过渡基板和元器件，所述过渡基板的材料膨胀收缩系数小于所述壳体的材料膨胀收缩系数；于所述壳体上向下凹陷形成凹槽，所述过渡基板卡定在所述凹槽中，所述元器件设于所述过渡基板背离所述壳体的面上。2.如权利要求1所述的光模块，其特征在于：所述凹槽尺寸大于所述过渡基板的尺寸，所述过渡基板设于所述凹槽中后，所述过渡基板与所述凹槽之间的间隙中填充有胶水。3.如权利要求1所述的光模块，其特征在于：所述过渡基板粘接或焊接在所述凹槽内。4.如权利要求1所述的光模块，其特征在于：所述过渡基板为氮化铝、氧化铝、玻璃、硅、陶瓷、钨铜合金或可伐合金。5.如权利要求1所述的光模块，其特征在于：所述元器件为硅元件、光电芯片、玻璃元件或半导体制冷器。6.如权利要求1所述的光模块，其特征在于：所述元器件通过胶水粘贴在所述过渡基板上。7.如权利要求1所述的光模块，其特征在于：所述壳体为锌合金外壳。8.一种光模块的制备方法，其特征在于，包括如...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，陈海，胡江山，
申请(专利权)人：武汉英飞光创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：