具有用于高频信号传输的电子部件的壳体的基座制造技术

本发明专利技术的目的是提供一种用于高频信号传输的电子部件的具有改善的冷却的基座。为此，提供一种用于高频数据传输的电子部件(10)的基座(1)，其中

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于高频信号传输的电子部件的壳体的基座
[0001]本专利申请要求申请号为10 2019 127 593.8的德国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入以下公开内容中。


[0002]本专利技术主要涉及用于高频信号传输的电子部件，尤其是用于高频信号传输的光电部件。更具体地，本专利技术涉及一种基座的特殊配置，该基座包括一种用于冷却电子部件的装置，该电子部件用于传输高频信号，如激光二极管、光调制器、光电二极管及用于光数据通信的其他部件。

技术介绍

[0003]在通信网络中的数据传输要求高频。在100千兆比特以太网的情况下，当前常规的数据传输速率为25Gbit/s。引入传输速率100Gbit/s以上的兆兆比特以太网已经在工作。对此的一个特殊挑战是设计和制造合适的高速发射器与接收器。
[0004]用作发射器或接收器的光电部件，如激光二极管，通常根据晶体管外形(TO＝“Transistor Outline”)标准在壳体中使用。这种壳体以及根据其它标准的壳体包括基座，通过该基座信号及电源经由馈通件被引导到安装在基座上的各个部件。紧固在基座上的外壳将所使用的部件包围，并且通常提供气密密封。在信号被导入壳体或从壳体中导出时，在高频传输的情况下会出现问题。在此，阻抗跳跃导致信号反射。
[0005]一个重要的观点是对有源部件的有效冷却，这在高信号频率下也变得尤为重要。冷却的目的是实现温度恒定，以保持速度和激光辐射效率，并且稳定波长。此外，如果温度过低，还会发生模式跳变。反过来，有源冷却部件又应该尽可能少地影响组件的阻抗。冷却本身产生的废热必须消散。如果废热散发到基座，基座的加热可能导致热量回流到已冷却的电子部件，这将显著降低冷却效率。
[0006]用于电子部件的基座原则上是已知的。US 2003/0001081 A1公开了一种光学模块，在该模块中电馈线将半导体激光器与信号输入/输出单元连接。馈线包括介电质基板，该介电质基板其上具有传导膜，该传导膜的导热率低于氧化铝的导热率。这防止了半导体激光器由于热量流入激光器而出现波长偏移。
[0007]JP H10 223 988 A描述了一种具有光电元件及温度控制元件的光学模块。通过采用包括具有比铝低的导热系数的绝缘体的高频接线板，提高光电元件对环境温度波动的温度稳定性。
[0008]GB 0317531.2公开了一种光电装置，具有光电器件、壳体及热电冷却器。冷却器的一个表面与光电器件热耦合，另一个表面是壳体的区段的一部分。
[0009]DE 10 2017 120 216 A1描述了一种用于DFB激光器的TO壳体。这种壳体具有热电冷却器的平台部。平台部具有用于连接光电元件的至少两个馈通件。从平台部的上表面延伸出载架，在该载架上布置至少两个导体轨道，该导体轨道分别与用于连接光电部件的馈通件中相应的一个馈通件连接。

技术实现思路

[0010]因此，本专利技术的目的是为用于高频信号传输的电子部件提供一种具有改善的冷却的基座。该目的通过独立权利要求的主题来实现。从属权利要求中对本专利技术的有利实施例作出了详细说明。因此，本专利技术提供了一种用于高频数据传输用的电子部件的基座，其中
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该基座包括金属基体，该金属基体包括多个电馈通件，并且其中该基座包括热电冷却元件，该热电冷却元件具有一个支承在所述基体上的侧面和另一个用于安装电子部件的侧面，其中在用于安装电子部件的侧面上设有通到电子部件的高频线，该高频线具有与金属基体电连接的接地导体，并且其中与金属基体的电连接包括碲化物元件。
[0011]接地导体不必直接布置在冷却元件的表面上。相反，接地导体也可以部分或整体地设置在附接于冷却元件的子安装座或载架上。尤其，电子部件因此也可以安装在该载架上。
[0012]在优选实施例中，该接地导体包括电接触部，该电接触位于冷却器的用于安置电子部件的侧面上。因此，可以规定，该基座包括金属基体，该金属基体包括多个电馈通件，其中该基座包括热电冷却元件，该热电冷却元件具有支承在基体上的侧面以及用于安置电子部件的相对的侧面，其中在用于安置电子部件的侧面上设置有电接触部，该接触部与金属基体电连接，并且其中该连接形成了高频线到电子部件的接地导体连接，并且其中该电连接包括碲化物元件。
[0013]这种基座可以使用一种方法制造，在该方法中，提供具有多个电馈通件的金属基体，并将热电冷却元件在其一个侧面连接到金属基体，并且其中在热电冷却元件的相对侧面上安置电子部件，并且其中将该电子部件与具有接地导体的高频线连接，并且其中接地导体通过碲化物元件与金属基体连接。尤其，冷却元件的用于安置电子部件的侧面可以具有电接触部，该电接触部与金属基体电连接，并且该连接形成高频线到电子部件的接地导体连接。与基体的电连接尤其构造为隔热的。在本公开的意义中，这意味着对于给定的温差，电连接能传递比连接到电连接的两个组件更少的热能。经由电连接能够减少从被热电冷却元件加热的基体返回到冷却元件的被冷却侧面并因此返回到电子部件的热回流。在特别优选的实施例中，电连接经由碲化物元件制成。
[0014]碲化物具有非常低的导热率。根据特别优选的实施例，碲化物元件包括碲化铋，尤其，碲化物元件可以是碲化铋元件。碲化铋具有足够的导电性。同时，导热性是低的。导电率通常为约1.1
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105S
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m/m2。而导热率是1.20W/(m
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K)，即非常小。由这种材料制成的电连接元件允许在非常小的空间内布置支承在基体上的热电冷却元件的散热表面和冷却板的电接触部，而不引起任何显著的从基体回到热电冷却器的被冷却侧的热回流。
[0015]一般地，该实施例不限于由高纯度材料制成的碲化物元件。相反，碲化物、特别是碲化铋，也可以包含例如掺杂物形式的掺合料。在本专利技术的意义内，碲化铋元件通常理解为主要包含碲化铋(Bi2Te3)的元件。根据一个实施例，碲化铋通常可以包含碲化锑与硒化铋作为掺合料。与纯碲化铋相比，包括这些掺合料的碲化铋固溶体可具有进一步改善的性能，尤其是进一步降低的导热率。根据一个实施例，该碲化物元件相应地包含碲化锑与硒化铋中的至少一种成分。碲化锑及碲化铅同样也可以替代碲化铋用作碲化物元件的主要成分。
[0016]进一步地，在此特别有利的是，对于电子部件而言，具有通过碲化物元件与基体连接的接地接触部。这种接地接通经由碲化物元件与基体连接。这实现了特别紧凑的布置，并
因此实现了高频信号的较低衰减，以及从电子部件到热电冷却器的板的特别有效的热传递。该基座尤其可以构造成用于TO壳体。
附图说明
[0017]现在将结合附图对本专利技术作进一步地详细说明。附图中，相同的附图标号表示相同或等同的特征。
[0018]图1在侧视图中示出了具有电子部件的基座的侧视图；
[0019]图2在立体图中示出了基座；
[0020]图3在立体图中示出了电子部件的子安装座或载架；
[0021]图4和5示出了具有碲化铋接触部和金接触部的基座的散射参数S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于高频数据传输的电子部件(10)的基座(1)，其中
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所述基座包括金属基体(5)，所述金属基体具有多个电馈通件(7)，并且其中，所述基座(1)
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包括热电冷却元件(9)，所述热电冷却元件具有抵靠在所述基体上的侧面(11)和用于安置所述电子部件(3)的相对侧面(13)；其中
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在用于安置所述电子部件(3)的所述侧面(13)上设置有到所述电子部件(3)的高频线(12)，所述高频线具有电连接到所述金属基体(5)的接地导体，并且其中到所述金属基体(5)的电连接包括碲化物元件。2.根据前述权利要求所述的基座(1)，其中所述热电冷却元件的用于安置所述电子部件(3)的所述侧面(13)具有与所述金属基体(5)电连接的电接触部(35)，并且该连接形成了所述高频线(12)到所述电子部件(3)的接地导体接通。3.根据前述权利要求所述的基座(1)，其特征在于，所述电连接包括碲化物元件(15)，其中所述碲化物元件(15)优选包含碲化铋。4.根据前述权利要求所述的基座(1)，其特征在于包括以下特征中的至少一个：
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所述碲化物元件(15)与所述基体(5)连接并制成接地接触；
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设置有两个或多于两个碲化物元件(15、16)，其通过间隙(151)彼此间隔布置，其中所述间隙(151)尤其具有从0.1mm至1.5mm的范围的宽度。5.根据前述权利要求中任一项所述的基座(1)，其特征在于，所述电子部件(3)安装在载架(21)上，其中所述载架(21)支承在所述热电冷却元件(9)的用于安置所述电子部件(3)的所述侧面(13)上。6.根据前述权利要求中任一项所述的基座(1)，其特征在于，所述电子部件(3)安装在载架(21)上，所述载架(21)以所述基体(5)与所述载架(21)的边缘之间具有间隙(8)的方式固定至所述基体(5)。7.根据前述权利要求中任一项所述的基座(1)，其特征在于，所述热电冷却元件(9)的用于安置所述电子部件(3)的所述侧面(13)位于所述热电冷却元件(9)的板(19)上，其中所述碲化物元件(15)布置在所述板(19)的边缘面(190)上。8.根据前述权利要求中任一项所述的基座(1)，其特征在于，所述电子部件(3)布置在与所述热电冷却元件(9)连接的载架(21)上，所述载架具有用于电接触所述电子部件(3)的导体路径，所述导体路径通过焊料连接(27)直接与所述馈通件(7)之一的馈通导体(70)连接。9.根据前述权利要求所述的基座(1)，其特征在于，所述焊料连接(27)由金锡焊料制成。10.根据前述权利要求中任一项所述的基座(1)，其特征在于，所述电子部件(3)和所述热电冷却元件(9)利用金锡焊料紧固。11.根据前述权利要求中任一项所述的基座(1)，其特征在于，到所述电子部件(3)的至少一个电连接设计为接地的共面波导或接地的带型波导的形式，其中所述波导包括经由所述碲化物元件(15)电连接至所述基体(5)的电极。12.根据前述权利要求所述的基座(1)，其特征在于，所述电极通过所述载架(21)上的平坦的背侧接触部(200)形成。
13.根据前述权利要求中任一项所述的基座(1)，其特征在于，所述电子部件(3)安装在载架(21)上，其中所述载架(21)具有位于所述热电冷却元件(11)的所述侧面(13)上的导电层，所述导电层与所述碲化物元件(15)电连接。14.根据前述权利要求中任一项所述的基座(1)，其特征在于，所述基座(1)的所述基体(5)具有带有支撑面(33)的平台(31)，在所述支撑面(33)上安置所述热电冷却元件9。15.根据前述权利要求中任一项所述的基座(1)，其特征在于，所述电子部件(3)包括光发射器、尤其是激光二极管(30)。16.根据前述权利要求中任一项所述的基座(1)，...

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