一种光模块的封装方法技术

本发明专利技术涉及激光工程技术领域，公开一种光模块的封装方法。其中光模块包括光接收单元、光发射单元和管壳，所述光模块的封装方法包括以下步骤：S11、所述光接收单元独立封装并进行接电；S12、所述光发射单元独立封装并进行接电；S2、所述光接收单元和所述光发射单元在所述管壳内进行有源耦合并固定于所述管壳内；S3、所述光模块进行气密性封装。本发明专利技术实现了光发射单元和光接收单元独立进行接电测试，提高测试的便捷性；在光模块最佳的工作状态下，完成光发射单元和光接收单元的耦合，实现了光模块高精度耦合，减少了光封装损耗。减少了光封装损耗。减少了光封装损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种光模块的封装方法


[0001]本专利技术涉及激光工程
，尤其涉及一种光模块的封装方法。

技术介绍

[0002]光模块按照对光信号的处理方式，主要可分为光发射模块和光接收处理模块。目前大多数光模块为光发射或光接收处理部分独立进行封装，然后通过标准接口将两部分模块进行连接使用。这主要是因为光芯片大都需要在接电的有源状态下工作，而两个或多个光芯片同时工作在接电的有源状态下，则难以进行对光耦合。而部分集成光发射和光接收处理的模块，在封装的时候通常需要先将光发射芯片进行焊接固定，然后通过金丝键合接入电源信号使光发射芯片出光，之后光接收芯片在不加电信号的无源状态下与光发射模块进行对光耦合，或者采用在光发射芯片不出光的状态下，将光发射芯片和光接收芯片的光口进行机械对位。实际上大多数有源的光接收处理器件，例如调制器由于存在光信号的相位问题，在不接入热调电信号的时候，调制器很有可能不处于其最佳的工作状态，导致此时无源状态下的耦合位置有可能不是最佳耦合状态，进而导致封装后光的插入损耗增加。此外，多个这种需要依赖热调或偏置信号的器件进行级联，就有可能导致器件在无源的工作状态下整体损耗非常高，甚至不通光，这样就无法进行有效的耦合封装。
[0003]基于此，亟需一种光模块的封装方法，以解决上述存在的问题。

技术实现思路

[0004]基于以上所述，本专利技术的目的在于提供一种光模块的封装方法，实现了光发射单元和光接收单元独立进行接电测试，以及光发射单元和光接收单元的高精度有源耦合。
[0005]为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种光模块的封装方法，光模块包括光接收单元、光发射单元和管壳，所述光模块的封装方法包括以下步骤：
[0007]S11、所述光接收单元独立封装并进行接电；
[0008]S12、所述光发射单元独立封装并进行接电；
[0009]S2、所述光接收单元和所述光发射单元在所述管壳内进行有源耦合并固定于所述管壳内；
[0010]S3、所述光模块进行气密性封装。
[0011]作为一种光模块的封装方法的优选技术方案，所述光接收单元包括PCB板、金属热沉、光接收芯片和光纤阵列；
[0012]所述S11步骤包括：
[0013]S111、所述PCB板安装于所述金属热沉上；
[0014]S112、所述光接收芯片贴装在所述金属热沉上；
[0015]S113、所述光接收芯片与所述PCB板引线键合；
[0016]S114、在所述光接收芯片的进光口通过光纤引入光源信号，同时光纤阵列在所述
光接收芯片的出光口进行耦合并进行固定。
[0017]作为一种光模块的封装方法的优选技术方案，所述光接收单元还包括TEC芯片和散热垫块，在所述S112步骤中，将所述TEC芯片、所述散热垫块和所述光接收芯片依次贴装在所述金属热沉上，所述TEC芯片与所述PCB板引线键合。
[0018]作为一种光模块的封装方法的优选技术方案，在所述S111步骤中，所述PCB PCB板通过螺钉和/或胶水固定于所述金属热沉上。
[0019]作为一种光模块的封装方法的优选技术方案，所述光发射单元包括激光器芯片、热敏电阻、薄膜电路和焊线插针；
[0020]所述S12步骤包括：
[0021]S121、所述激光器芯片和所述热敏电阻分别与所述薄膜电路进行共晶焊接；
[0022]S122、所述焊线插针焊接于所述薄膜电路；
[0023]S123、电源通过杜邦线连接于所述焊线插针。
[0024]作为一种光模块的封装方法的优选技术方案，所述S2步骤包括：
[0025]S21、将接电状态下所述光发射单元和接电状态下所述光接收单元进行有源耦合；
[0026]S22、将所述薄膜电路固定于所述金属热沉上；
[0027]S23、将所述光发射单元、所述光接收单元和所述金属热沉安装固定于所述管壳内。
[0028]作为一种光模块的封装方法的优选技术方案，在所述S22步骤中，在所述薄膜电路的底部填充具有导热性能的UV胶水，通过紫外固化和/或热固化使所述薄膜电路固定于所述金属热沉上。
[0029]作为一种光模块的封装方法的优选技术方案，所述薄膜电路和所述PCB板上均设置有引线焊盘，所述管壳包括壳体和盖板，所述壳体的侧壁设置有绝缘端子；
[0030]所述S3步骤包括：
[0031]S31、取下所述焊线插针上的杜邦线；
[0032]S32、所述引线焊盘与所述绝缘端子通过金丝键合；
[0033]S32、将光纤套管安装于所述壳体的侧壁；
[0034]S34、所述盖板安装于所述壳体上。
[0035]作为一种光模块的封装方法的优选技术方案，所述绝缘端子与所述壳体之间和所述光纤套管与所述壳体之间均填充有密封胶水。
[0036]作为一种光模块的封装方法的优选技术方案，所述S3步骤在氮气环境下进行。
[0037]本专利技术的有益效果为：
[0038]本专利技术提供一种光模块的封装方法，进行组装时，先将光发射单元和光接收单元分别进行独立封装且进行接电，一方面，独立封装后，实现了光发射单元和光接收单元独立进行接电测试，提高测试的便捷性；另一方面，能够实现光发射单元和光接收单元在管壳内进行有源耦合，便于调整相对的位置，相对于无源耦合，在光模块最佳的工作状态下，完成光发射单元和光接收单元的耦合，实现了光模块高精度耦合，减少了光封装损耗。最后，光模块进行气密性封装，完成光模块的封装步骤。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本专利技术实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0040]图1是本专利技术具体实施方式提供的光模块的封装方法的流程图；
[0041]图2是本专利技术具体实施方式提供的光模块的结构示意图；
[0042]图3是本专利技术具体实施方式提供的光接收单元的结构示意图；
[0043]图4是本专利技术具体实施方式提供的光发射单元的结构示意图；
[0044]图5是本专利技术具体实施方式提供的光接收单元与光发射单元耦合的结构示意图。
[0045]图中标记如下：
[0046]1、光接收单元；11、PCB板；12、金属热沉；13、光接收芯片；14、光纤阵列；15、TEC芯片；16、散热垫块；
[0047]2、光发射单元；21、激光器芯片；22、热敏电阻；23、薄膜电路；24、引线焊盘；25、焊线插针；
[0048]3、管壳；31、壳体；32、盖板；
[0049]4、绝缘端子；5、光纤套管。
具体实施方式
[0050]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光模块的封装方法，其特征在于，光模块包括光接收单元(1)、光发射单元(2)和管壳(3)，所述光模块的封装方法包括以下步骤：S11、所述光接收单元(1)独立封装并进行接电；S12、所述光发射单元(2)独立封装并进行接电；S2、所述光接收单元(1)和所述光发射单元(2)在所述管壳(3)内进行有源耦合并固定于所述管壳(3)内；S3、所述光模块进行气密性封装。2.根据权利要求1所述的光模块的封装方法，其特征在于，所述光接收单元(1)包括PCB板(11)、金属热沉(12)、光接收芯片(13)和光纤阵列(14)；所述S11步骤包括：S111、所述PCB板(11)安装于所述金属热沉(12)上；S112、所述光接收芯片(13)贴装在所述金属热沉(12)上；S113、所述光接收芯片(13)与所述PCB板(11)引线键合；S114、在所述光接收芯片(13)的进光口通过光纤引入光源信号，同时光纤阵列(14)在所述光接收芯片(13)的出光口进行耦合并进行固定。3.根据权利要求2所述的光模块的封装方法，其特征在于，所述光接收单元(1)还包括TEC芯片(15)和散热垫块(16)，在所述S112步骤中，将所述TEC芯片(15)、所述散热垫块(16)和所述光接收芯片(13)依次贴装在所述金属热沉(12)上，所述TEC芯片(15)与所述PCB板(11)引线键合。4.根据权利要求2所述的光模块的封装方法，其特征在于，在所述S111步骤中，所述PCB板(11)通过螺钉和/或胶水固定于所述金属热沉(12)上。5.根据权利要求2所述的光模块的封装方法，其特征在于，所述光发射单元(2)包括激光器芯片(21)、热敏电阻(22)、薄膜电路(23)和焊线插针(25)；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴军，葛张峰，周，
申请(专利权)人：北京大学长三角光电科学研究院，
类型：发明
国别省市：