【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电子元件封装体及其制造方法，特别是一种光电元件封装体。
技术介绍
1、封装形式为电子元件(包括半导体雷射)的关键部分。其不仅需要考虑晶片的适用性，还直接影响产品可应用领域和使用方式。即使使用相同的晶片，良好的封装设计也可以使产品具有更好的性能与可靠性，进而提供更好的使用者体验。
2、半导体雷射通常采用电晶体外形(transistor outline，to)、基板上晶片(chipon submount)或表面粘着元件(surface mount device，smd)的形式封装。其中，to封装因其气密的金属外壳结构、可靠性和量产能力而成为主流封装方式。目前最常用的to封装半导体雷射是to56，其直径为5.6毫米。由于其悠久的使用历史，to封装的制造工艺在可靠性和大量生产方面已经相当成熟。图1是标准的半导体雷射to封装的示意图。其结构主要由带引脚的扁圆柱金属底座、圆柱形上盖、以及雷射晶片组成。一般来说，最典型的设计是长度为6.5毫米的三引脚设计。包括底座和顶盖的总长度约为10毫米。除了直径5.6毫米形式外，还有直径3.5毫米、9.0毫米或更大的其他不同规格。除了尺寸之外，这些规格之间的结构没有显著差异。
3、但to封装也有体积大，以及只能以插件方式使用等缺点。这种封装形式的局限在几个方面都很明显。首先，to封装形式采用引脚插件供电，其体积较大，而占用较多空间。在当前追求小型化的趋势下，传统to封装将变得越来越不利。其次，由于全球劳动力成本日益上涨，制造商将不可避免地转向自动化组装。表面粘着技
技术实现思路
1、本专利技术提供一种新型电子元件封装体及其制造方法。该新设计结合了to封装和表面粘着元件的概念，创造了一种新型封装，以下命名为“sm-to”。在较佳的实施例中，本专利技术提供了一种底部基本上平坦的金属底座，其可以通过焊接与薄金属顶盖结合。在sm-to封装中，电子元件固定在金属底座与顶盖的内部空间之中。如此一来，在封装结构全为金属的前提下，可以有效缩小封装体的体积。由于金属底座的平面没有突出的引脚(穿通线)，因此使用者可以利用表面粘着技术进行后续工序，大大增强了产品的使用便利性、空间要求和散热性能。
2、本专利技术的一个方面提供一种电子元件封装用底座，其包括上表面、定义贴合平面的下表面，以及至少一个通孔，其中该贴合平面为与该下表面有最大接触面积的虚拟平面。该底座本质上由导电材料制成，该至少一个通孔中的每一个均以被环绝缘材料围绕的导电穿通线密封，且该导电性穿通线和该绝缘材料环均不突出于该贴合平面。在一较佳实施例中，该底座本质上由金属制成。
3、在一实施例中，该上表面基本上是平坦的；在另一实施例中，该上表面在中心区域向内凹陷。
4、该下表面的形状可以是任何形状，只要该底座能够稳定地放置于该贴合平面并且良好地贴合即可。在一实施例中，该下表面基本上是平坦的；在另一实施例中，该下表面在穿通线周围的区域处凹陷；在又一实施例中，该下表面在中心区域处凹陷。
5、在一个实施例中，该导电性穿通线的最低端位于该贴合平面上。
6、在一个实施例中，该底座包括两个通孔和两个导电穿通线，该两个通孔中的每一个均以被环绝缘材料围绕的导电穿通线密封。
7、在一个实施例中，每个穿通线的横截面积小于该底座面积的1％。在一较佳实施例中，该底座基本上呈圆形，而该底座的直径约为5.6毫米，该穿通线的直径约为0.45毫米。
8、在一改良实施例中，该底座还包括位于该上表面上的一个隆起部。在此实施例中，该二穿通线在该上表面一侧上可以具有不同的长度。
9、本专利技术的另一方面提供一种电子元件封装体，其包括底座、顶盖以及至少一个电子元件，其中该底座与该顶盖本质上由导电材料制成，且较佳地由金属制成。该底座具有上表面以及下表面。该下表面定义贴合平面，该贴合平面是与下表面具有最大接触面积的虚拟平面。该电子元件固定于该上表面。此外，该底座具有一个或多个通孔，其由被绝缘材料围绕的导电穿通线密封，且该导电穿通线和该绝缘材料不凸出于该贴合平面。该至少一个电子元件电性连接至该导电穿通线及/或该底座。最后，该底座和该顶盖以焊接密封，焊接方式包括但不限于电阻焊及雷射焊接。在一较佳实施例中，该上表面中央向内凹陷，该至少一个电子元件固定于该上表面的凹陷部分。在一个实施例中，该下表面基本上是平坦的。
10、在一实施例中，该电子元件为可发射或接收光的光电元件，且该顶盖的中心具有开口，其由透明材料密封以使得光能够通过。在一实施例中，该封装体还包括固定在该上表面上以改变光路的一个或多个光学元件。该光学元件可以是几何光学部件，例如反射棱镜。
11、在一实施例中，该电子元件安装于该金属底座上，并通过一根或多根导线连接至该导电穿通线。在一较佳实施例中，该导线是金线。
12、在一实施例中，该电子元件封装体中穿通线的导电材料和绝缘材料不突出于该贴合平面。
13、本专利技术的再一方面提供一种电子元件封装方法，其包括下列步骤：(1)提供具有上表面及下表面的导电底座；(2)提供导电顶盖；(3)将至少一个电子元件固定于该上表面；(4)将该底座与该顶盖焊接密封。该导电底座的下表面定义了贴合平面，该贴合平面是与该下表面接触面积最大的虚拟平面。该底座具有一个或多个通孔，其由被绝缘材料围绕的导电穿通线密封，且该导电穿通线与该绝缘材料不凸出于该贴合平面。该焊接方法可以是电阻焊或雷射焊接。该导电底座和该顶盖较佳由金属制成。
14、在一较佳实施例中，该至少一个电子元件为可发射或接收光的光电元件，且该顶盖的中心具有开口，该开口由透明材料密封。
15、在一实施例中，该电子元件封装方法还包括在密封底座与顶盖之前，将一个或多个光学元件固定于该上表面以改变光路。在一个实施例中，该光学元件是反射棱镜。
16、通过下面结合附图的详细描述，本专利技术的其他目的、优点和新颖特征将会更加明显。
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1.一种电子元件封装用底座，包括：
2.根据权利要求1所述的底座，其中该底座本质上由金属制成。
3.根据权利要求1所述的底座，其中该上表面在中心区域向内凹陷。
4.根据权利要求1所述的底座，其中该下表面基本上平坦。
5.根据权利要求1所述的底座，其中该导电穿通线的最低端位于该贴合平面上。
6.根据权利要求1所述的底座，其中该底座包括两个通孔和两个导电穿通线。
7.根据权利要求6所述的底座，其中每个穿通线的横截面积小于该底座面积的1％。
8.根据权利要求7所述的底座，其中该底座基本上呈圆形，而该底座的直径约为5.6毫米，该穿通线的直径约为0.45毫米。
9.根据权利要求1所述的底座，进一步包括位于该上表面上的一个隆起部。
10.一种电子元件封装体，包括：
11.根据权利要求10所述的电子元件封装体，其中该上表面中央向内凹陷，且该至少一个电子元件固定于该上表面的凹陷部分。
12.根据权利要求10所述的电子元件封装体，其中该下表面基本上平坦。
14.根据权利要求10所述的电子元件封装体，其中：
15.根据权利要求10所述的电子元件封装体，其中该电子元件安装于该底座上，并通过一根或多根导线连接至该导电穿通线。
16.根据权利要求14所述的电子元件封装体，进一步包括固定在该上表面上以改变光路的一个或多个光学元件。
17.根据权利要求16所述的电子元件封装体，其中该一个或多个光学元件为反射棱镜。
18.根据权利要求15所述的电子元件封装体，其中该导线为金线。
19.一种电子元件封装方法，包括：
20.根据权利要求19所述的方法，其中该焊接方法为电阻焊或雷射焊接。
21.根据权利要求19所述的方法，其中：
22.根据权利要求21所述的方法，在密封该底座与该顶盖之前进一步包括将一个或多个光学元件固定于该上表面以改变光路。
...【技术特征摘要】
1.一种电子元件封装用底座，包括：
2.根据权利要求1所述的底座，其中该底座本质上由金属制成。
3.根据权利要求1所述的底座，其中该上表面在中心区域向内凹陷。
4.根据权利要求1所述的底座，其中该下表面基本上平坦。
5.根据权利要求1所述的底座，其中该导电穿通线的最低端位于该贴合平面上。
6.根据权利要求1所述的底座，其中该底座包括两个通孔和两个导电穿通线。
7.根据权利要求6所述的底座，其中每个穿通线的横截面积小于该底座面积的1％。
8.根据权利要求7所述的底座，其中该底座基本上呈圆形，而该底座的直径约为5.6毫米，该穿通线的直径约为0.45毫米。
9.根据权利要求1所述的底座，进一步包括位于该上表面上的一个隆起部。
10.一种电子元件封装体，包括：
11.根据权利要求10所述的电子元件封装体，其中该上表面中央向内凹陷，且该至少一个电子元件固定于该上表面的凹陷部分。
12.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：宓君纬，
申请(专利权)人：华信光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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