具有封装在密封体中的透镜的光学组件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种制造光学组件（1、1a）的方法，其中，该光学组件具有：光学活性器件（2），其位于引线框架（3、53）上；以及透镜（4），透明的树脂（5）将透镜与光学活性器件及引线框架共成型，而使透镜相对于引线框架定位。本发明专利技术的成型模具（11）具有在成型期间支撑透镜的定位销（80h、90h、89a、99a）。因为引线框架与成型模具对准，所以在成型期间不会破坏引线框架上的光学活性器件与透镜之间的精确对准。透明的树脂具有从其表面贯穿至透镜的孔（7、5a、5b），可以用金属来填充所述孔以便散热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光学组件，具体地说，本专利技术涉及用透明的密封体来封装透镜的光学组件以及制造该光学组件的方法。
技术介绍
用于发送和/或接收光信号的光学组件通常包括封装，其安装有半导体光学器件，例如半导体激光二极管(在下文中表示为LD)或半导体光电二极管(在下文中表示为PD);以及光学插座，其使半导体光学器件与外部光纤耦合。一种类型的光学组件具有如下布置半导体光学器件安装在引线框架上，并用透明的树脂封装半导体光学器件和引线框架二者。日本专利申请公开JP-2004-133117A披露了如下光学组件除了封装光学器件和引线框架之外，该光学组件还将透镜封装在密封体 中，以便补偿由于封装这些部件的透明树脂的折射率的温度依赖性较大而导致的光学器件与外部光纤之间的光耦合劣化。然而，在成型期间流体树脂容易使封装在密封体中的透镜对准不良，致使光学器件与外部光纤之间的光耦合损耗增加。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及一种光学组件，所述光学组件包括半导体光学器件、引线框架、透镜、以及密封体。所述半导体光学器件可以是LD或H)。所述引线框架用于安装所述半导体光学器件。所述透镜与所述半导体光学器件光耦合。所述密封体封装所述半导体光学器件、所述透镜、以及所述引线框架的一部分，其中，所述密封体对表征所述半导体光学器件的光而言是透明的。本专利技术的特征在于，所述密封体具有至少一个孔，所述孔从所述密封体的表面贯穿至所述透镜。因为在本专利技术中所述密封体具有位于半导体光学器件附近的所述孔，所以可以有效地消散掉由所述半导体光学器件产生的热量。本专利技术的另一个方面涉及一种制造光学组件的方法。所述方法包括如下步骤(a)将引线框架设置在成型模具中，其中，所述引线框架上安装有半导体光学器件；(b)利用所述成型模具的一部分将透镜支撑在与所述半导体光学器件光学对准的位置；以及(C)用对表征所述半导体光学器件的光而言透明的树脂对所述透镜、所述半导体光学器件和所述引线框架进行成型。因为根据本专利技术的处理利用例如从所述成型模具的腔体中突出的定位销来支撑所述透镜，同时将所述引线框架置于所述成型模具上，所以所述透镜可以利用所述成型模具来与所述半导体光学器件对准。此外，因为利用所述定位销来支撑所述透镜，所以在将所述树脂注射到所述腔体期间，可以保持所述透镜与所述半导体光学器件的对准。附图说明考虑结合附图对本专利技术的各种实施例所做的以下详细说明可以更全面地理解本专利技术，其中图I是根据本专利技术的实施例的光学组件的透视图；图2A至图2C是图I所示的光学组件的平面图、侧视图和正视图，其中，图2B示出了外部光纤的边缘；图3是制造图I所示的光学组件时使用的模具的侧剖图；图4是示出利用套筒组装光学组件的处理的透视图；图5A是根据本专利技术的第二实施例的另一种光学组件的透视图，图5B将图5A所示的光学组件的主要部分放大；图6示出形成图5A所示的光学组件的处理； 图7A是示出根据本专利技术的第二实施例的定位销和透镜的侧视图；并且图7B示出成型期间设置在定位销之间的透镜；以及图8A示出定位销的变型实施例；并且图SB示出用于将透镜支撑在定位销之间的处理。具体实施例方式〈第一实施例〉下面，参考附图描述根据本专利技术的优选实施例。图I示出根据本专利技术的第一实施例的光学组件的外观；并且图2A至图2C分别示出光学组件的平面图、侧视图和正视图。本专利技术的光学组件I包括发光器件、引线框架3、透镜4、密封体5和辅助支座(sub-mount) 6，发光器件典型地是具有多量子阱活性层的LD2。密封体5包括透镜部分10和孔7，稍后描述透镜部分10和孔7的细节。透镜部分10形成在密封体5的外表面中的与将LD2和透镜4连接起来的轴线交叉的部分中。典型地由铜或铜合金制成的引线框架3具有大致矩形的形状。引线框架3利用上方的辅助支座6来安装LD2。引线框架3的一侧包括最后彼此分开的多个引线端子3a ;同时，引线框架3的另一侧包括具有半圆形成形部的切口 3b。LD2引线结合到一个引线端子3a上。切口 3b收纳透镜4，以便将透镜4光学对准在LD2的轴线上。透镜4可以由折射率比密封体5的材料的折射率大的材料制成，并具有使从LD2发出的光会聚的凸面。具体地说，透镜4可以是由BK7或TAF3制成的具有0. 5mm至I. 5mm直径的球面透镜。此外，透镜4可以定位成使得从透镜4到LD2的距离Lla被设为0. 3mm,同时，从透镜4到透镜部分10的另一距离Llb被设为2. 4mm。准确地说，前一距离Lla是从透镜4的最靠近LD2的表面到LD2的前缘的距离，而后一距离Llb是从透镜4的最靠近透镜部分10的表面到透镜部分10的顶部的距离。这些距离是光学设计的实例；并且可以根据LD2、透镜4和透镜部分10的特性而改变。密封体5的形状是轴线与将LD2和透镜4连接起来的轴线大致平行的柱体。该柱体可以具有5mm至20mm的直径以及5mm至20mm的长度。例如密封体5可以由例如环氧树脂等树脂制成，且对LD2的波长而言是大致透明的。密封体5至少将透镜4以及引线框架3的安装有LD2的部分密封。密封体5具有两个孔7，两个孔7各自分别从顶面和底面贯穿至透镜4。孔7的形状是截锥体。密封体5具有位于其一端的透镜部分10。透镜部分10可以使从LD2发出并透射过透镜4的光会聚。密封体5具有I. 51的折射率，该折射率小于透镜4的折射率。透镜部分10的光轴与透镜4的光轴对准，也就是说，密封体5形成为使透镜部分10的轴线与透镜4的轴线对准。在本实施例中，从透镜部分10到插芯18的距离，准确地说，从透镜部分10的顶部到插芯18的距离L2被设为2. 4mm。下面，将参考图3描述光学组件I的制造方法。首先，对用于转移成型的成型模具11进行描述。如示出模具剖面的图3所示，模具11包括上模80和下模90。下模90包括凹面90e、支撑台90f和定位销90h，引线框架3设置在支撑台90f上。凹面90e形成透镜部分10的一部分。定位销90h具有从下模90的底部突出的截锥形形状，并且可以通过从下侧支撑透镜4来设置透镜4的位置。定位销90h的顶部具有与透镜4的外形相匹配的凹面。将透镜4置于定位销90h上。上模80具有凹面80e和定位销80h。上模80的凹面80e与下模90的凹面90e连续，形成透镜部分40。定位销80h具有与下模90的定位销90h对称的形状，并可以将透镜4对准在预定位置处。 定位销80h和90h将透镜4设置于定位销之间；具体地说，下模90的定位销90h从底部支撑透镜4，同时，上模80中的另一个定位销80h通过将透镜4按压到下侧定位销90h上从而从上侧将透镜4牢固地定位。定位销80h和90h的末端精确地形成为不对透镜4产生任何机械损害。定位销80h和90h可以具有上下移动的机构，并且其表面被处理成疏水的。下面，对通过转移成型来形成密封体5的处理进行描述。首先，将引线框架3设置在下模90的支撑台90f上。然后，将透镜4置于下侧定位销90h的顶部，在这种情况下，下侧定位销90h从底部支撑透镜4，同时，引线框架3的切口 3b从一侧将透镜4定位。然后，使上模80与下模90相配合，透镜4可以由上侧定位销80h支撑和定位。将模具11安装在转移成型的设备上，并执行转移成型；可以用树脂填充腔体80g和90g。因为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.07 JP 2010-154632;2011.02.09 JP 2011-025561.一种光学组件，包括 半导体光学器件； 引线框架，其用于安装所述半导体光学器件； 透镜，其与所述半导体光学器件光耦合；以及 密封体，其用于封装所述半导体光学器件、所述透镜、以及所述引线框架的一部分，所述密封体对表征所述半导体光学器件的光而言是透明的， 其中，所述密封体具有至少一个孔，所述孔从所述密封体的表面贯穿至所述透镜。2.根据权利要求I所述的光学组件，其中， 所述引线框架具有切口以便将所述透镜设置在所述引线框架中。3.根据权利要求I所述的光学组件，其中， 所述孔具有截锥形的剖面。4.根据权利要求I所述的光学组件，其中， 所述孔具有梯形的剖面。5.根据权利要求I所述的光学组件，其中， 所述孔填充有金属。6.根据权利要求I所述的光学组件，其中， 所述密封体在与将所述半导体光学器件连接至所述透镜的轴线相交的部分具有光学活性外表面。7.根据权利要求I所述的光学组件，其中， 所述密封体具有一对孔，将所述半导体光学器件连接至所述透镜的轴线设置在所述一对孔之间。8.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中和典，三井主成，高木敏男，佐野知巳，小口敬太郎，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：
国别省市：