光器件封装结构和电子元件的制作方法

专利2022-11-18  93


本实用新型涉及光通信技术领域,尤其涉及一种光器件封装结构。



背景技术:

随着市场对10g、25g、100g等高速率光器件的需求逐渐增加,从而给对光器件封装结构的要求页逐渐提高。现有的封装结构主要包括光器件管座封装(to-can)和盒式封装壳体(box)。

其中,光器件管座封装(to-can)由于是通过管脚来传输信号,在管脚传输的电感效应下,会极大地限制信号的传输速率;而盒式封装壳体(box)的组成零件多,且需要密封的地方很多,容易造成焊接处漏气。综上所述,需要一种新型的光器件封装结构。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本实用新型的目的之一在于提供一种光器件封装结构,其减小了对信号传输速率的限制,并具有良好的密封性。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现:

一种光器件封装结构,包括电路板、管座以及管帽,所述管座用于封闭所述管帽的开口,并与所述管帽形成一用于放置光器件的容纳腔;所述电路板用于电连接所述光器件,所述电路板的一侧穿过所述管座并进入所述容纳腔内。

进一步地,还包括隔离板和焊料环,将所述电路板具有端子的面记为面a,所述管座开设有供所述电路板穿过的贯穿口,所述焊料环套设于所述电路板上并嵌设于所述贯穿口;所述隔离板抵接于所述面a和所述焊料环之间,以隔离所述面a与所述焊料环。

进一步地,所述隔离板沿所述贯穿口开设方向的两侧均超出所述焊料环及所述贯穿口。

进一步地,所述管座朝向所述容纳腔的面上设置有安装板,所述安装板用于安装所述光器件。

进一步地,所述安装板上设置有制冷件,所述制冷件与所述电路板的对应端子电连接。

进一步地,将所述电路板与端子相对的面记为面b,且所述面b与所述安装板相抵。

进一步地,将所述安装板远离所述面b的面记为面c,所述面c与所述管座的内侧壁配合相贴。

本实用新型的目的之二在于提供一种电子元件,其减小了对信号传输速率的限制,并具有良好的密封性。本实用新型的目的之二采用如下技术方案实现:一种电子元件,包括光器件和上述的封装结构;所述光器件安装于容纳腔,并与所述电路板电连接。

相比现有技术,本实用新型的有益效果在于:本封装结构采用电路板实现外接电路与光器件的连接,从而减小对信号传输速率的限制;采用管座与管帽的结合以得到一容纳光器件的容纳腔,从而减小了需要密封的节点,以提高整体的密封性。

附图说明

图1为实施例一所示光器件封装结构的结构示意图;

图2为图1的爆炸图;

图3为实施例二所示电子元件的爆炸图。

图中:10、电路板;101、面a;102、面b;20、隔离板;30、焊料环;40、管座;401、贯穿口;50、安装板;501、面c;70、管帽;80、光器件;90、制冷器。

具体实施方式

以下将结合附图,对本实用新型进行更为详细的描述,需要说明的是,以下参照附图对本实用新型进行的描述仅是示意性的,而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合,以构成未在以下描述中示出的其他实施例。

本实施例一

本实施例提供了一种光器件封装结构,旨在解决现有封装结构极大地限制信号传输效率且密封性差的问题。具体地,参照图1和图2所示,该封装结构包括电路板10、管座40以及管帽70。

其中,电路板10为与光器件80对应的电路集成。值得说明的是,该电路板10的具体元器件均可以位于电路板10内部,且电路板10的表面具有端子,该端子用于实现与外接电路、光器件80的电连接;电路板10可以但不限于采用陶瓷电路板、线路板、pcb板、铝基板以及高频板等,但优选为陶瓷电路板;电路板10的形状可以根据实际安装情况进行调整,在此不做限定,但优选采用长方体。

管座40开设有贯穿口401,该贯穿口401用于供电路板10穿过,且该贯穿口401的开设方向与管座40的厚度方向相同。为了提高整体的稳定性,贯穿口401开设与管座40的中心位置处,即电路板10和管座40沿贯穿口401开设方向上的中心线重合。可以理解的是,电路板10与管座40的连接不限于胶水粘连、焊接、过盈配合等方式中的一种或多种组合。

该管帽70的一端开口,另一端呈封闭状设置;管座40用于封闭该开口,即管座40在配合安装于管帽70上时,管座40与管帽70形成一封闭空间,该封闭空间记为容纳腔,且光器件80安装于容纳腔内。值得说明的是,管座40与管帽70的连接不限于焊接、胶水粘连以及螺纹连接等方式中的一种或多种组合。可以理解的是,该管帽70的形状可以根据实际安装情况进行调整,在此不做限定。但该管帽70优选采用管状设置,即与开口方向垂直的截面呈圆环状,从而保证了容纳腔的体积。

此管状型管帽70对应的管座40优选呈圆柱状设置,可以理解的是,当管座40的外径等于或小于管帽70的内径时,不仅组装困难还难以分离;当管座40的外径大于管帽70的内径但小于管帽70的外径时,其便于分离二者,但由于管帽70的厚度较小,从而会增加组装难度;当管座40的外径大于管帽70的外径,可以降低管座40与管帽70的组装难度且便于分离。因此,优选采用外径大于管帽70外径的管座40。

综上所述,在组装该封装结构时,将电路板10的一侧穿过贯穿口401,然后固定电路板10和管座40,且电路板10沿贯穿口401开设方向的两侧分别位于管座40的两侧,然后连接光器件80和电路板10,继而将管座40盖设于管帽70上并固定,使得光器件80和电路板10的对应侧位于容纳腔内,从而完成封装。

本封装结构采用电路板10实现外接电路与光器件80的连接,从而减小对信号传输速率的限制;采用管座40与管帽70的结合以得到一容纳光器件80的容纳腔,从而减小了需要密封的节点,以提高整体的密封性。

作为可选的技术方案,电路板10与管座40的连接方式采用隔离板20与焊料环30的组合,以提高整体的密封性。其中,电路板10通常一面具有端子,在此将具有端子的面记为面a101,将与面a101相对的面记为面b102。隔离板20不导电,且隔离板20用于分离面a101和焊料环30,其不仅在焊接电路板10和管座40时,避免损伤面a101上的端子,还在特定焊料下,避免面a101上的端子相互接通。

可以理解的是,该管帽70的形状可以根据实际情况进行调整,在此不做限定,只要隔离面a101和焊料环30即可。但为了与长方体的电路板10配合,还隔离板20优选呈长方体设置,且隔离板20和电路板10的长度相同,沿厚度方向的侧面相互平齐,以便于组装。该隔离板20可以但不限于采用陶瓷、塑料以及橡胶等材料,但优选采用陶瓷材料。

焊料环30沿电路板10周向设置,以便于套设电路板10上,值得说明的是,焊料环30的厚度与管座40的厚度相同,且二者的侧面平齐,而隔离板20的宽度与焊料环30平行且宽度大于焊料环30的宽度,在封装时,将隔离板20固定于面a101上,然后将焊料环30套设于电路板10上,且隔离板20沿贯穿口401开设方向的两侧均超出焊料环30,然后将焊料环30嵌入贯穿口401,且焊料环30与管座40的两侧平齐,继而利用焊料环30固定隔离板20、电路板10以及管座40。

作为可选的技术方案,该管座40远离容纳腔的面上可以开设有凹槽,该凹槽为相应方向的标识,以便于工作人员在安装该封装结构时可以快速识别出相应方向。

作为可选的技术方案,管座40朝向容纳腔的面上设置有安装板50,安装板50可以与贯穿口401的开设方向平行,该安装板50用于安装光器件80,从而在组装时,便可以先连接光器件80和电路板10,然后连接管座40和管帽70,从而降低安装难度,并提高了安装效率。

进一步地,安装板50具有面c501和面d,其中面d可以与贯穿口401平行,面c501与管帽70的内侧壁配合。例如当管帽70呈管状设置时,面c501呈圆弧面设置,且面c501的轴线与管帽70的轴线重合,面c501的直径与管帽70的内径相同,从而在连接管帽70和管座40时,先将管座40盖设于管帽70上,然后移动管座40,使得面c501与管帽70内侧壁相贴,以实现对管帽70和管座40的定位,从而便于组装。

光器件80安装于面d上,且在该封装结构上,电路板10的面d和安装座的面d相抵,以在组装电路板10和安装座时,提高电路板10的稳定性。

实施例二

本实施例提供了一种电子元件,参照图3所示,其包括光器件80和封装结构,该封装结构可以采用实施例一所示的结构。其中,该光器件80可以为光芯片,其安装于容纳腔内并与电路板10的对应端子配合电连接。

该容纳腔内还可以设置有制冷器90,该光器件80安装于制冷器90上,以对容纳腔内部实现降温。值得说明的是,容纳腔内的器件不限于制冷器90和光器件80,其还可以根据实际情况安装另外的芯片,其应当与光器件80和/或电路板10的对应端子配合连接。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式,不能以此来限定本实用新型保护的范围,本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。


技术特征:

1.一种光器件封装结构,其特征在于,包括电路板、管座以及管帽,所述管座用于封闭所述管帽的开口,并与所述管帽形成一用于放置光器件的容纳腔;所述电路板用于电连接所述光器件,所述电路板的一侧穿过所述管座并进入所述容纳腔内。

2.根据权利要求1所述的光器件封装结构,其特征在于,还包括隔离板和焊料环,将所述电路板具有端子的面记为面a,所述管座开设有供所述电路板穿过的贯穿口,所述焊料环套设于所述电路板上并嵌设于所述贯穿口;所述隔离板抵接于所述面a和所述焊料环之间,以隔离所述面a与所述焊料环。

3.根据权利要求2所述的光器件封装结构,其特征在于,所述隔离板沿所述贯穿口开设方向的两侧均超出所述焊料环及所述贯穿口。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的光器件封装结构,其特征在于,所述管座朝向所述容纳腔的面上设置有安装板,所述安装板用于安装所述光器件。

5.根据权利要求4所述的光器件封装结构,其特征在于,所述安装板上设置有制冷件,所述制冷件与所述电路板的对应端子电连接。

6.根据权利要求4所述的光器件封装结构,其特征在于,将所述电路板与端子相对的面记为面b,且所述面b与所述安装板相抵。

7.根据权利要求6所述的光器件封装结构,其特征在于,将所述安装板远离所述面b的面记为面c,所述面c与所述管帽的内侧壁配合相贴。

8.一种电子元件,其特征在于,包括光器件和如权利要求1至7任意一项所述的封装结构;所述光器件安装于容纳腔,并与所述电路板电连接。

技术总结
本实用新型公开了一种光器件封装结构和电子元件,涉及光通信技术领域,用于解决现有封装结构极大地限制信号传输效率且密封性差的问题,该光器件封装结构具体包括电路板、管座以及管帽,管座用于封闭管帽的开口,并与管帽形成一用于放置光器件的容纳腔;电路板用于电连接光器件,电路板的一侧穿过管座并进入容纳腔内。本封装结构采用电路板实现外接电路与光器件的连接,从而减小对信号传输速率的限制;采用管座与管帽的结合以得到一容纳光器件的容纳腔,从而减小了需要密封的节点,以提高整体的密封性。

技术研发人员:林强
受保护的技术使用者:宁波鑫瓷电子科技有限公司
技术研发日:2020.08.06
技术公布日:2021.04.06

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