[实用新型]一种基于柔性电路板的垂直腔面发射光器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于柔性电路板的垂直腔面发射光器件。

背景技术

早期用于垂直腔面发射的光器件以晶体管封装形式居多，这种封装工艺方便，但高频性能欠佳，散热性不好，受引脚占用面积限制，可设计利用的面积不多。

专利CN102422193公布了一种具有陶瓷封装的光学装置的光学组件，利用了陶瓷封装取代晶体管封装，可以有效解决高频信号及内部光学部件，电路及高频信号分布问题。该专利主要使用陶瓷取代金属材料，使用多层陶瓷通过透镜与光纤耦合，在陶瓷上使用密封环及金属装置。使用多层陶瓷，在上层陶瓷上做物理尺寸变更，元器件可以较为容易的放置，在下层电路使用高速电路，使电信号可以较好的传输。另外使用金属盖进行焊接，利用陶瓷绝缘特性进行电绝缘。然而，采用多层陶瓷材料在工艺上较为复杂，类似器件都是小型器件，对陶瓷材料的三维加工精度要求较高。

实用新型内容

针对现有技术中垂直腔面发射的光学器件高频性能差、散热性差、陶瓷基板工艺复杂的缺陷，本实用新型提供一种高频性能好、工艺要求低且散热性能好的基于柔性电路板的垂直腔面发射光器件。

本实用新型就上述技术问题而提出的技术方案如下：

一方面，提供了一种基于柔性电路板的垂直腔面发射光器件，包括：

光学装置，用于将光信号耦合到光纤中；

光学适配装置，用于将所述光学装置连接至外部光纤；其中所述光学适配装置采用树脂材料封装，内部设置了一个用于容纳所述光学装置腔体；以及

电路装置，用于将电信号转换成所述光信号；其中所述电路装置从下到上依次设置有高导热率的金属支撑层、用于传输高速信号的柔性电路板层、硬电路板层、高导热率陶瓷过渡层以及垂直腔面发射芯片；所述光学适配装置通过环氧树脂粘接在所述柔性电路板上，从而形成一个容纳所述光学装置的密封空间并起到绝缘作用。

优选地，所述光学装置包括：光滤波片、聚焦透镜以及所述聚焦透镜的支撑片。

优选地，所述光学适配装置的所述腔体包括具有第一内径的第一腔体以及具有第二内径的第二腔体；所述第一腔体与所述第二腔体连通且所述第一腔体位于所述第二腔体的上方。

优选地，所述光滤波片设置在所述第一腔体的顶部，所述聚焦透镜的所述支撑片设置在所述第二腔体的顶部，所述聚焦透镜支撑在所述支撑片上。

优选地，所述聚焦透镜的所述支撑片设置在所述第二腔体的顶部，所述聚焦透镜支撑在所述支撑片上；所述光滤波片连接在所述支撑片的下方并与所述聚焦透镜正相对。

优选地，所述电路装置还包括金丝引线，用于将所述垂直腔面发射芯片连接至所述柔性电路板。

优选地，所述电路装置还包括金丝引线，用于将所述垂直腔面发射芯片连接至所述高导热率陶瓷过渡层上，再将所述高导热率陶瓷过渡层连接至所述柔性电路板上。

优选地，所述柔性电路板层及所述硬电路板层上开设有导热通路，所述导热通路中填充有导热金属材料。

优选地，所述高导热率金属支撑层通过环氧树脂与所述柔性电路板层粘接，所述光滤波片和所述聚焦透镜的所述支撑片通过环氧树脂粘结在所述光学适配装置的所述腔体内。

优选地，所述垂直腔面发射芯片通过导热银胶粘接在所述高导热率过渡层上，所述高导热率过渡层通过导热银胶粘接在所述硬电路板层上。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：柔性电路板和硬板电路是比较成熟的高速信号传输工艺，适合大批量加工，工艺重复性好，工艺控制难度较低，采用这种方案可以减少对晶体管底座的引脚同轴加工的工艺要求，减少信号在引脚之间与管壳间的寄生损耗，减少对晶体管底座大面积镀金等复杂要求。

另外，晶体管底座一般采用可用作支撑的材料，其热导率远低于本文所述采用的金属支撑层，因此可以提高芯片散热的性能。

再则，相对于采用氧化铝陶瓷作为支撑板来说，陶瓷在高频部分有较好的特点，但是采用多层陶瓷共烧工艺成本较为昂贵，后续连接到其他电路板也需要柔性电路板作为信号传输使用，因此本实用新型技术方案可以降低产品复杂度，降低工艺要求及成本。

氧化铝材料本身导热率不高，适合产品功率要求不高的产品，采用烧结工艺还会降低材料的热导率，对于功耗要求严格的产品来讲并没有太多优势，而本申请采用的导热孔传热及高导热材料做支撑可以很好地处理这个问题。

附图说明