[实用新型]一种光器件用激光器固定封装结构

说明书

本实用新型属于光通信模块制造技术领域，尤其涉及一种光器件用激光器固定封装结构。包括气密封壳体，气密封壳体上设有贯穿壳体底部的安装固定孔，安装固定孔内嵌设有散热基板；散热基板边缘通过焊接与气密封壳体密封连接，还设置有设于气密封壳体内部的激光芯片组件；激光芯片组件贴装在散热基板上表面。本实用新型通过改进光器件用激光器固定封装结构上用于固定、封装在气密封壳体结构及其制造方法，在保证激光器热源高速散热的同时，有效控制材料以及加工成本，实现改善激光器的固定封装性能同时降低生产制造成本的双效合一。

技术领域

本实用新型属于光通信模块制造技术领域，尤其涉及一种光器件用激光器固定封装结构。

背景技术

光模块广泛应用于光通信领域，TOSA，ROSA光器件是光模块中的核心组成部分。光器件中电路板PCBA给激光器提供电源(电路板通过金线和激光器连接)，激光器发光，光通过透镜准直耦合到光纤中。所以激光器、透镜、光纤组件之间的位置精度直接决定光传输的优劣，光器件的散热也直接影响激光器的工作性能，同时散热效率的优劣也会通过热变形影响与光路相关的位置精度。现有技术结构采用可伐合金整体气密壳体1来固定封装电路板PCBA、激光器、透镜及光纤组件来完成光路的固定准直，在光器件中激光器贴装区域的散热要求很高，贴装区域的散热效率直接决定光模块性能的好坏，综合成本、材料以及加工难度的考量，市场上现有的光器件封装壳体主要分为两类，一类具有高散热性、热膨胀CTE与芯片材料高匹配性的钨铜材料气密壳体产品，钨铜是一种热导率很好且CTE与激光器芯片CTE匹配度良好的材料，但钨铜材料价格比可伐合金高很多，市场价钨铜约1200RMB/KG，可伐合金约200RMB/KG，同时钨铜材料硬度很高，机加工成本高，钨铜的激光焊接性能也比可伐合金差，而且光模块封装气密壳体1结构特征一般为深腔，机加工量和材料耗损比较大，因此此类产品材料以及加工成本非常高，难以大范围普及。另一类是可伐合金气密壳体产品，可伐合金材料的特点是CTE与激光器芯片匹配度很好，此材料与光纤组件激光焊接性能良好，但热导率不好，因此此类产品散热性差，激光器及气密壳体1难以快速散热，导致激光器光电转换效率稳定性不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种具有较高的热膨胀系数匹配度，同时散热效率高，成本低的光器件用激光器固定封装结构。

一种光器件用激光器固定封装结构，包括气密壳体1，气密壳体1，上设有贯穿壳体底部的安装固定孔1a，安装固定孔1a内嵌设有散热基板3；散热基板3边缘通过焊接与气密壳体1密封连接，还设置有设于气密壳体1内部的激光芯片组件2；激光芯片组件2贴装在散热基板3上表面。

通过设置贯穿式安装固定孔1a以及散热基板3，可以使得激光芯片组件2产生的热量通过散热基板3直接传导至密封壳体外部，减少热量在气密壳体内部的滞留，大幅提高激光芯片的散热效率，降低激光器芯片的工作温度，提升光器件的性能。散热基板3的规格尺寸很小，一般规格大小在5mmX5mmX0.5mm以内，结构简单，制造成本比较低，对整个气密壳体的制造成本影响很小。

对前述光器件用激光器固定封装结构的进一步改进内容还包括，气密壳体1的底部设有与安装固定孔1a正对且连通的散热槽1e，散热基板3的边缘与散热槽1e相适应，散热槽1e的槽底内设有与槽底形状相适应的银铜焊料预制片9，散热基板3嵌入并焊接在散热槽1e中；散热基板3的上表面设置有安装槽3a，安装槽3a尺寸与形状与激光芯片组件2下端相适应；激光芯片组件2从安装固定孔1a穿过后焊接在安装槽3a中。

对前述光器件用激光器固定封装结构的进一步改进内容还包括，还包括设于气密壳体1内部的第一光学透镜4、第二光学透镜；以及嵌设在气密壳体1上的电路板5；气密壳体1上设有安装口1c，电路板5从安装口1c中插入后固定；气密壳体1上还设有光纤孔1d，第二光学透镜盖在光纤孔1d上；第一光学透镜4设置于激光芯片组件2与第二光学透镜之间；光纤孔1d处设有光纤；激光芯片组件2、第一光学透镜4、第二光学透镜共线设置以使激光沿第一光学透镜4、第二光学透镜直射入光纤孔1d。