[发明专利]一种带有制冷器的光模块元器件封装结构以及封装工艺

权利要求书

1.一种带有制冷器的光模块元器件封装结构，包括散热圆筒体（1）、密封嵌套在散热圆筒体（1）一端面的封盖体（2）以及焊接在散热圆筒体（1）另一端面的光缆接入筒体（3），其特征在于，所述散热圆筒体（1）的外壁设有一圈散热栅栏（4），所述散热圆筒体（1）的内壁密封嵌入有制冷器长条体（5），四组所述制冷器长条体（5）沿散热圆筒体（1）的轴心线呈环形对称分布，所述制冷器长条体（5）的发热面与散热栅栏（4）接触，所述制冷器长条体（5）的冷却面朝向散热圆筒体（1）的轴心线；

所述制冷器长条体（5）的冷却面由两块弧三角形挡块（6）形成一个U型槽，所述U型槽的长度方向与散热圆筒体（1）的轴心线平行，所述U型槽内滑动配合有微型热管（7），所述微型热管（7）一端面为冷凝端且与制冷器长条体（5）的冷却面滑动贴合，所述微型热管（7）另一端面为蒸发端且为弧形槽状，四组所述微型热管（7）的弧形槽状架设有激光器发射头（8），所述激光器发射头（8）外壁为圆柱面且与四组所述微型热管（7）的蒸发端滑动接触，四组所述微型热管（7）的中部滑动套接在回形隔热框体（9）四条边的中心部位，所述回形隔热框体（9）四个角位置的中心部位还分别穿接有支撑滑杆（10）；

所述激光器发射头（8）一端面固接有激光器发生器凸台（11），所述激光器发生器凸台（11）的小圆柱体内接在回形隔热框体（9）的内部正方形中，所述激光器发生器凸台（11）大圆柱体的外壁分别与支撑滑杆（10）杆壁接触，所述支撑滑杆（10）的杆壁上设有弹性凸点（12），所述激光器发生器凸台（11）远离激光器发射头（8）的端面由四组弹性凸点（12）定位，所述激光器发生器凸台（11）远离激光器发射头（8）的端面中心固接有电信号引入线（13），所述封盖体（2）中心设有与电信号引入线（13）密封套接的通孔，所述封盖体（2）外侧壁设有与支撑滑杆（10）对应的镗孔，所述支撑滑杆（10）嵌入镗孔内的一端设有圆形封端片（14），所述封盖体（2）四周通过密封胶固接在散热圆筒体（1）一端开口处；

所述激光器发射头（8）远离激光器发生器凸台（11）方向的侧面附近位置设有第一透镜框（15），所述第一透镜框（15）具体是外框为正圆形、内框密封嵌有透镜的框架结构，所述支撑滑杆（10）的杆壁设有与第一透镜框（15）卡接的浅凹槽（16）和弹性凸点（12），且所述第一透镜框（15）的两侧均设有弹性凸点（12），所述回形隔热框体（9）远离激光器发生器凸台（11）的一侧也设有弹性凸点（12）；

所述第一透镜框（15）远离激光器发射头（8）方向的侧面附近位置设有隔离器筒体（17），所述隔离器筒体（17）与支撑滑杆（10）的杆壁接触，且所述隔离器筒体（17）的两端面均设有弹性凸点（12）；

所述隔离器筒体（17）远离第一透镜框（15）方向的端面附近位置设有第二透镜框（18），所述第二透镜框（18）具体是外框为正圆形、内框密封嵌有透镜的框架结构，所述支撑滑杆（10）的杆壁设有与第二透镜框（18）卡接的浅凹槽（16）和弹性凸点（12），且所述第二透镜框（18）的两侧均设有弹性凸点（12），所述散热圆筒体（1）远离封盖体（2）的一端面中心部位开设有与第二透镜框（18）及四根支撑滑杆（10）对应的通孔；

四根所述支撑滑杆（10）一直延伸至光缆接入筒体（3）内且与光缆接入筒体（3）的内壁滑动接触，所述光缆接入筒体（3）远离第二透镜框（18）的一端密封套接有光缆体（19），所述光缆体（19）的外壁与四根所述支撑滑杆（10）滑动接触，所述光缆体（19）伸入光缆接入筒体（3）内一端的光纤芯（20）朝向第二透镜框（18）中透镜的中心位置。

2.根据权利要求1所述的一种带有制冷器的光模块元器件封装结构，其特征在于，所述制冷器长条体（5）具体是PN热电制冷器。

3.根据权利要求1所述的一种带有制冷器的光模块元器件封装结构，其特征在于，所述微型热管（7）具体是丙酮铜热管，其蒸发温度为40-50℃。

4.根据权利要求1所述的一种带有制冷器的光模块元器件封装结构，其特征在于，所述弹性凸点（12）具体是硅胶或乳胶材质的、微型的圆头圆柱体。

5.一种带有制冷器的光模块元器件封装工艺，采用权利要求1所述的一种带有制冷器的光模块元器件封装结构，其特征在于，包括以下步骤：

a.将两块弧三角形挡块（6）胶接在制冷器长条体（5）的冷却面上，并形成长度方向与散热圆筒体（1）的轴心线平行的U型槽，将制冷器长条体（5）胶接在散热圆筒体（1）内壁的卡槽内，使冷却面与散热栅栏（4）接触，再密封处理，热风50-60℃烘干备用；

b.预先将微型热管（7）插到回形隔热框体（9），并将激光器发射头（8）和激光器发生器凸台（11）的小圆柱体塞入回形隔热框体（9）内部正方形中，调整微型热管（7），使微型热管（7）紧贴激光器发射头（8）外壁，再采用隔热胶将微型热管（7）与回形隔热框体（9）密封固结，25℃自然风吹干备用；

c.激光器发生器凸台（11）的电信号引入线（13）穿到封盖体（2）中，将四根支撑滑杆（10）依次穿过封盖体（2）和回形隔热框体（9），再依次将第一透镜框（15）、隔离器筒体（17）和第二透镜框（18）架在四根支撑滑杆（10）内部，卡接第一透镜框（15）和第二透镜框（18）需要使支撑滑杆（10）略微倾斜以便顺利卡进，架设时需要注意随时旋转支撑滑杆（10），以使卡接以上部件之前弹性凸点（12）朝外，以上部件到达预设位置时，则时弹性凸点（12）朝内以达到防滑卡接作用；

d.将步骤c组装好的封盖体（2）和支撑滑杆（10）组件整体塞入散热圆筒体（1）内，使支撑滑杆（10）和第二透镜框（18）对准散热圆筒体（1）端面的通孔，并使微型热管（7）与步骤a的U型槽滑动配合，安装好以后，确定支撑滑杆（10）及其弹性凸点（12）位置，使激光器发生器凸台（11）、回形隔热框体（9）、第一透镜框（15）、隔离器筒体（17）和第二透镜框（18）均卡接在四根支撑滑杆（10）形成四边形结构中，用密封胶密封处理封盖体（2）和散热圆筒体（1）另一端面的通孔处，热风50-60℃烘干备用；

e.将光缆接入筒体（3）套在伸出散热圆筒体（1）外的四根支撑滑杆（10）上，使光缆接入筒体（3）一端通过满焊方式固接在散热圆筒体（1）端面上，光缆接入筒体（3）另一端穿接开剥出光纤芯（20）的光缆体（19），使光缆体（19）与支撑滑杆（10）滑动接触，且光纤芯（20）朝向第二透镜框（18）中透镜的中心位置，再将光缆体（19）与光缆接入筒体（3）接缝处通过密封胶处理，热风50-60℃烘干后即完成全部封装工艺。