一種集成封裝單纖雙向高速光收發(fā)一體器件的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種應用于光通信的光器件，具體涉及一種集成封裝單纖雙向高速光收發(fā)一體器件。
【背景技術】
[0002]在光纖通信中，光發(fā)射器件能將電信號轉換成光信號并通過與光纖耦合進行傳輸;另一方面接受信號端采用光接收器件，接收傳播來的光信號并將其轉換成電信號。光收發(fā)一體器件能在同一個器件上實現信號的發(fā)射和接收功能，其作為光通信的核心工作器件，其性能的好壞能直接決定通信信號的傳輸質量。
[0003]目前，光收發(fā)一體器件/組件一般包括，器件外殼、半導體激光器、探測器、分光片、濾波片、適配器等。常規(guī)的光收發(fā)一體器件采用濾波片等光學無源配件固定在器件內部使得器件變的復雜，從而容易引起器件長期工作的可靠性問題;并且該結構的封裝芯片在長期工作時，特別是在高溫工作時，芯片的散熱是很大的一個問題，這將直接影響到其將工作的性能和可靠性。另一方面，常規(guī)光收發(fā)一體器件一般是先將半導體激光器和探測器先封裝成帶有管腳的TO器件，再進行集成，這使得封裝更加復雜、提高了封裝的成本，同時不利于集成。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種芯片散熱好、可靠性高、封裝簡便、低成本便于集成的集成封裝單纖雙向高速光收發(fā)一體器件。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：
[0006]—種集成封裝單纖雙向高速光收發(fā)一體器件，包括基板，光收發(fā)公共端，半導體激光器芯片，半導體探測器芯片，第一銅熱沉，第二銅熱沉，濾光片，聚焦透鏡以及反射鏡，基板一端固定光收發(fā)公共端，基板另一端上部固定第一銅熱沉，第一銅熱沉上設有氮化鋁基板，第一銅熱沉通過氮化鋁基板連接半導體激光器芯片，基板另一端下部固定第二銅熱沉，第二銅熱沉側壁上設有氮化鋁基板，第二銅熱沉側壁上通過氮化鋁基板連接半導體探測器芯片，半導體激光器芯片和半導體探測器芯片上連接正電極引線和負電極引線，正電極引線和負電極引線接入電極軟板中，基板中部上方位置設有濾光片，濾光片一側為聚焦透鏡，基板中部下方位置設有反射鏡。
[0007]作為上述技術的進一步改進，所述光收發(fā)公共端能夠形成收發(fā)共用。
[0008]作為上述技術的進一步改進，所述第一銅熱沉厚度為1mm，第二銅熱沉厚度為2mm。
[0009]作為上述技術的進一步改進，所述半導體激光器芯片為調制速率IOGbps的1310nm邊發(fā)射器件。
[0010]作為上述技術的進一步改進，所述半導體探測器芯片為調制速率IOGbps的1310nm面接收器件。
[0011]作為上述技術的進一步改進，所述半導體激光器芯片和半導體探測器芯片為光通信波段的1310nm或1550nm器件。
[0012]作為上述技術的進一步改進，所述聚焦透鏡固定在透鏡固定座上，聚焦透鏡為球透鏡，直徑為2mm。
[0013]作為上述技術的進一步改進，所述光收發(fā)公共端與聚焦透鏡之間的距離為聚焦透鏡的焦距，聚焦透鏡的焦距為6_7mm。
[0014]作為上述技術的進一步改進，所述聚焦透鏡與半導體激光器芯片出光端面的距離為I_2mmο
[0015]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:第一銅熱沉和第二銅熱沉通過導熱銀膠分別固定連接氮化鋁基板，氮化鋁基板具有良好的散熱性能，將半導體激光器芯片和半導體探測器芯片固定于氮化鋁基板上，使得半導體激光器芯片和半導體探測器芯片在高溫工作時，散熱好，長期可靠性和穩(wěn)定性高，基板上在聚焦透鏡一側設有光收發(fā)公共端，光收發(fā)公共端能夠形成收發(fā)共用，半導體激光器芯片和半導體探測器芯片進行充氮氣保護和外殼封裝，能夠增加設備使用壽命，并且半導體激光器芯片和半導體探測器芯片散熱性能良好、可靠性高、結構簡便、使用方便，同時封裝簡便，能降低器件的封裝成本，便于集成化和系統(tǒng)化。
【附圖說明】
[0016]圖I為本實用新型的單纖雙向的高速光收發(fā)一體器件光學結構原理圖。
[0017]圖2為本實用新型的單纖雙向的高速光收發(fā)一體器件發(fā)射端朝上立體圖。
[0018]圖3為本實用新型的單纖雙向的高速光收發(fā)一體器件接收端朝下立體圖。
[0019]圖中：I-基板，2-光收發(fā)公共端，3-半導體激光器芯片，4-半導體探測器芯片，5-第一銅熱沉，6-第二銅熱沉，7-濾光片，8-聚焦透鏡，9-反射鏡。
【具體實施方式】
[0020]下面結合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
[0021]—種集成封裝單纖雙向高速光收發(fā)一體器件，包括基板I，光收發(fā)公共端2，半導體激光器芯片3，半導體探測器芯片4，第一銅熱沉5，第二銅熱沉6，濾光片7，聚焦透鏡8以及反射鏡9，基板I一端固定光收發(fā)公共端2，光收發(fā)公共端2能夠形成收發(fā)共用，基板I另一端上部固定第一銅熱沉5，第一銅熱沉5厚度為1_，第一銅熱沉5上通過導熱銀膠固定氮化鋁基板，氮化鋁基板具有良好的散熱性能，能夠增加使用壽命，第一銅熱沉5通過氮化鋁基板連接半導體激光器芯片3，半導體激光器芯片3為調制速率I OGbps的131 Onm邊發(fā)射器件，基板I另一端下部固定第二銅熱沉6，第二銅熱沉6厚度為2mm，第二銅熱沉6側壁上通過導熱銀膠固定氮化鋁基板，第二銅熱沉6側壁上通過氮化鋁基板連接半導體探測器芯片4，半導體探測器芯片4為調制速率IOGbps的1310nm面接收器件，半導體激光器芯片3和半導體探測器芯片4為光通信波段的1310nm或1550nm器件，半導體激光器芯片3和半導體探測器芯片4上連接正電極引線和負電極引線，正電極引線和負電極引線接入電極軟板中，基板I中部上方位置設有濾光片7，濾光片7用于濾光，濾光片7—側為聚焦透鏡8，聚焦透鏡8用于聚焦發(fā)散的光線，聚焦透鏡8固定在透鏡固定座上，聚焦透鏡8為球透鏡，直徑為2mm，光收發(fā)公共端2與聚焦透鏡8之間的距離為聚焦透鏡8的焦距，聚焦透鏡8的焦距為6-7mm，聚焦透鏡8與半導體激光器芯片3出光端面的距離為l-2mm，基板I中部下方位置設有反射鏡9，半導體激光器芯片3和半導體探測器芯片4進行充氮氣保護處理，并且封裝外殼形成完整的高速光收發(fā)一體器件。
[0022]本實用新型工作時，在基板I上下兩側分別放置第一銅熱沉5和第二銅熱沉6，第一銅熱沉5和第二銅熱沉6通過導熱銀膠分別固定連接氮化鋁基板，氮化鋁基板具有良好的散熱性能，第一銅熱沉5和第二銅熱沉6上通過氮化鋁基板分別固定連接半導體激光器芯片3和半導體探測器芯片4，將半導體激光器芯片3和半導體探測器芯片4固定于氮化鋁基板上，使得半導體激光器芯片3和半導體探測器芯片4在高溫工作時，散熱好，長期可靠性和穩(wěn)定性高，半導體激光器芯片3和半導體探測器芯片4收發(fā)光信號的一側固定放置聚焦透鏡8，聚焦透鏡8用來聚焦接收和發(fā)射的光信號，基板I上在聚焦透鏡8—側設有光收發(fā)公共端2，光收發(fā)公共端2即光纖適配器，光收發(fā)公共端2能夠形成收發(fā)共用，則半導體激光器芯片3發(fā)出的發(fā)散光束經過濾光片7透射后到達聚焦透鏡8，聚焦透鏡8將光束聚焦后由光收發(fā)公共端2接收，光收發(fā)公共端2發(fā)出的發(fā)散光束經過聚焦透鏡8后到達濾光片7，由濾光片7反射后到達基板I另一側的反射鏡9，經反射鏡9反射后由半導體探測器芯片4接收，本實用新型對半導體激光器芯片3和半導體探測器芯片4進行充氮氣保護和外殼封裝，并引出半導體激光器芯片3和半導體探測器芯片4的正電極引線和負電極引線，將引出的正電極引線和負電極引線首先引到氮化鋁基板上，最后在氮化鋁基板上引出正電極引線和負電極引線并制備電極軟板，完成器件的制作，從而制備形成了一種單纖雙向的高速光收發(fā)一體器件，本實用新型的單纖雙向高速收發(fā)一體器件具有:芯片散熱性能良好、可靠性高、結構簡便、使用方便等特點，同時封裝簡便，能降低器件的封裝成本，便于集成化和系統(tǒng)化。
[0023]以上所述僅為本實用新型較佳的實施例，并非因此限制本實用新型的實施方式及保護范圍，對于本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本實用新型說明書及圖示內容作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種集成封裝單纖雙向高速光收發(fā)一體器件，包括基板，光收發(fā)公共端，半導體激光器芯片，半導體探測器芯片，第一銅熱沉，第二銅熱沉，濾光片，聚焦透鏡以及反射鏡，其特征在于，基板一端固定光收發(fā)公共端，基板另一端上部固定第一銅熱沉，第一銅熱沉上設有氮化鋁基板，第一銅熱沉通過氮化鋁基板連接半導體激光器芯片，基板另一端下部固定第二銅熱沉，第二銅熱沉側壁上設有氮化鋁基板，第二銅熱沉側壁上通過氮化鋁基板連接半導體探測器芯片，半導體激光器芯片和半導體探測器芯片上連接正電極引線和負電極引線，正電極引線和負電極引線接入電極軟板中，基板中部上方位置設有濾光片，濾光片一側為聚焦透鏡，基板中部下方位置設有反射鏡。2.根據權利要求I所述的集成封裝單纖雙向高速光收發(fā)一體器件，其特征在于，所述光收發(fā)公共端能夠形成收發(fā)共用。3.根據權利要求I所述的集成封裝單纖雙向高速光收發(fā)一體器件，其特征在于，所述第一銅熱沉厚度為1mm，第二銅熱沉厚度為2mm。4.根據權利要求I所述的集成封裝單纖雙向高速光收發(fā)一體器件，其特征在于，所述半導體激光器芯片為調制速率I OGbp s的131 Onm邊發(fā)射器件。5.根據權利要求I所述的集成封裝單纖雙向高速光收發(fā)一體器件，其特征在于，所述半導體探測器芯片為調制速率IOGbps的1310nm面接收器件。6.根據權利要求I所述的集成封裝單纖雙向高速光收發(fā)一體器件，其特征在于，所述半導體激光器芯片和半導體探測器芯片為光通信波段的1310nm或1550nm器件。7.根據權利要求I所述的集成封裝單纖雙向高速光收發(fā)一體器件，其特征在于，所述聚焦透鏡固定在透鏡固定座上，聚焦透鏡為球透鏡，直徑為2mm。8.根據權利要求I所述的集成封裝單纖雙向高速光收發(fā)一體器件，其特征在于，所述光收發(fā)公共端與聚焦透鏡之間的距離為聚焦透鏡的焦距，聚焦透鏡的焦距為6_7mm。9.根據權利要求I所述的集成封裝單纖雙向高速光收發(fā)一體器件，其特征在于，所述聚焦透鏡與半導體激光器芯片出光端面的距離為l_2mm。
【專利摘要】本實用新型公開一種集成封裝單纖雙向高速光收發(fā)一體器件，包括基板，基板一端固定光收發(fā)公共端，基板另一端上部固定第一銅熱沉，第一銅熱沉上設有氮化鋁基板，第一銅熱沉通過氮化鋁基板連接半導體激光器芯片，基板另一端下部固定第二銅熱沉，第二銅熱沉側壁上設有氮化鋁基板，第二銅熱沉側壁上通過氮化鋁基板連接半導體探測器芯片，半導體激光器芯片和半導體探測器芯片上連接正電極引線和負電極引線，正電極引線和負電極引線接入電極軟板中，基板中部上方位置設有濾光片，濾光片一側為聚焦透鏡，基板中部下方位置設有反射鏡。相對現有技術，本實用新型芯片散熱好、可靠性高、封裝簡便、低成本便于集成。
【IPC分類】G02B6/42
【公開號】CN205157845
【申請?zhí)枴緾N201520889728
【發(fā)明人】薛賢銓, 孫全意
【申請人】廈門市芯諾通訊科技有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月10日