光学模块 【技术领域】
本发明涉及如权利要求1前序所述的塑料包封光学模块。背景技术说明
例如准备用于电信的光学模块通常被封装在气密金属套中并且配备有用于形成光学连接的引出端。为了能够扩展光学信号传输应用领域，必须可以比目前的成本更低地制造元件及连接器件并且降低这些部件的安装成本。元件成本如此之高的一个主要原因就是，使光电元件与波导对准并且使一个元件中的波导与另一个波导对准所需的机械精度要非常高。
光学模块的塑料封装(传递模塑)降低了生产成本。在当今技术中，包含光电元件的塑料封套可以配备有长度变化的且由伸出元件外的光纤构成的光纤引出端，或者它配备有一个与封套壁成一体的器件。
SE9701833描述了一种包括一个一体式光学器件的塑料包封光学模块。
在制造包括一个与封套壁成一体的光学器件的塑料包封光学模块且尤其是注塑成型光学模块中遇到的一个问题就是，所述光学器件应该被校准并被固定在封套模塑工具中。发明概述
本发明的一个目的是要消除或至少缓解这个问题。
本发明利用根据权利要求1特征部分的塑料包封光学模块实现了这个目的。
本发明所带来的一个优点就是光电元件不需要副模。
另一个优点是，容易构筑光电元件并且比较便宜地制造和测试这些元件。
本发明的又一个优点是，塑料包封光学模块在电路板上几乎不占地。
另一个优点是，根据本发明，借助积木化构筑程序方便了新的和重建的光学模块地制造。
参照本发明的优选实施例并参见附图来具体说明本发明。附图简介
图1示出了本发明所包括的引线框的一个实施例。
图2示出了本发明一个电气元件的实施例，它包括一个陶瓷载体、ASIC和无源元件。
图3示出了本发明一个光电混合器件的实施例，它包括一个光电元件和一个光学器件。
图4a从上方示出了本发明的一个塑料包封光学模块的实施例，它包括一个一体的光学界面。
图4b是包括一体光学界面的本发明塑料包封光学模块的实施例的侧视图。
图5是表示引线框、电气元件和光电混合器件设置在注塑成型腔中的草图。
图6a从上方示出了光学模块根据第一实施例地与引线框对准的情况。
图6b是表示引线框根据第一实施例地与光学器件对准的侧视图。
图7a从上方示出了引线框根据第二实施例地与光学仪器对准的情况。
图7b是表示引线框根据第二实施例地与光学仪器对准的侧视图。
图8a从上方表示引线框根据第三实施例地与光学仪器对准的情况。
图8b是表示引线框根据第三实施例地与光学仪器对准的侧视图。
图9a示出了根据第一实施例如何在包封过程中可以相互对应地布置引线框。
图9b示出了根据第二实施例如何在包封过程中可以相互对应地布置引线框。优选实施例的说明
图1表示塑料包封光学模块所包含的有创意的引线框的一个实施例。引线框1包括第一、第二支承器件10a、10b，它们起到了在包封前固定引线框1的不同部分如引线5的作用。第二支承器件包括用于在封装模腔中校准引线框的校准件50。
引线框包括通过至少一条接地引线5a接地的第一引线框部20。其中，第一引线框部和在引线5、5a端部上的电接触面80一起起到了支承电气元件1A(见图1)的作用。
第二引线框部30的作用是支承光电混合器件1B所含的光电元件2。第三引线框部40的作用是支承、固定并校准光电混合器件1B所含的光学器件3。电气元件和光电元件可以通过焊线电连接。
图2示出了电气元件1A，人们将从图2中看到，这个实施例的电气元件1A包括一个携载有导电图形6、电连接表面7和ASIC8(应用专用集成电路)的陶瓷载体9。连接界面7与引线框5端部上的电接触表面80相连。电气元件可以被表面钎焊或粘结到设置在各引线框5、5a的端部上的电接触表面80上。接触表面80的特殊形状还具有防止引线被抽出封套外的功能。ASIC可以交替地直接布置在第一引线框部20上并借助焊线与引线电连接。
图3表示所谓的光电混合器件1B。光电混合器件包括一个光电元件2和一个光学器件3。光电元件2包括一个至少一个光波导4与之相连的激光器2。光波导或波导4终止于光学器件3的连接界面3b上。光学器件3包括一个凸缘3a。
图4a、4b表示塑料包封光学模块100。在引线框和光学器件中的引线5伸到塑料包封光学模块100的封套60外。
图5是表示引线框布置结构通过传递模塑位于塑料包封模腔70内的草图，在所述引线框上设置了所述光电混合器件1B和电气元件1A。模腔70终止于引线框支承器件内，从而能够在包封后从引线5、5a上取掉这些支承器件。模腔70包括一个用于容纳光学器件3的孔。如此调整模塑工具或限定出该模腔的模具，即光学器件与光学器件容纳孔之间的间隙被限制为只有几十微米。这防止了塑料渗到光学器件和在模塑工具中容纳光学器件的凹槽之间。
图6a、6b是第二、第三引线框部30、40的放大视图。图6b是沿图6a的线A-A截取的截面图。光学器件3和光电元件4设置在引线框1内的不同平面上。这就把波导4正确地定位在光学器件3和光电元件4之间。接片45在设有光学器件3的这个引线框1部40上向上地折离引线框。这些接片被布置成部分包围光学器件3，从而在与波导4纵向正交的方向上固定并校准光学器件。接片45也被布置成在平行于波导4纵向的方向上固定并校准光学器件3，这是由于所述接片被固定在光学器件3上的一个凸缘3的一边上。
图7、7a表示在设置在引线框上的校准件的帮助下校准并固定光学器件的另一个实施例。在这个实施例中，第三引线框部包括一道凹槽，该凹槽的位置、形状和尺寸与设置在光学器件3上凸缘3a的位置、形状和尺寸相符。当凸缘容放在凹槽中时，光学器件将被固定在平行于设置在光学器件3和光电元件2之间的波导4且与之正交的方向上。与上述实施例一样地，第三引线框部和第二引线框部40、30分别设置在不同的平面内，以便将波导4正确地定位在光电元件2和光学器件3之间。
图8表示借助设置在引线框1上的校准件校准并固定光学器件的另一个实施例。在这个实施例中，光学器件设置在第三引线框部40上，这个引线框部处于比其余引线框部低的高度上。两个接片47a、47b设置在第三引线框部40的各自一侧上并起到了与波导4纵向正交地把光学器件3固定在一个在第三引线框部上方的平面内的作用。接片47a、47b包括凹槽，所述凹槽的形状、尺寸与在光学器件3上的凸缘的形状及尺寸相符，从而也把光学器件固定在平行于波导4纵向的方向上。
图9a、9b表示在制造过程中连接引线框的各自方式。引线框通过V形弹性件80a或倾斜的弹性件80b弹性连接。这使得各引线之间的定位公差要求能够降低。
人们将理解的是，本发明不局限于上述和所示的本发明示范实施例，可以在后续权利要求书的范围内进行修改。