[发明专利]集成封装结构及用于制作集成封装结构的工艺

说明书

本发明公开了一种集成封装结构，所述集成封装结构由半导体发光器件、光波导调制器芯片、壳体、盖板、限位架、连接光纤和输出尾纤组成；本发明还公开了一种用于制作集成封装结构的工艺；本发明的有益技术效果是：提出了一种集成封装结构及用于制作集成封装结构的工艺，该方案可有效缩减光发射端机的尺寸，降低安装空间需求，提高器件的集成度，同时，也避免了采用熔接方式连接所带来的一系列问题。

技术领域

本发明涉及一种光电器件集成封装技术，尤其涉及一种集成封装结构及用于制作集成封装结构的工艺。

背景技术

高速光通信和微波光子信号传输处理系统中，典型的光发射端机由半导体发光器件和光波导调制器组成，半导体发光器件和光波导调制器的连接方式如图1所示，半导体发光器件的输出尾纤与光波导调制器的输入尾纤相熔接，形成光路连接；半导体发光器件主要采用大功率DFB半导体激光器，为系统提供窄线宽、低噪声、大功率输出的光波信号；光波导调制器则通过电光、热光或电致吸收等物理效应，将电信号调制加载于光信号上进行传输或处理，常用的光波导调制器有铌酸锂光波导调制器、聚合物光波导调制器及硅基光波导调制器等，相对其它类型的调制器，基于线性电光效应的铌酸锂MZ光波导强度调制器具有低损耗、大带宽、高速率及高调制线性度等优点，是现有技术中的优选方案。

存在的问题是：现有技术中，光发射端机中的半导体发光器件和光波导调制器相对独立，两者之间通过尾纤熔接的方式相互连接，应用时，两者之间的连接光纤长度较长，由于光纤不能小半径弯曲，导致安装空间占用较大；另外，在大温变或强振动冲击等恶劣环境下，尾纤熔接点损耗存在较大波动，严重时甚至会出现熔接点断开的情况，引起整个系统工作失效；再有，当尾纤为保偏光纤时，在熔接点处容易出现偏振交叉耦合，从而在系统中引入噪声，劣化系数性能；总体来看，现有的光发射端机不能很好的满足系统对性能、可靠性及集成度的要求。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种集成封装结构，其结构为：所述集成封装结构由半导体发光器件、光波导调制器芯片、壳体、盖板、限位架、连接光纤和输出尾纤组成；

所述半导体发光器件由半导体发光芯片、热敏二极管、热沉和半导体制冷器组成；所述连接光纤的内端与光波导调制器芯片的输入端连接，所述输出尾纤的内端与光波导调制器芯片的输出端连接；所述壳体内设置有安装槽，安装槽中部设置有隔板，所述隔板将安装槽分隔为A槽和B槽；

所述半导体发光器件设置在A槽内；所述半导体制冷器的下底面与A槽的槽底连接；所述热沉的下底面与半导体制冷器的上表面连接；所述半导体发光芯片、热敏二极管和限位架均设置在热沉的上表面上，其中，半导体发光芯片的位置位于热敏二极管和限位架之间，限位架的位置位于半导体发光芯片和隔板之间，半导体发光芯片的发光端面朝向限位架；

所述限位架为Ω形结构，限位架和热沉上表面所围空间形成限位孔；

所述B槽的槽底上设置有安装台，所述光波导调制器芯片的下底面与安装台的上表面连接，光波导调制器芯片的输入端朝向隔板；所述隔板上设置有通过孔，所述连接光纤依次从通过孔和限位孔穿过，连接光纤的外端与半导体发光芯片邻近设置，连接光纤的外端面正对半导体发光芯片的发光端面，限位架将连接光纤卡紧在热沉上；所述壳体上设置有与输出尾纤匹配的导管，所述输出尾纤通过导管引出至壳体外；

所述盖板设置在壳体上，盖板将安装槽的开口部封闭；

所述半导体制冷器和A槽之间通过钎焊工艺连接；所述光波导调制器芯片和安装台之间通过柔性胶粘结；所述限位架通过激光焊接工艺焊接在热沉上。