[发明专利]一种具有精密恒温控制功能的光电模块组件及其制造方法

说明书

一种具有恒温控制功能的光电模块组件及其制造方法，包括：陶瓷或玻璃基片，光发射组件，光接收组件，集成电路芯片，片式元器件，NTC薄膜电阻，光电模块组件顶层金属电极，集成TEC热电致冷器。以所述陶瓷或玻璃基片为载体，在所述陶瓷或玻璃基片的正面将所述光发射组件、所述光接收组件、所述集成电路芯片、所述片式元器件、所述NTC薄膜电阻等集成为一体；在所述陶瓷或玻璃基片的背面将所述集成TEC热电致冷器有机地集成在一体，达到温度精确控制，以解决光电模块组件光电性能参数的精准控制。广泛应用于环境气氛探测、通讯、航天、航空、船舶、精密仪器、地质勘探、石油勘探、其他野外作业、工业控制等领域，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉光电模块组件，具体来说，涉及具有精密恒温控制功能的光电模块组件及其制造方法。

背景技术

原有具有恒温控制功能的光电模块组件是将分离的光发射组件（简称LD组件），光接收组件（简称PD组件），相关集成电路芯片，相关电子元器件，负温度系数的热敏电阻（简称 NTC薄膜电阻），分离式半导体热电致冷器（简称TEC热电致冷器）等采用装贴、键合等传统组装技术，在洁净环境中密封在外壳中，如图1所示。原有技术由于采用分立式组装技术，体积大、组装程序复杂、成品率低、工艺质量一致性很难保证，另一方面，由于采用分立式组装技术，热量传导路径相应过长，造成热信号反馈速度的大大延长，从而影响温度控制的精度范围，进一步影响半导体激光器在高精度、高稳定性使用的场合，或者增大应用系统的设计难度、复杂程度和使用成本。

为此，本发明拟采用一体化集成技术，在原有分离器件组装的基础上，将光发射组件（简称LD组件）、光接收组件（简称PD组件）、相关集成电路芯片、相关电子元器件、负温度系数的热敏电阻（简称 NTC薄膜电阻）、半导体热电致冷器（简称TEC热电致冷器）有机地集成在一体，解决上述问题。

经检索，在中国专利数据库中涉及温控半导体激光器的专利有《半导体激光器温控装置、温控系统及其控制方法》公开（公告）号为CN 110707525 A，《一种半导体激光器的温控方法、结构以及固体激光器》公开（公告）号为CN 110600989 A，《一种半导体激光器及其制备方法》公开（公告）号为CN110890691A，《一种带有自动温控的恒流源式半导体激光器驱动电路》公开（公告）号为CN 110086084 A，《一种宽温度工作DFB半导体激光器的制备方法》公开（公告）号为CN 110752508 A。然而迄今为止，尚无采用本实用所述的技术方案的相关申请件。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有精密恒温控制功能的光电模块组件及其制造方法，将光发射组件（简称LD组件）、光接收组件（简称PD组件）、相关集成电路芯片、相关电子元器件、负温度系数的热敏电阻（简称 NTC薄膜电阻）、半导体热电致冷器（简称TEC热电致冷器）有机地集成在一体，以外解决采用分立式组装技术造成的体积大、工艺质量一致性差、温度控制不灵敏，以致半导体激光器光电性能参数不能精准控制方面的问题。

采取的技术方案是：以陶瓷或玻璃基片1为载体，在陶瓷或玻璃基片1的正面将光发射组件（简称LD组件）、光接收组件（简称PD组件）、相关集成电路芯片、相关电子元器件、负温度系数的热敏电阻（简称 NTC薄膜电阻）等集成为一体；在陶瓷或玻璃基片1的背面将半导体热电致冷器（简称TEC热电致冷器）有机地集成在一体，采用无引脚方式进行电极引出，实现表贴式微型化高可靠组装应用。一体化集成结构示意图如图2所示，具体结构描述如下：

本发明所述的一种具有精密恒温控制功能的光电模块组件，包括：陶瓷或玻璃基片1，光发射组件2，光接收组件3，集成电路芯片4，片式元器件5， NTC薄膜电阻6，光电模块组件顶层金属电极7，NTC薄膜电阻金属电极8，多层布线绝缘介质层9，集成TEC热电致冷器200。