一种探测器组件的制作方法

1.本实用新型属于光通信器件技术领域，具体涉及一种探测器组件。


背景技术：

2.近几年随着光通信行业的高速发展，对光模块速率的要求越来越高，其单路速率必然达到50gbps及以上。50g是在25g光芯片条件下通过模块的调制，无论在连接性能还是物理通道效率上，都是一个更好的选择；而且50g向100g、400g更好扩展，因此50g是以后高速产品的基础产品。
3.探测器芯片的速率与光敏面面积成反比，速率越高的探测器光敏面越小，光学耦合难度更大，耦合容差更小。市场现有50g以下的探测器(光敏面20um以上)封装采用的是粘胶工艺，对适配器和to-can(镭射二极体模组)的粘接精度和强度都无法满足高速率小光敏面的探测器封装要求。


技术实现要素：

4.本实用新型涉及一种探测器组件，至少可解决现有技术的部分缺陷。
5.本实用新型涉及一种探测器组件，包括封装探测器和插针组件，所述封装探测器包括to-can和套接于所述to-can外的金属管体，所述插针组件包括插针外壳和固定于所述插针外壳内的插芯，所述插芯通过调节环完成与所述to-can之间的光学耦合，所述调节环的一端与所述金属管体抵接并且二者进行搭接焊固连，所述插针外壳插装于所述调节环内并且二者进行穿透焊固连。
6.作为实施方式之一，所述to-can与所述金属管体紧密嵌套并二者之间采用黑胶粘接固定。
7.作为实施方式之一，所述注胶槽贯通所述金属管体的远离调节环的一端，或者，所述注胶槽为u型槽并且于所述金属管体上设有与所述注胶槽连通的注胶孔。
8.作为实施方式之一，所述插针外壳与所述调节环之间为两层穿透焊连接结构。
9.作为实施方式之一，所述插针外壳包括分体可拆卸连接的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体与所述调节环焊连；所述插芯部分位于所述第一壳体内，部分位于所述第二壳体内。
10.作为实施方式之一，所述第一壳体包括与所述调节环焊连的第一壳本体以及连接于所述第一壳本体的对应侧端部的装配法兰，所述第二壳体可插拔地固定于所述装配法兰的内环中或者与所述装配法兰的内环螺纹连接。
11.作为实施方式之一，所述第一壳本体与所述装配法兰采用绝缘胶水粘接。
12.作为实施方式之一，所述第二壳体包括第二壳本体以及固定于所述第二壳本体内的装配套筒，所述插芯的一端插装于所述装配套筒内。
13.作为实施方式之一，所述插芯为陶瓷插芯。
14.作为实施方式之一，所述插芯的端部加工有倒角。
15.本实用新型至少具有如下有益效果：
16.本实用新型提供的探测器组件，采用调节环完成插芯与to-can之间的光学耦合，能够提高产品良率和可靠性；调节环与金属管体抵接并且二者进行搭接焊固连，插针外壳插装于调节环内并且二者进行穿透焊固连，相较于传统的胶粘工艺，焊接固定结构具有更高的装配精度和结构强度，能有效地提高探测器组件尤其是高速率小光敏面探测器的封装质量，提高产品良率，并且具有更高的加工效率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
18.图1为本实用新型实施例提供的探测器组件(注胶槽为u型槽)的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例提供的探测器组件(注胶槽贯通金属管体的端部)的结构示意图。
具体实施方式
20.下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.如图1和图2，本实用新型实施例提供一种探测器组件，包括封装探测器和插针组件，所述封装探测器包括to-can11和套接于所述to-can11外的金属管体12，所述插针组件包括插针外壳和固定于所述插针外壳内的插芯33，所述插芯33通过调节环2完成与所述to-can11之间的光学耦合，所述调节环2的一端与所述金属管体12抵接并且二者进行搭接焊固连，所述插针外壳插装于所述调节环2内并且二者进行穿透焊固连。
22.在其中一个实施例中，上述to-can11为采用to金属底座与非球管帽以电阻焊的形式构成的to封装结构，该to封装结构将高速率探测器光芯片封装于内，进一步地，tia(跨阻放大器)内置于to金属底座中。
23.上述金属管体12与to-can11同轴套接；作为优选，所述to-can11与所述金属管体12紧密嵌套并二者之间采用黑胶粘接固定，二者可预先装配在一起，再与调节环2连接，to-can11与金属管体12紧密嵌套可保证二者之间的同轴性以及定位精度，再采用黑胶粘接，能进一步保证二者之间的连接结构强度。进一步优选地，如图1和图2，所述金属管体12的内侧管壁上开设有注胶槽，所述注胶槽贯通所述金属管体的远离调节环的一端，或者，所述注胶槽为u型槽并且于所述金属管体上设有与所述注胶槽连通的注胶孔；该结构便于将黑胶注入金属管体12内，保证黑胶能够弥散至to-can11与金属管体12之间的缝隙内，从而有效地提高二者之间的连接结构强度和可靠性；其中，注胶槽为u型槽时，在黑胶固结后，还能起到一定的轴向限位作用，进一步提高to-can11与金属管体12之间的连接可靠性，上述注胶槽可以是与金属管体12同轴的环形槽或者螺旋形槽。
24.采用调节环2能够根据探测器光芯片的焦距而灵活地调整插芯33与to-can11之间的光学耦合位置，从而提高产品良率和可靠性。如图1和图2，该调节环2的外壁可采用阶梯轴结构，该调节环2的大直径段用于与金属管体12焊连，可提高装配效果，该调节环2的小直径段用于插装插针外壳。优选地，调节环2的内壁与插针外壳之间螺纹连接，可提高上述光学耦合效率，并且提高二者之间的装配定位精度；尤其地，结合该螺纹连接结构与上述穿透焊固连结构，能有效地保证调节环2与插针外壳之间的连接结构强度。
25.在其中一个实施例中，所述插针外壳与所述调节环2之间为两层穿透焊连接结构，可进一步保证插针外壳与调节环2之间的连接结构强度。
26.上述插芯33优选为采用陶瓷插芯33。在其中一个实施例中，上述插芯33的端部加工有倒角，以改善回损；本实施例中，该倒角在8
°
～12
°
范围内，以10
°
为佳。
27.本实施例提供的探测器组件，采用调节环2完成插芯33与to-can11之间的光学耦合，能够提高产品良率和可靠性；调节环2与金属管体12抵接并且二者进行搭接焊固连，插针外壳插装于调节环2内并且二者进行穿透焊固连，相较于传统的胶粘工艺，焊接固定结构具有更高的装配精度和结构强度，能有效地提高探测器组件尤其是高速率小光敏面探测器的封装质量，提高产品良率，并且具有更高的加工效率。
28.对于调节环2与金属管体12之间的搭接焊以及插针外壳与调节环2之间的穿透焊，优选为采用激光焊接。
29.进一步优选地，如图1和图2，所述插针外壳包括分体可拆卸连接的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体与所述调节环2焊连；所述插芯33部分位于所述第一壳体内，部分位于所述第二壳体内。将插针外壳设计为分体式结构，可在完成第一壳体与调节环2之间的装配之后，再进行第一壳体与第二壳体之间的装配，一方面便于操作，提高操作效率，另一方面，可提高第一壳体与调节环2之间的装配精度和装配强度。
30.进一步地，如图1和图2，所述第一壳体包括与所述调节环2焊连的第一壳本体311以及连接于所述第一壳本体311的对应侧端部的装配法兰312，所述第二壳体可插拔地固定于所述装配法兰312的内环中或者与所述装配法兰312的内环螺纹连接，以螺纹连接为佳，能够提高第一壳体与第二壳体之间的装配精度和装配强度。其中，第一壳本体311与装配法兰312之间优选为采用绝缘胶313水粘接，可提高探测器组件的工作安全性和可靠性。显然地，第一壳本体311与装配法兰312之间为同轴连接，保证第一壳体与第二壳体之间的同轴性。
31.进一步地，如图1和图2，所述第二壳体包括第二壳本体321以及固定于所述第二壳本体321内的装配套筒322，所述插芯33的一端插装于所述装配套筒322内。其中，装配套筒322与第二壳本体321之间优选为采用螺纹连接结构。
32.本实施例提供的探测器组件的装配过程大致如下：
33.(1)to-can11封装
34.采用to金属底座和非球管帽将高速率探测器光芯片封装构成to-can11；
35.(2)金属管体12粘接
36.首先将金属管体12放进托盘中，然后将to金属底座嵌入金属管体12中并保持紧密接触，均匀注入黑胶，最后放进烤箱烘烤；
37.(3)耦合焊接
38.按照规格要求进行光学耦合，耦合完成后，对调节环2和第一壳体之间进行两层穿透焊接，再对调节环2和金属管体12之间进行搭接焊；
39.(4)温循
40.将装配好的探测器组件放进温循箱进行温循，循环20个周期；
41.(5)指标测试
42.温循完成后，对探测器组件进行入库之前的最终测试。
43.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。