专利名称：光学模块的制作方法
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。
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。
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的制造。
参照本发明的优选实施例并参见附图来具体说明本发明。
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。
权利要求
1.一种包封光学模块，它包括一个引线框、一个光电元件、一个电气元件和一个与封套成一体的光学连接界面，其中电气元件与引线框电连接，电气元件和光电元件彼此电连接，光电元件和一体连接界面通过至少一个光波导相连，其特征在于，电气元件与第一引线框部相连并且与在引线框(1)的引线(5a、5b)上的电接触表面(80)电连接；光电元件与第二引线框部相连，光学连接界面与一个设置在第三引线框部上的光学器件相连；引线框包括光学器件校准件；引线框包括适应于在塑料包封模塑工具上的对应校准件的校准件。
2.如权利要求1所述的包封光学模块，其特征在于，电气元件是设置在第一引线框部(20)上的且通过焊线与该引线相连的应用专用集成电路(ASIC)。
3.如权利要求1所述的包封光学模块，其特征在于，电气元件包括一个携载了一个至少一个应用专用集成电路(ASIC)和至少一个无源元件与之相连的导电图形陶瓷载体，该导电图形适应于引线(5、5a)上的电接触表面(80)。
4.如权利要求1-3之一所述的包封光学模块，其特征在于，光学器件连接界面属于MT型。
5.如权利要求1-4之一所述的包封光学模块，其特征在于，该光学模块通过传递模塑方法被包封起来。
6.如权利要求5所述的包封光学模块，其特征在于，在与波导纵向正交的方向上，通过向上折离开第三引线框部的且适于部分包围该光学器件的接片校准光学器件。
7.如权利要求6所述的包封光学模块，其特征在于，光绪器件包括一个适于借助所述接片并平行与波导纵向地固定引线框上的光学器件的内凸部。
8.如权利要求5所述的包封光学模块，其特征在于，在与波导纵向正交且与之平行的方向上，借助一个设置在第三引线框部上的凹槽(46)校准光学器件，所述凹槽与光学器件上的外凸部相匹配。
9.如权利要求5所述的包封光学模块，其特征在于，在一个与波导纵向正交且与之平行的方向上，通过两个设置在第三引线框部的各侧上的且位于在第三引线框部上方的平面内的接片(47a、47b)校准光学器件，接片包括与该光学器件的外凸部相匹配的凹槽。
10.如权利要求5-9之一所述的包封光学模块，其特征在于，光学器件和光电元件设置在引线框的不同平面内。
全文摘要
本发明涉及一种塑料包封光学模块,它包括一个引线框、一个光电元件、一个电气元件和一个与封套成一体的光学连接界面。电气元件与引线框电连接。电气元件和光电元件彼此电连接,光电元件和一体连接界面通过至少一个光波导相连。电气元件设置在第一引线框部上并且设置在引线框(1)的引线(5a,5b)上。光电元件设置在第二引线框部上,设置在光学器件上的光学连接界面与第三引线框部相连。光学器件通过设置在引线框上的校准件被校准并且引线框包括与在塑料包封模塑工具上的对应校准件相匹配的校准件。
文档编号H01L23/48GK1359476SQ00809778
公开日2002年7月17日 申请日期2000年6月16日 优先权日1999年6月30日
发明者I·约纳斯, S·奥德, P·埃里森, U·S·O·霍尔姆, P·P·劳伯特, B·O·林斯特伦, B·罗斯博里, L·E·P·伦斯特伦, J·A·恩斯特兰德, H·C·莫尔 申请人:艾利森电话股份有限公司