一种高速半导体激光器封装用多层陶瓷基板的制作方法

本申请属于光电子器件，具体涉及一种高速半导体激光器封装用多层陶瓷基板。

背景技术：

1、在光纤通信技术中，主要采用半导体激光器作为信号源。随着激光器芯片制备技术的不断完善，不但激光器芯片的成本大大降低，而且单个激光器芯片的调制频率也已达到10ghz甚至几十ghz。目前制约信号源特性和成本的关键因素主要在于封装技术。在封装工艺中，封装基板要给激光器提供高频信号，同时要满足激光器散热要求。当传输信号高于15g赫兹，需要多层氮化铝基板。每层都需要通孔实现层间互联。多层氮化铝常规是用流延工艺成型和高温共烧工艺，烧结温度高达1800度，层与层间一般为钨浆，然而浆料烧结过程会有变形，所以基板尺寸越小，成本比较高。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种高速半导体激光器封装用多层陶瓷基板及制造方法。

2、为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：

3、本申请提出了一种高速半导体激光器封装用多层陶瓷基板，包括：第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板之间通过用于导电的键合层连接，其中，所述第一基板的表面形成有微波波导结构，所述第一基板上还设有导电通孔并通过所述导电通孔实现与接地线路的电导通。

4、可选地，所述第一基板背面设有第一金属层，所述第一金属层与所述键合层的正面形成共面波导结构。

5、可选地，所述第一基板的背面和所述第二基板的正面之间通过用于导电的键合层连接。

6、可选地，所述第二基板背面设有第二金属层。

7、可选地，所述微波波导结构分布有信号线排布区，所述导电通孔分布在所述信号线的两侧。

8、可选地，所述第一基板还电连接有薄膜电阻。

9、可选地，所述键合层为导电材料，所述第一金属层与所述键合层的键合包括：铜和锡、金和锡，银和锡，铜和铜，金和金或者金和硅等低温键合方式。

10、可选地，所述第一基材采用氧化铝或氮化铝材料制成。

11、可选地，所述第一基板的厚度为100～400um之间。

12、可选地，所述导电通孔内填充有导电材料，所述导电材料包括：钛、金、铜、铝、银或铂。

13、可选地，所述微波波导结构采用钛、金、铝、铜、银或铂制成。

14、与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：

15、本申请利用氮化铝陶瓷金属键合方式实现了多层陶瓷结构，还可以采用低温烧结的金属浆料压合烧结，形成多层结构，避免了在浆料烧结的过程因高温而造成变形的问题。通过激光打孔代替了生瓷的浆料孔，完全无陶瓷变形的问题，可以使用用大尺寸陶瓷片批量生产，从而降低生产的成本和制造困难。

技术特征：

1.一种高速半导体激光器封装用多层陶瓷基板，其特征在于，包括：第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板之间通过用于导电的键合层连接，其中，所述第一基板的表面形成有微波波导结构，所述第一基板上还设有导电通孔并通过所述导电通孔实现与接地线路的电导通。

2.根据权利要求1所述的高速半导体激光器封装用多层陶瓷基板，其特征在于，所述第一基板背面设有第一金属层，所述第一金属层与所述键合层的正面形成共面波导结构。

3.根据权利要求1所述的高速半导体激光器封装用多层陶瓷基板，其特征在于，所述第二基板背面设有第二金属层。

4.根据权利要求1所述的高速半导体激光器封装用多层陶瓷基板，其特征在于，所述微波波导结构分布有信号线排布区，所述导电通孔分布在所述信号线的两侧。

5.根据权利要求1所述的高速半导体激光器封装用多层陶瓷基板，其特征在于，所述第一基板还电连接有薄膜电阻。

6.根据权利要求1至5任一项所述的高速半导体激光器封装用多层陶瓷基板，其特征在于，所述键合层为导电材料，所述第一金属层与所述键合层的键合包括：铜和锡、金和锡，银和锡，铜和铜，金和金或者金和硅等低温键合方式。

7.根据权利要求1至5任一项所述的高速半导体激光器封装用多层陶瓷基板，其特征在于，所述第一基材采用氧化铝或氮化铝材料制成。

8.根据权利要求1至5任一项所述的高速半导体激光器封装用多层陶瓷基板，其特征在于，所述第一基板的厚度为100～400um之间。

9.根据权利要求1至5任一项所述的高速半导体激光器封装用多层陶瓷基板，其特征在于，所述导电通孔内填充有导电材料，所述导电材料包括：钛、金、铜、铝、银或铂。

10.根据权利要求1至5任一项所述的高速半导体激光器封装用多层陶瓷基板及制造方法，其特征在于，所述微波波导结构采用钛、金、铝、铜、银或铂制成。

技术总结
本申请公开了一种高速半导体激光器封装用多层陶瓷基板，包括：第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板之间通过用于导电的键合层连接，其中，所述第一基板的表面形成有微波波导结构，所述第一基板上还设有导电通孔并通过所述导电通孔实现与接地线路的电导通。本申请利用氮化铝陶瓷金属键合方式实现了多层陶瓷结构，还可以采用低温烧结的金属浆料压合烧结，形成多层结构，避免了在浆料烧结的过程因高温而造成变形的问题。通过激光打孔代替了生瓷的浆料孔，完全无陶瓷变形的问题，可以使用用大尺寸陶瓷片批量生产，从而降低生产的成本和制造困难。

技术研发人员：徐建卫
受保护的技术使用者：矽安光电科技（南通）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21