一种集成化微波光子器件封装外壳的制作方法

文档序号:16062132发布日期:2018-11-24 12:17阅读:373来源:国知局

本发明涉及一种适用于微波光子器件集成化封装外壳。



背景技术:

微波光子技术蓬勃发展,使得微波信号光传输成为雷达、电子战系统链路中信号传输主流技术,具有带宽利用率大、传输距离长、抗电子干扰等特点。目前微波光子器件主要采用分立形态的组件形式,即光电转化器件与电放大器通过电缆连接,存在尺寸大、射频性能差以及可靠性差等缺点。就外壳结构而言,现有的分立型微波光子器件在结构设计上主要存在以下缺点:1、外形尺寸较大:光子器件与电子器件相对独立通过电缆线连接,造成封装外形尺寸偏大;2、环境适应性:非气密性封装,在高热高湿条件下,器件容易短路失效;3、机械可靠性差:结构不紧凑、机械可靠性不高,在机械振动强度较高的应用条件下,其可靠性难以满足要求。



技术实现要素:

鉴于现有分立器件封装结构存在的缺点,本发明提供了一种集成化微波光子器件封装外壳,将材料结构和制作工艺不同的光子器件和电子器件在同一外壳内集成封装,组合在一起,具有体积小、成本低、多功能集成、可靠性高的特点,可充分发挥光子器件和电子器件的性能,能够有效解决分立型微波光子器件机械可靠性低、环境适应性差等问题。

为了达到上述目的,本发明采用了以下技术方案:一种集成化微波光子器件封装外壳,包括壳体以及与所述壳体两端连接的上盖板及下盖板,其特征在于:所述壳体包括四个侧面以及垂直连接于四个侧面中部的隔板,所述隔板将壳体分为容置陶瓷基板的上腔及容置电源基板的下腔,所述隔板上还设有连通孔;所述上盖板与所述壳体上端连接以封闭所述上腔,所述下盖板与所述壳体下端连接以封闭所述下腔;所述壳体其中一个侧面上连接有射频头,与该侧面相对的侧面上连接有尾纤。

进一步的,所述壳体连接射频头的侧面上设有射频接口及射频绝缘子,所述射频接口两侧设有射频头定位孔;所述射频头通过螺钉与所述射频头定位孔连接,固定于所述侧面上;所述射频绝缘子金锡环焊接于所述壳体侧面上。

进一步的,所述尾纤所在侧面下部设有带机壳安装孔的凸台,上部中间设有光纤接口,所述尾纤光纤接口中穿出,并焊料熔接于壳体上。

进一步的,所述光纤接口与所述射频接口在同一直线方向。

进一步的,所述壳体另一侧面上还设有电源引线,所述电源引线高温钎焊于壳体上。

进一步的,所述壳体、上盖板、下盖板采用可伐材料机械加工成型,外表面镀金,所述上盖板和下盖板平行缝焊于所述壳体上。

综上所述,本发明利用高机械强度材料可伐材料制作金属外壳壳体,外壳表面镀金,便于平行缝焊和焊料熔接,保证外壳气密性;在结构上,通过一体化的上下腔室结构设计,将光电混合集成基板、驱动板等关键部件完全物理隔离;通过内壁穿孔设计实现电连接,有效解决功能分区、紧凑可靠安装与尺寸控制等问题,使外壳具有灵巧型一体化的特点,可满足多种应用环境适应性与高可靠性要求。

附图说明

图1为集成化微波光子器件外壳各部件装配分解视图。

图2为微波光子器件外壳壳体俯视图。

图3为微波光子器件外壳壳体仰视图。

图4为微波光子器件外壳壳体侧视图。

图5为微波光子器件外壳壳体另一侧视图。

图6为集成化微波光子器件外壳壳体内部部件装配上侧剖视图。

图7为集成化微波光子器件外壳壳体内部部件装配下侧剖视图。

图8为集成化微波光子器件外壳外形前侧视图。

具体实施方式

下面结合附图用集成化光电微波放大接收器件外壳作为实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图8所示的一种集成化微波光子器件封装外壳,包括壳体1以及与所述壳体1两端连接的上盖板2及下盖板3,其特征在于:所述壳体1包括四个侧面以及垂直连接于四个侧面中部的隔板101,所述隔板101将壳体1分为容置陶瓷基板4的上腔及容置电源基板5的下腔,所述隔板101上还设有连通孔102;所述上盖板2与所述壳体1上端连接以封闭所述上腔,所述下盖板3与所述壳体1下端连接以封闭所述下腔;所述壳体1其中一个侧面上连接有射频头6,与该侧面相对的侧面上连接有尾纤7。陶瓷基板2通过导电胶与隔板粘接实现可靠的固定,隔板101的平面度应优于50μm,外壳上腔室深度主要由陶瓷基板上元器件的高度决定。外壳下腔室内安装电源基板5,隔板101上的连通孔102与电源基板5上的孔位相对应,用导电胶进行固定。下腔室的深度根据电源基板5的元件高度确定。

进一步的,所述壳体1连接射频头6的侧面上设有射频接口108及射频绝缘子104,所述射频接口108两侧设有射频头定位孔107;所述射频头6通过螺钉与所述射频头定位孔107连接,固定于所述侧面上;所述射频绝缘子104金锡环焊接于所述壳体1侧面上。

进一步的,所述尾纤7所在侧面下部设有带有机壳安装孔103的凸台,上部中间设有光纤接口105,所述尾纤7从光纤接口105中穿出,并焊料熔接于壳体上,尾纤耦合的位置为光纤焊接口的正中心。

进一步的,所述光纤接口105与所述射频接口108在同一直线方向。

进一步的,所述壳体1另一侧面上还设有电源引线106,所述电源引线106高温钎焊于壳体上。

进一步的,所述壳体1、上盖板2、下盖板3采用可伐材料机械加工成型,外表面镀金,所述上盖板2和下盖板3平行缝焊于所述壳体1上。可伐材料的膨胀系数较小,便于高频器件的封装。外壳表面镀金,便于平行缝焊和焊料熔接,保证外壳气密性。

本发明的技术方案在以下几个方面存在可选替代方案:

(1)可通过改变光纤接口105和射频接口108的方向等设计来改变外壳结构设计;

(2)上下腔室通过连通孔实现电连接,也可通过烧结绝缘子引线方式替代。

(3)外壳射频接口可通过直接烧结射频连接器替代;

(4)基板导电胶粘接方式可以通过共晶焊接方式替代。

以上对发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例,在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。



技术特征:

技术总结
本发明提供了一种基于混合集成技术的集成化微波光子器件封装外壳。该外壳采用高机械强度可伐材料制作金属外壳壳体,外壳表面镀金,便于平行缝焊和焊料熔接,保证外壳气密性;在结构上,通过一体化的上下腔室结构设计,将光电混合集成基板、电源基板等关键部件完全物理隔离,通过内壁穿孔设计实现上下腔的电连接,有效解决功能分区、紧凑可靠安装与尺寸控制等问题,使外壳具有灵巧型一体化的特点,可满足多种应用环境下高可靠性的要求。

技术研发人员:肖楠;刘浪;段淳淳;刘均;周淼
受保护的技术使用者:重庆霓扬科技有限责任公司
技术研发日:2018.06.25
技术公布日:2018.11.23
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