专利名称：光学器件之封装外罩及其制造方法
技术领域：
本发明是关于一种光学器件封装罩及其制造方法，是应用于光传输领域的光发射模块或光接收模块中的半导体雷射装置及光检测装置。
背景技术：
随着社会的不断发展，光学器件的应用领域亦逐步扩大，作为光源的雷射装置也相应的得到发展，其通常包括一雷射二极管及一光检测二极管。由于雷射二极管及光检测二极管均比较脆弱，外界的机械冲击及湿度的影响均可使其性能不稳定。为保护雷射二极管及光检测二极管，通常需对雷射二极管及光检测二极管进行封装。
一般现有雷射装置的封装及方法包括提供一基座，该基座表面固定雷射二极管及光检测二极管；提供一封装罩，其与基座完全密封配合，以保护雷射二极管及光检测二极管。该封装罩一般为罐状(Can)，其通常为金属材质，且于封装罩的顶部有一透光窗口，用以向外传输光信号。
一种现有技术如日本专利特开平2-165684号，请参照图1，该雷射装置10包括一基座11，该基座11用以放置雷射二极管14及光检测二极管15；一壳体13，该壳体13与基座11密封配合以收容保护该雷射二极管14及光检测二极管15；壳体13顶部另具一开口12；一透光窗口16，藉由一玻璃片161粘结于壳体13的开口12而成。
此雷射装置10的透光窗口16的制造方法，是由玻璃片161采用粘胶，如环氧树脂(epoxy)内粘结于壳体13的开口12内，以实现透光及密封作用。但这种使用粘胶把固定玻璃片161粘结于壳体开口12的方法需经加热、烘烤，且该玻璃片161需经额外的加工才能达到理想的光学要求，其生产周期较长，工序较繁锁，无法实现大批量生产，故此种封装方法成本较高；且于制造过程中可能存在溢胶，从而污染玻璃片161，影响透光性；另，此方法得到的透光窗口16的结构，在受到外界冲击或高温环境下，粘胶易失效，从而使此结构发生松动，进而影响雷射装置10的整体性能。
有鉴于此，提供一结构牢固、适于批量生产、成本较低的光学器件(如半导体雷射装置、光检测装置)封装罩及其制造方法实为必要。
发明内容本发明的目的是提供一种成本较低、结构牢固且可实现批量生产的光学器件封装罩及其制造方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明光学器件封装罩包括一用于容纳光学器件的壳体及一光学镜片，该壳体具一平顶，平顶上设有光学镜片安装部，该光学镜片安装部包括一相贯通的透光开口及流道口，透光开口的边缘具一连续的凸棱或内凹槽结构；该光学镜片藉由加热至具一定粘度的透明塑料材料藉射出成型工艺由流道口引导进该光学镜片安装部，冷却成形，通过透光开口的凸棱或内凹槽结构，相嵌固定于壳体的平顶。藉由光学镜片与平顶的相嵌，实现一密封及透光的封装罩。
与现有技术相比较，本发明的优点在于本发明光学器件封装罩的透光开口上藉由模内成型工艺成型有一与壳体平顶相嵌的光学镜片，故其结构牢固；另，此发明得到的光学镜片，不需额外的加工，即可达到所要求的精度，故可减少装配工作量，且模内成型工艺生产周期短，一般只需几秒钟即可完成，适于批量生产；且塑料材料相对于玻璃材质，其价格低廉且具韧性，故提高了光学器件封装罩性价比。
图1是现有雷射装置的封装结构图。
图2是本发明光学器件封装罩的壳体立体图。
图3是图2所示的光学器件封装罩的壳体俯视图。
图4是图3所示的光学器件封装罩的壳体沿IV～IV方向的剖视图。
图5是本发明光学器件封装罩立体图。
图6是图5所示的光学器件封装罩的封装罩剖视图。
图7是本发明光学器件封装罩的另一实施方式剖视图。
具体实施方式
本发明的光学器件封装罩及其制造方法，包括提供一壳体及一光学镜片(后详述)的步骤，请参照图2及图6所示，该光学封装罩40包括一壳体20及一光学镜片31。该壳体20具一平顶21及一环形底板22，该壳体20一体成形且大致成一罐状。其中平顶21上开有一贯通的光学镜片安装部23，该光学镜片安装部23包括一透光开口231及一流道口232。另，环形底板22是自壳体20底端处沿壳体边缘向外延伸的帽沿状环形底板，以使封装罩在封装光学器件(未图标)时与放置光学器件的基座(未图标)能紧密配合。该封装罩的壳体20可用金属材质冲压而成或采用塑料模压成型。
请结合参照图3及图4所示，是图2光学器件封装罩的壳体俯视图及其剖视图。该透光开口231的边缘具一连续的凸棱24，该流道口232为一与透光开口231相贯通的开口，凸棱24自透光开口231的边缘延伸至该流道口232以形成一连续的凸棱环。
请结合参照图5及图6所示，是本发明光学器件封装罩40的立体图及其剖视图，该封装罩40的光学镜片31定位于壳体20的光学镜片安装部23，该光学镜片31是由光学镜片原料如透明的光学塑料材料藉由射出成型工艺，如模内成型(Insert molding)方式于光学镜片安装部23中成型，藉由光学镜片安装部23的凸棱24与平顶21相嵌固定。藉由光学镜片31相嵌于壳体20的平顶21而形成一透光窗口，实现封装罩40的密封及透光作用。
本发明光学器件封装罩40的制造方法，主要包括以下步骤首先提供一具一平顶21的壳体20，该壳体20可由金属冲压一体成型或采用塑料模压成型，该平顶21上开设有由相贯通的透光开口231与流道口232构成的光学镜片安装部23，所提供的透光开口231具一凸棱24，且凸棱24自透光开口231的边缘延伸至流道口232以形成一连续的凸棱环；然后；提供一模具，将壳体20放置于其内；提供一光学镜片原料如透明光学塑料材料，将光学镜片原料预热干燥，再加热至具一定粘度后，采用模内成型方式，将此光学镜片原料通过模具的喷嘴射入封闭的模腔，藉由流道口232引导其至光学镜片安装部23，直至注满；待冷却固化定型后，开模取出该光学器件封装罩40。
请参照图7，是光学器件封装罩另一实施方式的剖视图，与第一实施方式相较，该凸棱24由一内凹槽24’所替代，其模内成型工艺形成的光学镜片31’与内凹槽24’相嵌卡以较佳地固持于壳体平顶21上。
本发明光学器件封装罩的壳体平顶的透光开口可设多层凸棱或凹槽，与透光开口相贯通的流道口可为一未贯通壳体平顶的浅凹槽。
本发明光学器件封装罩可用于封装半导体雷射二极管、光检测二极管、光收发模块等。
权利要求
1.一种光学器件封装罩，包括一壳体和一光学镜片，壳体具有一平顶，其特征在于该平顶上开设有一光学镜片安装部，该光学镜片安装部包括相贯通的透光开口与流道口，且至少具有一嵌卡结构；光学镜片是藉由射出成型工艺于光学镜片安装部中成型且与嵌卡结构配合。
2.如权利要求1所述的光学器件封装罩，其特征在于所述嵌卡结构为凸棱。
3.如权利要求1所述的光学器件封装罩，其特征在于所述嵌卡结构为内凹槽。
4.如权利要求1所述的光学器件封装罩，其特征在于所述光学镜片安装部进一步包括一透光开口，用以向外传送光信号。
5.如权利要求4所述的光学器件封装罩，其特征在于所述光学镜片安装部进一步包括一与透光开口相贯通的流道口，用以引导光学镜片原料至光学镜片安装部中。
6.如权利要求1所述的光学器件封装罩，其特征在于所述光学镜片材质为透明光学塑料。
7.如权利要求5所述的光学器件封装罩，其特征在于所述流道口为一未贯通平顶的浅凹槽。
8.如权利要求5所述的光学器件封装罩，其特征在于所述流道口贯通平顶。
9.一种光学器件封装罩的制造方法，其特征在于所述方法包括以下步骤(1)提供一具一平顶的壳体，该平顶上开设有一由相贯通的透光开口与流道口构成的光学镜片安装部；(2)将所述的壳体放置于一射出成型工艺模具中；(3)提供一光学镜片原料；(4)将该光学镜片原料藉模具注入至流道口，藉由流道口引导至光学镜片安装部，直至填满；(5)待冷却固化定型，取走模具，所成型的光学镜片相嵌于壳体平顶。
10.如权利要求9所述的光学器件封装罩的制造方法，其特征在于所述壳体平顶的透光开口边缘具一凸棱或内凹槽结构。
11.如权利要求9所述的光学器件封装罩的制造方法，其特征在于所述壳体平顶的流道口为一具凸棱或内凹槽结构的开口。
12.如权利要求9所述的光学器件封装罩的制造方法，其特征在于所述壳体平顶的流道口为一未贯通平顶的浅凹槽。
13.如权利要求9所述的光学器件封装罩的制造方法，其特征在于所述壳体可由塑料模压成形。
14.如权利要求9所述的光学器件封装罩的制造方法，其特征在于所述壳体可由金属材质冲压制成。
15.一种光学器件封装罩的制造方法，其特征在于所述方法包括以下步骤(1)提供一具一平顶的壳体，该平顶上开设有一由相贯通的透光开口与流道口构成的光学镜片安装部，该光学镜片安装部至少具有一嵌卡结构；(2)将所述的壳体放置于一射出成型工艺模具中；(3)提供一光学镜片原料；(4)将该光学镜片原料藉模具注入至流道口，藉由流道口引导至光学镜片安装部，直至填满；(5)待冷却固化定型，取走模具，所成型的光学镜片与嵌卡结构配合。
16.如权利要求15所述的光学器件封装罩的制造方法，其特征在于所述平顶上进一步开设有一流道口，是与该透光开口贯通。
全文摘要
一种光学器件封装罩及其制造方法，包括提供一用于容纳光学器件的壳体及一光学镜片的步骤。其中该壳体具一平顶，平顶上设有光学镜片安装部，该光学镜片安装部包括一相贯通的透光开口及流道口，透光开口的边缘具一连续的凸棱或内凹槽结构；该光学镜片由加热至具一定粘度的透明塑料材料藉模内成型工艺由流道口引导进该光学镜片安装部，冷却成形，藉透光开口的凸棱或内凹槽结构相嵌于壳体的平顶。藉由光学镜片与平顶的相嵌，实现一密封及透光的封装罩。
文档编号G02B6/42GK1451985SQ02108879
公开日2003年10月29日 申请日期2002年4月20日 优先权日2002年4月20日
发明者黄楠宗 申请人:富士康(昆山)电脑接插件有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司