光學(xué)組件用外殼的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種能夠高密度配置，通過(guò)緩解在熱膨脹時(shí)在陶瓷配線基板上的應(yīng)力集中以防止龜裂的發(fā)生，獲得可靠性高的光學(xué)組件用外殼。光學(xué)組件用外殼配備有：平板狀的金屬基底；和陶瓷配線基板，所述陶瓷配線基板在長(zhǎng)度方向上排列配置有多個(gè)端子，并且所述陶瓷配線基板釬焊接合到前述金屬底板的上表面上，所述陶瓷配線基板具有形狀沿著長(zhǎng)度方向變化的形狀變化部，不包含該形狀變化部的區(qū)域與所述金屬基底釬焊接合。所述陶瓷配線基板的形狀變化部是沿著所述長(zhǎng)度方向的寬度變化的部分或者沿著所述長(zhǎng)度方向的厚度變化的部分。
【專(zhuān)利說(shuō)明】光學(xué)組件用外殼
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光學(xué)組件用外殼。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，正在開(kāi)展數(shù)字相干信號(hào)接收用光前置組件的開(kāi)發(fā)。作為信號(hào)接收用光前置組件，例如，已知有專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載的組件。在這種組件中使用的外殼，其形狀、引線配置等是標(biāo)準(zhǔn)化的，在外殼的兩側(cè)面，以1.27mm的間隔配置每側(cè)20條的DC引線。在與之正交的側(cè)面的一方配置光輸入端子，在另一方以Imm間隔配置20條RF引線。
[0003]作為用于上述組件的外殼，大多采用以將配備有SMT引線的陶瓷配線基板埋設(shè)到側(cè)壁面中的形式接合的金屬外殼。例如，如圖1A及圖1B所示，在現(xiàn)有技術(shù)的外殼中，大多通過(guò)將平板罩的頂蓋(圖中未示出)縫焊焊接到浴缸形狀的外殼基底10上，獲得氣密性密封。信號(hào)接收用光前置組件，如圖1A所示，通過(guò)在外殼10內(nèi)部安裝波導(dǎo)型光學(xué)元件20、光學(xué)部件30和光半導(dǎo)體或電子回路40等而構(gòu)成。進(jìn)而，在外殼10的兩側(cè)面設(shè)置有連接多個(gè)DC引線60的陶瓷配線基板60，在與之正交的側(cè)面設(shè)置光纖F和輸出端子70。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)
[0005]【專(zhuān)利文獻(xiàn)】
[0006]日本特許第4934733號(hào)說(shuō)明書(shū)
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]但是，在如圖1B所示的浴缸狀的外殼10中，將光學(xué)部件30安裝到外殼10內(nèi)部并不容易。如圖1B所示，一邊在浴缸`狀的外殼10內(nèi)對(duì)光學(xué)部件30的光學(xué)透鏡31進(jìn)行調(diào)心并把持該光學(xué)透鏡31，一邊通過(guò)YAG激光器(釔鋁石榴石激光器)焊接，將其固定到透鏡架32上，但是，由于周?chē)鷽](méi)有足夠的空間，所以，不得不從上部成角度地進(jìn)行焊接。但是，在YAG激光焊接中，從上部成角度地進(jìn)行焊接時(shí)，會(huì)產(chǎn)生固定精度惡化的問(wèn)題。從而，在如圖1B所示的外殼中，有必要在浴缸形狀的內(nèi)部確保足夠的空間，難以高密度地配置光學(xué)部件。
[0008]因此，如圖2A及圖2B所示，提出了不將外殼基底制成浴缸狀而是制成平板狀的方案。通過(guò)采用平板狀的外殼基底80，光學(xué)部件30的安裝變得容易，其結(jié)果是，如圖3A及圖3B所示,可以高密度地配置光學(xué)部件30。例如,在OIF (the optical internetworkingForum:光纖互連網(wǎng)絡(luò)論壇)中，對(duì)應(yīng)于IOOGbit的數(shù)字相干(digital coherent)信號(hào)接收前置組件是標(biāo)準(zhǔn)化的，但是，部件數(shù)目多，高密度配置是必要的。如果采用平板狀的外殼基底80，則也可以構(gòu)成在該OIF中標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字相干信號(hào)接收前置組件。即使在高密度配置的情況下，也可以如圖3B所示容易地進(jìn)行YAG激光焊接L。
[0009]配備有SMT引線的陶瓷配線基板90，設(shè)置有與將來(lái)自于引線的輸入引回的配線圖形一起對(duì)光學(xué)半導(dǎo)體或電子回路施加偏壓或提供DC電壓用的墊片。陶瓷配線基板的墊片部92，為了與配置在外殼內(nèi)的輸出側(cè)的光學(xué)半導(dǎo)體或電子電路40接合連接，有必要配置在這些部件的兩側(cè)。由于光學(xué)半導(dǎo)體或電子電路配置的區(qū)域40需要由高頻配線的制約所決定的面積，所以，根據(jù)不同的情況，位于該兩側(cè)的陶瓷配線基板90的墊片部92有必要縮小寬度。另一方面，由于為了將配線圖形引回，需要一定程度的面積，所以，在設(shè)置了墊片部的部分之外的部分(引回部分)91中，被構(gòu)成寬度寬的或者多層的結(jié)構(gòu)。這樣，伴隨著高密度配置，陶瓷配線基板在長(zhǎng)度方向上沒(méi)有恒定的形狀。
[0010]由于在這種平板狀的外殼基底80中，與具有硬殼結(jié)構(gòu)的浴缸狀相比剛性降低，所以，如圖3B所示，陶瓷配線基板將用篩網(wǎng)狀表示的區(qū)域、即整個(gè)背面接合到外殼基底80上。但是，當(dāng)將電配線用的陶瓷配線基板90的一個(gè)面整體接合到外殼基底80上時(shí)，在插件安裝時(shí)，當(dāng)進(jìn)行釬焊接合產(chǎn)生熱膨脹時(shí)，應(yīng)力集中在陶瓷配線基板90的引回部分91和襯墊92的交界部分，存在著在陶瓷配線基板90上發(fā)生龜裂等的擔(dān)憂。
[0011]本實(shí)用新型是鑒于上述問(wèn)題完成的，本實(shí)用新型的課題是提供一種能夠高密度配置，并且通過(guò)緩解在熱膨脹時(shí)在陶瓷配線基板上的應(yīng)力集中并防止龜裂的發(fā)生，而使得可靠性高的光學(xué)組件外殼。
[0012]為了解決上述課題，根據(jù)方案I的實(shí)用新型，是一種光學(xué)組件用外殼，其特征在于，配備有陶瓷配線基板和平板狀的金屬基底，所述陶瓷配線基板在長(zhǎng)度方向上排列配置有多個(gè)端子，并且所述陶瓷配線基板釬焊接合到所述金屬基底的上表面上，所述陶瓷配線基板具有形狀沿著長(zhǎng)度方向變化的形狀變化部，不包含該形狀變化部的區(qū)域被與所述金屬基底釬焊接合。
[0013]根據(jù)方案2的實(shí)用新型，在方案I所述的光學(xué)組件用外殼中，其特征在于，所述陶瓷配線基板的形狀變化部是沿著所述長(zhǎng)度方向的寬度變化的部分。
[0014]根據(jù)方案3的實(shí)用新型，在方案I所述的光學(xué)組件用外殼中，其特征在于，所述陶瓷配線基板的形狀變化部是沿著所述長(zhǎng)度方向的厚度變化的部分。
[0015]根據(jù)方案4的實(shí)用新型，在方案I至3中任何一項(xiàng)所述的光學(xué)組件用外殼中，其特征在于，用于所述釬焊的焊料 是AuSn釬料。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1A是表示采用現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)組件用外殼的光學(xué)組件的圖。
[0017]圖1B是圖1A的IB — IB剖視圖。
[0018]圖2A是表示采用現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)組件用外殼的光學(xué)組件的圖。
[0019]圖2B是圖2A的IIB — IIB剖視圖。
[0020]圖3A是表示采用現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)組件用外殼的光學(xué)組件的圖。
[0021]圖3B是圖3A的IIIB — IIIB剖視圖。
[0022]圖4A是表示采用第一種實(shí)施方式的光學(xué)組件用外殼的光學(xué)組件的圖。
[0023]圖4B是圖4A的IVB — IVB剖視圖。
[0024]圖4C是圖4A的IVC — IVC剖視圖。
[0025]圖5A是表示采用第二種實(shí)施方式的光學(xué)組件用外殼的光學(xué)組件的圖。
[0026]圖5B是圖5A的VB — VB剖視圖。
[0027]【附圖標(biāo)記說(shuō)明】
[0028]10浴缸狀的外殼
[0029]20波導(dǎo)型光學(xué)元件[0030]30光學(xué)部件
[0031]40光學(xué)半導(dǎo)體或電子回路
[0032]60 DC 引線
[0033]70輸出端子
[0034]80外殼基底
[0035]90、100陶瓷配線基板
[0036]91、101配線圖形部
[0037]92、102 墊片部
[0038]F 光纖
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面，詳細(xì)地說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。
[0040](第一種實(shí)施方式)
[0041]圖4A至圖4C是表不米用本實(shí)施方式的光學(xué)組件用外殼的光學(xué)組件的圖。圖4A是俯視圖，圖4B是IVB -1VB剖視圖，圖4C是IVC — IVC剖視圖。如圖4A所示，光學(xué)組件是通過(guò)將波導(dǎo)型光學(xué)元件20、光學(xué)部件30、和光學(xué)半導(dǎo)體或電子回路40等安裝到平板狀的外殼基底80的上表面上而構(gòu)成的。另外，在外殼基底80的上表面的兩側(cè)部，設(shè)置有連接多個(gè)DC引線60的陶瓷配線基板90，在與所述兩側(cè)部正交的兩側(cè)部的上表面，配置有輸出端子70和成為光輸入端子的光纖F。另外，外殼基底80通過(guò)從上表面被箱狀的蓋(圖中未示出)覆蓋而被封裝，由此，構(gòu)成光學(xué)組件。
[0042]外殼基底80可以采用在Kovar (可伐，鐵鈷鎳合金)等金屬制造的軀體的表面上實(shí)施了鍍鎳的底板。如圖4B所示，所謂平板狀是指在進(jìn)行YAG激光焊接時(shí)，在周?chē)鷽](méi)有成為障礙的側(cè)壁，并不局限于是平坦的，也可以是凹凸構(gòu)造物。
[0043]多個(gè)DC引線60是用于輸入驅(qū)動(dòng)控制安裝在外殼80內(nèi)的部件用的電信號(hào)的端子。所述多個(gè)DC引線60沿著其長(zhǎng)度方向設(shè)置在陶瓷配線基板90的一端。
[0044]陶瓷配線基板90具有:形成有將從多個(gè)DC引線60輸入的信號(hào)引回的配線圖形的配線圖形部91 ;以及，設(shè)置有成為與配線圖形一起將被引回的輸入信號(hào)提供給光學(xué)半導(dǎo)體或電子回路40用的連接部的墊片的墊片部92。墊片部92為了對(duì)光學(xué)半導(dǎo)體或電子回路40接合連接，配置光學(xué)半導(dǎo)體或電子回路40的兩側(cè)。在本實(shí)施方式中，由于光學(xué)半導(dǎo)體或電子回路40遍及寬度寬的區(qū)域配置，所以，墊片部92的寬度Wl不能設(shè)定得太大。另一方面，配線圖形部91為了進(jìn)行必要的配線引回，其寬度W2被設(shè)定得大。
[0045]這樣，陶瓷配線基板90在配線圖形部91和墊片部92的交界部分處沿著長(zhǎng)度方向的寬度變化。即，陶瓷配線基板90具有沿著長(zhǎng)度方向形狀變化的形狀變化部。在本實(shí)施方式中，不包含陶瓷配線基板90的形狀變化部的區(qū)域，即，不包含配線圖形部91和墊片部92的交界部分的區(qū)域，通過(guò)釬焊接合固定到作為金屬基底的外殼基底80上。在圖4A、圖4C所示的例子中，只有配線圖形部91被接合。在圖4A中，在陶瓷配線基板90上，作為接合區(qū)域表示出了篩網(wǎng)部分，在圖4C中，表示出了設(shè)置在接合區(qū)域中的釬料P。被接合的區(qū)域只要是不包含配線圖形部91與墊片部92的交界部分的區(qū)域即可，可以是比圖4A所示的區(qū)域小的區(qū)域，也可以只是墊片部92。接合面積大的接合區(qū)域由于接合力提高，所以是優(yōu)選的。通過(guò)這樣構(gòu)成，即使釬焊接合后的金屬基底產(chǎn)生底面凸出的畸變，也不存在陶瓷配線基板90接受拉伸應(yīng)力而破壞的擔(dān)憂。
[0046]用于釬焊接合的釬料P可以采用作為低溫釬料的AuSn的釬料接合。當(dāng)采用作為低溫釬料的AuSn時(shí)，能夠預(yù)先只在陶瓷配線基板90上進(jìn)行鍍金處理，由于可以減少光學(xué)部件30的安裝所必要的金屬基底80的上表面的鍍金去除工序，所以，是優(yōu)選的。順便提及，當(dāng)作為釬料采用SnCu時(shí)，由于釬焊接合變成高溫，所以，接合之后，包含金屬基底在內(nèi)，鍍金處理是必要的。另外，如果進(jìn)行金錫釬焊接合，由于可以獨(dú)立于基底金屬地加工陶瓷的鍍金處理，所以，能夠更容易地進(jìn)行光學(xué)安裝。這時(shí)，金錫釬焊接合之后，由于基底金屬側(cè)產(chǎn)生凸?fàn)罨?，所以，在插件安裝時(shí)，在陶瓷上產(chǎn)生拉伸應(yīng)力，龜裂的危險(xiǎn)大，但是，通過(guò)只接合一部分區(qū)域，由于可以確?？煽啃?，所以，特別有效。
[0047]為了進(jìn)行AuSn釬焊接合，外殼底板80，在Kovar等的金屬制的軀體的表面上進(jìn)行鍍鎳，在與陶瓷配線基板的接合面上，將金鍍層圖形化。AuSn釬焊接合，利用50μπι厚的金錫釬料片進(jìn)行釬焊。
[0048]根據(jù)本實(shí)施方式的光學(xué)組件用外殼，可以提供能夠高密度配置，即使在熱膨脹或者施加接合安裝應(yīng)力的情況下，通過(guò)緩和陶瓷配線基板上的應(yīng)力集中防止龜裂的發(fā)生，可靠性高的光學(xué)組件外殼。
[0049](第二種實(shí)施方式)
[0050]本實(shí)施方式，是一種代替通過(guò)第一種實(shí)施方式的陶瓷配線基板90在長(zhǎng)度方向上改變寬度形成形狀變化部的形式，通過(guò)陶瓷配線基板100在長(zhǎng)度方向上改變厚度形成形狀變化部的形式。由于其它結(jié)構(gòu)和第一種實(shí)施方式一樣，所以，省略其說(shuō)明。
[0051]陶瓷配線基板100的沿著長(zhǎng)度方向的寬度是恒定的，但是，由于以多層形成配線圖形部101，所以，配線圖形部101的厚度Dl比墊片部102的厚度D2大。從而，在寬度方向上存在墊片部102的區(qū)域，由于在長(zhǎng)度方向上厚度變化，所以，不進(jìn)行接合，只接合在寬度方向上沒(méi)有墊片部102的區(qū)域。如圖5Α所示，在陶瓷配線基板100上，作為接合區(qū)域表示出了篩網(wǎng)部分。
[0052]根據(jù)本實(shí)施方式的光學(xué)組件用外殼，即使在采用了在長(zhǎng)度方向上厚度變化的陶瓷配線基板的情況下，也可以提供能夠高密度配置，并且即使在熱膨脹時(shí)或者施加插件安裝應(yīng)力的情況下，也能夠通過(guò)緩解陶瓷配線基板上的應(yīng)力集中防止龜裂的發(fā)生而使得可靠性高的光學(xué)組件外殼。
[0053]在以上的實(shí)施方式中，舉例說(shuō)明了在配線圖形部91、101與墊片部92、102的交界，沿著長(zhǎng)度方向的寬度或厚度變化的情況，但是，本實(shí)用新型并不局限于此，在配線圖形部91、101或墊片部92、102中也可以有寬度或厚度變化的交界。在這種情況下，不將包含在長(zhǎng)度方向上寬度或厚度變化的交界的區(qū)域作為接合區(qū)域。
[0054]另外，在以上的實(shí)施方式中，對(duì)于信號(hào)接收組件進(jìn)行了說(shuō)明，但是，對(duì)于通過(guò)將安裝的部件改變成信號(hào)發(fā)送用的部件，對(duì)于信號(hào)發(fā)送組件也可以采用。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)組件用外殼，其特征在于，配備有: 平板狀的金屬基底， 陶瓷配線基板，所述陶瓷配線基板在長(zhǎng)度方向上排列配置有多個(gè)端子，并且所述陶瓷配線基板釬焊接合到所述金屬基底的上表面上， 所述陶瓷配線基板具有形狀沿著長(zhǎng)度方向變化的形狀變化部，不包含該形狀變化部的區(qū)域與所述金屬基底釬焊接合。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)組件用外殼，其特征在于，所述陶瓷配線基板的形狀變化部是沿著所述長(zhǎng)度方向的寬度變化的部分。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)組件用外殼，其特征在于，所述陶瓷配線基板的形狀變化部是沿著所述長(zhǎng)度方向的厚度變化的部分。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的光學(xué)組件用外殼，其特征在于，用于所述釬焊的釬料是AuSn釬料。
【文檔編號(hào)】G02B6/42GK203385898SQ201320385224
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月3日
【發(fā)明者】小川育生, 笠原亮一, 西澤壽樹(shù), 三橋祐司 申請(qǐng)人:日本電信電話株式會(huì)社, Ntt電子股份有限公司