專利名稱：用于光電模塊的副支架以及利用該支架的封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光電模塊的副支架(submount)，以及一種利用該支架的封裝方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種適于高速傳輸?shù)墓怆娔K的副支架，以及利用這種支架的封裝方法。
背景技術(shù)：
最近，隨著高質(zhì)量通信服務(wù)的需求急劇增多，光通信系統(tǒng)的傳輸速度變得很快。目前，有可能在通過波分復(fù)用(WDM)而具有40～100Gbps傳輸速度的系統(tǒng)中利用2.5Gbps的單位傳輸速度的光電模塊建立具有超高速寬帶寬的綜合網(wǎng)絡(luò)。然而，需要具有10Gbps的最小單位傳輸速度的光電模塊以提高具有160～640Gbps傳輸速度的光通信系統(tǒng)的構(gòu)型的效率。
圖1是包括一個(gè)用于光電模塊的普通副支架的普通光接收器模塊的分解透視圖。參照圖1，諸如光電二極管的光電器件102粘附到其上的副支架104固定到襯底106上。副支架104利用導(dǎo)線或條帶粘接而將光電器件102電連接到襯底106上的電子器件(未示出)上。在襯底106上安裝多條信號線108以用于這種電連接。用于將光電器件102輸出的電信號放大到預(yù)定電平或其上的放大器110固定襯底106上。放大器110電接觸襯底106上的多條信號線108。副支架104和放大器110固定其上的襯底106放入金屬屏蔽盒112中，并然后用蓋113覆蓋該金屬屏蔽盒112。形成入射到光電器件102上的光路的光纖114穿過金屬屏蔽盒112，并與光電器件102對齊，以便光線能夠正確地入射到光電器件102上。為此，將光纖支撐件116固定到襯底106上，以支撐光纖114。
在這種普通光接收器模塊中，副支架104主要利用粘接的導(dǎo)線連接到電子器件(未示出)上。然而，如果具有上述結(jié)構(gòu)的普通光接收器模塊為傳輸速度為2.5Gbps或更高的光接收器模塊，在光電器件102和電子器件(未示出)之間的互連線路上會由于粘接導(dǎo)線的寄生分量而發(fā)生信號失真。結(jié)果，信號傳輸?shù)目煽啃院湍K工作的可靠性降低。此外，對安裝在襯底104上的附加的互連線路不用于2.5Gbps以上高速工作的光接收器模塊存在一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種適于2.5Gbps以上高速傳輸?shù)墓怆娔K的副支架。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種利用所述光電模塊副支架的封裝方法。
于是，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種光電模塊的副支架，其中光電模塊用于將從光電器件入射的光線作為電信號輸出。副支架包括帶前表面和底面的多邊形形狀的介電材料，以及具有共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的互連線路，該線路固定到介電材料的前表面和底面上，并電連接到光電器件上，以輸出來自光電器件的信號。
優(yōu)選地是，具有共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的互連線路包括多條互連線路，他們彼此分隔開。該互連線路可以分別為依次設(shè)置的第一接地線路、信號傳輸線、第二接地線路、以及偏壓施加線路。優(yōu)選地是，光電器件固定到第二接地線路的一部分上，而第二接地線路固定到介電材料的前表面上。固定到第二接地線路上的光電器件優(yōu)選地通過導(dǎo)線連接到信號傳輸線路和偏壓施加線路上。
優(yōu)選地是，介電材料底面上的信號傳輸線路的一部分與第二接地線路的一部分之間的距離大于介電材料前表面上的信號傳輸線路一部分與第二接地線路一部分之間的距離。
為了實(shí)現(xiàn)第二個(gè)目的，提供了一種利用光電模塊的副支架的封裝方法，其中，光電模塊具有介電材料和具有共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的互連線路。光電器件固定到互連線路上，以與互連線路電連接。光電器件固定其上的互連線路固定到襯底的導(dǎo)電互連線路上。
將互連線路固定到襯底的導(dǎo)電互連線路上是利用導(dǎo)電環(huán)氧樹脂實(shí)現(xiàn)。


本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)將通過參照附圖對其優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述而得以清楚。圖中圖1是包括用于光電模塊的普通副支架的普通光接收器模塊的分解透視圖圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于光電模塊的副支架的透視圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的用于光電模塊的副支架的傳輸損耗和反射損耗的曲線；以及圖4是解釋利用本發(fā)明的光電模塊副支架的封裝方法的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例可以改進(jìn)為各種其他形式，而本發(fā)明的范圍不應(yīng)被解釋為限制于本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于光電模塊的副支架的透視圖。參照圖2，用于光電模塊的副支架200包括介電材料210和互連線路220。
介電材料210由鋁土陶瓷或適應(yīng)晶體形成，并具有包括前表面211和底面212的多邊形形狀，其中前表面211和底面212可以彼此垂直或成角度地設(shè)置。如果介電材料210是矩形，前表面211和底面212彼此垂直。
互連線路220具有共面波導(dǎo)(CPW)結(jié)構(gòu)，并固定到介電材料210的前表面211和底面212上。互連線路220電連接列光電器件230上，并包括多條互連線路，這些互連線路彼此分隔開，以輸出來自光電器件230的信號。換句話說，第一接地線路221、信號傳輸線路222、第二接地線路223、和偏壓施加線路224成排設(shè)置在介電材料210的前表面211和底面212上。光電器件230固定到第二接地線路223上并經(jīng)由導(dǎo)線240電連接到信號傳輸線路222和偏壓施加線路224上。在這種情況下，作為施加到導(dǎo)線240上的電信號的電基準(zhǔn)面的第二接地線路223的表面設(shè)置在導(dǎo)線240基面上。從而，使由諸如導(dǎo)線240產(chǎn)生的感應(yīng)的寄生分量導(dǎo)致的效應(yīng)最小。從光電器件230輸出的電信號，即，電流I經(jīng)由導(dǎo)線240流入介電材料210前表面211上的信號傳輸線路222的一部分中，并經(jīng)由介電材料210的底面212上的信號傳輸線路222的一部分輸出到外側(cè)。
介電材料210底面212上的信號傳輸線路222和第二接地線路223的各部分之間的距離d1大于介電材料210前表面211上信號傳輸線路222和第二接地線路223各部分之間的距離d2。這是為了在信號傳輸線路222的表面上均勻匯聚電場。換句話說，介電材料210前表面211上的信號傳輸線路222的這部分接觸空氣和介電材料。然而，在介電材料210底面212上的信號傳輸線路222的這部分接觸向上包含在副支架200內(nèi)的介電材料210和包含在要向下固定的襯底(未示出)內(nèi)的介電材料(未示出)。結(jié)果，電場的匯聚在介電材料210底面212上的信號傳輸線路222的表面上增強(qiáng)。從而，為了與介電材料210前表面211上的信號傳輸線路222的表面上的電場的匯聚重合，介電材料210底面212上的信號傳輸線路222和第二接地線路223各部分之間的距離d1必須增大。
圖3定示出根據(jù)本發(fā)明的用于光電模塊的副支架的傳輸損耗和反射損耗的曲線。在圖3中，示出了在兩端口散射參數(shù)系統(tǒng)中測得的反射損耗(由實(shí)線標(biāo)記)和傳輸損耗(由虛線標(biāo)記)。在此，反射損耗表示施加到副支架的電信號不傳輸?shù)礁敝Ъ艿亩瞬?，并由于互連線路上的寄生分量而反射。傳輸損耗表示電信號無失真地傳輸?shù)礁敝Ъ艿亩瞬俊?br> 如圖3所示，在根據(jù)本發(fā)明的副支架中，大到20GHz頻率的反射損耗約為-15dB或更小，而大到20GHz頻率的傳輸損耗約為-1dB或更大。從而，可以注意到該副支架適于10Gbps高速信號的傳輸。
圖4是解釋利用根據(jù)本發(fā)明的光電模塊的副支架的封裝方法的分解透視圖。參照圖4，副支架200包括介電材料210和互連線路220。互連線路220具有共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，并具有多條互連線路，這些互連線路為第一接地線路221、信號傳輸線路222、第二接地線路223和偏壓施加線路224。第一接地線路221、信號傳輸線路222、第二接地線路223和偏壓施加線路224在介電材料210的前表面和底面上彼此分隔開。光電器件230固定到第二接地線路223，并經(jīng)由導(dǎo)線240電連接到信號傳輸線路222和偏壓施加線路224上。副支架200的互連線路220固定到由介電材料形成的襯底410上的襯底互連線路420上。在此，襯底互連線路420包括第一襯底接地線路421、襯底信號傳輸線路422、第二襯底接地線路423、以及襯底偏壓施加線路424。副支架200的第一接地線路221、信號傳輸線路222、第二接地線路223和偏壓施加線路224分別直接粘接到第一襯底接地線路421、襯底信號傳輸線路422、第二襯底接地線路423、以及襯底偏壓施加線路424。這種粘接是利用導(dǎo)電材料，例如導(dǎo)電環(huán)氧樹脂實(shí)現(xiàn)的。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的光電模塊的副支架中，副支架的互連線路具有共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有信號高速傳輸?shù)膬?yōu)良電特性。同樣，在封裝方法中，副支架的互連線路直接粘接到襯底的互連線路上。從而，容易封裝該副支架。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參照其優(yōu)選實(shí)施例具體地示出并描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解在不背離如所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精髓和范圍前提下，可以在其中對形式和細(xì)節(jié)作出各種變化。
權(quán)利要求
1.一種用于光電模塊的副支架，該光電模塊用于以電信號輸出從光電器件入射的光線，副支架包括介電材料，其具有帶前表面和底面的多邊形形狀；以及具有共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的互連線路，其固定到介電材料的前表面和底面上，并電連接列光電器件上，以輸出來自光電器件的信號。
2.如權(quán)利要求1所述的用于光電模塊的副支架，其特征在于，具有共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的互連線路包括多條互連線路，他們彼此分隔開。
3.如權(quán)利要求2所述的用于光電模塊的副支架，其特征在于，互連線路分別為第一接地線路、信號傳輸線路、第二接地線路、和偏壓施加線路，他們依次設(shè)置。
4.如權(quán)利要求3所述的用于光電模塊的副支架，其特征在于，光電器件固定到第二接地線路的一部分上，第二接地線路固定到介電材料的前表面上。
5.如權(quán)利要求4所述的用于光電模塊的副支架，其特征在于，固定到第二接地線路上的光電器件經(jīng)由導(dǎo)線連接到信號傳輸線路和偏壓施加線路上。
6.如權(quán)利要求2所述的用于光電模塊的副支架，其特征在于，介電材料底面上的信號傳輸線路一部分與第二接地線路的一部分之間的距離大于介電材料前表面上信號傳輸線路一部分與第二接地線路一部分之間的距離。
7.一種利用光電模塊副支架的封裝方法，該副支架包括介電材料和具有共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的互連線路，所述封裝方法包括(a)將光電器件固定到互連線路上，以便將光電器件電連接到互連線路上；以及(b)將光電器件固定其上的互連線路固定到襯底的導(dǎo)電互連線路上。
8.如權(quán)利要求7所述的封裝方法，其特征在于，步驟(b)利用導(dǎo)電環(huán)氧樹脂實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于光電模塊的副支架，該光電模塊用于將從光電器件入射的光線作為電信號輸出。副支架包括介電材料和互連線路。介電材料具有帶前表面和底面的多邊形形狀。互連線路固定到介電材料前表面和底面上。互連線路具有共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，并電連接到光電器件上，以便輸出來自光電器件的信號。
文檔編號G02B6/42GK1421919SQ0210465
公開日2003年6月4日 申請日期2002年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月24日
發(fā)明者金星一, 林鐘元, 金海千 申請人:韓國電子通信研究院