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在承載體上提供共面線的光發(fā)射器的制作方法

文檔序號:12838369閱讀:189來源:國知局
在承載體上提供共面線的光發(fā)射器的制作方法與工藝

相關申請的交叉引用

本申請要求均于2016年4月25日提交的日本專利申請no.2016-087091和no.2016-087092的優(yōu)先權,這兩個申請以引用的方式并入本文。

本發(fā)明涉及一種在承載體(特別是具有與機殼接地線隔開的背面金屬的承載體)上提供共面線的光發(fā)射設備。



背景技術:

傳輸線類型的共面線在用于傳輸高頻信號方面廣為人知。共面線包括信號線和接地線或圖案,信號線置于接地線或圖案之間。當其它接地金屬放置成更靠近共面線時,這種其它金屬圖案可能影響共面線的傳輸特性,特別是其傳輸阻抗。另外,配備有共面線的設備需要將接地線可靠地接地。



技術實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的一個方面涉及一種光發(fā)射設備,該光發(fā)射設備包括光學組件和將該光學組件封裝在內(nèi)部的封裝件。該封裝件設置有機殼接地線。光學組件包括半導體元件和安裝有半導體元件的承載體。本發(fā)明的該方面的半導體元件將半導體激光二極管(ld)與電吸收調制器集成在一起。承載體具有頂面和背面以及彼此相反的兩個側部。頂面配備有共面線,該共面線包括信號線和接地金屬,該接地金屬具有兩個部分,信號線置于這兩個部分之間,并且信號線與接地金屬之間留有預定間隙。信號線延伸為更靠近兩個側部中的一個側部。接地金屬的兩個部分中的一個部分(其設置為遠離兩個側部中的所述一個側部)上安裝有半導體元件。本發(fā)明的該方面的光發(fā)射設備的特征在于:承載體的背面設置有與頂面上的接地金屬電連接的與封裝件的機殼接地線電隔離的浮動金屬。

本發(fā)明的另一方面還涉及一種光發(fā)射設備,該光發(fā)射設備具有均輸出光信號的多個通道,并且光發(fā)射設備輸出多路復用了該光信號的多路復用光信號。本發(fā)明的光發(fā)射設備包括對應于通道的多個光學組件、熱電冷卻器(tec)和封裝件。每個光學組件包括半導體激光元件和承載體。半導體元件將半導體激光二極管(ld)與電吸收調制器集成在一起。承載體包括頂面、背面和彼此相反的兩個側部。頂面配備有共面線,該共面線包括信號線和接地金屬,該接地金屬具有兩個部分,信號線置于兩個部分之間,并且信號線與接地金屬之間留有預定間隙。信號線延伸為更靠近兩個側部中的一個側部。接地金屬的兩個部分中的一個部分(其設置為遠離兩個側部中的所述一個側部)上安裝有半導體元件。安裝有光學組件的tec具有由電絕緣材料制成的頂板,其中頂板包括安裝有光學組件的金屬盤。封裝件將半導體元件和光學組件封裝在內(nèi)部。該封裝件設置有機殼接地線。本方面的光發(fā)射設備的特征在于:承載體的背面設置有與承載體的相應頂面上的接地金屬電連接的與機殼接地線電隔離的浮動金屬。

附圖說明

并入并構成本說明書的一部分的附圖示出了本文所述的一個或多個實施方案,并且連同說明一起解釋這些實施方案。在附圖中:

圖1是安裝在根據(jù)本發(fā)明的一個方面的光發(fā)射設備內(nèi)的光學組件的俯視圖;

圖2示出了沿圖1所示的線ii-ii截取的橫截面;

圖3是本發(fā)明第一實施例的光發(fā)射設備的俯視圖,其中光發(fā)射設備設置有圖1所示的光學組件;

圖4是從圖1所示的光學組件變型而成的另一個光學組件的俯視圖;

圖5示出了沿圖4中的線v-v截取的變型光學組件的橫截面;

圖6是也從圖1所示的光學組件變型而成的另一個光學組件的俯視圖;

圖7示出了沿圖6中的線vii-vii截取的變型光學組件的橫截面;

圖8a示出了圖6所示的變型光學組件的反射性能,而圖8b示出了圖1所示的第一實施例的光學組件的反射性能;

圖9是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的另一光發(fā)射設備的俯視圖;

圖10放大示出了第二實施例的光發(fā)射設備的主要部分;以及

圖11放大示出了從圖10所示的光發(fā)射設備變型而成的光發(fā)射設備的主要部分。

具體實施方式

接下來,將在參考附圖對根據(jù)本發(fā)明的實施例進行描述。本發(fā)明不限于該實施例,并且具有在權利要求書中限定的范圍。本發(fā)明還包括與權利要求書的范圍等同的范圍內(nèi)的任何改變和變型。在附圖的描述中,彼此相同或相似的數(shù)字或符號指的是彼此相同或相似的元件,而不進行重復說明。

圖1是光學組件1a的俯視圖,并且圖2示出了沿圖1所示的線ii-ii截取的光學組件1a的橫截面。本實施例的光學組件1a(其可以配備在光通信系統(tǒng)所使用的光發(fā)射設備內(nèi))包括承載體10、共面線11、接地金屬13、偏壓盤14、末端盤15、側部金屬16、背面金屬17和半導體元件20。半導體元件20將半導體激光二極管(ld)與光調制器類型的電吸收(ea)調制器一體地集成在ld和ea共用的基板上。半導體元件設置有陽極盤21(經(jīng)由陽極盤21向ld提供偏流)以及與ea的陽極盤22連接的信號盤23,其中ea由通過信號盤23和陽極盤22提供的驅動信號驅動。ld的陽極盤21和信號盤23可以由鍍金(au)形成。

具有矩形板狀、由電絕緣材料制成但具有很大導熱率的承載體10包括頂面10a、背面10b、彼此相反的側部10c和10d以及也彼此相反的其它側部10e和10f。前述兩個側部10c和10d縱向地延伸,而后述兩個側部10e和10f橫向地延伸并將前述兩個側部10c和10d連接起來。承載體10在頂面10a的更靠近側部10e的一側安裝有半導體元件20。承載體10可以由例如厚度t大于0.3mm的氮化鋁(aln)制成。本實施例的承載體10的厚度為0.4mm。

共面線11包括信號線12和接地金屬13,信號線12置于接地金屬13之間。可以是金屬圖案的信號線12沿著側部10c從側部10e沿縱向延伸到另一側部10f。信號線12在其一個端部設置有將與鍵合引線接合的盤12a,而在其更靠近側部10e的另一個端部還設置有與延伸到信號盤23的另一鍵合引線41接合的另一個盤12b。

如上所述,信號線12沿著側部10c延伸,這意味著信號線12和半導體元件20在更靠近側部10e的端部并排布置。另一方面,信號線12在更靠近側部10f的端部彎曲,并且盤12a布置在側部10f的中部,但是稍微偏移成更靠近側部10c。因此,信號線12整體上布置成更靠近側部10c。

作為金屬圖案的接地金屬13在信號線12的兩側延伸,但在信號線12與接地金屬13之間留有預定間隙。本實施例的光學組件1a在承載體10的除了圍繞信號線12、偏壓盤14和末端盤15的區(qū)域之外的整個頂面10a上設置有接地金屬13。接地金屬13的更靠近側部10d的部分設置有安裝半導體元件20的區(qū)域b1,使得背面金屬(其作為ld和ea共用的陰電極)中的半導體元件20物理地電連接到接地金屬13。接地金屬13還在側部10f處設置有位于信號線12兩側的區(qū)域b2,鍵合引線73被引線鍵合到區(qū)域b2,這將在后文中描述。

作為金屬圖案的偏壓盤14可以在靠近側部10d的位置布置在縱向中央。鍵合引線43將偏壓盤14電連接到陽極盤21。另外,另一鍵合引線將偏壓盤14連接到設置在封裝件中的引線端子,封裝件將光學組件1a包封在內(nèi)部,這在圖3中示出。

同樣作為與接地金屬13隔開(浮動)的金屬圖案的末端盤15布置在側部10d處并且靠近側部10e。鍵合引線42將末端盤15電連接到信號盤23。另外,作為片式電阻的端接器(terminator)31將末端盤15連接到接地金屬。也就是說,ea的信號盤23通過鍵合引線42和末端盤15由端接器31端接。

參考圖2,背面金屬17設置在承載體10的整個背面10b中。背面金屬17僅連接到承載體的頂面10a中的接地金屬,但與封裝件的機殼接地線隔開。也就是說,圖1所示的光學組件1a安裝在設置于熱電冷卻器(tec)68上的電絕緣板上,該電絕緣板設置有反映承載體的背面金屬17的尺寸的金屬圖案,以便于將承載體10安裝在金屬圖案上。因此,背面金屬17與機殼接地線隔開,并且僅與承載體的頂面10a上的作為信號地線的接地金屬13電連接。因此,在本說明書中,背面金屬17有時稱為浮動金屬。

承載體10設置有背面金屬17的一個原因如上所述,即,為了將承載體10的背面10b接合到設置在tec的電絕緣頂板中的金屬圖案上。承載體10設置有背面金屬17的另一個原因是為了在光學組件1a的組裝期間測試半導體元件20。也就是說,預先將光學組件1a安裝在封裝件內(nèi),通過在端部盤12a與接地金屬13之間以及偏壓盤14與接地金屬13之間探測信號線12執(zhí)行l(wèi)d和ea的電氣測試。具體而言,當在信號線12的端部盤12a與接地金屬13之間提供dc或低頻信號時,通過在偏壓盤14與接地金屬13之間提供dc偏壓來調查ld的靜態(tài)特性。另外,當在偏壓盤14與接地金屬13之間提供dc偏壓時,通過在端部盤12a與接地金屬13之間提供高頻信號來測試ea的動態(tài)特性。因此,在光學組件1a的組裝期間進行測試需要復雜的探測。在測試期間,將具有背面金屬17的承載體10放置在導電基板上,通過經(jīng)由側部金屬16將背面金屬17連接到接地金屬13,對接地金屬13的探測可以用對導電基板的探測來替代。因此,可以簡化組裝期間的中間測試。然而,當背面金屬17與機殼接地線電連接時,背面金屬17可能改變信號線12上載有的驅動信號的傳播特性。另外,進入封裝件的外部噪聲可能通過機殼接地線、背面金屬17和接地金屬13影響信號線12上的驅動信號。因此,背部金屬17優(yōu)選地與機殼接地線隔離。

側部金屬16僅在靠近側部10f的部分中設置在承載體的側部10d中。也就是說,側部10d移除了靠近側部10e的部分中的側部金屬16。由于側部金屬16與信號線12分離,所以側部金屬16不會對信號線12上載有的驅動信號的傳輸產(chǎn)生任何影響。

信號線12、接地金屬13、偏壓盤14、末端盤15、側部金屬16和背面金屬17可以由鍍金(au)制成,且?guī)в锈?ti)層、鉑(pt)層和另一金(au)層作為用于金屬電鍍的籽晶層。其中,ti層、pt層和au層的厚度分別為0.1μm、0.2μm和3μm。

圖3示出了內(nèi)部配備有光學組件1a的光發(fā)射設備2a的俯視圖。除了包括光學組件1a之外,光發(fā)射設備2a內(nèi)還包括封裝件61、透鏡32、布線基板63和熱電冷卻器68。呈盒形的封裝件61以氣密的方式封裝光學組件1a、透鏡32、布線基板63和tec68。封裝件61在其后部設置有真空電極(feedthrough)69和引線端子67。真空電極69設置有另一共面線,該共面線也包括信號線65和接地金屬66,信號線置于接地金屬66之間。引線端子67形成在從封裝件61的內(nèi)部延伸至外部的陶瓷層上。盡管圖3僅示出了陶瓷層的頂面,但陶瓷層的背面設置有連接到信號線65的其它引線端子(其也從封裝件61的內(nèi)部延伸到外部)。

同樣安裝在tec68上的透鏡32與半導體元件20的輸出面光耦合。透鏡32使得從半導體元件20發(fā)出的光l1準直。準直光l1穿過設置在封裝件61的前側的窗口70從封裝件61輸出到外部。

布置在真空電極69與光學組件1a之間并安裝在tec68上的布線基板63設置有包括信號線63a和接地金屬63b的共面線,信號線63a置于接地金屬63b之間。信號線63a的一個端部通過鍵合引線73被引線鍵合到承載體10上的信號線12的端部盤12a,而信號線63a的另一個端部通過鍵合引線77被引線鍵合到真空電極69上的信號線65。因此,驅動信號可以通過引線端子67、真空電極69的信號線65、鍵合引線77、布線基板63上的信號線63a、鍵合引線73、承載體10上的信號線12以及鍵合引線41中的一者提供給ea的信號盤23。

接地金屬63b形成在信號線63a的兩側,同時在信號線63a與接地金屬63b之間留有預定間隙,并且接地金屬63b利用鍵合引線74與承載體10上的接地金屬13引線鍵合。另外,接地金屬63b的另一個端部利用鍵合引線75、76與真空電極69上的接地金屬66引線鍵合,并且真空電極69上的接地金屬66向外電連接到系統(tǒng)(其內(nèi)部配備有光發(fā)射設備2a)的信號地線。

布線基板63上的接地金屬63b安裝有貼片式電容器類型的電容器64,該電容器64具有面向并接觸接地金屬63b的底部電極,而電容器64的頂部電極利用鍵合引線72被引線鍵合到引線端子67且利用另一鍵合引線71被引線鍵合到承載體10上的偏壓盤14。引線端子67接收dc偏壓,并且該dc偏壓被提供給半導體元件20,特別是通過鍵合引線72、旁路電容器64、鍵合引線71、偏壓盤14和鍵合引線43提供給ld的陽極盤21。

將描述光學組件1a的優(yōu)選特征。本實施例的光學組件1a設置有承載體10,承載體10的背面10b涂覆有背面金屬17。背面金屬17僅用于在光學組件1a的組裝期間測試光學組件1a,并且在組裝完成之后除了電連接到承載體的頂面10a上的接地金屬13之外不電連接到其它地方。背面金屬17通過側部金屬16電連接到頂面10a上的接地金屬13。背面金屬17物理連接到由電絕緣材料制成的tec68的頂板。因此,背面金屬17對信號線12上的驅動信號的電傳輸沒有任何影響。換言之,信號線12可以是僅與接地金屬13組合的共面線,接地金屬13設置在信號線12各側,同時在信號線12與接地金屬13之間留有間隙。背面金屬17在光發(fā)射設備2a的組裝期間對于測試非常有用。也就是說,在ld和ea的靜態(tài)特性(即,ld的i-l特性和ea的消光比)和溫度依存性以及ea的動態(tài)特性(即,ea的消光比的頻率依存性)中,需要測試光學組件1a(特別是半導體元件20)。在測試期間,光學組件1a安裝在測試設備的平臺上,并且通過探測偏壓盤14、用于測試ld和信號線12的端部盤12a的平臺以及用于ea的平臺,可以簡化測試程序并可以加快測試。

本實施例的側部金屬16可以將背面金屬17電連接到接地金屬13。承載體10僅在與信號線12相距足夠遠(與側壁10的厚度t相比)的側部10d處設置有側部金屬16。因此,背面金屬17可以電連接到接地金屬13,而不影響信號線12上的信號傳輸,特別是不影響信號線12上載有的驅動信號的高頻性能。

承載體10的厚度t優(yōu)選地為大于0.3mm,其中承載體10的本實施例的厚度為0.4mm。因此,背面金屬17可以與信號線分開至少0.3mm。因此,背面金屬17不會對信號線12和頂部接地金屬13的共面布置產(chǎn)生影響。由于本實施例的承載體10由氮化鋁(aln)制成,因此當承載體的厚度t小于0.15mm時,背面金屬17可能影響或降低頂面10a上的共面特性。因此,在承載體10的厚度t大于0.3mm的情況下,背面金屬17對信號線12上的驅動信號的傳輸基本上沒有影響。

[第一變型例]

圖4和圖5分別示出了光學組件1b的俯視圖以及沿圖4所示的線v-v截取的光學組件1b的橫截面。光學組件1b(特別是承載體10b)設置有位于信號線12的各側且在用于引線鍵合到布線基板63的區(qū)域中的通孔(導通孔)18來代替上述實施例中的側部金屬16。通孔18填充有金屬以確保其導電性。盡管圖4中的承載體10b僅設置有三個通孔18,但承載體10b可以設置有四個或更多個通孔,以將背面金屬17可靠地連接到頂部接地金屬13。

[第二變型例]

圖6和圖7分別示出了光學組件1c的俯視圖以及沿圖6所示的線vii-vii截取的光學組件1c的橫截面。圖6和圖7所示光學組件1c(特別是承載體10c)從側部10e到另一側部10f在整個側部10c中設置有側部金屬19,其中側部10c更靠近共面布置11,這與圖1所示的承載體10的布置不同。如上所述,當金屬圖案(特別是連接到接地金屬13的金屬圖案)定位成更靠近共面布置的信號線12時,共面線11可能降低其傳輸特性(例如,s參數(shù)),即,其傳輸阻抗偏離設計阻抗。因此,考慮到承載體10c的厚度t,從信號線12到側部金屬19的距離大于信號線12與接地金屬13之間留有的預定間隙。

盡管圖中未示出,但側部10e和/或10f也可以設置有將背面金屬17電連接到接地金屬13的側部金屬。與前述變型例類似,從信號線12到設置在側部10e和/或10f中的側部金屬的距離大于信號線12與接地金屬13之間的預定間隙。

圖8a和圖8b比較了圖1所示的第一實施例的共面線11的傳輸阻抗與圖6所示的第二變型例的共面線11的傳輸阻抗。也就是說,圖8a和圖8b分別比較了設置成遠離信號線12的側部金屬16(圖8b)和設置成靠近信號線12的側部金屬19(圖8a)的影響。在光學組件1a和1c的實際操作中,s參數(shù)s11不僅需要足夠低(這意味著共面線11的傳輸阻抗變?yōu)榈扔谠O計的特性阻抗),而且在工作頻率范圍方面還需要足夠平滑。如圖8a和圖8b所示,信號反射s11造成在25ghz附近的頻率的大幅度下降,該頻率是光學組件1a和1b的工作頻率范圍的上限(highend)。然而,信號反射s11的下降意味著:盡管其平滑度稍微被犧牲,但是共面線11的特性阻抗變得更接近設計的特性阻抗。此外,對于光學組件1c的實際操作而言,下降量在可接受的范圍內(nèi)。這意味著:盡管設置在側部10c處的側部金屬19更靠近共面線11,但是側部金屬19與信號線12相距至少0.15mm,這是信號線12與除了接地金屬13之外的金屬圖案之間的設計最小間隙。因此,本實施例的承載體10可以在側部10f和另一側部10e處設置側部金屬,只要確保與信號線12相距至少0.15mm的最小距離的間隙即可。

[第二實施例]

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的光發(fā)射設備2b的俯視圖。光發(fā)射設備2b配備有位于封裝件61內(nèi)的四個光學組件1a和四個透鏡32,其中包括一個半導體元件20的一個光學組件1a和一個透鏡32的單元構成光發(fā)射設備2b的一個通道。從封裝件61的外部經(jīng)由共面線提供的驅動信號獨立地驅動每個通道。盡管圖9明確地示出了安裝在光發(fā)射設備2b內(nèi)的光學組件是圖1所示的第一實施例1a的類型,但是也可以在光發(fā)射設備2b內(nèi)配備其他類型的光學組件1b和1c。封裝件61的與安裝透鏡32的端部相反的后端設置有引線端子67,通過該引線端子67為各個通道提供驅動信號。圖9中出現(xiàn)的引線端子67分為兩種類型,其中一種用于提供驅動信號,而另一種用于確保接地,并且這兩種引線端子彼此交替布置。前一組中涉及的引線端子與真空電極69上的信號線65相接,而后一組中的引線端子與同樣設置在真空電極69上的接地金屬66相接。信號線65被引線鍵合到布線基板63上的信號線63a。與圖3所示的第一實施例類似,布線基板63、光學組件1a和透鏡32安裝在tec68的頂板上,其中頂板由電絕緣材料制成。

圖10放大示出了光發(fā)射設備2b的主要部分,也就是說,放大示出了安裝在tec68上的布線基板63和四個光學組件1a上的布置。布線基板63設置有四條共面線,也就是說,四條信號線63a與位于信號線63a之間的接地金屬63b之間留有預定距離的間隙。信號線63a的一個端部63e通過鍵合引線77與真空電極69上的信號線65引線鍵合。另外,接地金屬63b通過鍵合引線75、76被引線鍵合到真空電極69上的接地金屬66。真空電極69上的接地金屬66連接到設置在封裝件61外部的與封裝件61的機殼接地線隔離的信號地線。

布線基板63的接地金屬63b上也安裝有與各個通道對應的四個電容器64。電容器64是具有頂部電極和底部電極的貼片式電容器的類型。底部電極面向并接觸接地金屬63b,而頂部電極通過鍵合引線72引線鍵合到引線端子67(其中端子67提供dc偏壓),并且頂部電極還利用鍵合引線71引線鍵合到光學組件1a上的偏壓盤14。

光學組件1a均具有圖1所示的布置,也就是說,光學組件1a的橫向寬度均小于1mm,本實施例的橫向寬度為0.7mm,縱向長度為約2mm。四個光學組件1a并排布置,使得其總橫向寬度在約3mm內(nèi),這意味著它們之間確保了約0.07mm的間隙。每個光學組件1a的承載體10設置有頂面10a和背面10b。背面10b伴有背面金屬17,而頂面10a設置有形成共面線11的接地金屬13和信號線12。接地金屬13上安裝有半導體元件20。頂面10a還設置有偏壓盤14和末端盤15。如已經(jīng)相對于圖1所述的那樣,共面線11和半導體元件20在面向透鏡32的側部10e處并排設置,而共面線11設置在面向布線基板63的側部10f的中部部分。

本實施例的半導體元件20將ld與ea集成在一起,其中l(wèi)d發(fā)射連續(xù)波(cw)光,而ea調制該cw光。因此,半導體元件20可以將調制光輸出到透鏡32。透鏡32可以準直從半導體元件20分散的調制光。盡管在圖9和圖10中沒有示出,但是光發(fā)射設備2b設置有將從透鏡32輸出的四束準直光多路復用成一束復用光的光耦合系統(tǒng)。多路復用光穿過封裝件61的前壁中的窗口70從封裝件61輸出。

共面線11將所載有的驅動信號傳送到半導體元件20,具體而言,傳送到半導體元件20中的ea的信號盤23。如上所述,共面線11的一個端部12a位于面向布線基板63的側部10f的中部部分,確切而言,位于中部部分但稍微靠近側部10c的位置,而共面線11的另一個端部12b和半導體元件20在面向透鏡32的側部10e處并排布置。因此,共面線11的信號線12整體上沿著承載體10的側部10c延伸。從共面線11到端接電阻31的信號線經(jīng)由兩根鍵合引線41、42橫跨半導體元件20的ea側。本實施例中的驅動信號的速度為例如28gb/s。由于鍵合引線41、42垂直于設置在相鄰光學組件中的信號線12延伸,因此可以抑制鍵合引線41、42與相鄰信號線12之間的串擾。本發(fā)明的光發(fā)射設備2b將光學組件1a并列布置使得它們之間具有非常有限的空間;因此,光學組件1a的布置可以抑制通道之間的不可避免的串擾。

將進一步描述本實施例的光學組件1a。在光學組件1a中,接地金屬13的更靠近側部10c的一部分的寬度比接地金屬13的在偏壓盤14和末端盤15側的另一部分的寬度窄。較窄的接地金屬13優(yōu)選地延伸超過側部10c的一半。另外,更靠近側部10c的較窄的接地金屬13的平均寬度比設置在相反側的接地金屬13的平均寬度窄。如圖1所示,信號線12在靠近承載體10的側部10f的一側朝向中部部分彎曲。也就是說,信號線12隨著越靠近側部10f而變?yōu)橹饾u遠離側部10c。因此,較窄的接地金屬13的在側部10f處的寬度w1比其在側部10e處的寬度w2寬;但是較窄的接地金屬13的寬度w2比信號線的寬度w3寬。共面線通常在信號線的各側具有接地金屬,接地金屬的寬度比信號線的寬度寬得足夠多。與共面線的常規(guī)布置相反,本實施例的共面線的布置具有寬度大于接地線寬度的信號線。本實施例的信號線12的寬度w3例如小于光學組件1a的橫向寬度的1/10,其中本實施例提供寬度為約70μm的信號線12和在側部10e處寬度為10-70μm的較窄的接地線13。除了鍵合引線41、42與信號線12之間的位置關系(它們之間形成大致直角)可以有效地減少由布置成與側部10c相鄰的光學組件所影響的串擾之外,較窄的接地金屬13的這種布置也可以有效地減少上述串擾。信號圖案12、接地金屬13以及兩個盤14和15可以由鍍金(au)制成,確切而言,由鈦(ti)、鉑(pt)和金(au)的堆疊籽晶金屬制成,鈦(ti)、鉑(pt)和金(au)的厚度分別為0.1μm、0.2μm和3μm。

再次參考圖10,四根鍵合引線71將電容器64連接到偏壓盤14,以便向半導體元件20中的ld提供dc偏壓。如已經(jīng)描述的那樣,布線基板63設置有四個共面結構63c,共面結構63c由信號線63a和接地金屬63b構成,信號線63a置于接地金屬63b之間。布線基板63具有橫向寬度為3.5mm、縱向長度為1.0mm的矩形。布線基板63還具有面向光學組件1a的側部63d和面向真空電極69的另一側部63e。接地金屬63b上安裝有去耦電容器64。去耦電容器64和共面結構63c在布線基板63上沿橫向并排地交替布置。

信號線63a的在其側部63d中的節(jié)距基本上等于光學組件1a的節(jié)距,而信號線63a的在側部63e中的另一節(jié)距基本上等于載有驅動信號的第一組的引線端子67的節(jié)距。信號線63a的在其側部63d中的節(jié)距小于信號線63a的在側部63e中的另一節(jié)距,也就是說,布線基板63可以表現(xiàn)出節(jié)距轉換的功能。

信號線63a在面向光學組件1a的一個端部中設置有盤63f,而在面向真空電極69的另一個端部中設置有另一盤63g。盤63f利用鍵合引線73引線鍵合到光學組件1a中的盤12a,而盤63g利用鍵合引線77引線鍵合到真空電極69上的信號線65。盤63f和63g在相應側部63d和63e的邊緣延伸,這意味著四個接地金屬63b在布線基板63的頂面63c中被隔離開。然而,與光學組件1a類似,布線基板63在其背面設置有背面金屬;并且每個接地金屬63b設置有通孔63h,通孔63h將頂面上的接地金屬63b電連接到布線基板的背面上的背面金屬。因此,接地金屬63b彼此電連接。另外,布線基板63安裝在tec的頂板上,該頂板可以由電絕緣材料制成但是設置有與機殼接地線電隔離的金屬盤。因此,信號線63a或信號線63a上載有的驅動信號具有所有通道共用但與機殼接地線或殼體61隔離的接地線。

接下來,將描述本實施例的光發(fā)射設備2b的優(yōu)點。如圖1和其它圖所示,本發(fā)明的光學組件1a至1c將共面線11布置成更靠近承載體10的側部10c而不是其中央。此外,承載體10在光學組件1a的側部10c或側部10d中設置有與側部相鄰的金屬,金屬將背面金屬17連接到承載體10的頂面10a上的接地金屬13,這可以有效地減少從信號線12泄漏到相鄰通道中的半導體元件20的串擾或噪聲。另外,沿著側部10c的接地金屬13的寬度w2小于信號線的寬度w3,這可以進一步減少驅動信號中包含的高頻分量泄漏到相鄰信道。因此,本實施例的光學組件1a上的布置可以有效地消除通道之間的串擾。優(yōu)選地,具有比信號線的寬度w3窄的寬度w2的接地金屬13延伸側部10c的至少一半。另外,側部10d處的接地金屬的平均寬度大于側部10c處的另一接地金屬13的平均寬度,這也可以有效地減少串擾。

第二實施例的光發(fā)射設備2b在布線基板63上安裝貼片式電容器64。然而,每個光學組件1a可以在接地金屬13上安裝貼片式電容器64。即使光學組件1a具有這樣的布置,每個承載體10也在其側部10c或10d中的至少一者中設置有側部金屬,也就是說,側部金屬設置在信號線12之間,從而可以有效地抑制通道之間的串擾。因為貼片式電容器64安裝在承載體10上,所以可以在光學組件1a內(nèi)關斷從ea經(jīng)由貼片式電容器64到接地金屬13的用于高頻分量的泄漏路徑,從而可以抑制高頻分量到相鄰通道的串擾。當貼片式電容器64安裝在布線基板63上時,從ea到接地金屬13的泄漏路徑包括鍵合引線74,鍵合引線74將布線基板63上的接地金屬63b連接到承載體10上的接地金屬13,這可降低通道之間的串擾。

另外,本實施例的光發(fā)射設備2b在真空電極69與光學組件1a之間設置有布線基板63;并且布線基板63可以表現(xiàn)出節(jié)距轉換的功能。也就是說,信號線63a在面向真空電極69的側部63e中的節(jié)距被設定為比信號線63a在面向光學組件1a的側部63d中的節(jié)距寬。然而,通過以與用于驅動信號的引線端子67的節(jié)距對應的節(jié)距布置光學組件1e或者在真空電極69上的信號線65中設置節(jié)距轉換的功能;并且將貼片式電容器64安裝在各個光學組件1e上,光學組件1b可以去除布線基板63。圖11示出了根據(jù)圖9所示的光發(fā)射設備2b的變型例的光發(fā)射設備2c的布置。光發(fā)射設備2c去除了布線基板63,并以與用于驅動信號的第一組的引線端子67的節(jié)距大致相等的節(jié)距設置光學組件1e。由于光學組件1e和引線端子67中的節(jié)距彼此相當,因此真空電極69上的信號線65基本上直線延伸,這意味著信號線65的長度變?yōu)樽钚?,使得可以有效地減少驅動信號的形狀劣化。

另外,圖11所示的光學組件1e具有設置在承載體10的頂部上的偏壓盤14消失的特征。提供給ld的偏壓經(jīng)由鍵合引線71從貼片式電容器64直接提供,而不經(jīng)過偏壓盤14。這種去除偏壓盤14的布置使得承載體的側部10d中的側部金屬能夠從面向真空電極69的邊緣10f延伸到面向末端盤15的接地金屬的端部,也就是說,側部10f幾乎全部被側部金屬覆蓋。因此,連接到接地金屬13的側部10f中的側部金屬可以放置在信號線12之間;從而可以進一步消除通道之間的串擾。此外,變型光發(fā)射設備2c的布置可以形成用于將光耦合系統(tǒng)安裝在光學組件1e前方的更寬空間,其中光耦合系統(tǒng)將半導體元件20與設置在窗口70中的光纖光耦合。另外,這種布置可以使tec68的頂板的尺寸變窄,這可以節(jié)省tec68的功耗。

雖然出于說明的目的,在本文中對本發(fā)明的特定實施例進行了描述,但對于本領域技術人員顯而易見的是,可以對本發(fā)明做出許多修改和變化。因此,所附權利要求書旨在涵蓋落在本發(fā)明的真實精神和范圍內(nèi)的所有此類修改和變化。

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