專利名稱:激光器封裝適配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在光電電路板上安裝激光器的半導(dǎo)體激光器封裝。更具體而言，本發(fā)明涉及適用于在光電電路板中將一第一激光器封裝的引腳輸出布局適配至一印刷電路板上的所期望引腳輸出布局的適配器。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體激光器裝置在現(xiàn)今的各種應(yīng)用中用于諸多目的。這些裝置(例如邊緣發(fā)射型激光器及垂直共振腔面發(fā)射激光器(VCSEL))在光電及電信工業(yè)中獲得應(yīng)用。將激光器部署于光電電路板中往往是使用一氣密性密封的外殼或一封裝容納所述激光器及可能各種其它光學(xué)或電子裝置來實(shí)現(xiàn)的。此半導(dǎo)體激光器封裝能保護(hù)所述電子及光學(xué)裝置不會(huì)因有害的環(huán)境污染物(例如大氣中的水份及灰塵)而劣化。此外，所述半導(dǎo)體激光器封裝還充當(dāng)一散熱器以冷卻其中所密封的組件。
所屬領(lǐng)域中已知諸多用于VCSEL及邊緣發(fā)射型激光器的半導(dǎo)體激光器封裝設(shè)計(jì)。兩種用于光電電路板的此類半導(dǎo)體激光器封裝設(shè)計(jì)為同軸激光器封裝(或“晶體管輪廓”TO罐)及呈矩形且平坦的“蝶形”激光器封裝。
所述蝶形激光器封裝設(shè)計(jì)在光電工業(yè)中被廣泛采納。圖1為一包括一平坦封裝子組合件102及一光纖模塊104的蝶形激光器封裝100的一圖解。蝶形激光器封裝100進(jìn)一步包括一具有兩排在平坦封裝子組合件102的對(duì)置側(cè)上延伸的引腳的蝶形引腳輸出布局106。蝶形引腳輸出布局106中的這兩排引腳處于同一平面上，從而能方便地將所述封裝與光電電路板(圖中未顯示)集成在一起。因此，所述蝶形封裝設(shè)計(jì)在光電工業(yè)中被廣泛采用。
此外，所述同軸激光器封裝設(shè)計(jì)因其易于制造及成本低而已顯示出巨大的應(yīng)用潛力。圖2A、2B、2C圖解說明一同軸激光器封裝200。圖2A圖解說明包括一TO頭部子組合件202及一光纖模塊204的同軸激光器封裝200的一等角投影圖。同軸激光器封裝200進(jìn)一步包括一具有自TO頭部子組合件202的頭部表面垂直延伸出的引腳的同軸引腳輸出布局206。所屬領(lǐng)域中已知同軸引腳輸出布局206的各種引腳定向形式。例如，同軸引腳輸出布局206的引腳可定向成一如圖2B中所示的圓形形式或圖2C中所示的排形式。
光纖模塊204用于耦合從TO頭部組合件202發(fā)出的激光以便隨后將所述激光用于光電裝置中。一激光二極管、其它光學(xué)裝置及IC組件(圖中未顯示)安裝于TO頭部子組合件202內(nèi)部并與一TO罐208氣密密封。
圖3為一具有一金屬夾具302的同軸激光器封裝200的一圖解，金屬夾具302用于將同軸激光器封裝200的TO罐208安裝到一散熱器(圖中未顯示)上以達(dá)到冷卻目的。
由于同軸激光器封裝易于制造且成本低，因而期望在光電電路板中使用同軸激光器封裝。然而，現(xiàn)有的光電電路板設(shè)計(jì)適于使用一蝶形激光器封裝。蝶形引腳輸出布局106與同軸引腳輸出布局206之間的差異使得無(wú)法在現(xiàn)有光電電路板設(shè)計(jì)上直接以同軸激光器封裝來替換蝶形激光器封裝。因此，需要一種有利于使用同軸激光器封裝來代替蝶形激光器封裝的發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明揭示一種適合在一光電電路板中用來使一封裝引腳輸出布局構(gòu)造適配至一印刷電路板上所期望的引腳輸出布局構(gòu)造的適配器。
在一實(shí)施例中，本發(fā)明揭示一種適合在一光電電路板中用來將一封裝引腳輸出布局構(gòu)造適配至一印刷電路板上所期望的引腳輸出布局構(gòu)造的適配器。所述適配器包括一經(jīng)設(shè)計(jì)以與所述封裝引腳輸出布局構(gòu)造電耦合的引腳輸入布局構(gòu)造、一在幾何結(jié)構(gòu)上與所需引腳輸出布局相同的適配器引腳輸出布局構(gòu)造、及一提供復(fù)數(shù)個(gè)電路徑以將所述引腳輸入布局構(gòu)造與所述適配器引腳輸出布局構(gòu)造連接的柔性電路。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明揭示一種適合在一光電電路板中用來將一封裝引腳輸出布局構(gòu)造適配至一印刷電路板上所期望的封裝引腳輸出布局構(gòu)造的適配器。所述適配器包括一柔性電路。所述柔性電路進(jìn)一步包括一經(jīng)設(shè)計(jì)以與所述封裝引腳輸出布局構(gòu)造電耦合的引腳輸入布局構(gòu)造、一在幾何結(jié)構(gòu)上與所需引腳輸出布局相同的引腳輸出布局、及所述封裝引腳輸出布局構(gòu)造的所述引腳輸出布局與所述適配器引腳輸出布局構(gòu)造之間的一對(duì)一電連接。
本發(fā)明各實(shí)施例適于將一同軸激光器封裝的引腳輸出布局適配至一蝶形激光器封裝的引腳輸出布局。
下文將結(jié)合旨在圖解說明本發(fā)明的附圖來說明本發(fā)明，在各附圖中相同的名稱表示相同的元件，且在附圖中圖1顯示所屬領(lǐng)域已知的一蝶形激光器封裝的一等角投影圖。
圖2A顯示所屬領(lǐng)域已知的同軸激光器封裝的一等角投影圖。
圖2B顯示一同軸引腳輸出布局中的一種已知引腳定向的視圖。
圖2C顯示一同軸引腳輸出布局中的另一種已知引腳定向的視圖。
圖3顯示一根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在同軸激光器封裝上用來將所述封裝連接至一散熱器的金屬夾具。
圖4顯示一根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例用于一適配器的柔性電路的一等角投影圖。
圖5顯示一根據(jù)本發(fā)明一實(shí)例性實(shí)施例與所述柔性電路相匹配的同軸激光器封裝的一等角投影圖。
圖6顯示一根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例與所述柔性電路一起使用的殼式包裝的一等角投影圖。
圖7顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例與一同軸激光器封裝耦合的適配器的一等角投影圖。
具體實(shí)施方式在上述說明中，已闡述了本發(fā)明各具體實(shí)施。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，可在不背離下文在權(quán)利要求
書中所述的本發(fā)明范圍的前提下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和改變。因此，應(yīng)從闡釋性而非限定性意義上來看待本說明及附圖，而且所有此種修改均意欲包括于本發(fā)明范圍內(nèi)。然而，不應(yīng)將此種益處、優(yōu)點(diǎn)、問題解決方案、及任何可能帶來任何益處、優(yōu)點(diǎn)或解決方案或使任何益處、優(yōu)點(diǎn)或解決方案變得更加顯著的要素視為任一或所有權(quán)利要求
項(xiàng)的關(guān)鍵的、必需的、或本質(zhì)的特征或要素。
本發(fā)明揭示一種用于將一第一激光器封裝適配至一印刷電路板上的所需引腳輸出布局構(gòu)造的適配器。在現(xiàn)有技術(shù)中，一種設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體激光器封裝只能用于一對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)的光電電路板。這是因?yàn)榈谝患す馄鞣庋b的引腳輸出布局可能與用于光電電路板的所期望的引腳輸出布局不一致。根據(jù)本發(fā)明的適配器提供使一第一激光器封裝的引腳輸出布局適合與一需要一不同引腳輸出布局(下稱所期望的引腳輸出布局)的光電電路板一起使用的靈活性。
根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例，所述適配器包括一與第一激光器封裝的引腳輸出布局相匹配的引腳輸入布局構(gòu)造。此外，所述適配器包括一在幾何結(jié)構(gòu)上與所期望引腳輸出布局構(gòu)造相同的適配器引腳輸出布局構(gòu)造。所述引腳輸入布局構(gòu)造與所述適配器引腳輸出布局構(gòu)造通過復(fù)數(shù)個(gè)電路徑電連接。所述適配器引腳輸出布局構(gòu)造可進(jìn)一步連接至所述光電電路板。此提供一使第一激光器封裝的引腳輸出布局適用于任何所期望的光電電路板的廉價(jià)且方便的方式。
在一實(shí)施例中，本發(fā)明可用于將一同軸激光器封裝適配至一蝶形激光器封裝。
圖4顯示一根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例用于一適配器的柔性電路的一等角投影圖。圖中所示的柔性電路將同軸引腳輸出布局206適配至蝶形引腳輸出布局106。該圖顯示一柔性電路400，其包括兩排引腳，這兩排引腳按一種在幾何結(jié)構(gòu)上與一所期望的引腳輸出布局402(在此示例中為一蝶形引腳輸出布局)具有相同的設(shè)計(jì)來布置。柔性電路400還包括設(shè)計(jì)用于與一同軸激光器封裝引腳輸出布局電耦合的環(huán)形孔404。所期望的引腳輸出布局402中的這兩排平行的引腳處于同一平面上，從而能方便地將所述封裝與所述光電電路板集成在一起。柔性電路400進(jìn)一步包括一環(huán)形表面406。環(huán)形表面406上設(shè)置有環(huán)形孔404，以與同軸引腳輸出布局206(如圖2中所示)相匹配，從而形成一引腳輸入布局構(gòu)造。形成于柔性電路400的環(huán)形表面406上的環(huán)形孔404在所述適配器中構(gòu)成一與同軸引腳輸出布局206相匹配的引腳輸入布局構(gòu)造。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，柔性電路400由銅箔、聚酰亞胺及粘合層壓板制成。讀者將易知，所屬領(lǐng)域中已知的各種適當(dāng)?shù)牟牧暇捎糜谥圃烊嵝噪娐?00。
所期望的引腳輸出布局402在幾何結(jié)構(gòu)上模仿蝶形激光器封裝100的蝶形引腳輸出布局106(如圖1中所示)。換句話說，柔性電路400的所期望的引腳輸出布局402的圖案及尺寸與蝶形引腳輸出布局106基本相同。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，可使用適當(dāng)?shù)某尚喂ぞ邔⑷嵝噪娐?00彎至呈一所期望的形狀。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易知，可使用所屬領(lǐng)域中已知的適當(dāng)?shù)某尚喂ぞ邅慝@得柔性電路400的各種定向或形狀。
柔性電路400進(jìn)一步包括電子跡線(圖中未顯示)，所述電子跡線延伸于柔性電路400的內(nèi)部以將同軸引腳輸出布局206的引腳連接至形成于柔性電路400上的所期望引腳輸出布局402的對(duì)應(yīng)引腳。這些特征使得不需要將形成于同軸激光器封裝200上的同軸引腳輸出布局206彎曲來使其適于蝶形應(yīng)用。
圖5顯示同軸激光器封裝柔性電路子組合件500的一等角投影圖。同軸激光器封裝200的同軸引腳輸出布局206穿過形成于柔性電路400的環(huán)形表面406上的環(huán)形孔404。此配置能夠在同軸引腳輸出布局206的引腳與所期望引腳輸出布局402之間形成連續(xù)的電連接。
圖6顯示一根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例與柔性電路400一起使用的殼式包裝600的一等角投影圖。殼式包裝600為一具有一頂部602及一底部604的兩部件式構(gòu)造。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，殼式包裝600具有一圓柱形膛孔606，圓柱形膛孔606是通過將一半形成于頂部602內(nèi)的半圓體與另一半形成于底部604內(nèi)的半圓體相結(jié)合而形成。在各實(shí)施例中，可在殼式包裝600內(nèi)形成有其它內(nèi)部空腔(圖中未顯示)，以適當(dāng)?shù)厝菁{第一激光器封裝及柔性電路400。
殼式包裝600用來以一單一扁平形式將柔性電路400與同軸激光器封裝200固定在一起。此外，殼式包裝600充當(dāng)一散熱器以耗散由激光二極管及其它內(nèi)部熱源所產(chǎn)生的熱量。例如，殼式包裝600熱導(dǎo)通至一所冷卻第一激光器封裝中的熱電冷卻器(TEC)的熱側(cè)，并用來耗散由第一激光器封裝中的激光器二極管及TEC所產(chǎn)生的熱量。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，頂部602與底部604使用螺釘緊固在一起。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，頂部602與底部604通過環(huán)氧樹脂粘合固定在一起。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易知，可根據(jù)應(yīng)用而使用各種緊固方法來接合殼式包裝600的頂部602與底部604。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，殼式包裝600可使用具有高熱導(dǎo)率的材料(例如鋁、銅或其它金屬)通過機(jī)械加工或經(jīng)模制而成。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易知，可使用各種其它已知材料來構(gòu)造殼式包裝600，此并不背離本發(fā)明的范圍。
在本發(fā)明再一實(shí)施例中，可在同軸激光器封裝200的TO罐208與殼式包裝600的圓柱形膛孔606之間插入一界面材料以達(dá)到熱接觸目的。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易知，可使用各種已知材料來實(shí)現(xiàn)此種熱接觸，包括(以非限定性方式舉例而言)熱環(huán)氧樹脂及熱墊片。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，殼式包裝600的占用面積與蝶形激光器封裝100的占用面積相同。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，根據(jù)使用適配器的應(yīng)用來選擇殼式包裝600的占用面積。
圖7顯示一經(jīng)過適配的半導(dǎo)體激光器封裝700的完整組合件，其包括具有柔性電路400的同軸激光器封裝200及殼式包裝600。同軸激光器封裝200、柔性電路400與殼式包裝600組裝在一起并密封。經(jīng)過適配的激光器封裝700已準(zhǔn)備好用于蝶形激光器封裝應(yīng)用而無(wú)需任何修改。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，柔性電路400內(nèi)的電跡線可在同軸引腳輸出布局206的引腳與所期望的引腳輸出布局402之間提供一對(duì)一連接。在另一實(shí)施例中，同軸引腳輸出布局206的某些引腳可連接至所期望的引腳輸出布局402中一個(gè)以上的引腳?；蛘撸S引腳輸出布局206的某些引腳也可不連接至所期望的引腳輸出布局402的引腳。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易知，可根據(jù)所述適配器的應(yīng)用在同軸引腳輸出布局206的引腳與所期望的引腳輸出布局402的引腳之間使用各種連接，此并不背離本發(fā)明的精神及范圍。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，將頂部602與底部604旋緊在一起用來密封經(jīng)過適配的激光器封裝700。在另一實(shí)施例中，使用環(huán)氧樹脂粘合來密封經(jīng)過適配的激光器封裝700。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易知，可采用各種其它方法來密封第一激光器封裝，此并不背離本發(fā)明的范圍。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易知，可使用所屬領(lǐng)域中已知的各種各樣的設(shè)計(jì)及材料來使柔性電路400及殼式包裝600用作適配器，從而提供復(fù)數(shù)個(gè)電路徑以將引腳輸入布局構(gòu)造與適配器引腳輸出布局構(gòu)造相連接。
本文中所包含的例示性實(shí)例中所詳述的本發(fā)明各實(shí)例是使用基于一用于將一同軸激光器封裝適配至蝶形應(yīng)用的適配器的術(shù)語(yǔ)及大體繪制的構(gòu)造來加以闡述的。但不應(yīng)將使用這些實(shí)例解釋為將本發(fā)明限定于這些半導(dǎo)體激光器封裝。本發(fā)明所揭示的方法及原理可用于并旨在使任何半導(dǎo)體激光器封裝適配于任何應(yīng)用。
雖然上文已顯示并闡述了本發(fā)明各較佳實(shí)施例，但顯然本發(fā)明并不僅限于這些實(shí)施例。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易知眾多修改、改變、變化、替換及等效形式，此并不背離權(quán)利要求
書中所述的本發(fā)明的精神及范圍。
權(quán)利要求
1.一種適合在一光電電路板中用來將一封裝引腳輸出布局構(gòu)造適配至一所期望的引腳輸出布局構(gòu)造的適配器，所述適配器包括a、一設(shè)計(jì)用于與所述封裝引腳輸出布局構(gòu)造電耦合的引腳輸入布局構(gòu)造；b、一在幾何結(jié)構(gòu)上與所述所期望引腳輸出布局構(gòu)造相同的適配器引腳輸出布局構(gòu)造；及c、一柔性電路，其包括復(fù)數(shù)個(gè)用于將所述引腳輸入布局構(gòu)造連接至所述適配器引腳輸出布局構(gòu)造的電路徑。
2.如權(quán)利要求
1所述的適配器，其中所述適配器進(jìn)一步包括一以一單一扁平形式將所述柔性電路與所述封裝引腳輸出布局構(gòu)造固定在一起的殼式包裝。
3.如權(quán)利要求
2所述的適配器，其中所述殼式包裝至少部分地由一導(dǎo)熱體制成。
4.如權(quán)利要求
3所述的適配器，其中所述導(dǎo)熱體選自一由金屬與合金組成的群組。
5.如權(quán)利要求
3所述的適配器，其中所述導(dǎo)熱體選自一由Al、Cu、冷軋鋼或其它合金組成的群組。
6.如權(quán)利要求
1所述的適配器，其中所述殼式包裝具有一圓柱形膛孔。
7.如權(quán)利要求
6所述的適配器，其中所述圓柱形膛孔容納所述封裝的TO罐。
8.如權(quán)利要求
2所述的適配器，其中所述殼式包裝具有用于容納所述柔性電路的內(nèi)部空腔。
9.如權(quán)利要求
2所述的適配器，其中所述殼式包裝為一兩部件式構(gòu)造。
10.如權(quán)利要求
9所述的適配器，其中所述兩部件式構(gòu)造由螺釘固定在一起。
11.如權(quán)利要求
9所述的適配器，其中所述兩部件式構(gòu)造通過環(huán)氧樹脂粘合固定在一起。
12.如權(quán)利要求
7所述的適配器，其中所述殼式包裝的所述圓柱形膛孔通過一界面材料與所述封裝的所述TO罐進(jìn)行熱接觸。
13.如權(quán)利要求
12所述的適配器，其中所述界面材料選自一由熱環(huán)氧樹脂、熱墊片、或熱油脂組成的群組。
14.如權(quán)利要求
1所述的適配器，其中所述柔性電路至少部分地由銅箔、聚酰亞胺、及一粘合層壓板制成。
15.如權(quán)利要求
1所述的適配器，其中所述適配器引腳輸出布局構(gòu)造在幾何結(jié)構(gòu)上對(duì)應(yīng)于一蝶形激光器封裝引腳輸出布局構(gòu)造。
16.如權(quán)利要求
1所述的適配器，其中所述封裝為一同軸激光器封裝。
17.如權(quán)利要求
1所述的適配器，其中所述引腳輸入布局構(gòu)造包括復(fù)數(shù)個(gè)在幾何結(jié)構(gòu)上布置成與所述封裝的所述引腳輸出布局相匹配的環(huán)形孔。
18.如權(quán)利要求
1所述的適配器，其中在所述引腳輸入布局構(gòu)造的所述環(huán)形孔與所述適配器引腳輸出布局構(gòu)造的所述引腳輸出布局之間存在一對(duì)一電耦合。
19.如權(quán)利要求
1所述的適配器，其中所述封裝引腳輸出布局構(gòu)造為一經(jīng)過組裝及密封的裝置。
20.一種適合在一光電電路板中用來將一封裝引腳輸出布局構(gòu)造適配至一所期望的引腳輸出布局構(gòu)造的適配器，所述適配器包括a、一柔性電路，其包括i、一設(shè)計(jì)用于與所述封裝引腳輸出布局構(gòu)造電耦合的引腳輸入布局構(gòu)造；ii、一在幾何結(jié)構(gòu)上與所述所期望的引腳輸出布局構(gòu)造相同的適配器引腳輸出布局構(gòu)造；及iii、所述封裝引腳輸出布局構(gòu)造的所述引腳輸出布局與所述適配器引腳輸出布局構(gòu)造之間的一對(duì)一電連接。
專利摘要
本發(fā)明揭示一種適用于光電電路板的適配器。根據(jù)本發(fā)明的適配器用來將一封裝引腳輸出布局構(gòu)造適配至一印刷電路板上的所期望的引腳輸出布局構(gòu)造。所述適配器包括一與所述封裝引腳輸出布局構(gòu)造電耦合的引腳輸入布局構(gòu)造。所述適配器進(jìn)一步包括一在幾何結(jié)構(gòu)上與所期望的引腳輸出布局相同的適配器引腳輸出布局構(gòu)造及一柔性電路，所述柔性電路提供復(fù)數(shù)個(gè)用于將所述引腳輸入布局構(gòu)造與所述適配器引腳輸出布局構(gòu)造相連接的電路徑。在各實(shí)施例中，所述適配器進(jìn)一步包括一用于以單一扁平形式將所述適配器引腳輸出布局與所述柔性電路固定在一起的殼式包裝。
文檔編號(hào)H05K3/30GK1996686SQ200610140332
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年11月27日
發(fā)明者苗容生, 柯誠(chéng)禮, 托德·奧爾森 申請(qǐng)人:昂科公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan