本发明属于光通信技术领域，具体涉及一种非气密封装型光模块、发射光器件及连接件的制作方法。
背景技术：
对于非气密的光器件及光模块，特别是在100gpbs速率以上的光模块，如100glr1/fr1、400gfr4/dr4/lr4、800g的dr8等光模块，为了获得良好的高频特性，发射光器件的激光器组件与pcba直接电互连，通过很短的金丝键合实现电信号的传输，避免使用了软带等长距离使用时带来的高频损耗，如专利cn201710590788.x、cn201710590796.4、cn201911251516.2、cn202020015405.3等，同时为了减少高频损耗，必须避免高频信号走线上打过孔，所以优良的光模块高频设计中，激光器组件、高频信号线和高频发射源是同面设置的，即同时位于pbca的top面。高频信号源通常是ldd(lddriver，半导体激光器驱动芯片)或dsp（digitalsignalprocessing芯片）等。这两种芯片是大功耗电子元件，必须进行散热，所以在光模块设置中，ldd\dsp的散热面直接连通光模块管壳的散热区；而此时，由于激光器组件与ldd/dsp是同面设置的，但是激光器组件的散热是向下散热，其散热的方向与ldd/dsp散热的方向正好相反，如专利cn201710590788.x、cn201710590796.4、cn201911251516.2、cn202020015405.3等，所以激光器组件的散热面是光模块的上盖，而非散热区，通常上盖是薄的，并且热量还要通过密封胶圈传递，传递距离远、接触面积小，所以散热效果差，会导致激光器组件在高温使用时散热效果差，即使有tec（thermoelectriccooler，半导体致冷器）控温，也会造成tec的功耗增加，甚至达到tec致冷上限，进而导致发射光组件的高频性能劣化。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种非气密封装型光模块、发射光器件及连接件的制作方法，其具有低损耗、高散热等优势。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明公开了一种发射光器件，包括器件管壳，所述器件管壳设有主体槽，所述器件管壳的一端安装有光口组件，所述器件管壳的另一端设有用于安装电路板的电路板嵌入槽，所述电路板嵌入槽与主体槽连通，所述器件管壳的主体槽内设有至少一个激光器芯片，所述激光器芯片贴装在连接件上，通过连接件与插入器件管壳内的电路板电连接。
进一步地，所述连接件上设有高频信号走线、高频gnd走线、供电焊盘，所述高频信号走线、高频gnd走线、供电焊盘与激光器芯片电连接。
进一步地，所述连接件包括下连接块和上连接块，所述下连接块的上表面上设有第一高频走线组合，所述上连接块的上表面上设有第二高频走线组合，所述上连接块倒扣固定在下连接块的上表面上，使上连接块的一部分上表面与下连接块的一部分上表面贴合固定，使上连接块上表面的第二高频走线组合分别与下连接块上表面的第一高频走线组合对应贴合，形成电连接，所述上连接块的另一部分上表面悬空，上连接块悬空部分上表面的第二高频走线组合与插入器件管壳内的电路板电连接；激光器芯片设置在下连接块的上表面上。
进一步地，所述下连接块的上表面上设有焊料区、第一高频信号走线、第一高频gnd走线、第一供电焊盘，所述激光器芯片贴装在下连接块上表面的焊料区上，所述第一高频信号走线、第一高频gnd走线、第一供电焊盘相互之间设有间隙，所述上连接块的上表面上设有第二高频信号走线、第二高频gnd走线、第二供电焊盘，所述第二高频信号走线、第二高频gnd走线、第二供电焊盘相互之间设有间隙，所述上连接块的一部分上表面与下连接块的一部分上表面贴合固定，使上连接块的第二高频信号走线、第二高频gnd走线、第二供电焊盘分别与下连接块的第一高频信号走线、第一高频gnd走线、第一供电焊盘一一对应贴合，形成电连接。
进一步地，所述下连接块的第一高频gnd走线区域设有贯穿下连接块的第一gnd过孔，第一gnd过孔内填充有导电材料，用于使下连接块上表面的第一高频gnd走线与下连接块的底部gnd电连接；
所述上连接块的第二高频gnd走线区域设有贯穿上连接块的第二gnd过孔，第二gnd过孔内填充有导电材料，用于使上连接块上表面的第二高频gnd走线与上连接块的底部gnd电连接；
焊料区设置在第一高频gnd走线区域；
第一高频信号走线被第一高频gnd走线呈u型包围；供电焊盘位于第一高频gnd走线的外围。
在第一高频gnd走线区域贴装所需电学元件。
进一步地，所述下连接块、上连接块为陶瓷块；所述下连接块和上连接块通过高温烧结固定在一起，形成陶瓷连接件。
进一步地，所述下连接块的上表面朝向主体槽槽口，上连接块的上表面朝向主体槽槽底，所述器件管壳位于主体槽槽底的管壳壁设有金丝键合窗口，对应上连接块的上表面悬空部分；所述金丝键合窗口设置有第一密封盖板。
金丝键合窗口用于供金丝键合时劈刀的进出。
进一步地，所述激光器芯片位于器件管壳的主体槽内靠近电路板嵌入槽的一端，所述器件管壳远离电路板嵌入槽的一端设有光窗，用于安装光口组件，所述器件管壳的主体槽内还设有波分复用元件、准直透镜，所述准直透镜、波分复用元件依次设置在激光器芯片与光口组件之间的光路上；所述光窗内设置有隔离器，所述隔离器位于波分复用元件与光口组件之间的光路上；所述连接件、准直透镜固定在tec或垫块上，所述tec或垫块固定在器件管壳的主体槽槽底。
进一步地，所述主体槽槽口上固定有第二密封盖板，用于密封发射光器件的主体槽。
本发明还公开了一种非气密封装型光模块，包括模块管壳、电路板、接收光器件，所述电路板、接收光器件均位于模块管壳内，所述模块管壳内还设有如上所述的发射光器件，所述电路板的一部分嵌入发射光器件的器件管壳内，并与发射光器件的器件管壳固定连接，所述电路板通过金丝键合与发射光器件的连接件电连接。
进一步地，所述电路板上设置有高频发射元件，所述高频发射元件与模块管壳之间设置有第一散热片，所述发射光器件的器件管壳与模块管壳之间设置有第二散热片；模块管壳的外壁设置有散热器，第一散热片、第二散热片位于同侧，该侧设置散热器。
进一步地，所述第一散热片固定在高频发射元件与模块管壳的底座内壁之间，所述第二散热片固定在发射光器件的器件管壳与模块管壳的底座内壁之间；散热器固定在模块管壳的底座外壁，所述第二散热片位于发射光器件的器件管壳的底壁与模块管壳的底座之间，器件管壳的主体槽槽口朝向模块管壳的上盖。
进一步地，所述电路板上设置有高频发射元件、高频信号线路以及金丝键合焊盘，高频发射元件通过高频信号线路与金丝键合焊盘电连接，所述电路板上的金丝键合焊盘通过金丝键合与连接件对应电连接。
本发明还公开了一种连接件的制作方法，包括如下步骤：
制作上连接块和下连接块；
分别在上连接块和下连接块上打过孔；
对上连接块和下连接块的过孔进行导电材料填充；
对上连接块和下连接块表面预置金属走线层；
将上连接块倒扣在下连接块上，且上连接块上表面的第一部分覆盖下连接块上表面的第一部分，使上连接块上表面的金属走线层与下连接块上表面的金属走线层对应贴合，并固定连接，形成连接件，此时，上连接块的第二部分与下连接块的第二部分未被相互覆盖。
进一步地，将上连接块倒扣在下连接块上，且上连接块上表面的第一部分覆盖下连接块上表面的第一部分，使上连接块上表面的金属走线层与下连接块上表面的金属走线层对应贴合，并固定连接，形成连接件，具体包括：所述下连接块、上连接块为陶瓷块，将上连接块倒扣在下连接块上，且上连接块上表面的第一部分覆盖下连接块上表面的第一部分，使上连接块上表面的金属走线层与下连接块上表面的金属走线层对应贴合，并通过工夹固定；送入高温烧结炉内，将上连接块与下连接块烧结在一起。
送入高温烧结炉之前，在上连接块、下连接块的第二部分覆盖隔离料；
上连接块与下连接块烧结在一起后，去除上连接块、下连接块上的隔离料。隔离料为非金属隔离料。
本发明至少具有如下有益效果：光模块的核心电子元件即高频发射元件与发射光器件的散热面位于光模块的相同一侧，采用相同的散热面，且本发明的发射光器件的高频走线采用双层连接块走线，将激光器组件的高频走线转向，实现低损耗、高散热等优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的发射光器件的剖面图；
图2为本发明实施例提供的发射光器件的侧视图；
图3为本发明实施例提供的连接件的组装图；
图4为本发明实施例提供的下连接块的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的上连接块的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的连接件覆盖有非金属隔离料的示意图；
图7为本发明实施例提供的光模块的组装剖面图；
图8为本发明实施例提供的发射光器件与电路板连接示意图；
图9为图8的p部放大图；
图10为图8的仰视图；
图11为图8的侧视图。
附图中，101为电路板，102为发射光器件，103-1为底座，103-2为上盖，104为散热器，105-1为第一散热片，105-2为第二散热片，106为器件管壳，107为高频发射元件，201为高频信号线路，202为金丝键合焊盘，203为高频走线组合，204为金丝，301为滤波电容，401为隔离料，501为第一密封盖板，502为第二密封盖板，601为激光器芯片，602为连接件，602-1为下连接块，602-2为上连接块，603为准直透镜，604为波分复用元件，605为隔离器，606为光口组件，607为tec，608为主体槽，701为金丝键合窗口，702为主体槽窗口，703为电路板嵌入槽，801为共晶焊料区，802为第一高频信号走线，803为第一高频gnd走线，804为激光器芯片供电焊盘，805为第一gnd过孔，901为第二高频信号走线，902为第二高频gnd走线，903为第二激光器芯片供电焊盘，904为第二gnd过孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
本专利所述的发射光器件、光模块为非气密型封装，可应用于cwdm和lwdm或者其他具体需求的多信道波长同时工作的情形，也可以用于单波长工作情形，为了便于陈述，下面以用于cwdm的4通道发射光器件为例进行说明，其中工作波长采用但不限制于cwdm的常用4个波长或组合，如1271nm，1291nm，1311nm、1331nm等。
实施例一
参见图1至图5，本发明实施例提供一种发射光器件，包括器件管壳106，所述器件管壳106设有主体槽608，所述器件管壳106的一端安装有光口组件606，所述器件管壳106的另一端设有用于安装电路板的电路板嵌入槽703，所述电路板嵌入槽703与主体槽608连通，所述器件管壳106的主体槽608内设有至少一个激光器芯片601，所述激光器芯片601贴装在连接件602上，通过连接件602与插入器件管壳内的电路板101电连接。
进一步地，所述连接件602上设有高频信号走线、高频gnd走线、供电焊盘，所述高频信号走线、高频gnd走线、供电焊盘与激光器芯片电连接。
进一步地，所述连接件602包括下连接块602-1和上连接块602-2，所述下连接块的上表面上设有第一高频走线组合，所述上连接块的上表面上设有第二高频走线组合，所述上连接块倒扣固定在下连接块的上表面上，使上连接块的一部分上表面与下连接块的一部分上表面贴合固定，使上连接块上表面的第二高频走线组合分别与下连接块上表面的第一高频走线组合对应贴合，形成电连接，所述上连接块的另一部分上表面悬空，上连接块悬空部分上表面的第二高频走线组合与插入器件管壳内的电路板的top面电连接。激光器芯片设置在下连接块的上表面上。上连接块悬空部分上表面与电路板的top面位于同侧。
进一步地，所述下连接块602-1的上表面上设有共晶焊料区801、第一高频信号走线802、第一高频gnd走线803、第一供电焊盘，所述激光器芯片贴装在下连接块的上表面的共晶焊料区上，并分别与第一高频信号走线、第一高频gnd走线、第一供电焊盘电连接，所述第一高频信号走线802、第一高频gnd走线、第一供电焊盘相互之间设有间隙，所述上连接块602-2的上表面上设有第二高频信号走线901、第二高频gnd走线902、第二供电焊盘，所述第二高频信号走线、第二高频gnd走线、第二供电焊盘相互之间设有间隙，所述上连接块的一部分上表面与下连接块的一部分上表面贴合固定，使上连接块的第二高频信号走线、第二高频gnd走线、第二供电焊盘分别与下连接块的第一高频信号走线、第一高频gnd走线、第一供电焊盘一一对应贴合，形成电连接。激光器芯片贴装在第一高频gnd走线区域。
进一步地，所述下连接块的第一高频gnd走线区域设有至少一个贯穿下连接块的第一gnd过孔805，第一gnd过孔805内填充有导电材料，用于使下连接块上表面的第一高频gnd走线与下连接块的底部gnd电连接。本实施例的所述下连接块的第一高频gnd走线设有多个贯穿下连接块的第一gnd过孔。
所述上连接块的第二高频gnd走线区域设有至少一个贯穿上连接块的第二gnd过孔904，第二gnd过孔904内填充有导电材料，用于使上连接块上表面的第二高频gnd走线与上连接块的底部gnd电连接。上连接块的第二高频gnd走线设有多个贯穿上连接块的第二gnd过孔。
高频gnd走线及gnd过孔是满足高频信号传输的必要条件，上下两层连接块设置gnd过孔，减少高频信号传输时的损耗。
共晶焊料区设置在第一高频gnd走线区域；
第一高频信号走线被第一高频gnd走线呈u型包围；供电焊盘位于第一高频gnd走线的外围；
在第一高频gnd走线区域贴装所需电学元件，如滤波电容。
优选地，所述下连接块、上连接块为陶瓷块；所述下连接块和上连接块通过高温烧结固定在一起，形成陶瓷连接件。
当然，本发明的下连接块、上连接块不仅仅限于陶瓷块，还可以根据需要选择其他合适的高频低损耗因子的材料，如高阻硅材料，当下连接块、上连接块采用高阻硅材料时，下连接块与上连接块可以通过共晶焊固定连接。
进一步地，所述下连接块的上表面朝向主体槽槽口，上连接块的上表面朝向主体槽槽底，所述器件管壳位于主体槽槽底的管壳壁设有金丝键合窗口701，对应上连接块的上表面悬空部分；所述金丝键合窗口设置有第一密封盖板501，用于密封金丝键合窗口。金丝键合窗口用于供金丝键合时劈刀的进出。
进一步地，所述激光器芯片位于器件管壳的主体槽内靠近电路板嵌入槽的一端，所述器件管壳远离电路板嵌入槽的一端设有光窗，用于安装光口组件606，所述器件管壳的主体槽内还设有波分复用元件604、准直透镜603，所述准直透镜603、波分复用元件604依次设置在激光器芯片与光口组件606之间的光路上；所述光窗内设置有隔离器605，所述隔离器605位于波分复用元件604与光口组件606之间的光路上；所述连接件602、准直透镜603固定在tec607或垫块上，所述tec或垫块固定在器件管壳的主体槽608的槽底。
进一步地，所述主体槽608的槽口上固定有第二密封盖板502，用于密封发射光器件的主体槽608。本实施例的所述电路板为pcba。
如图10所示，发射光器件的主体槽槽口与pcba的底侧，即业界俗称的bottom面位于同一侧。如图11所示，第一密封盖板501和第二密封盖板502分别位于发射光器件在上端和下端。第一密封盖板501粘接在器件管壳106的金丝键合窗口内，并采用结构胶密封。第一密封盖板501为玻璃盖板或金属盖板。
第二密封盖板502粘接在器件管壳106的主体槽窗口702内，并采用结构胶密封。第二密封盖板502为玻璃盖板或金属盖板。
如图1所示，本实施例的发射光器件102包括激光器芯片组、coc连接件组、准直透镜组、波分复用元件604、隔离器605、光口组件606、tec607。本实施例一个激光器芯片对应一个连接件，一个激光器芯片对应一个准直透镜。发射光器件102的器件管壳106包括管壳壁、主体槽608、光窗、金丝键合窗口701、主体槽窗口702、电路板嵌入槽703。coc连接件组位于器件管壳106的右侧、电路板嵌入槽703的左侧。在coc连接件组上方表面设置共晶焊料区801，激光器芯片组601共晶贴装在coc连接件组的共晶焊料区801的正上方，激光器芯片组601的各个激光器芯片等距离设置，可采用不同的工作波长，也可采用相同的工作波长。coc连接件组包括多个连接件。连接件包括下连接块602-1和上连接块602-2，下连接块602-1和上连接块602-2固定在一起形成一个连接件，连接件的厚度可自由调整，当连接件厚度较薄时，为了匹配准直透镜组603的高度，可以在连接件602的下方设置aln陶瓷垫块，aln陶瓷垫块或连接件602贴装在tec607的上方，通过导热银胶固定。在不需要制冷时，tec607可根据需要换成aln陶瓷片。tec607或aln陶瓷片贴装在器件管壳106主体槽608的内部底层表面，通过导热银胶固定。器件管壳106优选钨铜类、紫铜类、钼铜类材料，具有良好的导热特性，也可以采用可伐材料与钨铜类材料钎焊成型的物料。在tec607或aln陶瓷片的上方、coc连接件组的左侧，设置准直透镜组，并且激光器芯片组位于准直透镜组的后焦平面，以形成准平行光路。tec607或aln陶瓷片的面积完全覆盖下连接块602-1和准直透镜组，以保证充分的散热或控温。在准直透镜组的左侧设置波分复用元件604，波分复用元件604可以是薄膜滤光片型、也可以是偏振复用型、也可以是awg型等，不限制类型，以薄膜滤光片型为优选。在波分复用元件604的左侧是管壳的光窗，光窗内设置隔离器605。隔离器605的左侧是光口组件606，光口组件606优选尾纤型，可以避免光器件与pcba的硬连接。电路板嵌入槽703用于安装pcba101，pcba101与电路板嵌入槽703通过结构胶固定在一起，并采用结构胶密封。
激光器芯片组601、准直透镜组603、波分复用元件604、隔离器605、光口组件606的光口中心位于同一平面内，该平面平行于器件管壳106的主体槽底面。
由图6及图1可知，激光器芯片的散热顺序依次是：连接件、aln陶瓷垫块、tec（或aln陶瓷片）、管壳106底面、散热片105-2、模块管壳103-1、散热器104。
如图4所示，本实施例的下连接块602-1的上表面设有共晶焊料区801、高频信号走线802、高频gnd803、激光器芯片供电焊盘804、gnd过孔组805、薄膜电阻、底部gnd以及其他功能焊盘，其中gnd过孔组805用于连通高频gnd803和底部gnd，过孔贯穿下连接块，内部填充有导电材料，如cu、ag或w等。共晶焊料区801设置在高频gnd803的上方，位于下连接块602-1的左侧，高频信号走线802位于高频gnd803-1和803-2的中间区域，被高频gnd803-1和803-2呈u型包围，高频信号走线802与高频gnd803-1和803-2之间设置间隙，间隙的尺寸满足激光器组件的高频特征阻抗，如50欧。在高频gnd803的外围设置激光器芯片供电焊盘、mpd供电焊盘等功能焊盘。在高频gnd803的上方贴装有滤波电容301等电学元件。下连接块602-1的下表面即底面设有底部gnd。
如图5所示，本实施例的上连接块602-2的上表面设有高频信号走线901、高频gnd902、激光器芯片供电焊盘903、gnd过孔组904以及其他功能焊盘，其中gnd过孔组904用于连通高频gnd902和底部gnd，过孔贯穿上连接块，内部填充有导电材料，如cu、ag或w等。高频信号走线901位于高频gnd走线902-1和高频gnd走线902-2的中间区域，高频信号走线901与高频gnd走线902-1和高频gnd走线902-2之间设置间隙，间隙的尺寸满足激光器组件的高频特征阻抗，如50欧。在高频gnd902的外围设置激光器芯片供电焊盘、mpd供电焊盘等功能焊盘。上连接块602-2的下表面即底面设有底部gnd。
在上连接块602-2的右侧区域，以虚线905为分界线，右侧区域标记为ⅰ，在下连接块602-1的左侧区域，以虚线806为分界线，左侧区域标记为ⅱ。上连接块602-2区域ⅰ和下连接块602-1区域ⅱ，两区域面积相同、长宽相同，两区域相接并贴合在一起，并且上连接块602-2反扣在下连接块602-1的上方，走线、焊盘一一对应，对应关系为：804对应903、803-1对应902-1、802对应901、803-2对应902-2。由于焊盘间相接贴合，为增加贴装容差，在区域ⅰ和区域ⅱ内的各个走线的宽度相应加宽处理，宽度以大于0.15mm为宜，但调整后的信号线仍满足高频的特征阻抗。贴合后，804与903导通、802与901导通、803-1与902-1导通、803-2与902-2导通。因此通过这种贴合方式，可以实现信号线由朝向bottom面转向朝向top面的传输，并且仍然保持在金属表面传输，避免高频信号走过孔。下连接块602-1的第一gnd过孔805可以与上连接块602-2的第二gnd过孔904对应贴合。
贴合组装后的coc连接件固化在一起，通过制作生瓷、高温烧结的方式，可以将上、下连接块烧结在一起，具有良好的结合力和信号传输导电特性。
实施例二
参见图3至图6，本发明实施例还公开了一种连接件的制作方法，包括如下步骤：
1.制作上陶瓷片的生瓷件和下陶瓷片的生瓷件；
2.分别在上陶瓷片的生瓷件和下陶瓷片的生瓷件打过孔；
3.对上陶瓷片的生瓷件和下陶瓷片的生瓷件的过孔进行金属料填充；
4.对上陶瓷片的生瓷件和下陶瓷片的生瓷件进行研磨抛光等表面处理；
5.对上陶瓷片的生瓷件和下陶瓷片的生瓷件表面预置金属走线层等；
6.利用工夹将上陶瓷片的生瓷件和下陶瓷片的生瓷件按相应对应关系贴装并固定，具体包括：所述下连接块、上连接块为陶瓷块，将上连接块倒扣在下连接块上，且上连接块上表面的第一部分覆盖下连接块上表面的第一部分，使上连接块上表面的金属走线层与下连接块上表面的金属走线层对应贴合，并通过工夹固定，此时，上连接块的第二部分与下连接块的第二部分未被相互覆盖；
7.在上陶瓷片的生瓷件和下陶瓷片的生瓷件的第二部分即非工作表面预置隔离料401，如图6所示，隔离料为非金属隔离料，具体为易剥离、非金属的材料，目的是避免与连接件金属的分子互换，同时便于后期去除便于切割；
8.送入高温烧结炉内烧结成型；
9.去除预置的非金属隔离料及清洗；
10.调整电阻等元件及尺寸；
11.制作完成后切割成一个个的成品。
实施例三
参见图3至图5，本发明实施例还公开了一种连接件的制作方法，包括如下步骤：
制作上连接块和下连接块；下连接块、上连接块采用硅材料，如高阻硅材料；
分别在上连接块和下连接块上打过孔；
对上连接块和下连接块的过孔进行导电材料填充；
对上连接块和下连接块表面预置金属走线层；
在下连接块第一部分的上表面预置共晶焊料，共晶焊料覆盖下连接块第一部分上表面的所有金属走线层；
将上连接块倒扣在下连接块上，且上连接块上表面的第一部分覆盖下连接块上表面的第一部分，使上连接块上表面的金属走线层与下连接块上表面的金属走线层对应贴合，且上连接块与下连接块通过共晶焊固定连接，形成连接件，此时，上连接块的第二部分与下连接块的第二部分未被相互覆盖。
实施例四
参见图1至图11，本发明实施例还公开了一种光模块，光模块采用非气密封装，包括模块管壳、电路板即pcba、接收光器件，所述电路板、接收光器件均位于模块管壳内，所述模块管壳内还设有如上所述的发射光器件，所述电路板的一部分嵌入发射光器件的器件管壳内，并与发射光器件的器件管壳固定连接，所述电路板通过金丝键合与发射光器件的连接件电连接。模块管壳包括底座103-1和上盖103-2。在模块管壳的上盖103-2与模块管壳的底座103-1之间形成用于安装发射光器件、电路板等的空间。
本实施例的pcba101由模块管壳的限位柱定位，满足光模块的国际标准协议，发射光器件102位于pcba101的左侧，同时pcba101左侧一部分嵌入发射光器件102的器件管壳106的内部，通过硬质结构胶水固化粘接在一起，所以在模块内部，pcba101和发射光器件102是粘接在一起，发射光器件102的位置由pcba101限定。
进一步地，所述电路板的top面上设置有高频发射元件ldd/dsp107，高频发射元件ldd/dsp107与模块管壳103-1之间设置第一散热片105-1，在发射光器件102的器件管壳106与模块管壳103-1之间设置第二散热片105-2，在模块管壳103-1的外壁设置散热器104。本实施例的上连接块悬空部分上表面与电路板的top面均朝向模块管壳的底座。
优选地，所述高频发射元件与模块管壳的底座内壁之间设置有第一散热片，所述发射光器件的器件管壳与模块管壳的底座内壁之间设置有第二散热片；模块管壳的底座外壁设置有散热器，使第一散热片、第二散热片位于同侧，该侧即设置第一散热片、第二散热片的一侧设置散热器；所述第二散热片位于发射光器件的器件管壳的底壁与模块管壳的底座之间，器件管壳的主体槽槽口朝向模块管壳的上盖。
第一散热片105-1和第二散热片105-2采用导热系数较高的散热材料。由图7可知，高频发射元件ldd/dsp107与发射光器件102的散热面在同一侧，该侧连接散热器，具有良好的散热效果。
进一步地，所述电路板即pcba的top面上设置有高频发射元件、高频信号线路以及金丝键合焊盘，高频发射元件通过高频信号线路与金丝键合焊盘电连接，所述电路板上的金丝键合焊盘通过金丝键合与连接件对应电连接。电路板上相应的电路通过金丝键合焊盘与连接件对应电连接。
关于pcba101与发射光器件102的连接，如图8~图9所示，在电路板（pcba）101top面设置有高频发射元件ldd/dsp107，在高频发射元件ldd/dsp107左侧、pcba101top面表层设置高频信号线路201，高频信号线路一直延伸到pcba101的左侧末端，在pcba101的左侧末端设置金丝键合焊盘202，相应的，发射光器件102的激光器芯片端设置有coc(chiponcarrier)连接件，该连接件优选采用散热系数高的aln陶瓷，在其表面设置高频走线组合203，在金丝键合焊盘202与高频走线组合203之间采用金丝204键合的方式进行电互连。金丝键合焊盘202与高频走线组合203在垂直方向的高度持平，并且均朝向pcba的top面。
本发明的光模块的pcba上核心的ldd/dsp芯片与发射光器件在光模块管壳相同的散热面散热，具有性能优良、低较成本、结构简单、可靠性高等优点，可应用于cwdm、lwdm波长，可封装于qsfp28、qsfp-dd、osfp、sfp-dd等光模块中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种发射光器件，其特征在于：包括器件管壳，所述器件管壳设有主体槽，所述器件管壳的一端安装有光口组件，所述器件管壳的另一端设有用于安装电路板的电路板嵌入槽，所述电路板嵌入槽与主体槽连通，所述器件管壳的主体槽内设有至少一个激光器芯片，所述激光器芯片贴装在一连接件上，通过连接件与插入器件管壳内的电路板电连接。
2.如权利要求1所述的发射光器件，其特征在于：所述连接件包括下连接块和上连接块，所述下连接块的上表面上设有第一高频走线组合，所述上连接块的上表面上设有第二高频走线组合，所述上连接块倒扣固定在下连接块的上表面上，使上连接块的一部分上表面与下连接块的一部分上表面贴合固定，使上连接块上表面的第二高频走线组合分别与下连接块上表面的第一高频走线组合对应贴合，形成电连接，所述上连接块的另一部分上表面悬空，上连接块悬空部分上表面的第二高频走线组合与插入器件管壳内的电路板电连接；激光器芯片设置在下连接块的上表面上。
3.如权利要求2所述的发射光器件，其特征在于：所述下连接块的上表面上设有焊料区、第一高频信号走线、第一高频gnd走线、第一供电焊盘，所述激光器芯片贴装在下连接块上表面的焊料区上，所述第一高频信号走线、第一高频gnd走线、第一供电焊盘相互之间设有间隙，所述上连接块的上表面上设有第二高频信号走线、第二高频gnd走线、第二供电焊盘，所述第二高频信号走线、第二高频gnd走线、第二供电焊盘相互之间设有间隙，所述上连接块的一部分上表面与下连接块的一部分上表面贴合固定，使上连接块的第二高频信号走线、第二高频gnd走线、第二供电焊盘分别与下连接块的第一高频信号走线、第一高频gnd走线、第一供电焊盘一一对应贴合，形成电连接；
所述下连接块的第一高频gnd走线区域设有贯穿下连接块的第一gnd过孔，第一gnd过孔内填充有导电材料，用于使下连接块上表面的第一高频gnd走线与下连接块的底部gnd电连接；
所述上连接块的第二高频gnd走线区域设有贯穿上连接块的第二gnd过孔，第二gnd过孔内填充有导电材料，用于使上连接块上表面的第二高频gnd走线与上连接块的底部gnd电连接；
焊料区设置在第一高频gnd走线区域；
第一高频信号走线被第一高频gnd走线呈u型包围；供电焊盘位于第一高频gnd走线的外围。
4.如权利要求2所述的发射光器件，其特征在于：所述下连接块、上连接块为陶瓷块；所述下连接块和上连接块通过高温烧结固定在一起，形成陶瓷连接件。
5.如权利要求2所述的发射光器件，其特征在于：所述下连接块的上表面朝向主体槽槽口，上连接块的上表面朝向主体槽槽底，所述器件管壳位于主体槽槽底的管壳壁设有金丝键合窗口，对应上连接块的上表面悬空部分；所述金丝键合窗口设置有第一密封盖板。
6.如权利要求1所述的发射光器件，其特征在于：所述激光器芯片位于器件管壳的主体槽内靠近电路板嵌入槽的一端，所述器件管壳远离电路板嵌入槽的一端设有光窗，用于安装光口组件，所述器件管壳的主体槽内还设有波分复用元件、准直透镜，所述准直透镜、波分复用元件依次设置在激光器芯片与光口组件之间的光路上；所述光窗内设置有隔离器，所述隔离器位于波分复用元件与光口组件之间的光路上；所述连接件、准直透镜固定在tec或垫块上，所述tec或垫块固定在器件管壳的主体槽槽底；所述主体槽槽口上固定有第二密封盖板，用于密封发射光器件的主体槽。
7.一种非气密封装型光模块，包括模块管壳、电路板、接收光器件，所述电路板、接收光器件均位于模块管壳内，其特征在于：所述模块管壳内还设有如权利要求1至6任一所述的发射光器件，所述电路板的一部分嵌入发射光器件的器件管壳内，并与发射光器件的器件管壳固定连接，所述电路板通过金丝键合与发射光器件的连接件电连接。
8.如权利要求7所述的非气密封装型光模块，其特征在于：所述电路板上设置有高频发射元件，所述高频发射元件与模块管壳之间设置有第一散热片，所述发射光器件的器件管壳与模块管壳之间设置有第二散热片；模块管壳的外壁设置有散热器，第一散热片、第二散热片位于同侧，该侧设置散热器；所述第一散热片固定在高频发射元件与模块管壳的底座内壁之间，所述第二散热片固定在发射光器件的器件管壳与模块管壳的底座内壁之间；散热器固定在模块管壳的底座外壁，所述第二散热片位于发射光器件的器件管壳的底壁与模块管壳的底座之间，器件管壳的主体槽槽口朝向模块管壳的上盖；
所述电路板上设置有高频发射元件、高频信号线路以及金丝键合焊盘，高频发射元件通过高频信号线路与金丝键合焊盘电连接，所述电路板上的金丝键合焊盘通过金丝键合与连接件对应电连接。
9.一种连接件的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
制作上连接块和下连接块；
分别在上连接块和下连接块上打过孔；
对上连接块和下连接块的过孔进行导电材料填充；
对上连接块和下连接块表面预置金属走线层；
将上连接块倒扣在下连接块上，且上连接块上表面的第一部分覆盖下连接块上表面的第一部分，使上连接块上表面的金属走线层与下连接块上表面的金属走线层对应贴合，并固定连接，形成连接件，此时，上连接块的第二部分与下连接块的第二部分未被相互覆盖。
10.如权利要求9所述的连接件的制作方法，其特征在于：将上连接块倒扣在下连接块上，且上连接块上表面的第一部分覆盖下连接块上表面的第一部分，使上连接块上表面的金属走线层与下连接块上表面的金属走线层对应贴合，并固定连接，形成连接件，具体包括：所述下连接块、上连接块为陶瓷块，将上连接块倒扣在下连接块上，且上连接块上表面的第一部分覆盖下连接块上表面的第一部分，使上连接块上表面的金属走线层与下连接块上表面的金属走线层对应贴合，并通过工夹固定；送入高温烧结炉内，将上连接块与下连接块烧结在一起；
送入高温烧结炉之前，在上连接块、下连接块的第二部分覆盖隔离料；
上连接块与下连接块烧结在一起后，去除上连接块、下连接块上的隔离料。
技术总结