发明名称 高速TO罐光电封装HIGH-SPEED TO-CAN OPTOELECTRONIC PACKAGES
摘要 本发明揭露各种方法及装置,以将TO罐光电封装之有用操作速度延伸至高达每秒100亿位元且超过之速度。
申请公布号 TWI278944 申请公布日期 2007.04.11
申请号 TW091120610 申请日期 2002.09.10
申请人 欧皮克股份有限公司 发明人 麦吉德.瑞尔伦特;庄清广;鲍益勤
分类号 H01L21/56(2006.01) 主分类号 H01L21/56(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种光电装置,其包含: 一TO罐盖及一TO罐管座,其界定一内部区域; 复数接线柱,其连接至该TO罐管座; 一雷射器,其安装在该内部区域中;及 一电路径,其耦合该雷射器及至少一接线柱, 其中于该雷射器及该至少一接线柱间之电感系少 于600微微亨。 2.如申请专利范围第1项之装置,其中该电路径包含 : 二或更多条接合线及一传输线,该传输线具有一预 定电抗。 3.如申请专利范围第2项之装置,其中该二或更多接 合线之总长度系少于600微米。 4.如申请专利范围第2项之装置,其中该预定电抗系 50欧姆。 5.如申请专利范围第2项之装置,其中该传输线包含 一共平面之波导器。 6.如申请专利范围第2项之装置,其中该传输线包含 一低通滤波器。 7.如申请专利范围第2项之装置,其中该雷路径尚包 含耦合至该雷射之最少第二传输线。 8.如申请专利范围第2项之装置,尚包含一于该内部 区域中之子支架,且该传输线系位在该子支架上。 9.如申请专利范围第8项之装置,尚包含安装在该子 支架上之一或更多监视器。 10.如申请专利范围第8项之装置,尚包含在该子支 架上之一或多镜片。 11.如申请专利范围第1项之装置,其中该电路径包 含: 至少一接合线,其具有一超过17微米之直径。 12.如申请专利范围第1项之装置,其中该电路径包 含: 最少二平行之接合线。 13.如申请专利范围第1项之装置,其中该电路径包 含: 一黏合丝带。 14.如申请专利范围第1项之装置,其中该电路径包 含: 复数接合线及至少一电容器,该复数接合线及该至 少一电容器系串连耦合, 其中该至少一电容器系接地。 15.如申请专利范围第1项之装置,其中该雷射系一 垂直孔腔表面发射雷射。 16.如申请专利范围第1项之装置,其中该雷射系一 边缘发射雷射。 17.如申请专利范围第1项之装置,其中在第一次以 至少每秒100亿位元之速率驱动该雷射。 18.如申请专利范围第7项之装置,其中该第一传输 线及该第二传输线系用于差动该雷射。 19.如申请专利范围第1项之装置,尚包含一电路板, 其中该光电封装系安装在该电路板上,且该光电封 装经由该电路板之一或多条传输线接收一或多个 电信号。 20.一种光电装置,其包含: 一TO罐盖及一TO罐管座,其界定一内部区域; 复数接线柱,其将该TO罐管座连接至一印刷电路板; 及 一雷射器,其安装在该TO罐管座及该TO罐盖之内部 区域中; 其中该复数接线柱之至少一接线柱于该TO罐管座 及该印刷电路板之间具有少于600微微亨之第一电 感。 21.如申请专利范围第20项之装置,尚包含: 该印刷电路板。 22.如申请专利范围第20项之装置,其中该印刷电路 板及该TO罐管座间之偏置距离系少于1公厘。 23.如申请专利范围第20项之装置,尚包含: 一低通滤波器,该低通滤波器包含: 第一部份,其至少局部位在该印刷电路板上;及 第二部份,其耦合至该第一部份,该第二部份包含 该复数接线柱之至少一接线柱。 24.如申请专利范围第20项之装置,尚包含: 一在该印刷电路板上之共平面波导器带通滤波器, 该共平面之波导器带通滤波器耦合至该复数接线 柱之至少一接线柱。 25.如申请专利范围第20项之装置,其中该雷射系一 垂直孔腔表面发射雷射。 26.如申请专利范围第20项之装置,其中该雷射系一 边缘发射雷射。 27.如申请专利范围第20项之装置,其中在第一次以 至少每秒100亿位元之速率驱动该雷射。 28.一种光电装置,其包含: 一TO罐盖及一TO罐管座,其界定一内部区域; 复数接线柱,其连接至该TO罐管座; 一光电探测器,其安装在该内部区域中;及 一电路径,其耦合该光电探测器及至少一接线柱, 其中于该光电探测器及该至少一接线柱间之电感 系少于600微微亨。 29.如申请专利范围第28项之装置,尚包含: 一于该内部区域中之跨阻抗放大器,该跨阻抗放大 器耦合至该光电探测器。 30.如申请专利范围第28项之装置,其中该电路径包 含: 二或更多接合线及一传输线,该传输线具有一预定 电抗。 31.如申请专利范围第30项之装置,其中该二或更多 接合线之总长度系少于600微米。 32.如申请专利范围第30项之装置,其中该预定电抗 系50欧姆。 33.如申请专利范围第30项之装置,其中该値输线包 含一共平面之波导器。 34.如申请专利范围第30项之装置,其中该传输线包 含一带通滤波器。 35.如申请专利范围第30项之装置,其中该电路径尚 包含耦合至该光电探测器之最少第二传输线。 36.如申请专利范围第30项之装置,尚包含一于该内 部区域中之子支架,且该传输线系位在该子支架上 。 37.如申请专利范围第28项之装置,其中该电路径包 含: 至少一接合线,其具有一超过17微米之直径。 38.如申请专利范围第28项之装置,其中该电路径包 含: 最少二平行之接合线。 39.如申请专利范围第28项之装置,其中该电路径包 含: 一黏合丝带。 40.如申请专利范围第28项之装置,其中该电路径包 含: 复数接合线及至少一电容器,该复数接合线及该至 少一电容器系串连耦合, 其中该至少一电容器系接地。 41.如申请专利范围第28项之装置,其中该光电探测 器首次以至少每秒100亿位元之速率接收资料。 42.如申请专利范围第28项之装置,尚包含一电路板, 其中该光电封装系安装在该电路板上,且该光电封 装经由该电路板之一或多条传输线传送一或多个 电信号。 43.一种光电装置,其包含: 一TO罐盖及一TO罐管座,其界定一内部区域; 复数接线柱,其将该TO罐管座连接至一印刷电路板; 及 一光电探测器,其安装在该TO罐管座及该TO罐盖之 内部区域中; 其中该复数接线柱之至少一接线柱于该TO罐管座 及该印刷电路板之间具有少于600微微亨之第一电 感。 44.如申请专利范围第43项之装置,尚包含: 该印刷电路板。 45.如申请专利范围第43项之装置,其中该印刷电路 板及该TO罐管座间之偏置距离系少于1公厘。 46.如申请专利范围第43项之装置,尚包含: 一低通滤波器,该低通滤波器包含: 第一部份,其至少局部位在该印刷电路板上;及 第二部份,其耦合至该第一部份,该第二部份包含 该复数接线柱之至少一接线柱。 47.如申请专利范围第43项之装置,尚包含: 一在该印刷电路板上之共平面波导器带通滤波器, 该共平面之波导器带通滤波器耦合至该复数接线 柱之至少一接线柱。 48.如申请专利范围第43项之装置,其中该光电探测 器首次以至少每秒100亿位元之速率传送资料。 图式简单说明: 图1(a)及(c)说明一在此所提供TO罐封装于传统架构 中之装置配置及印刷电路板总成。 图1(b)及(d)说明一在此所提供TO罐封装于高速架构 中之装置配置及印刷电路板总成。 图2(a)系一TO罐封装之上视图说明,其具有与一习知 接合线连接之接线柱。 图2(b)系用于图2(a)之TO罐封装之每秒120亿位元眼图 。 图3(a)系一TO罐封装之上视图说明,其具有与按照本 发明所形成之传输线连接之接线柱。 图3(b)系用于图3(a)之TO罐封装之每秒120亿位元眼图 。 图4系一曲线图,其比较图2及3之二TO罐封装间之插 入损失。 图5系一包含三个分开安装之晶片之VCSEL TO罐封装 之图面。 图6提供一在TO罐封装内之VCSEL子支架(submount)之上 视图说明,该子支架包括传输线及一监示器二极体 。 图7(a)及(b)说明可安装于TO罐封装内之一雷射零组 件及接线柱间之滤波器。 图7(c)及(d)说明可至少局部安装在一印刷电路板上 之滤波器。 图8系一定位在子支架上之边缘发射雷射之透视图 ,该子支架可安装在一TO罐封装内、诸如一种TO-56 封装,该TO罐封装可按照本发明之各种概念作更改 。 图9(a)显示一具有边缘发射装置及光电探测器之部 份TO罐封装具体实施例之透视图。 图9(b)显示图9(a)之一垂直子支架之二维视图。 图9(c)显示图9(a)之一水平子支架之二维视图。 图10显示一具有边缘发射装置之部份TO罐封装另一 具体实施例之二维视图。 图11系由10个别元件所组成之TO-46之块状元件模型 。 图12系一TO-46罐及其频率反应之概要图。其频宽大 约系3千兆赫。 图13系当由一接合线连接二相邻接线柱时,及当他 们系藉着50欧姆传输线所连接时,一TO-46封装之模 拟反应。在此于任一案例中无外在接线柱电感。 图14系当由50欧姆传输线连接二相邻接线柱时,一TO -46封装之模拟反应。于一案例中,该TO罐系接触该 印刷电路板;于另一案例中其系偏置2.5亳米。 图15(a)说明一镜片子支架。 图15(b)显示一在镜片子支架上具有边缘发射雷射 之TO-46罐之剖面图。 图15(c)显示具有该镜片子支架之TO-46罐之一透视图 ,但没有该盖子。
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