DE19718949A1 - Elektrooptisches Modul - Google Patents
Elektrooptisches ModulInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Modul nach der Gattung des
Hauptanspruchs.
Optoelektronische Module werden in der optischen Nachrichtentechnik
zur Wandlung elektrischer in optische Signale bzw. optischer in
elektrische Signale benötigt. Gebräuchlich sind Sende- bzw.
Empfangsmodule, bei denen der optoelektronische Wandler, üblicherweise
eine Halbleiterlaserdiode bzw. eine Photodiode, in einem koaxial
aufgebauten und hermetisch dicht verschlossenen Gehäuse, einem
sogenannten TO-Gehäuse, montiert ist. An dieses TO-Gehäuse wird dann
über eine Abbildungsoptik eine Faser angekoppelt, wobei die ganze
Anordnung in einem Modulgehäuse zusammengefaßt ist. Die elektrischen
Anschlüsse des elektrooptischen Wandlers werden aus dem Sockel des
TO-Gehäuses über Durchführungsdrähte berausgeführt. Dadurch wird die
Frequenzbandbreite auf <1 Gbit/s beschränkt. Für höhere Bitraten ist
es erforderlich, Gehäuse mit Hochfrequenz-Durchführungen,
beispielsweise Butterfly-Gehäuse, zu verwenden, die aber wesentlich
teurer sind.
Um eine kostengünstige Montage auf Leiterplatten zu erreichen, werden
elektrische Bauteile in SMD-Technik (Surface Mounted Device) montiert.
Herkömmliche optoelektronische Module in TO- oder Butterfly-Technik
sind für die SMD-Montage nicht geeignet und müssen daher separat von
den elektrischen Bauteilen montiert werden, was mit erheblichen
Mehrkosten verbunden ist.
Das erfindungsgemäße Modul mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat
demgegenüber folgenden Vorteil.
Die Erfindung und ihre Ausführungsbeispiele ermöglichen eine
kostengünstige und automatisierbare Herstellung von optoelektronischen
Sende- und Empfangsmodulen in SMD-Bauweise, die zusammen mit
elektronischen Bauelementen auf einer Leiterplatte im selben
Arbeitsgang montiert werden können. Wenn die erfindungsgemäßen Module
als Receptacles hergestellt werden, stört bei der Montage auf der
Leiterplatte kein Faserende. Die Befestigung der Module auf der
Leiterplatte ist durch die erfindungsgemäßen Merkmale so stabil, daß
alle gebräuchlichen Steckersysteme verwendet werden können.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Moduls möglich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 den Querschnitt durch ein fertig auf eine Leiterplatte montiertes
Sendemudul,
Fig. 2 ein sogenanntes Leadframe für die Montage eines Sendemoduls
nach Fig. 1,
Fig. 3 dasselbe Leadframe in einem späteren Bearbeitungszustand,
Fig. 4 das Modul von außen (Ansicht von links nach Fig. 1),
Fig. 5 eine Variante zu Fig. 1.
Zunächst wird ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel in Form eines
Sendemoduls beschrieben. Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch ein fertig
auf eine Leiterplatte montiertes Sendemudul. Als Wandler 1 ist eine
Laserdiode 1 in einer Vertiefung 2 einer Breitseite ("Vorderseite")
eines tafelförmigen Silizium-Substrats 3 montiert. Die Vertiefung 2
wurde durch anisotrcpes Ätzen in dem kristallographisch (100) - orien
tierten Silizium-Substrat 3 erzeugt. Neben der Vertiefung 2 wurde
eine weitere Vertiefung 4 in das Silizium-Substrat 3 geätzt. Das aus
der Stirnseite der Leserdiode austretende Lichtbündel 5 trifft auf die
Stirnfläche 6 der Vertiefung 2, die mit einer Antireflexionsschicht
belegt ist, so daß das Lichtbündel unter geringen Reflexionsverlusten
in das Siliziun eintreten kann. Aus kristallographischen Gründen haben
die Stirnflächen und Seitenflächen der anisotrop geätzten Vertiefungen
einen Böschungswinkel von
α = arctan (√2) = 54,7°.
Im Inneren des Siliziums trifft das Lichtbündel auf die Stirnfläche
der zweiten Vertiefung 4, die den gleichen Böschungswinkel in
entgegengesetzter Richtung aufweist. Dort ist der Auftreffwinkel so
groß, daß das Lichtbündel totalreflektiert wird. Nach der Reflexion
durchläuft das Lichtbündel das Silizium-Substrat nahezu senkrecht zur
Breitseite des Substrats. Die Strahlrichtung des Mittenstrahls des
totalreflektierten Bündels hängt vom Medium zwischen der
Laserstirnfläche und der Stirnfläche 6 der Vertiefung 2 ab. Füllt man
diese Vertiefung mit einem transpaenten Medium mit dem Brechungsindex
von n0=1,5, so verläuft der Mittenstrahl des an der Stirnfläche 7
reflektierten Lichtbündels unter einem Winkel von 1,4° gegenüber der
Normalen zur Breitseite des Silizium-Substrates 3.
Auf der den Vertiefungen gegenüberliegenden Breitseite ("Rückseite")
des Silizium-Substrates trifft das Lichtbündel auf eine Sammellinse 8,
die vorzugsweise durch reaktives Ionenstrahlätzen (RIE) direkt auf der
Rückseite des Silizium-Substrates erzeugt ist. Dadurch erhält man eine
hochgenaue Ausrichtung der Sammellinse 8 zu den beiden
strahlumlenkenden Stirnflächen 6 und 7 auf der Vorderseite, die durch
die Vorder-Rückseiten-Ausrichtung der Lithographie-Prozesse im
Vielfachnutzen bei der Strukturierung des Siliziumwafers erreicht
wird. Die Position der Laserdiode 1 wird durch die als Anschläge
dienenden Seitenwände der Vertiefung 2 definiert. Dadurch wird die
gegenseitige Position der Laserdiode 1 zur Sammellinse 8 durch
lithographische Prozesse mit hoher Genauigkeit vorbestimmt. Die
Sammellinse 8 fokussiert das Lichtbündel in einem Bildpunkt 9. An dem
Ort des Bildpunktes 9 wird die Stirnfläche einer Faser 11
positioniert. Die Brennweite der Sammllinse 8 wird so gewählt, daß
sich ein Vergrößerungsverbältnis für eine optimale
Strahltransformation des Laserstrahls in einen von der verwendeten
Faser 11 akzeptierten Strahl ergibt, um einen optimalen
Koppelwirkungsgrad zu erreichen. Wird als Faser eine Mehrmodenfaser
mit einem Kerndurchmesser von circa 45 µm verwendet, so kann auf eine
aktive Justage verzichtet werden. Bei einer Einmodenfaser mit einem
Kerndurchmesser von circa 10 µm ist eine aktive Justage erforderlich.
Bevorzugt wird das Sendemodul als sogenanntes Receptacle hergestellt,
bei dem die Faser 11 nicht fest mit dem Modul verbunden ist, sondern
Teil eines Steckers 15 ist, der lösbar und verdrehsicher in einer
Aufnahme (insbesondere Buchse) 12 geführt ist. Die Aufnahme weist
einen Flansch 14 auf, dessen Stirnfläche senkrecht zur Faser- und
Steckerachse und parallel zu den Breitseiten des Silizium-Substrats 3
verläuft. Die axiale Position des Steckers 15 wird durch einen
Anschlag 10 an der Stirnseite der Aufnahme 12 festgelegt. Zur
Vermeidung von Rückreflexionen von der Faserstirnseite auf die
Laserdiode 1 ist die Normale auf der Faserstirnseite gegenüber der
Faserachse, wie nach dem Stand der Technik üblich, um einen Winkel δ
geneigt. Üblicherweise wird für δ ein Winkel von 8° gewählt. Aufgrund
des Brechungsgesetzes muß dann zwischen dem einfallenden Strahl und
der Faserachse bei einem Brechungsindex des Faserkerns von nK=1,46
ein Winkel von
ε = arcsin(nK.sin δ) - δ = 3,7° (1)
eingestellt werden. Dieser Winkel läßt sich bevorzugt durch eine
definierte Verschiebung der Sammellinsenmitte zur Strahlmitte
(Mittenstrahl) einstellen, so daß die Aufnahme (Buchse) 12 für die
Faser 11 beziehungsweise für den Stecker 15 in der Richtung der
Substratnormalen verlaufen kann, was die Herstellung und Montage des
Flansches 14 erleichtert. Die Strahlführung wurde beispielhaft für ein
Silizium-Substrat 3 mit der Standarddicke von 525 µm und einer auf der
Substratrückseite geätzten Silizium-Sammellinse 8 berechnet. Im
folgenden sind die Ausgangsgrößen und Ergebniswerte aufgeführt.
Berechnungsbeispiel für ein Sendemodul:
| Wellenlänge in Luft: | λ = 1,55 µm |
| Medium zwischen Laserdiode und Si-Substrat: | n0 = 1,5 |
| Taillenradius des Laserstrahls: | w0L = 2,0 µm |
| Taillenradius für die Einmodenfaser: | w0F = 5,8 µm |
| erforderliche Vergrößerung für Transformation: | M = 2,9 |
| Sammellinsenradius: | RL = 120 µm |
| Krümmungsradius der Sammellinse: | RK = 350 µm |
| Brennweite der Sammellinse: | f = 141 µm |
| Stegbreite zwischen den Vertiefungen 2 und 4: | a = 10 µm |
| Tiefe der Laserdiode unter der Si-Oberfläche: | t = 62,5 µm |
| optische Weglänge Laserdiode - Sammellinse, bezogen auf Luft: | g = 189 µm |
| optische Weglänge Sammellinse - Faser: | b = 550 µm |
| erreichte Vergrößerung: | b/g = 2,91 |
| Richtungswinkel des Mittenstrahls vor der Sammellinse: | γi = 1,37° |
| Versatz Sammellinsenmitte - Strahlmitte: | v = 2,7µm |
| Richtungswinkel des Mittenstrahls nach der Sammellinse: | γn = 3,69° |
| Schnittwinkel der Faserstirnfläche: | δ = 8,0° |
| Richtungswinkel nach Brechung an Faserstirnfläche: | γf = 0° |
In diesem berechneten Beispiel wird der Mittenstrahl des
transformierten Laserstrahlbündels durch einen definierten Versatz der
geätzten Silizium-Sammellinse von 2,7 µm gegenüber der Strahlmitte
gerade in den erforderlichen Richtungswinkel von 3,69° umgelenkt, der
für eine Faser mit einem Schnittwinkel von 8° erforderlich ist. Die
Faserstirnfläche muß dabei 550 µm von der Sammellinse entfernt sein.
Das Vergrößerungsverhältnis wird dann M=2,9 und ist für die
Transformation eines Laserstrabls mit einem Taillenradius von 2,0 µm
in einen an die Faser angepaßten Strahl mit einem Taillenradius von
5,8 µm geeignet.
Zur Aufnahme des Silizium-Substrates 3 und zur Herstellung der
elektrischen Verbindungen wird ein sogenannter Leadframe verwendet.
Solche Leadframes sind gebräuchlich, um elekronische Halbleiterchips
zu kontaktieren und anschließend mit einer Vergüsse zu umhüllen.
Leadframes haben eine zentrale Montagefläche für den Chip und in der
Peripherie dazu spinnenartig geätzte Anschlußfinger, die von einem
äußeren Rahmen bis nahe an die zentrale Montagefläche heranreichen,
sowie Stege, welche die zentrale Montagefläche mit dem äußeren Rahmen
verbinden. Die Kontaktflächen des Chips werden durch Bondverbindungen
mit den Anschlußfingern des Leadframes verbunden. Zur serienmäßigen
Fertigung von Modulen werden die Leadframes in Form von Bändern
eingesetzt, die automatisch den Stationen zur Chip-Bestückung und
Bondung zugeführt werden. Nach der Montage und dem Vergießen der
Module werden die äußeren Rahmen abgetrennt, um die Kurzschlüsse
zwischen den einzelnen Leitungen zu entfernen, und die Anschlußfinger
nach Bedarf gebogen. Bisher war die Montage optoelektronischer Module
mit Leadframes nicht möglich, da die Lichtleitfaser bei der
SMD-Montage hinderlich ist.
Das Receptacle nach der Erfindung ist daher so gestaltet, daß die
Faser 11 erst nach der SMD-Montage eingesteckt zu werden braucht.
Ein weiteres Problem bei der Leadframe-Montage, insbesondere bei
Sendemodulen, ist die Lichtkopplung. Dieses Problem wird durch die in
den Ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die Erfindung läßt sich das bekannte rationelle Montageverfahren
mit Leadframes auch für optoelektronische Module verwenden. Fig. 2
zeigt als erstes Beispiel ein Leadframe für die Montage eines
Sendemoduls nach Fig. 1. Innerhalb eines Rahmens 20 (Leadframe)
befindet sich - über Stege 21 verbunden - eine Montagefläche 22. Auf
einem mittleren, abgesenkten Teil 23 dieser Montagefläche ist das
Silizium-Substrat 3 mit den beiden Vertiefungen 2 und 4 montiert. Von
der Grundfläche der Vertiefung 2 ist eine Leiterbahn 24 herausgeführt,
die in einem Bondfleck 25 auf der Oberfläche des Silizium-Substrates 3
endet. Diese Bondfläche 25, die mit der Unterseite der Laserdiode (des
Laserchips) 1 leitend verbunden ist, ist über einen Bonddraht mit
einem Anschlußfinger 26 des Leadframes 20 verbunden. Ebenso werden die
für die Kontaktierung der Laserdiode 1 und einer eventuell vorhandenen
Monitordiode 30 erforderlichen Kontaktflächen 31 und 32 mit
Anschlußfingern 27, 28 und 29 über Bonddrähte verbunden. Der Raum in
der Vertiefung 2 zwischen den Stirnflächen des Laserchips 1 und den
Stirnflächen der Vertiefung 2 ist mit einem für Laserlicht
transparentem Medium ausgefüllt. Um eine möglichst rationelle Bondung
in einer Ebene zu erreichen, ist das Silizium-Substrat 3 im
abgesenkten Teil 23 der Montagefläche montiert. Die Absenkung 23 ist
dabei etwa gerade so tief, wie das Silizium-Substrat dick ist.
Für die Ankopplung von Einmodenfasern, die eine sehr enge laterale
Koppeltoleranz <3 µm erfordern, ist eine Justage- und
Fixierungsmöglichkeit vorgesehen, die an die Leadframe-Montage
angepaßt ist. Der abgesenkte Teil 23 der Montagefläche 22 hat an der
der Sammellinse 8 gegenüberliegenden Stelle eine Öffnung 40 (Fig. 1),
die mindestens die Größe der Sammellinse 8 aufweist. Die Montagefläche
des Leadframes besteht mindestens auf der ebenen Rückseite 41 (Fig.
1) des abgesenkten Teils 23 aus einem laserschweißbaren Material wie
zum Beispiel Kovar oder Edelstahl, das dort nicht wie die
Anschußfinger 26-29 mit Gold beschichtet ist. Diese Rückseite 41
dient als Auflagefläche für die Flänschfläche an der Stirn des
Flansches 14. Die Aufnahme 12 hat an ihrem vorderen Ende den Flansch
14, dessen Stirnfläche, die als zweite Flanschfläche dient,
geringfügig kleiner ist, als die als erste Flanschfläche dienende
Rückseite 41. Der Flansch 14 besteht ebenfalls aus einem
laserschweißbaren Material. Bei der aktiven Justage wird die
Laserdiode 1 in Betrieb genommen und der Stecker 15 in die Aufnahme 12
gesteckt. Der Flansch 14 wird mit seiner Flanschfläche parallel zur
ersten Flanschfläche 41 entweder gleitend oder in sehr engem Abstand
bewegt und dabei die in die Faser gekoppelte Lichtleistung gemessen.
Zweckmäßigerweise wird die Bewegung des Flansches 14 durch einen
automatisierten Suchalgorithmus gesteuert zur schnellen Auffindung der
optimalen lateralen Koppelposition. Die axiale Koppelposition ist
wesentlich unkritischer als die laterale und kann wegen der exakten
Vorpositionierung der geätzten Sammellinse zur Laserdiode 1
voreingestellt werden. Die axiale Koppelposition wird durch die Lage
des Anschlages 10 (für den Stecker 15) in der Aufnahme 12 bestimmt.
Nach Erreichen der optimalen Koppelposition wird der Flansch 14 durch
Laserschweißpunkte 43 mit der Rückseite 41 verschweißt. Danach kann
der Stecker 15 aus der Aufnahme 12 entnommen werden und die Aufnahme
12 zum Schutz beim nachfolgenden Umhüllungsprozeß mit einer
Schutzkappe versehen werden.
Zur aktiven Justage des Flansches 14 muß die Laserdiode 1 elektrisch
kontaktiert werden. Dabei tritt folgendes Problem auf: Werden die
Anschlußflecken der Leserdiode mit den Anschlußfingern 26 und 27 über
Bonddrähte verbunden, so sind sie bis zum Abtrennen des Rahmens 20
kurzgeschlossen. Der Rahmen 20 kann nur abgetrennt werden, wenn das
Modul umhüllt ist, da sonst die Anschlußfinger abfallen. Nach der
Umhüllung ist aber die Rückseite 41 nicht mehr frei oder diese Fläche
müßte zunächst freigehalten und nach der Flanschfixierung umhüllt
werden, was mit erheblichem Mehraufwand verbunden wäre.
Daher wird folgender Verfahrensablauf vorgeschlagen: Die Justierung
und Fixierung des Flansches 14 erfolgt vor dem Bondvorgang für die
Leseranschlüsse. Die Apparatur zur automatischen Flanschjustage
und -fixierung (Justage- und Fixierstation) enthält eine
Aufnahmevorrichtung, in die das Leadframe mit montiertem Sili
zium-Substrat 3 und Laserchip 1 so eingelegt werden kann, daß die Seite mit
dem Laserchip nach unten gerichtet ist und die andere Seite nach oben.
Die Aufnahmevorrichtung weist den Kontaktflächen der Leserdiode
gegenüberliegende Kontaktstifte auf, über die während der Justage der
Laserbetriebsstrom geführt wird. Da bei Serienproduktion viele
Leadframes nebeneinander als Band angeordnet sind, können sie leicht
automatisch in die Justage- und Fixierstation geführt und dort über
die Kontaktstifte kontaktiert werden. In der Justage- und
Fixierstation muß dann nur noch zu jedem Modul der Flansch 14
zugeführt werden, zweckmäßigerweise aus einem Magazin. Die für die
Laserlichtdetektion erforderliche Faser 11 mit Stecker 15 kann für
alle zu justierenden Module die gleiche sein und fest mit einem
Lichtdedektor der Justage- und Fixierstation verbunden sein, wobei der
Stecker automatisch in die jeweilige Aufnahme 12 eingeführt wird. Auf
diese Weise ist nicht nur der Justage- und Fixierungsvorgang
automatisierbar, sondern auch die Zuführung der Bauteile.
Nach Durchlaufen der Justage- und Fixierstation werden die
Bondverbindungen hergestellt und anschließend das umhüllende Material
(Umhüllung) 50 angebracht. Zweckmäßigerweise kann diese Umhüllung wie
üblich aus einer inneren Umhüllung 70 und einer äußeren Umhüllung 50
bestehen (Fig. 1). Die innere Umhüllung 70, die den Bereich der
Bondrähte abdeckt, besteht zum Schutz der Bonddrähte aus einem
weicheren Material. Die äußere Umhüllung 50, die später den
mechanischen Schutz bewirken soll, besteht aus einem festeren
Material. Danach wird der Rahmen 20 entfernt, indem die Stege 21 an
Markierungen 21a und die Anschlußfinger 26 bis 29 an Markierungen 26a
bis 29a durchgetrennt werden. Die Anschlußfinger 26 bis 29 werden an
der Unterseite der Umhüllung 50 rechtwinklig abgebogen, so daß sie in
Aussparungen 51 (Fig. 1 und 4) zu liegen kommen. Diese Aussparungen
51 sind entsprechend der Dicke der Anschlußfinger gerade so tief, daß
diese nicht über die Kontur der Umhüllung 50 hinausragen. An der Kante
zur seitlichen Fläche 52 werden die Anschlußfinger rechtwinklig nach
oben gebogen, so daß sie an der Fläche 52 anliegen und noch einige
Millimeter nach oben ragen. Man erhält auf diese Weise einen
quaderförmigen Klotz, der etwa in der Mitte senkrecht nach unten
ragende Stifte aufweist, gebildet durch die Stege 21. Diese Stifte 21
werden in Bohrungen 61 einer Leiterplatte 60 hineingesteckt und auf
der Unterseite der Leiterplatte mit Hilfe von Lot 62 mit einer
Masseleiterbahn 64 verlötet. Die Auflagefläche 53 der Umhüllung 50 ist
abgesehen von den Ausnebmungen 51, in denen die Anschlußfinger 26-29
verlaufen, eben, so daß das gezeigte Modul fast ganzflächig auf der
Oberseite 63 der Leiterplatte 60 aufliegen kann.
Durch das ganzflächlge Aufliegen des Moduls und die
Durchstedkhalterung in der Mitte der Unterseite wird eine hohe
mechanische Stabilität der Befestigung erreicht, die für die
Steckvorgänge in der Aufnahme 12 erforderlich ist. Die elektrische
Kontaktierung der Anschlußfinger 26-29 mit Leiterbahnen 76 bis 79
auf der Oberseite 63 der Leiterplatte 60 geschieht wie beim
SMD-Verfahren gebräuchlich über Lötstellen 72. Die elektrischen
Verbindungen der Anschlußfinger 26-29 sind auch bei starker
mechanischer Belastung des Moduls bei Steckvorgängen von mechanischen
Beanspruchungen weitgehend entkoppelt, da eine eventuelle Kippung des
Moduls durch die Federwirkung der langen Anschlußfinger aufgefangen
wird.
Die Fig. 3 zeigt das Modul von der Stirnseite nach dem Umhüllen und
nach dem Bearbeiten der Anschlußfinger und Stege in einem Querschnitt
in der Ebene des Leadframes. Fig. 4 zeigt das Modul von außen mit der
im Querschnitt dargestellten Leiterplatte 60.
In einer zweiten Version werden für die Montage zwei Leadframes
verwendet, die sandwichförmig angeordnet sind. Ein Ausführungsbeispiel
hierzu ist in Fig. 5 dargestellt. Ein erster Leadframe 100 enthält
dabei die Montagefläche 122 zur Aufnahme des Silizium-Substrates 3 mit
den Vertiefungen 2 und 4, des Laserchips 1 (vergleiche Fig. 1) und
eventuell der Monitordiode 30 (vergleiche Fig. 2). Die Montagefläche
122 ist über Stege 121 mit einen Rahmen 120 verbunden. Hier kann auf
eine Absenkung des inneren Bereiches der Montagefläche wie im ersten
Ausführungsbeispiel verzichtet werden. Ein zweiter Leadframe 200
enthält nur die Anschlußfinger 26 bis 29. Der Rahmen 220 des zweiten
Leadframes 200 wird dabei zu dem Rahmen 120 des ersten Leadframes 100
über Raststrukturen 201 und 101 ausgerichtet. Beide Leadframes haben
im mittleren Bereich einen Abstand voneinander, der der Dicke des
Silizium-Substrates entspncht. Die Stege 121 sind entprechend diesem
Abstand gekröpft. Die Verwendung zweier Leadframes 100 und 200 hat
gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel den Vorteil, daß für die
beiden Leadframes entsprechend ihren unterschiedlichen Aufgaben
verschiedene Materialien und Materialstärken verwendet werden können.
Das Leadframe 100, das die Montagefläche und die Stege 121 trägt,
sollte aus Stabilitätsgründen eine größere Materialstärke haben.
Außerdem muß es aus einem laserschweißbaren Material wie Kovar oder
Edelstahl bestehen. Das Leadframe 200, das die Anschlußfinger trägt,
sollte dünner sein, da diese später umgebogen werden müssen. Außerdem
muß seine Oberfläche vergoldet sein, da darauf gebondet und gelötet
werden muß.
Zunächst wird der erste Leadframe 100 bestückt urid wie für die erste
Version beschrieben über Kontaktstifte in der Justagevorrichtung
kontaktiert und automatisch aktiv justiert. Danach wird das Band mit
den zweiten Leadframes 200 hinzugefügt und mit den Raststrukturen 201
auf dessen Rahmen 220 in den Raststrukturen 101 auf dem Rahmen 120 des
ersten Leadframbandes eingerastet, so daß beide zueinander
ausgerichtet sind für die anschließende Herstellung der
Bondverbindungen der Anschußflecken auf dem Silizium-Substrat mit den
Anschlußfingern. Die weitere Bearbeitung, Bonden, Vergießen, Stutzen
und Umbiegen der Anschlußfinger erfolgt wie für die erste Version
beschrieben.
Claims (5)
1. Elektrooptisches Modul mit
- - einer elektrischen Schnittstelle in Gestalt elektrischer Anschlüsse (25);
- - einer optischen Schnittstelle, geeignet für eine optische Faser (11);
- - einem tafelförmigen Substrat (3, 303, 403) aus Silizium, das auf einer seiner beiden Breitseiten zwei anisotrop geätzte Vertiefungen (2, 4) in einer kristallograqphischen (100)-Ebene aufweist;
- - mit einem Wandler (1, 301, 401) in der ersten Vertiefung (2), der
elektrisch kontaktiert ist,
wobei die zweite Vertiefung (4) eine totalreflektierenden Stirnfläche (7) aufweist und ein optischer Strahlverlauf vorgesehen ist, bei welchem die optischen Strahlen im Betrieb die Oberfläche derjenigen Breitseite des Substrates (3, 303) kreuzen, die der optischen Schnittstelle zugewandt ist, und im Betrieb der Mittenstrahl an einer Stirnfläche (6) der erstgenannten Vertiefung (2) gebrochen und an der totalreflektierenden Stirnfläche (7) reflektiert wird urid die Oberfläche der zweiten Breitseite durchdringt,
dadurch gekennzeichnet, daß sich dort auf der zweiten Breitseite eine Sammellinse (8) befindet.
2. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammellinse (8)
direkt auf der zweiten Breitseite erzeugt ist.
3. Modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optische
Achse der Sammellinse (8) quer zum Mittenstrahl so verschoben ist, daß
die Richtung des Mittenstrahls innerhalb der Sammellinse stärker von
der Richtung der Normalen auf der zweiten Breitseite abweicht als
jenseits der konvexen Begrenzungsfläche, welche die Sanmellinse (8)
auf der Seite begrenzt, die der zweiten Breitseite abgewandt ist.
4. Modul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wandler (1) eine kantenemittierende Laserdiode (1) ist.
5. Modul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wandler (401) in der Vertiefung (2) mit einer transparenten
Abdeckung versehen ist.
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19718949A DE19718949A1 (de) | 1997-05-05 | 1997-05-05 | Elektrooptisches Modul |
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Family Applications (1)
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1998
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| DE102008062307B4 (de) * | 2008-10-20 | 2013-03-28 | Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Optoelektronische Komponente basierend auf Premold-Technologie |
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