一种光通信装置及止动孔的形成方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光通信装置及止动孔的形成方法，所述光通信装置其包括，承载板、绝缘基板、热交换板以及光纤。承载板具有止动孔和通孔，所述止动孔包括第一止动孔和第二止动孔，所述第一止动孔下端设置有第二光电元件，所述第二止动孔下端设置有第一光电元件；绝缘基板设置于所述承载板的下方，与所述承载板电性连接；热交换板包括第一热交换板和第二热交换板，所述第一热交换板和第二热交换板之间通过间隔装置相连接；光纤穿过所述接入孔进入所述止动孔中。本发明专利技术能够使正常运转下的VCSEL阵列温度降低大致20℃并同时保持较小尺寸和较低制造成本且在直接耦合光纤和光电器件同时能够减少空间。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，所述光通信装置其包括，承载板、绝缘基板、热交换板以及光纤。承载板具有止动孔和通孔，所述止动孔包括第一止动孔和第二止动孔，所述第一止动孔下端设置有第二光电元件，所述第二止动孔下端设置有第一光电元件；绝缘基板设置于所述承载板的下方，与所述承载板电性连接；热交换板包括第一热交换板和第二热交换板，所述第一热交换板和第二热交换板之间通过间隔装置相连接；光纤穿过所述接入孔进入所述止动孔中。本专利技术能够使正常运转下的VCSEL阵列温度降低大致20℃并同时保持较小尺寸和较低制造成本且在直接耦合光纤和光电器件同时能够减少空间。【专利说明】
本专利技术涉及一种光通信装置（optical communication device)及其止动孔的形 成方法，属于光通信
。
技术介绍
诸如数据中心、超级计算机等当代高性能计算都利用光学通信与本地系统网络 相连移转数据。本地光学网络在物理层面建立于垂直腔面发射激光器（vertical cavity surface emitting laser, VCSEL)、激光驱动器、光检测器（PDs)以及光检测器放大器列阵 上。一个本地光学网络包含1〇5至1〇 6个光通道，与之相应的，2008年时包含一个本地光 学网络 105 至 106 个垂直腔面发射激光器（vertical cavity surface emitting lasers， VCSEL)，预计在2015年时这一数字将上升至106?107。因此，光学数据网络的稳定性对于 超级计算机系统整体的稳定性和可恢复能力的影响将变得至关重要。尽管每个电子元器件 和子系统都遵循大致参数和可计算的随机故障率，但光学网络物理层的大规模配置使其在 高性能计算中没有优势。由于随机的垂直腔面发射激光器（VCSEL)故障在海量光通信中爆 发，平均故障间隔时间（mean time between failure，MTBF)可能成为影响系统利用率的主 导性因素。 为了提高系统的恢复能力，可以引进工作围绕战略，加强区域可修复性，并引入 适量的冗余或备用通道。VCSEL通常是1X12的阵列，所以必须生成一个算法来决定最佳 冗余度及更换协议。首选的方法是通过控制其运营环境延长个别VCSEL的平均故障间隔 时间，最重要的是通过降低其营运结点温度。FIT是一种简便的测量电子元件故障率的 方法，一个FIT是指在10 9小时的设备运营时间内发生一个随机故障的情况。当一个发 生故障属于随机故障时，一个FIT对应的设备平均寿命超过十万年。以100个FIT为表 征，在此种测定数量下，统计得出1〇 6个垂直腔面发射激光器（vertical cavity surface emitting lasers, VCSEL)平中均每10个小时会发生一起随机故障。在Neinyi Li发表的 题为"Emcore's 1 Gb/s to 25 Gb/s VCSELs"（the proceedings of the SPIE Vol. 8276， page 827603，year 2012, Neinyi Li, et al.)的文章中估计了在两个模具温度下，10.5 Gb/s的VCSEL的拟合值。他估计，在85°C的条件下，90%的情况下FIT = 46,而在55°C的 条件下，90%的情况下FIT = 19。在早期公开发表的题为"Reliability of Oxide VCSELs at Emcore，'（the proceedings of the SPIE Volume5364, page 183, year 2004, Chris Helms，et al.)的报告中指出，在模具温度为55°C时，90%的10 Gb/s VCSEL会在5xl06 小时或200 FIT后出现故障。此项研究进一步估计：1 %的VCSEL在55°C时4·8χ105小时 内会出现故障，在7CTC时1·6χ105小时内会出现故障。Neinyi Li和Chris Helms研究 结果为VCSEL平均故障间隔时间和模具温度指明一个重要依据。这个依据正式形成于由 A.V.Krishnamoorthy 等发表的题为 "Scaling VCSEL reliability up to 250 Terabits/ s of system bandwidth，'（the proceedings of the 2005 Optical Society of America topical meeting on Information Photonics 0SA/IP 2005, paper IThA3)的文章中。文 章指出：在开式温标下，VCSEL的平均故障间隔时间与设备的呈指数关系。下面将给出结点 温度Τ」与平均故障间隔时间MTBF的关系：MTBF?AJ_N e (Ea/kBTj)。A代表比例系数，J代 表连接点上的电流密度（A/cm 2)，N代表电流加速系数，其基本等于2, Ea代表活化能（eV)， 其基本上等于0. 7eV，kB = 8. 6173324(78)Xl(T5eV Γ1是玻尔兹曼常数。很容易看出，如 果结点温度从80°C降低至20°C，那么平均故障间隔时间增加了约200倍。尽管前面所讲的 是一个简单的估计，但通过改变温度延长VCSEL使用寿命的这种方法的可靠性是有据可查 的。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施 例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部 分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。 鉴于上述和/或现有光通信装置中存在的问题，提出了本专利技术。 因此，本专利技术的一个目的是提供一种可以使正常运转下的VCSEL阵列温度降低并 同时保持较小尺寸和较低制造成本的光通信装置。 为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种光通信装置，包括，承载 板，所述承载板具有止动孔和通孔，所述止动孔包括第一止动孔和第二止动孔，所述第一止 动孔下端设置有第二光电元件，所述第二止动孔下端设置有第一光电元件；所述通孔内设 置有导电材料形成第一导电通路和第二导电通路，所述第二光电元件通过所述第一导电通 路与设置于所述承载板上表面的第一集成电路元件相连接，所述第一集成电路元件能够为 所述第二光电元件提供电信号，所述第一光电元件通过所述第二导电通路与第二集成电路 元件相连接，所述第二集成电路元件能够从所述第一光电元件接收电信号；绝缘基板，所述 绝缘基板设置于所述承载板的下方，与所述承载板电性连接，所述绝缘基板上设置有能够 容纳所述第二光电元件的第一腔体和能够容纳第一光电元件的第二腔体，所述第一腔体为 通腔，贯穿所述绝缘基板；热交换板，所述热交换板包括第一热交换板和第二热交换板，所 述第一热交换板通过第一高热导率组件与所述第一集成电路元件和所述第二集成电路元 件相连接，其上设置有接入孔和第一流体循环通道，所述接入孔包括第一接入孔、第二接入 孔，所述第一接入孔的主轴与所述第一止动孔的主轴相重合，所述第二接入孔的主轴与所 述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光通信装置，其特征在于：包括，承载板，所述承载板具有止动孔和通孔，所述止动孔包括第一止动孔和第二止动孔，所述第一止动孔下端设置有第二光电元件，所述第二止动孔下端设置有第一光电元件；所述通孔内设置有导电材料形成第一导电通路和第二导电通路，所述第二光电元件通过所述第一导电通路与设置于所述承载板上表面的第一集成电路元件相连接，所述第一集成电路元件能够为所述第二光电元件提供电信号，所述第一光电元件通过所述第二导电通路与第二集成电路元件相连接，所述第二集成电路元件能够从所述第一光电元件接收电信号；绝缘基板，所述绝缘基板设置于所述承载板的下方，与所述承载板电性连接，所述绝缘基板上设置有能够容纳所述第二光电元件的第一腔体和能够容纳第一光电元件的第二腔体，所述第一腔体为通腔，贯穿所述绝缘基板；热交换板，所述热交换板包括第一热交换板和第二热交换板，所述第一热交换板通过第一高热导率组件与所述第一集成电路元件和所述第二集成电路元件相连接，其上设置有接入孔和第一流体循环通道，所述接入孔包括第一接入孔、第二接入孔，所述第一接入孔的主轴与所述第一止动孔的主轴相重合，所述第二接入孔的主轴与所述第二止动孔的主轴相重合；所述第二热交换板通过第二高热导率组件与所述第二光电元件相连接，其上设置有第二流体循环通道；所述第一热交换板和第二热交换板之间通过间隔装置相连接；以及，光纤，所述光纤穿过所述接入孔进入所述止动孔中。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔吉多蒂，薛海韵，
申请(专利权)人：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32