封装结构及光模块制造技术

本申请揭示了一种封装结构及光模块，该封装结构包括：印刷电路板，其具有彼此相对的第一表面和第二表面；贯通印刷电路板的第一表面和第二表面的散热孔；固定于散热孔内的散热块；设置于印刷电路板的第一表面的功率器件，功率器件与散热块导热连接。本申请的技术方案中，由于散热块是用固定的方式设置于散热孔内，故可以根据散热孔的形状预先制备该散热块，散热块的制备过程中无需添加粘合剂等导热系数低的介质；同时，由于不需要考虑铜浆与散热孔的固定问题，故可以将散热孔开设的更大，保证了封装结构更佳的热量耗散能力，保证了器件的稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本申请揭示了一种封装结构及光模块，该封装结构包括：印刷电路板，其具有彼此相对的第一表面和第二表面；贯通印刷电路板的第一表面和第二表面的散热孔；固定于散热孔内的散热块；设置于印刷电路板的第一表面的功率器件，功率器件与散热块导热连接。本申请的技术方案中，由于散热块是用固定的方式设置于散热孔内，故可以根据散热孔的形状预先制备该散热块，散热块的制备过程中无需添加粘合剂等导热系数低的介质；同时，由于不需要考虑铜浆与散热孔的固定问题，故可以将散热孔开设的更大，保证了封装结构更佳的热量耗散能力，保证了器件的稳定运行。【专利说明】封装结构及光模块
本专利技术属于光通信元件制造
，具体涉及一种封装结构以及应用该封装结构的光模块。
技术介绍
随着4G通信的飞速发展和云计算需求的日益旺盛，市场对高速光模块的需求与日俱增。以100G光模块为例，其相对于40G光模块的功耗有大幅度的上升，但若需要采用与40G光模块相同的封装尺寸，则单位面积内产生的热量也相应剧增。在这样的情况下，如果不能保证良好的散热效果，则光模块中对于温度敏感的电光/光电转换电路的性能会降低，甚至失效。 传统的40G光模块的封装方式中，通常使用COB (chip on board)的贴片打线工艺以减少封装成本。由于裸芯片上表面用于打金线，不能用于散热，故只能通过PCB的下表面进行散热。而为了保证高速信号质量，通常裸芯片周围设计为打线焊盘，使得散热面面积受限。并且，在由于需要采用密集填铜过孔导热方式，将PCB板上功率器件产生的热量传导至PCB板的背面，并粘接散热金属块进行热量耗散。由此进一步带来的缺陷是:1)目前工艺的公差能力要求过孔设计需要保证钻孔单边至少3-4mil以上的焊环，最小钻孔0.15mm，即有效的散热截面积与占用PCB面积之比不到1/4 ;2)填铜采用铜浆，而铜浆中含有一定比例的粘合剂，其导热系数小于纯铜，故而会影响散热效果。基于上述原因，在高速光模块的封装中，需要采用更为高效的散热结构，以保证器件的稳定运行。
技术实现思路
本申请一实施例提供一具有高效散热能力的封装结构，该封装结构包括:印刷电路板，其具有彼此相对的第一表面和第二表面；贯通所述印刷电路板的第一表面和第二表面的散热孔；固定于所述散热孔内且与所述散热孔适配的散热块； 设置于所述印刷电路板的第一表面的功率器件，所述功率器件与所述散热块导热连接。 一实施例中，所述散热孔在所述第一表面的开孔面积小于在所述第二表面的开孔面积，所述散热块与所述散热孔适配。 一实施例中，所述散热块包括彼此相接的第一散热块和第二散热块，所述第一散热块的截面积小于所述第二散热块的截面积，所述功率器件设置于所述第一散热块上。 一实施例中，所述印刷电路板的第一表面镀设有与所述散热块连接的第一散热层，所述功率器件通过所述第一散热层与所述散热块导热连接。 一实施例中，所述印刷电路板的第二表面镀设有与所述散热块连接的第二散热层O 一实施例中，所述散热块与所述散热孔的内壁之间通过填胶固定。 一实施例中，所述散热孔在所述第一表面的开孔面积取得极小值。 本申请一实施例还提供一种封装结构，所述封装结构包括:印刷电路板，所述印刷电路板包括彼此压合的散热层和介质层；贯通所述介质层的散热孔；固定于所述散热孔内且与所述散热孔适配的散热块；设置在所述散热层上的功率器件。 一实施例中，所述散热孔靠近所述散热层侧的开孔面积小于另一相对侧的开孔面积，所述散热块与所述散热孔适配。 本申请一实施例还提供一种应用上述封装结构的光模块。 与现有技术相比，本申请的技术方案中，由于散热块是用固定的方式设置于散热孔内，故可以根据散热孔的形状预先制备该散热块，散热块的制备过程中无需添加粘合剂等导热系数低的介质；同时，由于不需要考虑铜浆与散热孔的固定问题，故可以将散热孔开设的更大，散热块为较大的一个整体，具有较大的散热面积，保证了封装结构更佳的热量耗散能力，保证了器件的稳定运行。 【专利附图】【附图说明】 图1是本申请第一实施方式中封装结构与光模块中印刷电路板连接的结构示意图；图2是本申请第一实施方式中封装结构的剖视图；图3是本申请第一实施方式中封装结构的散热孔中未设置散热块时的剖视图；图4是本申请第一实施方式中封装结构的散热块的剖视图；图5是本申请一实施例中封装结构的剖视图；图6是本申请一实施例中封装结构的散热孔中未设置散热块时的剖视图；图7是本申请一实施例中封装结构的散热块的剖视图；图8是应用本申请第一实施方式封装结构的光模块的爆炸示意图；图9是本申请第二实施方式中封装结构的剖视图；图10是本申请第二实施方式中封装结构的散热孔中未设置散热块时的剖视图；图11是应用本申请第二实施方式封装结构的光模块的爆炸示意图；图12是本申请第三实施方式中封装结构的剖视图；图13是本申请第三实施方式中封装结构的散热孔中未设置散热块时的剖视图；图14是本申请第三实施方式中封装结构的散热块的剖视图。 【具体实施方式】 以下将结合附图所示的【具体实施方式】对本申请进行详细描述。但这些实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。 在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。 本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。 当元件或层被称为在另一部件或层“上”、与另一部件或层“连接”时，其可以直接在该另一部件或层上、连接到该另一部件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当部件被称为“直接在另一部件或层上”、“直接连接在另一部件或层上”时，不能存在中间部件或层O 并且，应当理解的是尽管术语第一、第二等在本文中可以被用于描述各种元件或结构，但是这些被描述对象不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将这些描述对象彼此区分开。例如，第一表面可以被称为第二表面，并且类似地第二表面也可以被称为第一表面，这并不背离本申请的保护范围。 参图1，介绍本申请封装结构10的第一【具体实施方式】。在本实施方式中，该封装结构10包括印刷电路板11、散热孔12、散热块13、以及功率器件15。需要说明的是，本申请各实施方式中所提到的散热块13是体积远大于镀铜时孔内铜的体积的块状体，且散热块13为导热效率较好的热导体。也就是说，散热块13与现有技术中常用的孔内镀铜是不同的，散热块13的体积要远大于即使相同大小的一个孔内所镀铜的体积，这是由目前的镀铜工艺所决定的。另外，电路板单位面积内设置一个散热块所具有的有效散热面积远大于单位面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装结构、其特征在于，所述封装结构包括：印刷电路板，其具有彼此相对的第一表面和第二表面；贯通所述印刷电路板的第一表面和第二表面的散热孔；固定于所述散热孔内的散热块；设置于所述印刷电路板的第一表面的功率器件，所述功率器件与所述散热块导热连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方习贵，王克武，郭金明，周新军，王祥忠，
申请(专利权)人：苏州旭创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32