基于柔性电路板的高速光器件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于柔性电路板的高速光器件，包括光器件以及对其进行封装的底壳和面壳，所述光器件包括光电芯片，所述底壳在与光电芯片相配合的安装位上设置有下沉的固定槽；柔性电路板FPC，其上设置有与固定槽空间位置相配合的矩形缺口；其中，所述光电芯片以及与其相配合的芯片焊盘设置在固定槽底部；所述光电芯片、芯片焊盘，FPC的上表面在空间上处于同一高度，并通过相配合的焊接组实现连接。本实用新型专利技术提供一种基于柔性电路板的高速光器件，充分利用了常规COB封装、COC封装两种封装方案的优势，从设计上规避两种方案的固有的缺点，降低工艺难度，实现高性能低成本的光电集成封装。

【技术实现步骤摘要】
基于柔性电路板的高速光器件
本技术涉及一种光器件封装设计。更具体地说，本技术涉及一种用在高速光器件封装情况下的基于柔性电路板的高速光器件。
技术介绍
在高速光器件封装的方案中，通常有COB封装(板上芯片封装ChipsonBoard)、COC封装(瓷质基板上芯片贴装ChipOnCarrier)等方案。COB的封装方案是直接将光芯片、驱动芯片等集成封装到PCB板上，芯片通过焊接金线与PCB上的焊盘进行连接，具有芯片打线距离短、光电一体集成封装、成本低等优势，其缺点在于：1、芯片贴在PCB板上，PCB板的材质受限，其导热率低，散热效果差；2、由于电路板上的元器件形状不规则、难以实现严密的气密封装，未气密封装充氮的光芯片暴露在高温且有氧环境下易氧化老化，影响光器件的可靠性及寿命，故一般运用于短距离传输的应用中；COC的封装方案是将光芯片封装到陶瓷热基板上，陶瓷基板贴在导热率很好的金属壳体上，通过封装壳体的内部电极与芯片之间通过金线打线连接，具有封装结构稳定、通过陶瓷热沉导热性能好、气密性好等优点，其缺点在于：贴片位置和打线位置受限于陶瓷热沉和芯片贴装的位置，通常打线距离较长，存在多级阶梯打线的情况，由于多次打线会产生很多金线的连接节点，高频信号传输时产生的信号反射增强，易造成器件的S参数劣化，器件性能不佳，为了补偿这部分损耗，通常需要对封装壳体进行专门的电路设计与仿真，设计复杂、工艺难度大，制造成本高，而该部分是COC方案不可避免的损耗，通常只能通过对封装壳体进行专门的设计以及外部匹配电路的仿真优化来降低这部分损耗带来的影响，但是无法消除和避免，甚至只能通过降低指标来降级使用，这是COC方案的固有缺陷。而目前的光器件封装，均无法集成两种方案的共同优势。
技术实现思路
本技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，提供了一种基于柔性电路板的高速光器件，包括光器件以及对其进行封装的底壳和面壳，所述光器件包括光电芯片，所述底壳在与光电芯片相配合的安装位上设置有下沉的固定槽；柔性电路板FPC，其上设置有与固定槽空间位置相配合的矩形缺口；其中，所述光电芯片以及与其相配合的芯片焊盘设置在固定槽底部；所述光电芯片、芯片焊盘，FPC的上表面在空间上处于同一高度，并通过相配合的焊接组实现连接。优选的是，所述光电芯片、芯片焊盘通过相配合的氮化铝垫片设置在安装槽底部，进而与底壳实现连接。优选的是，所述FPC焊盘上还集成设置有贴片电容、磁珠、热敏电阻。优选的是，所述FPC的伸出端与外部的PCB印刷电路板连接。优选的是，所述面壳在FPC伸出端设置有相配合的限定槽。优选的是，所述焊接组被配置为包括：设置在芯片焊盘上，以实现光电芯片与芯片焊盘连接的多个第一焊接点；设置在芯片焊盘上，以实现芯片焊盘与FPC上各第二焊接点连接的第三焊接点；所述FPC通过其上与各第二焊接点相配合的多个金线与外部设备连接。本技术至少包括以下有益效果：其一，本技术在光器件中引入了柔性电路板FPC，借助其自身优势，使光器件中的光电芯片引脚布局可以实现平面化，克服多层打线、打线距离长带来的缺陷，且由于打线均打在FPC的焊盘上，金属壳体内外不再需要制作壳体外部引脚以及壳体内部电极，降低了金属外壳的制造难度和制造成本，对壳体的结构改进较小，易于实现，提高了器件的气密性、可靠性及寿命。其二，本技术通过对底壳的结构上的下层式设计，使得光电芯片、芯片焊盘、FPC在空间上处于同一平面，使其直线距离短，避免了多层或多级打线，同FPC上矩形缺口的设计保证了RF焊盘与FPC焊盘间的距离最小，缩短打线线长，减少了多线长过长带来的线损影响，同时避开氮化铝垫片，使垫片可以与外壳接触实现直接传导芯片热量至封装金属外壳，芯片散热性能与COC工艺相当，优化了器件的S参数。本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本技术的一个实施例中基于柔性电路板的高速光器件的结构示意图；图2为本技术的另一个实施例中面壳的结构示意图；图3为本技术的另一个实施例中底壳的结构示意图；图4为本技术的另一个实施例中FPC板的结构示意图；图5为本技术的另一个实施例中底壳与光器件组装后的结构示意图；图6为本技术的另一个实施例中光电芯片与FPC配合的局部放大结构示意图；图7为本技术的另一个实施例中光电芯片与底壳配合的局部放大结构示意图；图8为本技术的另一个实施例中光电芯片、芯片焊盘、氮化铝垫片配合的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。需要说明的是，在本技术的描述中，术语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技术和简化描述，并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技术的限制。此外，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。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。图1-8示出了根据本技术的一种基于柔性电路板的高速光器件的实现形式，其中包括光器件以及对其进行封装的底壳1和面壳2，所述光器件包括光电芯片3，所述底壳在与光电芯片相配合的安装位上设置有下沉的固定槽4，在这种结构中，通过将现有的技术中的底壳进行结构的改进，使得其相对于现有的技术而言，通过其上专门设置用于安装光电芯片的安装槽，可在底壳上形成台阶状的结构，使得设备的安装空间具有高度差，利于在实际操作中，对部件结构空间层次上的对应进行适应性限定；柔性电路板FPC5，其上设置有与固定槽空间位置相配合的矩形缺口6，在这种结构中，首先利用FPC厚度薄、易于加工且表面平整，在设计气密封装时非常容易实现，器件整体气密性良好、可直接与PCB电路板连接，有良好的可靠性及较长的使用寿命的优势，对光器件对外引入的方式进行限定，使其做为桥梁的作用实现PCB电路板与光电芯片的连接，保证光器件内部结构的小体积，且装配方式简单易行，同时通过在在FPC上设置矩形缺口，将光电芯片与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于柔性电路板的高速光器件，包括光器件以及对其进行封装的底壳和面壳，所述光器件包括光电芯片，其特征在于，所述底壳在与光电芯片相配合的安装位上设置有下沉的固定槽；/n柔性电路板FPC，其上设置有与固定槽空间位置相配合的矩形缺口；/n其中，所述光电芯片以及与其相配合的芯片焊盘设置在固定槽底部；/n所述光电芯片、芯片焊盘、FPC的上表面在空间上处于同一高度，并通过相配合的焊接组实现连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于柔性电路板的高速光器件，包括光器件以及对其进行封装的底壳和面壳，所述光器件包括光电芯片，其特征在于，所述底壳在与光电芯片相配合的安装位上设置有下沉的固定槽；
柔性电路板FPC，其上设置有与固定槽空间位置相配合的矩形缺口；
其中，所述光电芯片以及与其相配合的芯片焊盘设置在固定槽底部；
所述光电芯片、芯片焊盘、FPC的上表面在空间上处于同一高度，并通过相配合的焊接组实现连接。


2.如权利要求1所述的基于柔性电路板的高速光器件，其特征在于，所述光电芯片、芯片焊盘通过相配合的氮化铝垫片设置在安装槽底部，进而与底壳实现连接。


3.如权利要求1所述的基于柔性电路板的高速光器件，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：范巍，付贇，代海龙，
申请(专利权)人：四川华拓光通信股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51