一种混合载板及其制作方法、组件和光模块技术

本申请公开了一种混合载板及其制作方法、组件和光模块，该混合载板包括PCB板和与所述PCB板结合在一起的封装基板，所述封装基板与所述PCB板相电性连接；所述封装基板的表面部分裸露于所述PCB板外形成封装区域，所述封装区域适于安装裸芯片。本申请结合了封装基板和PCB板的制作工艺，将封装基板和PCB板压合在一起，局部具有高精细线路，可满足光电芯片封装的需求，其余部分具有高剥离强度和高插拔可靠性；同时具有最简短的高速链路，有效提高了高频带宽，而且成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种混合载板及其制作方法、组件和光模块
本申请涉及光通信
，尤其涉及一种混合载板及其制作方法、组件和光模块。
技术介绍
随着5G时代对高带宽的计算、传输、存储的要求，以及硅光技术的成熟，板上和板间也进入了光互连时代，光模块的通道数大幅增加，并由专用集成电路(ASIC)控制光收发模块的工作。为了减小体积，光模块在封装上要将光芯片或光模块与ASIC控制芯片封装在一起，以提高互连密度，从而提出了光电共封装的概念。光电共封装较传统的板边以及板中光模块在带宽、尺寸、重量和功耗有重要的优势。目前，光电共封装主要有2种形式，一种是将各种光电芯片和/或信号处理芯片集成在一块封装基板上面，再将其作为整体，以BGA(BallGridArray，球栅阵列)的形式或者打线的形式贴装到模块的PCB(印刷电路板)上。另一种是用芯片工艺、陶瓷载板或者封装基板工艺来制作模块级别的封装基板，以满足芯片倒装所需要的高精度线路需求，将光电芯片和控制芯片等全部倒装或贴装在封装基板上。前者虽然相比传统的板边结构的高速链路缩短了一些，射频带宽也有所提高，但是从芯片到封装基板再到PCB的链路，依然有待改善，高频还有提高的空间。后者虽然具有简短的高速链路，但是在工艺上受很大限制：1、封装基板做成模块尺寸，成本很高；2、为了满足光电芯片倒装对线路的精细度要求，封装基板的铜箔做得很薄，剥离强度小，贴装电子芯片和金手指插拔的可靠性不好；3、作为模块级别的封装基板，随着层数的增加，封装基板的厚度增厚，精细线路的良率也较低。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种混合载板及其制作方法、组件和光模块，采用光电共封装结构，其具有更短的高速链路，高频性能良好，而且可靠性高、成本低。为了实现上述目的之一，本申请提供了一种混合载板，包括PCB板和与所述PCB板结合在一起的封装基板，所述封装基板与所述PCB板相电性连接；所述封装基板的表面部分裸露于所述PCB板外形成封装区域，所述封装区域适于安装裸芯片。作为实施方式的进一步改进，所述封装区域设有焊盘，所述焊盘的间距与所要安装的裸芯片的焊盘间距相匹配。作为实施方式的进一步改进，所述封装区域上的焊盘的盘心到盘心间距小于或等于150μm。作为实施方式的进一步改进，所述封装基板包括绝缘介质层和导电层，所述绝缘介质层的热膨胀系数小于或等于PCB板的绝缘层的热膨胀系数。作为实施方式的进一步改进，所述绝缘介质层水平方向的热膨胀系数小于或等于10ppm/℃。作为实施方式的进一步改进，所述绝缘介质层的材料为陶瓷、玻璃、或硅；或者，所述绝缘介质层和所述PCB板的绝缘层的材料均采用BT树脂或类BT树脂。作为实施方式的进一步改进，所述PCB板的表面设有电接口。作为实施方式的进一步改进，所述PCB板的表面设有表面贴装焊盘，所述表面贴装焊盘适于安装表面贴装元件。作为实施方式的进一步改进，所述封装基板与所述PCB板通过压合的方式结合在一起。作为实施方式的进一步改进，所述PCB板包括第一子叠构和第二子叠构，所述第一子叠构和第二子叠构分别设于所述封装基板的上表面和下表面。作为实施方式的进一步改进，所述第一子叠构和/或所述第二子叠构设有开窗，以露出部分所述封装基板的上表面和/或下表面作为所述封装区域。作为实施方式的进一步改进，所述第一子叠构和第二子叠构内设有导电孔，所述导电孔用于电性连接所述PCB板和封装基板。本申请还提供了一种混合载板的制作方法，包括如下步骤：制作一封装基板，所述封装基板包括绝缘介质层和导电层；在所述封装基板的表面上形成封装区域，所述封装区域具有适于安装裸芯片的焊盘；提供PCB板子叠构；将所述封装基板和所述PCB板子叠构压合在一起，并露出所述封装区域；在所述PCB板子叠构与所述封装基板之间制作导电孔，所述导电孔用于电性连接所述PCB板子叠构和所述封装基板。作为实施方式的进一步改进，将所述封装基板和所述PCB板子叠构压合在一起并露出所述封装区域的方法包括：提供一半固化片，在所述半固化片上制作第一开窗，所述第一开窗位置和大小与所述封装区域相对应；将所述半固化片叠置到所述封装基板与所述PCB板子叠构相对的表面上，在所述第一开窗处填充离型膜；在所述半固化片上压合所述PCB板子叠构；在所述PCB板子叠构上制作第二开窗，所述第二开窗位置和大小与所述第一开窗一致；取出所述离型膜，露出所述封装区域。作为实施方式的进一步改进，所述制作第二开窗的方法包括控深铣。作为实施方式的进一步改进，将所述封装基板和所述PCB板子叠构压合在一起并露出所述封装区域的方法包括：提供一半固化片，在所述半固化片上制作第一开窗，所述第一开窗位置和大小与所述封装区域相对应；将所述半固化片叠置到所述封装基板与所述PCB板子叠构相对的表面上，在所述第一开窗处填充离型膜；在所述PCB板子叠构上制作第二开窗，所述第二开窗位置和大小与所述第一开窗一致；在所述半固化片上压合所述PCB板子叠构；取出所述离型膜，露出所述封装区域。作为实施方式的进一步改进，所述半固化片的材质为低流胶。本申请还提供了一种光模块，包括裸芯片，所述裸芯片包括光子集成芯片；还包括上述任一实施方式所述的混合载板；所述裸芯片安装于所述混合载板的封装区域上。作为实施方式的进一步改进，所述裸芯片通过倒装和/或打线接合的方式安装于所述混合载板的封装区域上。本申请还提供了一种组件，包括裸芯片，还包括上述任一实施方式所述的混合载板，所述裸芯片安装于所述混合载板的封装区域上。作为实施方式的进一步改进，上述组件还包括电子元件和/或半导体封装芯片，所述电子元件和/或半导体封装芯片安装于所述混合载板的PCB板上。本申请的有益效果：将裸芯片和电子元件都安装在一载板上，而且各电子芯片或光电芯片都可采用裸芯片直接安装，可有效减小载板的面积，大大提高了光模块的集成度；结合了封装基板和PCB板的制作工艺，将封装基板压合到PCB板内，局部具有高精细线路，及与裸芯片匹配的热膨胀系数，可满足光电裸芯片封装的需求，其余部分具有高剥离强度和高插拔可靠性；同时具有最简短的高速链路，有效提高了高频带宽，降低了组件的整体高度，而且成本较低。附图说明图1为本申请光模块结构示意图；图2为本申请光模块内的组件(载板和芯片)组装示意图；；图3为本申请另一实施例中光模块内的组件(载板和芯片)组装示意图；图4为本申请采用板载光学结构的光模块中的载板示意图；图5为本申请用于光电共封装的混合载板实施例1结构示意图；图6-9为本申请用于光电共封装的混合载板的制作方法示意图；图10为本申请用于光电共封装的载板实施例2结构示意图；图11为本申请实施例2的载板结构的另一种变形示意图；图12为本申请实施例2的载板结构的又一种变形示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合载板，其特征在于：包括PCB板和与所述PCB板结合在一起的封装基板，所述封装基板与所述PCB板相电性连接；/n所述封装基板的表面部分裸露于所述PCB板外形成封装区域，所述封装区域适于安装裸芯片。/n

【技术特征摘要】
20190711 CN 20191062292861.一种混合载板，其特征在于：包括PCB板和与所述PCB板结合在一起的封装基板，所述封装基板与所述PCB板相电性连接；
所述封装基板的表面部分裸露于所述PCB板外形成封装区域，所述封装区域适于安装裸芯片。


2.根据权利要求1所述的混合载板，其特征在于：所述封装区域设有焊盘，所述焊盘的间距与所要安装的裸芯片的焊盘间距相匹配。


3.根据权利要求2所述的混合载板，其特征在于：所述封装区域上的焊盘的盘心到盘心间距小于或等于150μm。


4.根据权利要求1所述的混合载板，其特征在于：所述封装基板包括绝缘介质层和导电层，所述绝缘介质层的热膨胀系数小于或等于PCB板的绝缘层的热膨胀系数。


5.根据权利要求4所述的混合载板，其特征在于：所述绝缘介质层水平方向的热膨胀系数小于或等于10ppm/℃。


6.根据权利要求5所述的混合载板，其特征在于：所述绝缘介质层的材料为陶瓷、玻璃、或硅；或者，所述绝缘介质层和所述PCB板的绝缘层的材料均采用BT树脂或类BT树脂。


7.根据权利要求1所述的混合载板，其特征在于：所述PCB板的表面设有电接口。


8.根据权利要求1所述的混合载板，其特征在于：所述PCB板的表面设有表面贴装焊盘，所述表面贴装焊盘适于安装表面贴装元件。


9.根据权利要求1所述的混合载板，其特征在于：所述封装基板与所述PCB板通过压合的方式结合在一起。


10.根据权利要求9所述的混合载板，其特征在于：所述PCB板包括第一子叠构和第二子叠构，所述第一子叠构和第二子叠构分别设于所述封装基板的上表面和下表面。


11.根据权利要求10所述的混合载板，其特征在于：所述第一子叠构和/或所述第二子叠构设有开窗，以露出部分所述封装基板的上表面和/或下表面作为所述封装区域。


12.根据权利要求10所述的混合载板，其特征在于：所述第一子叠构和第二子叠构内设有导电孔，所述导电孔用于电性连接所述PCB板和封装基板。


13.一种混合载板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
制作一封装基板，所述封装基板包括绝缘介质层和导电层；
在所述封装基板的表面上形成封装区域，所述封装区域具有适...

【专利技术属性】
技术研发人员：方习贵，孙雨舟，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