一种载板及光模块制造技术

本申请公开了一种一种载板及光模块，该载板包括PCB板和设于所述PCB板内的封装基板，所述封装基板设有导电线路，所述导电线路与所述PCB板相电性连接；所述封装基板至少部分裸露于所述PCB板外作为封装区域，所述封装区域用于安装裸芯片；所述封装基板的热膨胀系数小于所述PCB板的热膨胀系数。本申请结合了封装基板和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，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】
一种载板及光模块
本申请涉及光通信
，尤其涉及一种载板及光模块。
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，将再其作为整体，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，线路层的铜层做得很薄，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载板及光模块，采用光电共封装(co-package)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，本申请提供了一种载板，包括PCB板和设于所述PCB板内的封装基板，所述封装基板设有导电线路，所述导电线路与所述PCB板相电性连接；所述封装基板的表面至少部分裸露于所述PCB板外作为封装区域，所述封装区域用于安装安装裸芯片；所述封装基板的热膨胀系数小于所述PCB板的热膨胀系数。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，所述封装基板为导电硅基板、导电陶瓷基板、导电玻璃基板或导电BT板。作为实施方式的进一步改进，所述PCB板的表面线路层的剥离强度满足表面贴装的剥离强度要求。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区域和电接口；所述表面贴装区域用于安装表面贴装元件。作为实施方式的进一步改进，所述PCB板内设有一容置空间，所述封装基板设于所述容置空间内；所述容置空间包括至少一个开口，所述开口贯穿所述PCB板的一个表面，使所述封装基板的表面至少部分裸露于所述PCB板外。作为实施方式的进一步改进，所述容置空间为一开口槽，所述开口槽包括槽底和侧壁，所述槽底设有导电孔，所述导电孔用于电性连接所述封装基板的导电线路和所述PCB板。作为实施方式的进一步改进，所述容置空间的开口处设有连接部，所述连接部压合于所述封装基板的部分表面上；所述连接部设有导电孔，所述导电孔用于电性连接所述封装基板的导电线路和所述PCB板。作为实施方式的进一步改进，所述容置空间包括分别贯穿所述PCB板的上表面和下表面的上开口和下开口，所述上开口和/或下开口设有连接部，所述连接部压合于所述封装基板的部分表面上；所述连接部设有导电孔，所述导电孔用于电性连接所述封装基板的导电线路和所述PCB板。作为实施方式的进一步改进，所述封装基板的侧壁设有侧边导电层；所述封装基板的导电线路与所述侧边导电层相电性连接，所述侧边导电层与所述PCB板的导电层相电性连接。作为实施方式的进一步改进，所述封装基板的表面为一平面；或者所述封装基板的表面具有台阶面。作为实施方式的进一步改进，所述封装基板的表面具有至少第一台阶面和第二台阶面；所述第一台阶面裸露于所述PCB板外作为所述封装区域；所述连接部压合于所述第二台阶面上。本申请的有益效果：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为本申请光模块的载板和芯片组装示意图；；图3为本申请光模块另一实施例的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。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。另外，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。本申请提出一种新的光电共封装的光模块，如图1和2所示，包括壳体、设于壳体一端的光接口200、设于壳体内的裸芯片30、表面贴装元件40和载板100。其中，壳体包括上壳体202和下壳体201，载板100包括PCB板，该PCB板上设有封装区域11、表面贴装区域27和电接口26。裸芯片30倒装(flipchip)于封装区域11上，表面贴装元件40(简称SMT元件)贴装于表面贴装(SMT，SurfaceMountedTechnology)区域27上，此处的表面贴装元件40一般采用封装的电子芯片或电阻电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种载板，其特征在于：包括PCB板和设于所述PCB板内的封装基板，所述封装基板设有导电线路，所述导电线路与所述PCB板相电性连接；所述封装基板的表面至少部分裸露于所述PCB板外作为封装区域，所述封装区域用于安装安装裸芯片；所述封装基板的热膨胀系数小于所述PCB板的热膨胀系数。/n

【技术特征摘要】
1.一种载板，其特征在于：包括PCB板和设于所述PCB板内的封装基板，所述封装基板设有导电线路，所述导电线路与所述PCB板相电性连接；所述封装基板的表面至少部分裸露于所述PCB板外作为封装区域，所述封装区域用于安装安装裸芯片；所述封装基板的热膨胀系数小于所述PCB板的热膨胀系数。


2.根据权利要求1所述的载板，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所述的载板，其特征在于：所述封装基板水平方向的热膨胀系数小于或等于10ppm/℃。


5.根据权利要求4所述的载板，其特征在于：所述封装基板为导电硅基板、导电陶瓷基板、导电玻璃基板或导电BT板。


6.根据权利要求1所述的载板，其特征在于：所述PCB板的表面线路层的剥离强度满足表面贴装的剥离强度要求。


7.根据权利要求6所述的载板，其特征在于：所述PCB板的表面设有表面贴装区域和电接口；所述表面贴装区域用于安装表面贴装元件。


8.根据权利要求1-7任一项所述的载板，其特征在于：所述PCB板内设有一容置空间，所述封装基板设于所述容置空间内；所述容置空间包括至少一个开口，所述开口贯穿所述PCB板的一个表面，使所述封装基板的表面至少部分裸露于所述PCB板外。


9.根据权利要求8所述的载板，其特征在于：所述容置空间为一开口槽，所述开口槽包括槽底和侧壁，所述槽底设有导电孔，所述导电孔用于电性连接所述封装基板的...

【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