一种硅光芯片与有源芯片的耦合结构制造技术

本申请公开一种硅光芯片与有源芯片的耦合结构。该耦合结构包括：硅光芯片、陶瓷基板、陶瓷插芯、毛细管、有源芯片组件、金属管脚及单模光纤，硅光芯片配置于陶瓷基板的一侧上，陶瓷插芯，其与硅光芯片与相对且同侧的配置于陶瓷基板的一侧，其内设有基台，该有源芯片组件配置于陶瓷插芯的基台上，单模光纤分别连接有有源芯片组件与硅光芯片，以传输光；毛细管，其用以气密封装有源芯片组件；金属管脚，其电性连接该有源芯片组件内的有源芯片，以提供驱动能量。该耦合结构可减少耦合封装的尺寸、封装成本，同时该耦合结构解决有源芯片气密封装的可靠性问题。可靠性问题。可靠性问题。

【技术实现步骤摘要】
一种硅光芯片与有源芯片的耦合结构


[0001]本申请涉及芯片
，具体的涉及一种硅光芯片与有源芯片的耦合结构。

技术介绍

[0002]5G技术的快速发展与广泛应用对目前的通信网络高速要求的不断提高，硅材料凭借它易集成、可与CMOS工艺兼容、含量充分等优势受到了极大的关注，目前已经实现了硅光探测器、电光调制器的制备，同时对硅光芯片的应用也成为了重要的研究方向，其中硅光芯片与有源芯片的耦合封装是实现硅光芯片应用的重要一环。由于硅光芯片自身不能发光，所以现有的硅光产品都需要与有源芯片进行耦合封装。目前常见的两种方式有：1)有源芯片采用TO(TO晶体管外形封装,Transistor Out-line，例如TO-92，TO-92L，TO-220，TO-252等等都是插入式封装设计)或者金壳的方式独立封装，然后与硅光芯片进行耦合；2) 有源芯片与硅光芯片贴在电路板上，通过透镜或者直接耦合。(1)对于第一种方式，有源芯片采用TO和金壳方式，该类型的封装都需要自由空间透镜，这样增加了成本和尺寸同时不利于硅光芯片封装的低成本和小型化；(2)对于第二种方式，有源芯片裸露在外面，该结构下对于有源芯片自身的非气密有严格要求，技术难度较大，限制了有源芯片的来源，增加了供应链的成本，同时降低了组件的可靠性。
[0003]因此，需要一种新的硅光芯片与有源芯片的耦合结构。

技术实现思路

[0004]为克服上述的缺陷，本申请的目的之一在于：提出一种新的硅光芯片与有源芯片的耦合结构。该耦合结构下可减少耦合封装的尺寸和成本，同时解决有源芯片非气密封装的可靠性问题。
[0005]为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：
[0006]一种硅光芯片与有源芯片的耦合结构，其特征在于，具有：硅光芯片、陶瓷基板、陶瓷插芯、毛细管、有源芯片组件、金属管脚及单模光纤，
[0007]所述硅光芯片配置于陶瓷基板的一侧上；
[0008]所述陶瓷插芯，其与所述硅光芯片相对且同侧的配置于陶瓷基板的一侧，其内设有基台，所述有源芯片组件配置于所述基台上；
[0009]所述单模光纤分别连接所述有源芯片组件与所述硅光芯片，以传输光；
[0010]所述毛细管，其用以气密封装有源芯片组件；
[0011]所述金属管脚，其电性连接所述有源芯片组件内的有源芯片，以提供驱动能量。
[0012]在一实施方式中，该毛细管配置于陶瓷插芯的外侧，其用以气密封装所述有源芯片组件使得所述有源芯片组件与外界环境隔离。
[0013]在一实施方式中，该金属管脚的一侧配置至少2个通孔，其一个通孔穿过金线用以连接正极，一个通孔穿过金线用以连接负极。
[0014]在一实施方式中，该有源芯片组件利用银胶固定在所述基台上。
[0015]在一实施方式中，该有源芯片组件配置有模斑转换器。
[0016]在一实施方式中，该陶瓷插芯内配置有衬底，通过其使得有源芯片组件出光位置与所述单模光纤端面对齐。
[0017]在一实施方式中，该衬底上配置有至少两部分，其中一部分为有源芯片底部负极，一部分为有源芯片正极，所述底部负极及底部正极分别通过金线引出。
[0018]在一实施方式中，该硅光芯片11配置有进光口，其位于硅光芯片的上方侧且与光纤呈垂直。
[0019]在一实施方式中，该硅光芯片与有源芯片的耦合结构，包含具有45度斜口的光纤，其用以将光直接通过反射进入光栅光口，从而实现耦合。
[0020]有益效果
[0021]相对于现有技术中的方案，本申请的有益效果：
[0022]本申请提出的硅光芯片与有源芯片的耦合结构，去掉了现有的耦合结构中的透镜同时减少耦合封装的尺寸和成本及同时解决有源芯片非气密封装问题，提高了硅光芯片与有源芯片连接的可靠性。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
[0024]图1本申请实施例的硅光芯片与有源芯片的耦合结构示意图；
[0025]图2为图1的一视角的侧截面图；
[0026]图3为本申请另一实施例硅光芯片与有源芯片的耦合结构示意图；
[0027]图4为图3中硅光芯片与有源芯片的耦合结构示意图；
[0028]图5为图3的一视角的侧截面图。
具体实施方式
[0029]以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
[0030]为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。附图中包括示意图，会有各个部件的缩尺以及纵横的比率等与实际不同的情况
[0031]本申请提出一种硅光芯片与有源芯片的耦合结构，该结构利用陶瓷插针实现与硅光芯片的耦合。该耦合结构下去掉有源芯片和硅光芯片耦合中的透镜同时解决有源芯片非气密封装的可靠性问题。
[0032]接下来结合附图1-图5来详细的描述本申请提出的硅光芯片与有源芯片的耦合结构。附图中包括示意图，会有各个部件的缩尺以及纵横的比率等与实际不同的情况。
[0033]实施例1
[0034]下面结合图1及图2来描述一实施方式的硅光芯片与有源芯片的耦合结构，该硅光芯片与有源芯片的耦合结构100包括：
[0035]硅光芯片1、陶瓷基板2、陶瓷插芯3、毛细管4、有源芯片组件5、金属管脚6及单模光纤7，
[0036]硅光芯片1配置于陶瓷基板2的一侧上，有源芯片组件5与硅光芯片1相对且同侧的配置；
[0037]陶瓷插芯3，其与硅光芯片1与相对且同侧的配置于陶瓷基板2的一侧，其内设有基台301，该有源芯片组件5配置于陶瓷插芯的基台301上，陶瓷插芯3 用以作为固定单模光纤7以及有源芯片组件5的载体，
[0038]单模光纤7分别连接有有源芯片组件5与硅光芯片1，以传输光；
[0039]毛细管4，将陶瓷插芯3包裹在内，其用以气密封装有源芯片组件，这样毛细管4将固定好位置的有源芯片组件与外界环境隔离，起到了保护作用。
[0040]金属管脚6，其电性连接该有源芯片组件5内的有源芯片，以提供驱动能量。本实施方式中，陶瓷插芯3的一侧配置至少2个通孔，其一个连接正极一个连接负极，实现了有源芯片的外部供电。该陶瓷基板为整个耦合结构的基底其还兼具散热功能，这样硅光芯片、陶瓷插芯等组件用特定的胶水固定在基板上，可以根据不同的需求选择不同的散热材料，硅光芯片以及有源芯片运行时产生的热量通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅光芯片与有源芯片的耦合结构，其特征在于，具有：硅光芯片、陶瓷基板、陶瓷插芯、毛细管、有源芯片组件、金属管脚及单模光纤，所述硅光芯片配置于陶瓷基板的一侧上；所述陶瓷插芯，其与所述硅光芯片相对且同侧的配置于陶瓷基板的一侧，其内设有基台，所述有源芯片组件配置于所述基台上；所述单模光纤分别连接所述有源芯片组件与所述硅光芯片，以传输光；所述毛细管，其用以气密封装有源芯片组件；所述金属管脚，其电性连接所述有源芯片组件内的有源芯片，以提供驱动能量。2.如权利要求1所述的硅光芯片与有源芯片的耦合结构，其特征在于，所述毛细管配置于陶瓷插芯的外侧，其用以气密封装所述有源芯片组件使得所述有源芯片组件与外界环境隔离。3.如权利要求1所述的硅光芯片与有源芯片的耦合结构，其特征在于，所述金属管脚的一侧配置至少2个通孔，其一个通孔穿过金线用以连接正极，一个通孔穿过金线用以连接负极。4.如权利要求1所述的硅光芯片与有源芯片的耦合结构，其特征在于，所述有源芯片组件利用银胶固定在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智，向祥林，
申请(专利权)人：苏州芈图光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：