一种差分MZM芯片的倒装焊封装结构制造技术

本发明专利技术提供一种差分MZM芯片的倒装焊封装结构，包括：差分MZM芯片和基板；差分MZM芯片的电极侧朝下，正对基板；基板的上表面铺设有金属，金属的面积超出预设值；基板的上表面通过倒装焊的焊点与差分MZM芯片电极侧的地电极互连，基板上表面金属形成有效的交流信号地结构，使得差分MZM芯片电极与上表面金属之间形成等效的微带线结构；当差分MZM芯片工作时，差分MZM芯片电极侧的正电极产生微带线效应，使得差分MZM芯片的性能得到优化。本发明专利技术的基板铺地倒装焊方案综合考虑了倒装焊工艺与芯片之间的寄生，并利用这种寄生，使MZM的电极形成微带线效应，从而达到降低微波损耗、提高阻抗匹配和速度匹配的效果。匹配和速度匹配的效果。匹配和速度匹配的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种差分MZM芯片的倒装焊封装结构


[0001]本专利技术属于光通信
，更具体地，涉及一种差分马赫曾德调制器(Mach
‑
Zehnder Modulator，MZM)芯片的倒装焊封装结构。

技术介绍

[0002]信息技术的快速发展导致对网络容量的需求越来越大，作为下一代互连技术，光互连比电互连具有更大的带宽和更强的抗干扰性。出于带宽、尺寸、功耗的考量，需要将电芯片、光芯片以及控制芯片封装到一起，组成光模块。这就意味着，封装对光模块的性能具有重要的影响。
[0003]传统封装采用金丝打线的方式实现芯片之间的互连，这种互连成本低，且比较稳定，但是寄生效应较大，互连密度低，带宽被限制。为了改善带宽，倒装焊的封装方式被采用，它具有高带宽、高互联密度、低损耗的特点。相比单端链路，差分链路具有高共模抑制的优点，因此广泛被光模块采用。但是对于光模块中的差分MZM芯片，中间电极缺少地平面，其等效为双线传输线，具有辐射损耗大、带宽低的缺点。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种差分马赫曾德调制器芯片倒装焊封装结构，旨在解决现有差分MZM芯片辐射损耗大且带宽低的问题。
[0005]为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种差分MZM芯片倒装焊封装结构，包括：差分MZM芯片和基板；
[0006]所述差分MZM芯片的电极侧朝下，正对基板；
[0007]所述基板的上表面铺设有金属，所述金属的面积超出预设值；所述基板的上表面通过倒装焊的焊点与差分MZM芯片电极侧的地电极互连，基板上表面金属形成有效的交流信号地结构，使得差分MZM芯片电极与上表面金属之间形成等效的微带线结构；当所述差分MZM芯片工作时，差分MZM芯片电极侧的正电极产生微带线效应，使得差分MZM芯片的性能得到优化。
[0008]在一个可选的示例中，所述基板的上表面金属的面积可超出或偏离MZM芯片电极的投影范围，以能够使所述正电极产生微带线效应为准。
[0009]在一个可选的示例中，所述基板的上表面金属的图案为整片金属、网格、密集互连的格栅、偏离MZM电极投影范围的金属条或其他能够让正电极产生微带线效应所需的等效交流信号地结构的图案。
[0010]在一个可选的示例中，所述基板为高频且低损耗的基板。
[0011]在一个可选的示例中，所述基板为微波PCB板、陶瓷基板或者硅基板。
[0012]在一个可选的示例中，当所述差分MZM芯片工作时，所述正电极的微带线效应使微波折射率下降，随之微波折射率与光折射率保持一致，使得微波速度与光波速度匹配；此外，所述正电极的微带线效应使微波损耗降低，在高频下差分MZM芯片正电极和负电极的特
征阻抗与预设目标阻抗均依然保持接近，高频阻抗匹配度提升，相应的高频带宽提高。
[0013]在一个可选的示例中，所述差分MZM芯片倒装焊封装结构适用于100GHz及以上带宽的高速光通信封装链路。
[0014]第二方面，本专利技术提供了一种差分MZM芯片的倒装焊封装方法，包括如下步骤：
[0015]在基板上铺设一层金属，所述金属的面积超出预设值；
[0016]将差分MZM芯片倒装焊到基板的上表面；其中，所述基板的上表面通过倒装焊的焊点与差分MZM芯片电极侧的地电极互连，基板上表面金属形成有效的交流信号地结构，使得差分MZM芯片电极与上表面金属之间形成等效的微带线结构；当所述差分MZM芯片工作时，差分MZM芯片电极侧的正电极产生微带线效应，使得差分MZM芯片的性能得到优化。
[0017]在一个可选的示例中，所述基板为高频且低损耗的基板。
[0018]在一个可选的示例中，所述基板为微波PCB板、陶瓷基板或者硅基板。
[0019]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0020]本专利技术提供一种差分MZM芯片的倒装焊封装结构，相较于传统的差分MZM方案，本专利技术的基板铺地倒装焊方案综合考虑了倒装焊工艺与芯片之间的寄生，并利用这种寄生，使MZM的电极形成微带线效应，从而达到降低微波损耗、提高高频阻抗匹配和速度匹配的效果，进一步当高频阻抗匹配提升后，高频传输的损耗降低，高频的带宽得到了提高，因此本专利技术中电极的微带线效应在高频段依然适用，可用于未来100GHz及以上带宽的高速光通信封装链路。这种基于基板铺地的差分MZM倒装焊封装方案对基板加工和倒装焊工艺精度无额外要求，具有高实用性和稳定性。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例提供的基于基板铺地的差分MZM倒装焊封装结构示意图；
[0022]图2是本专利技术实施例提供的基板表面金属的典型等效地平面图案；
[0023]图3是本专利技术实施例提供的本专利技术与其他方案的插入损耗对比图；
[0024]图4是本专利技术实施例提供的本专利技术与其他方案的回波损耗图；
[0025]图5是本专利技术实施例提供的本专利技术与其他方案的电极特征阻抗对比图；
[0026]图6是本专利技术实施例提供的本专利技术与传统方案的微波折射率对比图。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0029]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任项具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0030]在本专利技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，在未作相反说明的情本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种差分MZM芯片的倒装焊封装结构，其特征在于，包括：差分马赫曾德调制器MZM芯片和基板；所述差分MZM芯片的电极侧朝下，正对基板；所述基板的上表面铺设有金属，所述金属的面积超出预设值；所述基板的上表面通过倒装焊的焊点与差分MZM芯片电极侧的地电极互连，基板上表面金属形成有效的交流信号地结构，使得差分MZM芯片电极与上表面金属之间形成等效的微带线结构；当所述差分MZM芯片工作时，差分MZM芯片电极侧的正电极产生微带线效应，使得差分MZM芯片的性能得到优化。2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述基板的上表面金属的面积可超出或偏离MZM芯片电极的投影范围，以能够使所述正电极产生微带线效应为准。3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述基板的上表面金属的图案为整片金属、网格、密集互连的格栅、偏离MZM电极投影范围的金属条或其他能够让正电极产生微带线效应所需的等效交流信号地结构的图案。4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述基板为高频且低损耗的基板。5.根据权利要求1或4所述的结构，其特征在于，所述基板为微波PCB板、陶瓷基板或者硅基板。6.根据权利要求1至4任一项所述的结构，其特征在于，当所述差分...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕晓君，马强，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：