光电组件封装结构制造技术

本申请公开了一种光电组件封装结构，包括金属基座、多根引脚、半导体致冷器、芯片基板、激光器芯片和转接结构，其中，激光器芯片包括激光发射区和电吸收调制区，设于芯片基板上；转接结构位于芯片基板和多根引脚中的两根差分信号引脚之间，转接结构的第一侧面贴于金属基座并通过金属基座接地、其第二侧面朝向两根差分信号引脚并分别与两路差分芯片引脚电连接，其第三侧面与芯片基板的上表面同向，并通过键合引线电连接芯片基板。本申请提供的光电组件封装结构采用转接结构进行接线，实现电吸收调制激光器芯片的差分信号连接，优化了芯片到引脚之间的引线连接，从而优化了高频链路的阻抗，降低了链路损耗，提高了信号的传输速率。提高了信号的传输速率。提高了信号的传输速率。

【技术实现步骤摘要】
光电组件封装结构


[0001]本申请的实施例涉及光通信
，特别涉及一种光电组件封装结构。

技术介绍

[0002]在光通信设备中，光模块用于将接收到的光信号转成电信号。随着光通信设备的发展，对于光模块的集成设计也提出了更大的要求，不仅需要更高的速率，同时还需要更小的体积以及更低的成本。由于受到封装尺寸标准的限制以及降成本的需求，通过增加通信通道的方式来提高传输速率，将大大增加模块的体积和成本，因此考虑提高单通道的速率来提升模块的传输速率成为小体积低成本光模块的首选。单通道的速率不仅受各芯片的性能影响，高频链路的设计也是影响信号速率/带宽的关键因素，如何在同样的空间内布置各元器件以及如何设计高频链路，使得单个光器件获得更高的传输速率是目前行业共同需要解决的问题。

技术实现思路

[0003]本申请的实施例提供一种光电组件封装结构，以满足低成本高速率光电组件的封装要求，有效提高链路的高频性能。
[0004]为了实现上述目的之一，本申请的实施例公开了如下技术方案：第一方面，本申请实施例提供了一种光电组件封装结构，包括：金属基座，所述金属基座具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面为承载面；多根引脚，所述多根引脚贯穿所述金属基座的第一表面和第二表面；所述多根引脚至少包括两根差分信号引脚、偏置信号引脚和芯片供电引脚；半导体致冷器，所述半导体致冷器设于所述第一表面上；芯片基板，设于所述半导体致冷器上，所述芯片基板的上表面设有芯片焊盘、两路差分信号迹线、两路接地迹线以及偏置信号迹线和芯片供电迹线；激光器芯片，设于所述芯片焊盘上；所述激光器芯片包括激光发射区和电吸收调制区，所述电吸收调制区电连接所述两路差分信号迹线、两路接地迹线以及偏置信号迹线，所述激光发射区电连接所述供电迹线；转接结构，所述转接结构位于所述芯片基板和所述两根差分信号引脚之间，所述转接结构具有贴于所述金属基座的第一侧面、朝向所述两根差分信号引脚的第二侧面以及与所述芯片基板的上表面同向的第三侧面；所述第一侧面设有第一导电面，所述转接结构经所述第一导电面与所述金属基座导电连接；所述转接结构还设有均跨所述第二侧面和第三侧面延伸的第一导电迹线、第二导电迹线、第三导电迹线和第四导电迹线；所述第三导电迹线和第四导电迹线均在所述第二侧面边缘与所述第一导电面相连接，所述第一导电迹线和第二导电迹线位于所述第三导电迹线和第四导电迹线之间，并在所述第二侧面分别与所述两根差分信号引脚电连接；所述第一导电迹线、第二导电迹线、第三导电迹线和第四导电
迹线均在所述第三侧面分别通过导电件与所述芯片基板上的所述两路差分信号迹线和两路接地迹线电连接。
[0005]结合第一方面，所述第一导电迹线具有位于所述第二侧面的第一连接位和位于所述第三侧面的第一接线位，所述第二导电迹线具有位于所述第二侧面的第二连接位和位于所述第三侧面的第二接线位，所述第一连接位和所述第二连接位并排设置并分别与所述两根差分信号引脚焊接，所述第一接线位和所述第二接线位并排设置并分别经键合引线电连接所述两路差分信号迹线；所述第三导电迹线和第四导电迹线均在所述第三侧面通过键合引线分别电连接所述芯片基板的两路接地迹线；且所述导电件包括所述键合引线；所述第一接线位和所述第二接线位之间的间距小于所述第一连接位和所述第二连接位之间的间距。
[0006]结合第一方面，所述第一导电迹线、所述第二导电迹线、所述第三导电迹线和所述第四导电迹线之间具有绝缘间隔，所述绝缘间隔由所述第二侧面临近所述第一侧面的边缘延伸至所述第三侧面相对远离所述第二侧面的边缘；所述第一导电迹线和所述第二导电迹线在所述第三侧面的一段的迹线宽度分别由临近所述第二侧面边缘向所述第一接线位和所述第二接线位逐渐变小；所述第三导电迹线与相邻的所述第一导电迹线之间的绝缘间隔以及所述第四导电迹线与相邻的所述第二导电迹线之间的绝缘间隔，均由所述第三侧面临近所述第二侧面的边缘向远离所述第二侧面的边缘逐渐变小；所述第一接线位和所述第二接线位均临近所述第三侧面相对远离所述第二侧面的边缘。
[0007]结合第一方面，所述第一导电迹线、所述第二导电迹线、所述第三导电迹线和所述第四导电迹线的迹线宽度及所述绝缘间隔的宽度在所述第二侧面延伸的一段保持宽度不变。
[0008]结合第一方面，所述激光器芯片及所述芯片基板的两路差分信号迹线均偏离所述金属基座中心，所述转接结构的所述第一接线位和所述第二接线位在二者并排的方向上相对所述第一连接位和所述第二连接位朝向临近所述芯片基板的两路差分信号迹线的方向偏移，所述第一导电迹线和所述第二导电迹线分别由所述第一连接位和所述第二连接位逐渐向所述第一接线位和所述第二接线位倾斜延伸。
[0009]结合第一方面，所述转接结构还包括连接所述第一侧面和第三侧面的第四侧面，所述第四侧面设有第二导电面，所述第二导电面在所述第一侧面和所述第四侧面的公共边处与所述第一导电面相连，在所述第三侧面与所述第四侧面的公共边处与所述第三导电迹线的端部和所述第四导电迹线的端部相连。
[0010]结合第一方面，所述芯片焊盘与所述两路接地迹线相电连接；所述芯片基板的下表面设有接地导电层，所述芯片基板还设有连通其上表面和下表面的导电孔或导电槽，所述下表面的接地导电层通过所述导电孔或导电槽与所述上表面的芯片焊盘和两路接地迹线相电连接；所述半导体致冷器上设有接地焊接位，所述芯片基板的所述接地导电层通过焊接或导电胶粘结在所述接地焊接位，所述接地焊接位与所述金属基座的第一表面之间通过键合引线电连接。
[0011]结合第一方面，所述芯片基板还设有匹配电路，所述匹配电路包括位于所述偏置
信号迹线中的匹配电阻，以及分别连接所述偏置信号迹线及所述芯片焊盘的电容。
[0012]结合第一方面，所述半导体致冷器包括底板和顶板，所述顶板上设有所述接地焊接位、电阻焊接位及棱镜安装位；所述电阻焊接位上设有热敏电阻，所述电阻焊接位与所述接地焊接位相连接；所述棱镜安装位上设有转向棱镜，所述转向棱镜位于所述激光器芯片输出的激光信号的光路中，用于将所述激光信号反射转向使所述激光信号沿垂直于所述金属基座第一表面的方向输出。
[0013]结合第一方面，所述接地焊接位上还设有背光探测器，所述背光探测器位于所述激光器芯片的背光侧，所述背光探测器的负电极与所述芯片供电引脚电连接，所述背光探测器的正电极与所述金属基座的第一表面电连接。
[0014]结合第一方面，所述半导体致冷器位于所述转接结构和所述多根引脚之间，所述多根引脚还包括两根TEC供电引脚和电阻接线引脚，两根所述TEC供电引脚、所述电阻接线引脚、所述偏置信号引脚和所述芯片供电引脚围绕于所述半导体致冷器的周侧，两根所述TEC供电引脚与所述半导体致冷器的正负电极电连接，所述电阻接线引脚与所述热敏电阻电连接。
[0015]结合第一方面，所述金属基座在第一方向和第二方向共同限定的平面内的截面为圆形，两根所述TEC供电引脚、所述电阻接线引脚、所述偏置信号引脚和所述芯片供电引脚围绕所述金属基座的圆心周向依次排列，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电组件封装结构，其特征在于，包括：金属基座，所述金属基座具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面为承载面；多根引脚，所述多根引脚贯穿所述金属基座的第一表面和第二表面；所述多根引脚至少包括两根差分信号引脚、偏置信号引脚和芯片供电引脚；半导体致冷器，所述半导体致冷器设于所述第一表面上；芯片基板，设于所述半导体致冷器上，所述芯片基板的上表面设有芯片焊盘、两路差分信号迹线、两路接地迹线以及偏置信号迹线和芯片供电迹线；激光器芯片，设于所述芯片焊盘上；所述激光器芯片包括激光发射区和电吸收调制区，所述电吸收调制区电连接所述两路差分信号迹线、两路接地迹线以及偏置信号迹线，所述激光发射区电连接所述供电迹线；转接结构，所述转接结构位于所述芯片基板和所述两根差分信号引脚之间，所述转接结构具有贴于所述金属基座的第一侧面、朝向所述两根差分信号引脚的第二侧面以及与所述芯片基板的上表面同向的第三侧面；所述第一侧面设有第一导电面，所述转接结构经所述第一导电面与所述金属基座导电连接；所述转接结构还设有均跨所述第二侧面和第三侧面延伸的第一导电迹线、第二导电迹线、第三导电迹线和第四导电迹线；所述第三导电迹线和第四导电迹线均在所述第二侧面边缘与所述第一导电面相连接，所述第一导电迹线和第二导电迹线位于所述第三导电迹线和第四导电迹线之间，并在所述第二侧面分别与所述两根差分信号引脚电连接；所述第一导电迹线、第二导电迹线、第三导电迹线和第四导电迹线均在所述第三侧面分别通过导电件与所述芯片基板上的所述两路差分信号迹线和两路接地迹线电连接。2.如权利要求1所述的光电组件封装结构，其特征在于，所述第一导电迹线具有位于所述第二侧面的第一连接位和位于所述第三侧面的第一接线位，所述第二导电迹线具有位于所述第二侧面的第二连接位和位于所述第三侧面的第二接线位，所述第一连接位和所述第二连接位并排设置并分别与所述两根差分信号引脚焊接，所述第一接线位和所述第二接线位并排设置并分别经键合引线电连接所述两路差分信号迹线；所述第三导电迹线和第四导电迹线均在所述第三侧面通过键合引线分别电连接所述芯片基板的两路接地迹线；所述导电件包括所述键合引线；所述第一接线位和所述第二接线位之间的间距小于所述第一连接位和所述第二连接位之间的间距。3.如权利要求2所述的光电组件封装结构，其特征在于，所述第一导电迹线、所述第二导电迹线、所述第三导电迹线和所述第四导电迹线之间具有绝缘间隔，所述绝缘间隔由所述第二侧面临近所述第一侧面的边缘延伸至所述第三侧面相对远离所述第二侧面的边缘；所述第一导电迹线和所述第二导电迹线在所述第三侧面的一段的迹线宽度分别由临近所述第二侧面边缘向所述第一接线位和所述第二接线位逐渐变小；所述第三导电迹线与相邻的所述第一导电迹线之间的绝缘间隔以及所述第四导电迹线与相邻的所述第二导电迹线之间的绝缘间隔，均由所述第三侧面临近所述第二侧面的边缘向远离所述第二侧面的边缘逐渐变小；所述第一接线位和所述第二接线位均临近所述第三侧面相对远离所述第二侧面的边缘。
4.如权利要求3所述的光电组件封装结构，其特征在于，所述第一导电迹线、所述第二导电迹线、所述第三导电迹线和所述第四导电迹线的迹线宽度及所述绝缘间隔的宽度在所述第二侧面延伸的一段保持宽度不变。5.如权利要求2所述的光电组件封装结构，其特征在于，所述激光器芯片及所述芯片基板的两路差分信号迹线均偏离所述金属基座中...

【专利技术属性】
技术研发人员：江桓，陈钢，王祥忠，魏尹，何海峰，
申请(专利权)人：成都旭创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：