System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种光电组件、光模块及光通信设备制造技术_技高网

一种光电组件、光模块及光通信设备制造技术

技术编号:40244435 阅读:4 留言:0更新日期:2024-02-02 22:41
本申请实施例公开了光电组件、光模块及光通信设备,该光电组件的硅光芯片封装集成在基板上,且光源部件设置在硅光芯片的表面,并以硅光芯片的远离基板的一侧连接第一热传导件,以将光源部件等器件的发热传导至第一热传导件,依次通过硅光芯片、第一热传导件和外部壳体形成散热路径。该光电组件的基板兼具封装基板和过渡电连接的功能,通过该基板使得硅光芯片与PCB实现电信号连接。如此设置,用于冷却芯片的第一热传导件配置在其远离PCB的一侧,不占用PCB板面幅度范围内的空间,提高了PCB板面布局空间的利用率;与此同时,在光电组件集成后可独立进行相应的测试,避免不良物料进入后续组装环节,整体提高模块端产品良率。

【技术实现步骤摘要】

本申请实施例涉及光通信领域,尤其涉及一种光电组件、光模块及光通信设备


技术介绍

1、随着5g、云计算、大数据等新兴业务的发展,互联网业务和数据计算量呈现指数级增长,数据中心由单体逐步走向规模化,数据中心互联网络应运而生。用于数据中心连接的光模块的速率也在提升,逐步向百万兆级速率演进。

2、伴随着光模块速率的提升,以及向高密、集群方向发展,其发热量也成倍提升,良好的散热能力已成为影响光模块可靠性的重要决定因素之一。

3、现有光模块的热沉布置,占用印制电路板(print circuit board,pcb)的板面布局资源,或者需要pcb板外增加布局空间。


技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种光电组件、光模块及光通信设备,能够在满足光模块散热效果的基础上,有效提高pcb板面布局空间的利用率。

2、本申请实施例第一方面提供了一种光电组件,包括光源部件、硅光芯片和基板;该光源部件设置在硅光芯片的表面上,硅光芯片的第一侧朝向基板设置且封装在基板上,其第二侧用于适配第一热传导件,以将光源部件等器件发热流向该第一热传导件,并通过第一热传导件实现散热,例如但不限于通过光模块壳体建立散热路径。该基板兼具封装基板和过渡电连接的功能,包括匹配连接的内部电气接口和外部电气接口,其中的内部电气接口与硅光芯片连接,外部电气接口用于与电路板连接,由此通过基板使得硅光芯片与电路板实现电信号连接。如此设置,用于冷却芯片的第一热传导件配置在其远离pcb的一侧,不占用pcb板面幅度范围内的空间,提高了pcb板面布局空间的利用率;与此同时,本申请方案将硅光芯片集成于基板,形成可独立检测的光电组件,这样,对于在硅光芯片耦合及贴片工序的不良物料,得以在光电组件集成后进行测试并筛选,避免不良物料进入后续组装环节,在有效提高模块端产品良率的基础上,可降低总体制造成本。

3、示例性的,第一热传导件可以为导热板的形式,光电组件的工作发热通过接触换热交换至壳体,依次通过硅光芯片、第一热传导件和壳体形成散热路径,以有效地保证该光电组件的充分散热。具有良好的导热效果。

4、在一些实际应用中,该第一热传导件可以与壳体一体加工成型,并且光模块组装时,并可在第一热传导件与硅光芯片之间涂覆导热凝胶,使得第一热传导件与硅光芯片之间得以有效贴合,获得相对较大的换热接触面积。

5、在其他实际应用中,该第一热传导件还可以与壳体分体加工,再进行组装。例如,该第一热传导件可以为碳纤维导热垫或石墨均温片等;再例如,该第一热传导件还可以为将金刚石烧结在铜热沉上的形式,利用金刚石作为过渡热沉,可有效降低热阻,由此将发热量快速导出。

6、示例性的,基板的本体材料可以采用陶瓷。当然,也可以根据实际产品设计要求进行选择,例如但不限于,采用硅或者其他有机基板等材质。

7、基于第一方面,本申请实施例还提供了第一方面的第一种实施方式:光源部件位于硅光芯片与所述基板之间,能够提高该光电组件在厚度方向上的集成度。

8、基于第一方面的第一种实施方式,本申请实施例还提供了第一方面的第二种实施方式:基板包括避让凹部,且该避让凹部与光源部件相对设置,至少部分光源部件位于避让凹部内。也就是说,光源部件突出于硅光芯片的部分,可内嵌于基板上开设的避让凹部中。这样,在满足机械强度要求的基础上,封装后的光电组件厚度尺寸得以进一步合理控制。

9、基于第一方面的第二种实施方式,本申请实施例还提供了第一方面的第三种实施方式:光源部件与避让凹部的内壁面之间具有预定间隙。该光源部件的底面及各侧面与相应的避让凹部内壁面之间,可均具有该预定间隙。这样,当基板在外载荷作用下产生的微小形变时,避让凹部与光源部件之间不会出现结构干涉,进而不会影响光源部件的正常使用性能。

10、示例性的,在相应的组装关系下,光源部件的底面及各侧面与相应的避让凹部内壁面之间的间隙,可以相同或者不同。在具体应用中,可根据该光电组件组装产线操作施力大小,以及该避让凹部相应内壁面可能产生相应形变的大小进行确定。

11、在其他实际应用中,光源部件与避让凹部的内壁面可相抵适配,并可通过调整基板的本体尺寸和/或提高材料应力特性的方式提高基板承载强度,以规避基板变形与光源部件之间形成结构干涉。

12、基于第一方面的第二种实施方式,或第一方面的第三种实施方式,本申请实施例还提供了第一方面的第四种实施方式:光源部件与避让凹部的内壁面之间包括第二热传导件。这样,光源部件的发热量可同时交换至第二热传导件,通过光源部件、第二热传导件及基板建立辅助散热路径,在第一热传导件的基础上,散热效果更加显著。

13、示例的,第二热传导件可以采用弹性导热垫,或者在避让凹部灌注导热凝胶形成。

14、基于第一方面的第二种实施方式,或第一方面的第三种实施方式,或第一方面的第四种实施方式,本申请实施例还提供了第一方面的第五种实施方式:硅光芯片倒晶封装在基板上,其朝向基板的第一侧为硅光芯片的介质层侧,远离基板的第二侧为硅光芯片的衬底层侧。基于倒装芯片封装技术,可增加光电组件的输入/输出(i/o)连接密度,封装尺寸较小,兼具优越的电学热学性能。

15、基于第一方面,本申请实施例还提供了第一方面的第六种实施方式:光源部件设置在硅光芯片的远离基板的第二侧表面。光源部件邻近第一热传导件设置,能够更加快速地将光电组件的发热量导出至壳体。这样,依次通过第一热传导件和壳体形成主要散热路径,将光电组件的工作发热通过接触换热交换至壳体。

16、在具体应用中,硅光芯片倒晶封装于基板,第一侧为硅光芯片的介质层侧,第二侧为硅光芯片的衬底层侧;示例性的,光源部件可通过过渡光纤与介质层形成的硅波导耦接,以建立光信号传输路径。

17、基于第一方面,或第一方面的第二种实施方式,或第一方面的第三种实施方式,或第一方面的第四种实施方式,或第一方面的第五种实施方式,或第一方面的第六种实施方式,本申请实施例还提供了第一方面的第七种实施方式:第一侧为硅光芯片的衬底层侧,第二侧为硅光芯片的介质层侧。不失一般性,这里可通过金线键合工艺实现硅光芯片与基板之间的电信号连接。结构简单,易于实现。

18、本申请实施例第二方面提供了一种光模块,包括电路板、光电组件和第一热传导件,该光电组件采用如前所述的光电组件,且光电组件通过基板的外部电气接口与电路板连接,同时第一热传导件贴合于硅光芯片的第二侧表面。这样,光电组件的工作发热通过接触换热交换至壳体,依次通过硅光芯片、第一热传导件和壳体形成散热路径,以有效地保证该光模块的散热效果。

19、在一些实际应用中,第一热传导件可设置在光模块的壳体上,以与第一热传导件连接。如此设置,具有较好的组装工艺性。

20、示例性的,该壳体可以采用导电屏蔽材料制作,例如但不限于可以为铝系金属或铜等。如此设置,该壳体能够将接触换热导入的热量快速导出光模块,同时,作为该光模块的屏蔽外壳建立良好本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光电组件,其特征在于,包括:光源部件、硅光芯片和基板;

2.根据权利要求1所述的光电组件,其特征在于,所述光源部件位于所述硅光芯片与所述基板之间。

3.根据权利要求2所述的光电组件,其特征在于,所述基板包括避让凹部且与所述光源部件相对设置,至少部分所述光源部件位于所述避让凹部内。

4.根据权利要求3所述的光电组件,其特征在于,所述光源部件与所述避让凹部的内壁面之间具有预定间隙。

5.根据权利要求3所述的光电组件,其特征在于,所述光源部件与所述避让凹部的内壁面之间包括第二热传导件。

6.根据权利要求3所述的光电组件,其特征在于,所述光源部件与所述避让凹部的内壁面相抵适配。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的光电组件,其特征在于,所述硅光芯片倒晶封装在所述基板上,所述第一侧为所述硅光芯片的介质层侧,所述第二侧为所述硅光芯片的衬底层侧。

8.根据权利要求1所述的光电组件,其特征在于,所述光源部件设置在所述硅光芯片的远离所述基板的第二侧表面。

9.根据权利要求8所述的光电组件,其特征在于,所述硅光芯片倒晶封装于所述基板,所述第一侧为所述硅光芯片的介质层侧,所述第二侧为所述硅光芯片的衬底层侧;所述光源部件通过过渡光纤与介质层形成的硅波导耦接,以建立光信号传输路径。

10.根据权利要求1至6、8中任一项所述的光电组件,其特征在于,所述第一侧为所述硅光芯片的衬底层侧,所述第二侧为所述硅光芯片的介质层侧。

11.一种光模块,其特征在于,所述光模块包括电路板、光电组件和第一热传导件,所述光电组件采用如权利要求1至10中任一项所述的光电组件,所述光电组件通过基板的外部电气接口与所述电路板连接,且所述第一热传导件贴合于所述硅光芯片的第二侧表面。

12.根据权利要求11所述的光模块,其特征在于,所述光模块还包括壳体,所述第一热传导件设置在所述壳体上。

13.一种光通信设备,其特征在于,包括设备机箱及设置在所述设备机箱内的主板,还包括权利要求11或12所述的光模块,所述光模块与所述主板连接。

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【技术特征摘要】

1.一种光电组件,其特征在于,包括:光源部件、硅光芯片和基板;

2.根据权利要求1所述的光电组件,其特征在于,所述光源部件位于所述硅光芯片与所述基板之间。

3.根据权利要求2所述的光电组件,其特征在于,所述基板包括避让凹部且与所述光源部件相对设置,至少部分所述光源部件位于所述避让凹部内。

4.根据权利要求3所述的光电组件,其特征在于,所述光源部件与所述避让凹部的内壁面之间具有预定间隙。

5.根据权利要求3所述的光电组件,其特征在于,所述光源部件与所述避让凹部的内壁面之间包括第二热传导件。

6.根据权利要求3所述的光电组件,其特征在于,所述光源部件与所述避让凹部的内壁面相抵适配。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的光电组件,其特征在于,所述硅光芯片倒晶封装在所述基板上,所述第一侧为所述硅光芯片的介质层侧,所述第二侧为所述硅光芯片的衬底层侧。

8.根据权利要求1所述的光电组件,其特征在于,所述光源部件设置在所述硅光芯片的远离所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员:贺林峰张胜利汤富生
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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