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【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
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
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。
...【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...
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