一种基于金刚石散热的光通讯结构制造技术

本技术提供了一种基于金刚石散热的光通讯结构，其金刚石基板设于铜钨底座上表面或侧面，至少金刚石基板上下表面设有金属化层，光芯片设于金刚石基板上，光芯片与金刚石基板和金刚石基板与铜钨底座之间设有焊料层，铜钨底座底面设于TEC制冷器上。该光通信结构通过采用金刚石基板作为散热传导件，将光芯片产生的热量迅速传导出去，并通过铜钨底座扩散，实现散热，铜钨底座在通过TEC制冷器进行降温；通过设置铜柱层的散热孔结构，将金刚石基板周围的热量传导温度较低位置，特别是接近TEC制冷器位置；该产品相对于采用氮化铝的功耗下降30％，从而能够满足在光通讯领域光芯片更高功率的要求，有利于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光通讯，尤其涉及一种基于金刚石散热的光通讯结构。

技术介绍

1、在光通讯领域原采用氮化铝基板作为芯片的过渡热沉，但是随着现有芯片输出功率的提升，氮化铝过渡热沉已无法满足芯片功率提升带来的散热问题，从而导致芯片达不到设计的输出功率，并且使用寿命短。另外高质量氮化铝基板依赖国外进口，并且价格昂贵；光芯片高输出功率的需求，氮化铝已不满足这份需求。所以有必要开发一种能够替代氮化铝基板结构的光通讯结构，从而满足高输出功率芯片的散热需求。

技术实现思路

1、本技术提供了一种基于金刚石散热的光通讯结构，可以有效解决上述问题。

2、本技术是这样实现的：

3、一种基于金刚石散热的光通讯结构，包括铜钨底座、金刚石基板、tec制冷器和光芯片，所述金刚石基板设于铜钨底座上表面或侧面，至少所述金刚石基板上下表面设有金属化层，所述光芯片设于金刚石基板上，所述光芯片与金刚石基板和金刚石基板与铜钨底座之间设有焊料层，所述铜钨底座底面设于tec制冷器上。

4、作为进一步改进的，所述金刚石基板表面粗糙度ra<1nm。

5、作为进一步改进的，所述光芯片设于金刚石基板侧面，且光芯片的短边与金刚石基板上边缘对齐。

6、作为进一步改进的，所述光芯片与金刚石基板之间的焊料层为金锡焊层，所述金刚石基板与铜钨底座之间的焊料层为银基焊料层或锡基焊料层。

7、作为进一步改进的，所述金刚石基板上表面设有金属化层。

8、作为进一步改进的，所述金刚石基板半嵌入铜钨底座内。

9、作为进一步改进的，所述铜钨底座的金刚石基板相对端面设有向金刚石基板延伸的散热孔一，所述散热孔一不与金刚石基板连通，所述散热孔内填充有铜柱层。

10、作为进一步改进的，所述铜钨底座的底面设有向上延伸的散热孔二，所述散热孔二与散热孔一连接，所述散热孔一和散热孔二内均填充有铜柱层。

11、作为进一步改进的，所述散热孔一和散热孔二呈锥台形。

12、作为进一步改进的，所述散热孔一和散热孔二至少设有一个。

13、本技术的有益效果是：该光通信结构通过采用金刚石基板作为散热传导件，可以将光芯片产生的热量迅速传导出去，并通过铜钨底座扩散，实现散热，铜钨底座在通过tec制冷器进行降温；进一步通过设置铜柱层的散热孔结构，进一步将金刚石基板周围的热量传导温度较低位置，特别是接近tec制冷器位置，并且通过钨铜底座可以缓解热膨胀问题；该产品相对于采用氮化铝的功耗下降30％，从而能够满足在光通讯领域光芯片更高功率的要求，有利于推广应用。

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【技术保护点】

1.一种基于金刚石散热的光通讯结构，其特征在于，包括铜钨底座、金刚石基板、TEC制冷器和光芯片，所述金刚石基板设于铜钨底座上表面或侧面，至少所述金刚石基板上下表面设有金属化层，所述光芯片设于金刚石基板上，所述光芯片与金刚石基板和金刚石基板与铜钨底座之间设有焊料层，所述铜钨底座底面设于TEC制冷器上。

2.根据权利要求1所述的一种基于金刚石散热的光通讯结构，其特征在于，所述金刚石基板表面粗糙度Ra<1nm。

3.根据权利要求1所述的一种基于金刚石散热的光通讯结构，其特征在于，所述光芯片设于金刚石基板侧面，且光芯片的短边与金刚石基板上边缘对齐。

4.根据权利要求1所述的一种基于金刚石散热的光通讯结构，其特征在于，所述光芯片与金刚石基板之间的焊料层为金锡焊层，所述金刚石基板与铜钨底座之间的焊料层为银基焊料层或锡基焊料层。

5.根据权利要求1所述的一种基于金刚石散热的光通讯结构，其特征在于，所述金刚石基板上表面设有金属化层。

6.根据权利要求1所述的一种基于金刚石散热的光通讯结构，其特征在于，所述金刚石基板半嵌入铜钨底座内。

7.根据权利要求1所述的一种基于金刚石散热的光通讯结构，其特征在于，所述铜钨底座的金刚石基板相对端面设有向金刚石基板延伸的散热孔一，所述散热孔一不与金刚石基板连通，所述散热孔一内填充有铜柱层。

8.根据权利要求7所述的一种基于金刚石散热的光通讯结构，其特征在于，所述铜钨底座的底面设有向上延伸的散热孔二，所述散热孔二与散热孔一连接，所述散热孔一和散热孔二内均填充有铜柱层。

9.根据权利要求7或8所述的一种基于金刚石散热的光通讯结构，其特征在于，所述散热孔一和散热孔二呈锥台形。

10.根据权利要求9所述的一种基于金刚石散热的光通讯结构，其特征在于，所述散热孔一和散热孔二至少设有一个。

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【技术特征摘要】

1.一种基于金刚石散热的光通讯结构，其特征在于，包括铜钨底座、金刚石基板、tec制冷器和光芯片，所述金刚石基板设于铜钨底座上表面或侧面，至少所述金刚石基板上下表面设有金属化层，所述光芯片设于金刚石基板上，所述光芯片与金刚石基板和金刚石基板与铜钨底座之间设有焊料层，所述铜钨底座底面设于tec制冷器上。

2.根据权利要求1所述的一种基于金刚石散热的光通讯结构，其特征在于，所述金刚石基板表面粗糙度ra<1nm。

3.根据权利要求1所述的一种基于金刚石散热的光通讯结构，其特征在于，所述光芯片设于金刚石基板侧面，且光芯片的短边与金刚石基板上边缘对齐。

4.根据权利要求1所述的一种基于金刚石散热的光通讯结构，其特征在于，所述光芯片与金刚石基板之间的焊料层为金锡焊层，所述金刚石基板与铜钨底座之间的焊料层为银基焊料层或锡基焊料层。

5.根据权利要求1所述的一种基于金刚...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡荣昕，张星，
申请(专利权)人：化合积电厦门半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：