CN106612587B - 封装结构及光模块 - Google Patents

Abstract

本申请揭示了一种封装结构及光模块，所述封装结构包括：第一基板，所述第一基板为刚性基板，所述第一基板包括金手指端及与金手指端连接的第一安装部；第二基板，所述第二基板为柔性基板，第二基板包括与第一基板的金手指端固定安装的固定部、远离固定部的第二安装部、以及连接固定部与第二安装部的过渡部；若干电子器件和/或光学器件，所述电子器件和/或光学器件安装于第一基板的第一安装部上和/或第二基板的第二安装部上。本申请中刚性的第一基板和柔性的第二基板采用书页式设计结构，第一基板可用于贴装电子器件，第二基板可用于贴装光学器件，极大提高了第一基板上可贴装区域的面积，能够支持更复杂的电路设计。

Description

封装结构及光模块

技术领域

本申请属于光通信技术领域，具体涉及一种封装结构及光模块。

背景技术

随着4G通信的飞速发展和云计算需求的日益旺盛，市场对高速光模块的需求与日俱增。由于光模块兼容多源协议(MSA)对光模块整体封装的限制，光模块中PCB的尺寸、以及表面积受到了很大的限制。

通常封装结构中高速线路采用微带线设计，光学器件在PCB上采用COB（chip onboard）技术加板上透镜结构设计，再加上电子器件和PCB表面散热区，这些区域通常占用PCB表面60%~80%的面积，当前单一基板、子母板、或者软硬设计的基板，占用面积最多的高速微带线依旧在主板上，子母板的接口本身也拥有较大体积，使得其余的低速元器件无空间可用。

因此针对上述问题，有必要提供一种封装结构及光模块。

发明内容

本申请一实施例提供一种封装结构，所述封装结构包括：

第一基板，所述第一基板为刚性基板，所述第一基板包括金手指端及与金手指端连接的第一安装部；

第二基板，所述第二基板为柔性基板，第二基板包括与第一基板的金手指端固定安装的固定部、远离固定部的第二安装部、以及连接固定部与第二安装部的过渡部，所述第二基板的固定部与所述第一基板的金手指端相互固定形成与外部电性连接的金手指；

若干电子器件和/或光学器件，所述电子器件和/或光学器件安装于第一基板的第一安装部上和/或第二基板的第二安装部上。

一实施例中，所述第一基板包括相对设置的第一表面和第二表面，所述电子器件安装于第一表面和/或第二表面上。

一实施例中，所述第二基板包括与第一基板相对的第三表面以及与第三表面相对设置的第四表面，所述光学器件安装于第四表面上。

一实施例中，所述封装结构还包括散热基板，所述散热基板与所述第一基板和/或第二基板导热连接。

一实施例中，所述第一基板的第一安装部和第二基板的第二安装部之间形成容置空间，所述散热基板至少部分设置于所述容置空间中。

一实施例中，所述第二基板的第二安装部延伸于第一基板之外，包括与第一基板上第一安装部对应的主体安装部和延伸于第一基板外的延伸安装部，所述散热基板包括位于主体安装部和第一安装部之间的第一散热部、以及位于延伸安装部上的第二散热部。

一实施例中，所述第一散热部和/或第二散热部与第二安装部导热安装。

一实施例中，所述封装结构还包括壳体，所述壳体收容所述第一基板和第二基板，所述散热基板与所述壳体导热连接。

一实施例中，所述第二基板设置为多个，第二基板分别与第一基板上的金手指端直接或间接固定安装。

一实施例中，所述第二基板设置为多个，第二基板分别固定安装于第一基板上金手指端的两侧。

本申请另一实施例提供一种光模块，所述光模块包括上述封装结构。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

刚性的第一基板和柔性的第二基板采用书页式设计结构，第一基板可用于贴装电子器件，第二基板可用于贴装光学器件，极大提高了第一基板上可贴装区域的面积，能够支持更复杂的电路设计；

第二基板到光学器件的贴装区域采用微带线和过孔连接，高频信号通过第二基板表面微带线进入传输，保证了封装结构及光模块的高速性能；

散热基板和壳体能够同时起到固定封装结构和散热的作用。

附图说明

图1是本申请第一实施方式中封装结构的示意图；

图2是本申请第二实施方式中封装结构的示意图；

图3是本申请第二实施方式中散热基板的结构示意图；

图4是本申请第三实施方式中封装结构的示意图；

图5是本申请第四实施方式中封装结构的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本申请进行详细描述。但这些实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。

在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分扩大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。

本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向（旋转90度或其他朝向），并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

当元件或层被称为在另一部件或层“上”、与另一部件或层“连接”时，其可以直接在该另一部件或层上、连接到该另一部件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当部件被称为“直接在另一部件或层上”、“直接连接在另一部件或层上”时，不能存在中间部件或层。

并且，应当理解的是尽管术语第一、第二等在本文中可以被用于描述各种元件或结构，但是这些被描述对象不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将这些描述对象彼此区分开。例如，第一基板可以被称为第二基板，并且类似地第二基板也可以被称为第一基板，这并不背离本申请的保护范围。

参图1所示，介绍本申请封装结构100的第一实施方式。在本实施方式中，该封装结构100具体包括：

第一基板110，该第一基板为刚性基板，第一基板包括金手指端111及与金手指端111连接的第一安装部112；

第二基板120，该第二基板为柔性基板，第二基板包括与第一基板的金手指端111固定安装的固定部121、远离固定部121的第二安装部122、以及连接固定部与第二安装部的过渡部123，第二基板的固定部121与第一基板的金手指端111相互固定形成与外部电性连接的金手指；

若干电子器件130，电子器件安装于第一基板110的第一安装部112上；

若干光学器件140，光学器件安装于第二基板120的第二安装部122上。

本实施方式中第一基板110为刚性PCB电路板，其包括相对设置的第一表面1101和第二表面1102。在第一安装部112对应的第一表面1101和/或第二表面1102上设有多个电子器件130，该电子器件为低速电子器件，电子器件设于第一基板110的两侧能够提高贴装的电子器件的数量。

第二基板120为柔性电路板（FPC），其包括与第一基板相对的第三表面1201以及与第三表面1201相对设置的第四表面1202。第二基板120的固定部121直接压合在第一基板中金手指端111对应的第一表面1101上，第二安装部122平行于第一安装部112且延伸于第一安装部之外，第二安装部122和固定部121通过过渡部123连接，过渡部123为曲面设置。

在第二安装部122对应的第三表面1201和/或第四表面1202上设有多个光学器件130。该光学器件为高速光学器件，光学器件设置于第二基板120上而无需贴装在第一基板110上，不会占用第一基板表面的贴装面积。

本实施方式中第一基板和第二基板采用单面书页式设计，第二基板的固定部121和第一基板的金手指端111通过低流胶粘接介质压合在一起，形成一压合区域。第二基板从金手指端111到光学器件的贴装区域（即第二安装部）采用微带线和过孔连接，高频信号通过第二基板表面微带线进入第二安装部。

参图2所示，介绍本申请封装结构100的第二具体实施方式。在本实施方式中，该封装结构100具体包括：

第一基板110，该第一基板为刚性基板，第一基板包括金手指端111及与金手指端111连接的第一安装部112；

第二基板120，该第二基板为柔性基板，第二基板包括与第一基板的金手指端111固定安装的固定部121、远离固定部121的第二安装部122、以及连接固定部与第二安装部的过渡部123，第二基板的固定部121与第一基板的金手指端111相互固定形成与外部电性连接的金手指；

若干电子器件130，电子器件安装于第一基板110的第一安装部112上；

若干光学器件140，光学器件安装于第二基板120的第二安装部122上；

散热基板150，固定安装于第二基板上。

本实施方式中第一基板、第二基板与第一实施方式相同，而与第一实施方式不同的是，本实施方式中光学器件140仅设置于第二基板的第四表面1202上，第一基板110的第一安装部112和第二基板120的第二安装部122之间形成容置空间（未标号），第二基板中第二安装部的第三表面1201上固定安装有散热基板150，该散热基板150部分延伸入上述容置空间内。

具体地，该第二安装部122包括与第一基板上第一安装部112对应的主体安装部1221和延伸于第一基板外的延伸安装部1222。结合图3所示，散热基板150包括位于主体安装部1221和第一安装部112之间的第一散热部151、以及位于延伸安装部1222上的第二散热部152。且第一散热部151位于第一基板和第二基板之间的容置空间内，第二散热部152固定安装于第二基板的第三表面1201上，第一散热部151与第二散热部152一体成型但厚度不同，通常情况下第二散热部152较厚，其厚度大于第一基板和第二基板之间的距离。

通过上述散热基板，能够提高第二基板和第一基板的散热效率，尤其能够提高第一基板和第二基板之间收容空间内电子器件的散热效率。同时，上述散热基板还可以与起到固定第一基板和/或第二基板的作用。

优选地，在本实施方式中封装结构还包括壳体160，该壳体160用于收容第一基板和第二基板，同时，散热基板150与壳体160导热连接，该壳体160可以起到散热的作用，以进一步地提高封封装结构的散热效率。

参图4所示，介绍本申请封装结构200的第三具体实施方式。在本实施方式中，该封装结构200具体包括：

第一基板210，该第一基板为刚性基板，第一基板包括金手指端211及与金手指端211连接的第一安装部212；

两个第二基板220，该第二基板为柔性基板，两个第二基板分别位于第一基板210的两侧，每个第二基板220包括与第一基板的金手指端211固定安装的固定部221、远离固定部221的第二安装部222、以及连接固定部与第二安装部的过渡部223，两个第二基板的固定部221与第一基板的金手指端211相互固定形成与外部电性连接的金手指；

若干电子器件230，电子器件安装于第一基板210的第一安装部212上；

若干光学器件240，光学器件安装于第二基板220的第二安装部222上。

其中，本实施方式中电子器件230可贴装于第一基板230的一侧或两侧，同时光学器件240也可以贴装于两个第二基板的一侧或两侧。

本实施方式中第一基板和第二基板采用双面书页式设计，每个第二基板的固定部221和第一基板的金手指端211均通过低流胶粘接介质压合在一起，形成一压合区域。第二基板从金手指端211到光学器件的贴装区域（即第二安装部）采用微带线和过孔连接，高频信号通过第二基板表面微带线进入第二安装部。

应当理解的是，本实施方式中在两个第二基板之间、以及第二基板和第一基板之间均可以固定安装散热基板，此时，第二基板在朝向第一基板的一面上固定安装散热基板，而在第二基板的另一面上贴装光学器件。与第二实施方式类似地，散热基板可以固定于两个第二基板之间，同时延伸入第一基板上电子器件的上方或下方，以提高第一基板上电子器件的散热效率。

参图5所示，介绍本申请封装结构300的第四具体实施方式。在本实施方式中，该封装结构300具体包括：

第一基板310，该第一基板为刚性基板，第一基板包括金手指端311及与金手指端311连接的第一安装部312；

多个第二基板320，该第二基板为柔性基板，多个第二基板320位于第一基板310的同一侧，每个第二基板320包括与第一基板的金手指端311固定安装的固定部321、远离固定部321的第二安装部322、以及连接固定部与第二安装部的过渡部323，多个第二基板的固定部321与第一基板的金手指端311相互固定形成与外部电性连接的金手指；

若干电子器件330，电子器件安装于第一基板310的第一安装部312上；

若干光学器件340，光学器件安装于第二基板320的第二安装部322上。

其中，本实施方式中电子器件330可贴装于第一基板330的一侧或两侧，同时光学器件340也可以贴装于两个第二基板的一侧或两侧。

本实施方式中第一基板和第二基板采用多层书页式设计，每个第二基板的固定部321和第一基板的金手指端311直接或间接固定安装。

具体地，以两层第二基板为例进行说明，第一层第二基板的固定部通过低流胶粘接介质与第一基板上的金手指端压合在一起，第二层第二基板的固定部通过低流胶粘接介质与第一层第二基板上的固定部压合在一起，每个第二基板从金手指端311到光学器件的贴装区域（即第二安装部）采用微带线和过孔连接，高频信号通过第二基板表面微带线进入第二安装部。

在其他实施方式中，第二基板也可以设置为三层或三层以上，所有的第二基板在第一基板的同一侧层叠式固定安装，且每个第二基板的固定部均与第一基板上的金手指端电性连接，其具体结构类似于两层第二基板的结构，在此不再进行赘述。

应当理解的是，本实施方式中在第一层第二基板和第一基板之间可以固定安装散热基板，此时，光学器件仅安装于第一层第二基板的一面上，散热基板的结构与第二实施方式中散热基板的结构完全相同，在此不再进行赘述。同时，在不同层的第二基板之间也可以设置散热基板，以提高第二基板上光学器件的散热效率。

同时，封装结构还可由上述第三实施方式和第四实施方式进行结合，即封装结构为双面多层书页式设计，包括一个第一基板和位于第一基板两侧的多个第二基板，且在第一基板的每一侧均包括多个第二基板，在第一基板的每一侧的第二基板结构为第四实施方式中所述的多层书页式设计。在双面多层书页式设计的封装结构中，每个第二基板均与第一基板上的金手指端直接或间接固定安装，且每个第二基板均与第一基板电性连接。

进一步地，在双面多层书页式设计的封装结构中，同样可以对应设置散热基板和壳体，其结构与第二实施方式类似，此处不再进行详细说明。

应当理解的是，上述实施方式中均是以在第一基板110的第一安装部112上安装电子器件，在第二基板120的第二安装部122上安装光学器件为例进行说明，在其他变形实施方式中也可以在第一基板110的第一安装部112上安装光学器件，在第二基板120的第二安装部122上也可以安装电子器件，或在第一基板110的第一安装部112和第二基板120的第二安装部122上同时安装光学器件和电子器件，此处不再一一举例说明。

本申请通过上述实施方式，具有以下有益效果：

刚性的第一基板和柔性的第二基板采用书页式设计结构，第一基板可用于贴装电子器件，第二基板可用于贴装光学器件，极大提高了第一基板上可贴装区域的面积，能够支持更复杂的电路设计；

第二基板到光学器件的贴装区域采用微带线和过孔连接，高频信号通过第二基板表面微带线进入传输，保证了封装结构及光模块的高速性能；

散热基板和壳体能够同时起到固定封装结构和散热的作用。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：

第一基板，所述第一基板为刚性基板，所述第一基板包括金手指端及与金手指端连接的第一安装部；

第二基板，所述第二基板为柔性基板，第二基板包括与第一基板的金手指端固定安装的固定部、远离固定部的第二安装部、以及连接固定部与第二安装部的过渡部，所述第二基板的固定部与所述第一基板的金手指端相互固定形成与外部电性连接的金手指；

若干电子器件和/或光学器件，所述电子器件和/或光学器件安装于第一基板的第一安装部上和/或第二基板的第二安装部上；

其中，所述第一基板的第一安装部和第二基板的第二安装部之间形成容置空间。

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一基板包括相对设置的第一表面和第二表面，所述电子器件安装于第一表面和/或第二表面上。

3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第二基板包括与第一基板相对的第三表面以及与第三表面相对设置的第四表面，所述光学器件安装于第四表面上。

4.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括散热基板，所述散热基板与所述第一基板和/或第二基板导热连接。

5.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于，所述散热基板至少部分设置于所述容置空间中。

6.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于，所述第二基板的第二安装部延伸于第一基板之外，包括与第一基板上第一安装部对应的主体安装部和延伸于第一基板外的延伸安装部，所述散热基板包括位于主体安装部和第一安装部之间的第一散热部、以及位于延伸安装部上的第二散热部。

7.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述第一散热部和/或第二散热部与第二安装部导热安装。

8.根据权利要求7所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括壳体，所述壳体收容所述第一基板和第二基板，所述散热基板与所述壳体导热连接。

9.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第二基板设置为多个，第二基板分别与第一基板上的金手指端直接或间接固定安装。

10.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第二基板设置为多个，第二基板分别固定安装于第一基板上金手指端的两侧。

11.一种光模块，其特征在于，所述光模块包括权利要求1～9中任一项所述的封装结构。