CN109564332B - 一种光模块结构及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种模块结构及其制作方法，该光模块结构包括：基板；与基板固定连接的光芯片和电芯片；与光芯片固定连接的光耦合结构；光芯片朝向基板一侧具有第一基准面，第一基准面上设置有至少一个第一对准标记；光耦合结构具有第二基准面，第二基准面上设置有至少一个第二对准标记；其中，第一基准面和第二基准面对准，第一对准标记和第二对准标记对准。该光模块结构采用混合封装的方式，提高了所述光模块结构的封装密度，进而在相同面积下，增加了所述光模块结构的通道，以便于支持大容量数据的光互连。而且，该光模块结构采用无源对准的方式，方便快捷，避免了人为对准引起的误差，对准精度较高。

Description

一种光模块结构及其制作方法
技术领域
本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块结构及其制作方法。
背景技术
随着云计算、大数据、高清视频和VR技术等的迅速发展，宽带对网络的容量提出了更高的要求，使得高速大容量的光互连成为了构建未来高速网络的基础。而要实现高容量的光互连，具有高数据容量的光模块是关键。但是，目前光模块的封装密度较低，通道较少，难以支持大容量的数据光互连。
发明内容
本申请实施例提供了一种光模块结构，该光模块结构包括：基板；与所述基板固定连接的光芯片和电芯片，从而通过将所述光芯片和所述电芯片封装在同一基板上，采用混合封装的方式，提高所述光模块结构的封装密度，进而在相同面积下，增加所述光模块结构的通道，以便于支持大容量数据的光互连。另外，本申请实施例所提供的光模块结构还包括：与所述光芯片固定连接的光耦合结构；其中，所述光芯片朝向所述基板一侧具有第一基准面，所述第一基准面上设置有至少一个第一对准标记；所述光耦合结构具有第二基准面，所述第二基准面上设置有至少一个第二对准标记；其中，所述第一基准面和所述第二基准面对准，所述第一对准标记和所述第二对准标记对准，从而通过所述第一基准面和所述第二基准面对准以及所述第一对准标记和所述第二对准标记对准实现对准，这种采用无源对准的方式，方便快捷，避免了人为对准引起的误差，对准精度较高。
在一种实现方式中，所述光耦合结构具有垂直于所述第二基准面的第一垂直面，当所述光芯片与所述光耦合结构进行光耦合时，所述第一垂直面与所述光芯片朝向所述光耦合结构一侧的端面对准。
在一种实现方式中，所述光耦合结构与所述光芯片之间的耦合方式为倏逝波耦合、边缘耦合或垂直耦合。
在一种实现方式中，当所述光耦合结构与所述光芯片之间的耦合方式为倏逝波耦合时，所述光耦合结构中的光波导与所述光芯片中的光波导通过所述光芯片的第一基准面和所述光耦合结构的第二基准面实现耦合；其中，所述光芯片中的光波导在耦合处的波导方向朝向所述第一垂直面，所述光耦合结构中的光波导在耦合处的波导方向平行于所述光芯片中的光波导在耦合处的波导方向，且方向相反。
在一种实现方式中，当所述光耦合结构与所述光芯片之间的耦合方式为边缘耦合时，所述光耦合结构中的光波导与所述光芯片中的光波导通过所述光芯片的第一端面和所述光耦合结构的第一垂直面实现耦合；所述光芯片中的光波导在耦合处的波导方向朝向所述第一垂直面，所述光耦合结构中的光波导在耦合处的波导方向平行于所述光芯片中的光波导在耦合处的波导方向，且方向相反。
在一种实现方式中，当所述光耦合结构与所述光芯片之间的耦合方式为垂直耦合时，所述光耦合结构中的光波导与所述光芯片中的光波导通过所述光芯片的第一基准面和所述光耦合结构的第二基准面实现耦合；其中，所述光芯片中的光波导在耦合处的波导方向朝向所述第一垂直面，所述光耦合结构中的光波导在耦合处的波导方向垂直于所述第一基准面，且朝向所述第一基准面。
在一种实现方式中，当所述光耦合结构与所述光芯片之间的耦合方式为垂直耦合时，所述光耦合介质和所述光芯片的光波导之间还设置有光栅耦合器。
在一种实现方式中，所述光芯片与所述电芯片并列位于所述基板上，且所述光芯片与所述基板的固定连接方式和所述电芯片与所述基板的固定连接方式相同，以保证所述光芯片和所述电芯片可以在同一生产线进行，从而提高所述光模块结构的生成效率，降低生成成本。
可选的，所述光芯片与所述基板之间的固定连接方式为焊接，所述电芯片与所述基板之间的固定连接方式也为焊接。
在一种实现方式中，所述光芯片上设置有单片集成光源，以提高光模块结构的集成度。
在一种实现方式中，所述光芯片朝向所述基板一侧固定有光源芯片，所述基板朝向所述光芯片一侧表面内具有第一凹槽，所述光源芯片位于所述第一凹槽内，以提高光模块结构的集成度，并减小由于所述光源芯片的引入而导致所述光模块结构增大的体积。
可选的，所述光芯片朝向所述基板一侧表面内具有第二凹槽，所述光芯片位于所述第二凹槽内，以进一步减小由于所述光源芯片的引入而导致所述光模块结构增大的体积。
可选的，所述光源芯片与所述光芯片之间的固定连接方式为焊接，以使得所述光芯片与所述光源芯片的固定可以与所述光芯片与所述基板的固定在同一生产线上完成，提高生产效率。
在一种实现方式中，所述光模块结构还包括：位于所述光芯片和所述电芯片背离所述基板一侧的散热结构，所述散热结构与所述光芯片至少部分接触，且与所述电芯片至少部分接触，从而使得所述光模块结构可以利用所述散热结构同时对所述光芯片和所述电芯片散热，提高所述光模块结构的散热效率。
本申请实施例还提供了一种光模块结构的封装方法，包括：
在基板的第一表面固定光芯片和电芯片，所述光芯片朝向所述基板一侧具有第一基准面，所述第一基准面上设置有至少一个第一对准标记；
制备光耦合结构，所述光耦合结构具有第二基准面，所述第二基准面上设置有至少一个第二对准标记；
调整所述光耦合结构，使得所述第一基准面和所述第二基准面对准，所述第一对准标记和所述第二对准标记对准；
将所述光耦合结构固定在所述光芯片上。
在一种实现方式中，在基板的第一表面固定光芯片和电芯片包括：
在基板的第一表面分别焊接所述光芯片和所述电芯片。
在一种实现方式中，在所述基板的第一表面固定所述光芯片和所述电芯片之前还包括：在所述光芯片上形成第二凹槽，在所述第二凹槽内固定光源芯片；
在所述基板上形成第一凹槽，在所述基板的第一表面固定所述光芯片和所述电芯片后，所述光源芯片位于所述第一凹槽内。
本申请实施例所提供的光模块结构的制作方法，采用混合封装的方式，将所述光芯片和所述电芯片并列固定在所述基板上，提高所述光模块结构的封装密度，从而在相同面积下，增加了所述光模块结构的通道，以便于支持大容量数据的光互连。
而且，本申请实施例所提供的光模块结构封装方法中，通过所述第一基准面和所述第二基准面对准以及所述第一对准标记和所述第二对准标记对准，采用无源对准的方式，方便快捷，避免了人为对准引起的误差，对准精度较高。
此外，本申请实施例所提供的光模块结构的封装方法中，所述基板与所述光芯片之间的固定连接方式、所述基板与所述电芯片之间的固定连接方式、所述光芯片与所述电源芯片之间的固定连接方式以及所述基板与所述电路板之间的固定连接方式均为焊接，从而使得所述光模块结构中各组成单元的固定可以在同一生产线上进行，提高所述光模块结构的生产效率，降低生产成本。
在一种实现方式中，所述制备光耦合结构包括：提供光耦合介质；利用飞秒激光直写技术在所述光耦合介质中写入光波导，形成光耦合结构。
在一种实现方式中，所述制备光耦合结构还包括：在所述光耦合介质表面形成金属层。
在一种实现方式中，该封装方法还包括：在所述光芯片和所述电芯片背离所述基板一侧固定散热结构，所述散热结构与所述光芯片至少部分接触，且与所述电芯片至少部分接触，从而使得所述光模块结构可以利用所述散热结构同时对所述光芯片和所述电芯片散热，提高所述光模块结构的散热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一个实施例所提供的光模块结构的结构示意图；
图2为本申请一个实施例所提供的光模块结构中，光芯片和光耦合结构的对准示意图；
图3为本申请另一个实施例所提供的光模块结构的结构示意图；
图4为本申请又一个实施例所提供的光模块结构的结构示意图；
图5为本申请再一个实施例所提供的光模块结构的结构示意图；
图6为本申请一个实施例所提供的光模块结构的封装方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
正如背景技术部分所述，目前光模块的封装密度较低，通道较少，难以支持大容量的数据光互连。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种光模块结构，如图1所示，该光模块结构包括：基板10；与所述基板10固定连接的光芯片20和电芯片30；与所述光芯片20固定连接的光耦合结构40；其中，所述光芯片20朝向所述基板10的一侧具有第一基准面，所述第一基准面上设置有至少一个第一对准标记；所述光耦合结构40具有第二基准面，所述第二基准面上设置有至少一个第二对准标记，其中，所述第一基准面与所述第二基准面对准，所述第一对准标记与所述第二对准标记对准。
由此可见，本申请实施例所提供的光模块结构，将所述光芯片20和所述电芯片30封装在同一基板10上，采用混合封装的方式，提高了所述光模块结构的封装密度，进而在相同面积下，增加了所述光模块结构的通道，以便于支持大容量数据的光互连。
而且，本申请实施例所提供的光模块结构，通过所述第一基准面和所述第二基准面对准以及所述第一对准标记和所述第二对准标记对准实现对准，这种采用无源对准的方式，方便快捷，避免了人为对准引起的误差，对准精度较高。
如图2所示，图2示出了本申请一个实施例中，所述光模块结构中光芯片20和光耦合结构40的对准过程，具体的，该对准过程包括：先利用第一基准面21上第一对准标记22和第二基准面41上的第二对准标记42实现第一方向X上的对准；再利用第一基准面21和第二基准面41实现第二方向Y上的对准；最后，实现所述光芯片20和所述光耦合结构40的固定。
需要说明的是，在本申请实施例中，所述第一对准标记22和第二对准标记42可以为相同的图案，也可以为互补的图案，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。还需要说明的是，在本申请一个可选实施例中，所述第一基准面上设置有至少三个或四个第一对准标记，所述第二基准面上也设置有至少三个或四个第二对准标记，更可选的，所述第一对准标记22分别设置在所述第一基准面21表面的不同方向上，所述第二对准标记42也分别设置在第二基准面41表面的不同方向上，以提高光芯片20和光耦合结构40的对准精度。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个具体实施例中，所述第一基准面与所述第二基准面对准，所述第一对准标记与所述第二对准标记对准包括在垂直于所述基板10表面的方向上，所述第一基准面的投影和所述第二基准面的投影至少部分交叠，所述第一对准标记的投影和所述第二对准标记的投影重合，以实现平行于所述基板10表面的平面内，所述光芯片20至所述光耦合结构40方向的对准。在本申请的其他实施例中，所述第一基准面与所述第二基准面对准还包括所述第一基准面和所述第二基准面之间的距离满足预设要求(如零或其他预设数值)，以实现垂直于所述基板10表面的方向上，所述光芯片20与所述光耦合结构40的对准，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述基板10内具有电连接线，所述电芯片30和所述光芯片20通过所述电连接线电连接，从而在具体应用时，所述电芯片30产生或放大的电信号可以通过基板10传输给光芯片20，所述光芯片20将所述电信号转换成光信号传输给所述光耦合结构40，并经与所述光耦合结构40通信连接的光纤阵列70传输出去。
具体的，在本申请的一个实施例中，所述光芯片20为具有光信号传输/处理功能的芯片，并具有电信号输入/输出接口和光信号输入/输出接口，从而实现光信号和电信号的相互转换；所述电芯片30为包括驱动器或跨阻放大器等器件的芯片，用于产生、放大和/或接收电信号；所述光耦合结构40位于光芯片20与光纤阵列70之间，实现光芯片20与光纤阵列70的光耦合。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述光耦合结构40具有垂直于所述第二基准面的第一垂直面，当所述光芯片20与所述光耦合结构40进行光耦合时，所述第一垂直面与所述光芯片20朝向所述光耦合结构40一侧的端面对准。具体的，在本申请的一个实现方式中，所述第一垂直面与所述光芯片20朝向所述光耦合结构40一侧的端面直接接触，以实现平行于所述基板10表面的平面内，所述光芯片20至所述光耦合结构40方向的对准。
需要说明的是，在本申请实施例中，所述光耦合结构40与所述光芯片20之间的耦合方式可以为倏逝波耦合、边缘耦合或垂直耦合，本申请对此并不做限定，下面结合具体实施例进行说明。
如图1所示，本申请的一个实施例中，所述光耦合结构40与所述光芯片20之间的耦合方式为倏逝波耦合，在本申请实施例中，所述光耦合结构40中的光波导与所述光芯片20中的光波导通过所述光芯片20的第一基准面和所述光耦合结构40的第二基准面实现耦合，其中，所述光芯片20中的光波导在耦合处的波导方向朝向所述第一垂直面，所述光耦合结构40中的光波导在耦合处的波导方向平行于所述光芯片20中的光波导在耦合处的波导方向，且方向相反。
如图3所示，在本申请的另一个实施例中，所述光耦合结构40与所述光芯片20之间的耦合方式为边缘耦合，在本申请实施例中，所述光耦合结构40中的光波导与所述光芯片20中的光波导通过所述光芯片20的第一端面和所述光耦合结构40的第一垂直面实现耦合；所述光芯片20中的光波导在耦合处的波导方向朝向所述第一垂直面，所述光耦合结构40中的光波导在耦合处的波导方向平行于所述光芯片20中的光波导在耦合处的波导方向，且方向相反。
如图4所示，在本申请的另一个实施例中，所述光耦合结构40与所述光芯片20之间的耦合方式为垂直耦合，在本申请实施例中，所述光耦合结构40中的光波导与所述光芯片20中的光波导通过所述光芯片20的第一基准面和所述光耦合结构40的第二基准面实现耦合；其中，所述光芯片20中的光波导在耦合处的波导方向朝向所述第一垂直面，所述光耦合结构40中的光波导在耦合处的波导方向垂直于所述第一基准面，且朝向所述第一基准面。
需要说明的是，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，当所述光耦合结构40与所述光芯片20之间的耦合方式为垂直耦合时，所述光耦合介质和所述光芯片20的光波导之间还设置有光栅耦合器。
如图5所示，在本申请的又一个实施例中，所述光耦合结构40为矩形结构，固定在所述基板10上，仅具有第一垂直面，不具有第二基准面和第二基准标记，在具体耦合时，所述光芯片20和所述光耦合结构40通过所述光芯片20朝向所述光耦合结构40一侧的端面与所述光耦合结构40的第一垂直面(也即所述光耦合结构40朝向所述光芯片20一侧的端面)实现耦合。在本申请实施例中，所述光芯片20中的光波导的波导方向平行于所述光芯片20至所述光耦合结构40的方向，且朝向所述光耦合结构40一侧，所述光耦合结构40中光波导的波导方向平行于所述光耦合结构40至所述光芯片20的方向，且朝向所述光芯片20。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述光芯片20与所述电芯片30并列位于所述基板10上，且所述光芯片20与所述基板10的固定连接方式和所述电芯片30与所述基板10的固定连接方式相同，以保证所述光芯片20和所述电芯片30可以在同一生产线进行，从而提高所述光模块结构的生成效率，降低生成成本。
可选的，所述光芯片20与所述基板10之间的固定连接方式为焊接，所述电芯片30与所述基板10之间的固定连接方式也为焊接。具体的，在本申请的一种实现方式中，所述光芯片20为倒装贴片，所述电芯片30也为倒装贴片，所述倒装贴片是一种将裸芯片焊接到基板10的技术，具体焊接时，芯片表面具有焊盘及焊料，基板10表面也具有对应的焊盘，在焊接过程中，将芯片翻转，带有焊料的表面向下贴装在基板10上，通过回流焊或共晶焊等方式焊接在一起。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述光芯片20朝向所述基板10一侧固定有光源芯片50，所述基板10朝向所述光芯片20一侧表面内具有第一凹槽，所述光源芯片50位于所述第一凹槽内，即所述光源芯片50凸出所述光芯片20朝向所述基板10一侧表面的部分位于所述第一凹槽内，从而在将所述光源芯片50集成到所述光模块结构中，提高所述光模块封装密度的同时，减小由于所述光源芯片50的引入而导致所述光模块结构增大的体积。可选的，在本申请实施例中，所述光芯片20朝向所述基板10一侧表面内具有第二凹槽，所述光芯片20位于所述第二凹槽内，以进一步减小由于所述光源芯片50的引入而导致所述光模块结构增大的体积。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个具体实施中，所述光源芯片50与所述光芯片20之间的固定连接方式为焊接，以使得所述光芯片20与所述光源芯片50的固定可以与所述光芯片20与所述基板10的固定在同一生产线上完成，提高生产效率。
在本申请的其他实施例中，还可以通过在所述光芯片20上设置单片集成光源的方式，将光源集成在所述光芯片20中，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述光模块结构还包括：位于所述光芯片20和所述电芯片30背离所述基板10一侧的散热结构60，所述散热结构60与所述光芯片20至少部分接触，且与所述电芯片30至少部分接触，从而使得所述光模块结构可以利用所述散热结构60同时对所述光芯片20和所述电芯片30散热，提高所述光模块结构的散热效率。可选的，在本申请的一个具体实施例中，所述散热结构60完全覆盖所述电芯片30背离所述基板10一侧表面，以增大所述散热结构60与所述电芯片30之间的接触面积，从而提高所述电芯片30的散热效率；同理，所述散热结构60完全覆盖所述光芯片20背离所述基板10一侧表面，以增大所述散热结构60与所述光芯片20之间的接触面积，从而提高所述光芯片20的散热效率。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述光模块结构还包括：位于所述基板10背离所述光芯片20和所述电芯片30一侧，与所述基板10固定连接的电路板，可选的，所述电路板为PCB电路板，所述电路板与所述基板10之间的固定连接方式为焊接。
综上所述，本申请实施例所提供的光模块结构，采用混合封装的方式，将所述光芯片20和所述电芯片30并列固定在所述基板10上，提高所述光模块结构的封装密度，从而在相同面积下，增加了所述光模块结构的通道，以便于支持大容量数据的光互连。
而且，本申请实施例所提供的光模块结构，通过所述第一基准面和所述第二基准面对准以及所述第一对准标记和所述第二对准标记对准，采用无源对准的方式，方便快捷，避免了人为对准引起的误差，对准精度较高。
另外，本申请实施例所提供的光模块结构，所述基板10与所述光芯片20之间的固定连接方式、所述基板10与所述电芯片30之间的固定连接方式、所述光芯片20与所述光源芯片60之间的固定连接方式以及所述基板10与所述电路板之间的固定连接方式均为焊接，从而使得所述光模块结构中各组成单元的固定可以在同一生产线上进行，提高所述光模块结构的生产效率，降低生产成本。
此外，本申请实施例还提供了一种光模块结构的封装方法，应用于本申请上述任一实施例所提供的光模块结构。如图6所示，本申请实施例所提供的封装方法包括：
S10：在基板的第一表面固定光芯片和电芯片，所述光芯片朝向所述基板的一侧具有第一基准面，所述第一基准面上设置有至少一个第一对准标记.
具体的，在本申请的一个实施例中，在基板的第一表面固定光芯片和电芯片包括：在基板的第一表面分别固定所述光芯片和所述电芯片。可选的，所述光芯片和所述基板的第一表面之间的固定连接方式为焊接，所述电芯片与所述基板的第一表面之间的固定连接方式也为焊接，从而使得所述光芯片与所述基板之间的固定以及所述电芯片与所述基板之间的固定在同一生产线上完成，提高所述光模块结构的封装效率，降低所述光模块结构的成本。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述基板内具有电连接线，所述电芯片和所述光芯片通过所述电连接线电连接，从而在具体应用时，所述电芯片产生或放大的电信号可以通过基板传输给光芯片，所述光芯片将所述电信号转换成光信号传输给所述光耦合结构，并经与所述光耦合结构通信连接的光纤阵列传输出去。
具体的，在本申请的一个实施例中，所述光芯片为具有光信号传输/处理功能的芯片，并具有电信号输入/输出接口和光信号输入/输出接口，从而实现光信号和电信号的相互转换；所述电芯片为包括驱动器或跨阻放大器等器件的芯片，用于产生、放大和/或接收电信号；所述光耦合结构位于光芯片与光纤阵列之间，实现光芯片与光纤阵列的光耦合。
S20：制备光耦合结构，所述光耦合结构具有第二基准面，所述第二基准面上设置有至少一个第二对准标记。
具体的，在本申请的一个实施例中，所述制备光耦合结构包括：提供光耦合介质；利用飞秒激光直写技术在所述光耦合介质中写入光波导，形成光耦合结构。
在上述实施例的基础上，在本申请的另一个实施例中，所述制备光耦合结构还包括：在所述光耦合介质表面形成金属层。可选的，所述金属层的形成工艺为蒸镀工艺，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述光耦合结构的材质为玻璃，其波导和对准标记的制备均可以采用光写波导技术，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
S30：调整所述光耦合结构，使得所述第一基准面和所述第二基准面对准，所述第一对准标记和所述第二对准标记对准。
在本申请的一个实施例中，所述第一基准面与所述第二基准面对准，所述第一对准标记与所述第二对准标记对准包括在垂直于所述基板表面的方向上，所述第一基准面的投影和所述第二基准面的投影至少部分交叠，所述第一对准标记的投影和所述第二对准标记的投影重合，以实现平行于所述基板表面的平面内，所述光芯片至所述光耦合结构方向的对准。在本申请的其他实施例中，所述第一基准面与所述第二基准面对准还包括所述第一基准面和所述第二基准面之间的距离满足预设要求(如零或其他预设数值)，以实现垂直于所述基板表面的方向上，所述光芯片与所述光耦合结构的对准，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述光耦合结构具有垂直于所述第二基准面的第一垂直面，当所述光芯片与所述光耦合结构进行光耦合时，所述第一垂直面与所述光芯片朝向所述光耦合结构一侧的端面对准。具体的，在本申请的一个实现方式中，所述第一垂直面与所述光芯片朝向所述光耦合结构一侧的端面直接接触，以实现平行于所述基板表面的平面内，所述光芯片至所述光耦合结构方向的对准。
需要说明的是，在本申请实施例中，所述光耦合结构与所述光芯片之间的耦合方式可以为倏逝波耦合、边缘耦合或垂直耦合，本申请对此并不做限定。
还需要说明的是，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，当所述光耦合结构与所述光芯片之间的耦合方式为垂直耦合时，所述光耦合介质和所述光芯片的光波导之间还设置有光栅耦合器。
S40：将所述光耦合结构固定在所述光芯片上。
需要说明的是，在本申请实施例中，所述光模块结构的光源可以为外置光源，也可以集成在所述光模块结构中，当所述光源集成在所述光模块结构中时，在本申请的一个实施例中，在所述基板的第一表面固定所述光芯片和所述电芯片之前还包括：
在所述光芯片上形成第二凹槽，在所述第二凹槽内固定光源芯片；
在所述基板上形成第一凹槽，在所述基板的第一表面固定所述光芯片和所述电芯片后，所述光源芯片位于所述第一凹槽内。
需要说明的是，在本申请实施例中，所述在所述第二凹槽内固定光源芯片时，可选的，所述光源芯片通过倒装贴片的方式固定在所述光芯片上，但本申请对此并不做限定，在本申请的其他实施例中，所述光源还可以采用单片集成光源的形式集成在光芯片中，具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，该封装方法还包括：在所述光芯片和所述电芯片背离所述基板一侧固定散热结构，所述散热结构与所述光芯片至少部分接触，且与所述电芯片至少部分接触，从而使得所述光模块结构可以利用所述散热结构同时对所述光芯片和所述电芯片散热，提高所述光模块结构的散热效率。可选的，在本申请的一个具体实施例中，所述散热结构完全覆盖所述电芯片背离所述基板一侧表面，以增大所述散热结构与所述电芯片之间的接触面积，从而提高所述电芯片的散热效率；同理，所述散热结构完全覆盖所述光芯片背离所述基板一侧表面，以增大所述散热结构与所述光芯片之间的接触面积，从而提高所述光芯片的散热效率。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，该封装方法还包括：在所述基板北路所述光芯片和所述电芯片的一侧固定电路板，可选的，所述电路板为PCB电路板，所述电路板与所述基板之间的固定连接方式为焊接。
综上所述，本申请实施例所提供的光模块结构制作方法，采用混合封装的方式，将所述光芯片和所述电芯片并列固定在所述基板上，提高所述光模块结构的封装密度，从而在相同面积下，增加了所述光模块结构的通道，以便于支持大容量数据的光互连。
而且，本申请实施例所提供的光模块结构封装方法中，通过所述第一基准面和所述第二基准面对准以及所述第一对准标记和所述第二对准标记对准，采用无源对准的方式，方便快捷，避免了人为对准引起的误差，对准精度较高。
此外，本申请实施例所提供的光模块结构的封装方法中，所述基板与所述光芯片之间的固定连接方式、所述基板与所述电芯片之间的固定连接方式、所述光芯片与所述光源芯片60之间的固定连接方式以及所述基板与所述电路板之间的固定连接方式均为焊接，从而使得所述光模块结构中各组成单元的固定可以在同一生产线上进行，提高所述光模块结构的生产效率，降低生产成本。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种光模块结构，其特征在于，包括：
基板；
与所述基板固定连接的光芯片和电芯片；
与所述光芯片固定连接的光耦合结构；
其中，所述光芯片朝向所述基板一侧具有第一基准面，所述第一基准面上设置有至少一个第一对准标记；所述光耦合结构具有第二基准面，所述第二基准面上设置有至少一个第二对准标记；其中，所述第一基准面和所述第二基准面对准，所述第一对准标记和所述第二对准标记对准；
其中，所述光耦合结构具有垂直于所述第二基准面的第一垂直面，当所述光芯片与所述光耦合结构进行光耦合时，所述第一垂直面与所述光芯片朝向所述光耦合结构一侧的端面对准。
2.根据权利要求1所述的光模块结构，其特征在于，所述光耦合结构与所述光芯片之间的耦合方式为倏逝波耦合、边缘耦合或垂直耦合。
3.根据权利要求2所述的光模块结构，其特征在于，当所述光耦合结构与所述光芯片之间的耦合方式为倏逝波耦合时，所述光耦合结构中的光波导与所述光芯片中的光波导通过所述光芯片的第一基准面和所述光耦合结构的第二基准面实现耦合；其中，所述光芯片中的光波导在耦合处的波导方向朝向所述第一垂直面，所述光耦合结构中的光波导在耦合处的波导方向平行于所述光芯片中的光波导在耦合处的波导方向，且方向相反。
4.根据权利要求2所述的光模块结构，其特征在于，当所述光耦合结构与所述光芯片之间的耦合方式为边缘耦合时，所述光耦合结构中的光波导与所述光芯片中的光波导通过所述光芯片的第一端面和所述光耦合结构的第一垂直面实现耦合；所述光芯片中的光波导在耦合处的波导方向朝向所述第一垂直面，所述光耦合结构中的光波导在耦合处的波导方向平行于所述光芯片中的光波导在耦合处的波导方向，且方向相反。
5.根据权利要求2所述的光模块结构，其特征在于，当所述光耦合结构与所述光芯片之间的耦合方式为垂直耦合时，所述光耦合结构中的光波导与所述光芯片中的光波导通过所述光芯片的第一基准面和所述光耦合结构的第二基准面实现耦合；其中，所述光芯片中的光波导在耦合处的波导方向朝向所述第一垂直面，所述光耦合结构中的光波导在耦合处的波导方向垂直于所述第一基准面，且朝向所述第一基准面。
6.根据权利要求2所述的光模块结构，其特征在于，当所述光耦合结构与所述光芯片之间的耦合方式为垂直耦合时，所述光耦合介质和所述光芯片的光波导之间还设置有光栅耦合器。
7.根据权利要求1所述的光模块结构，其特征在于，所述光芯片与所述电芯片并列位于所述基板上，且所述光芯片与所述基板的固定连接方式和所述电芯片与所述基板的固定连接方式相同。
8.根据权利要求1所述的光模块结构，其特征在于，所述光芯片上设置有单片集成光源。
9.根据权利要求1所述的光模块结构，其特征在于，所述光芯片朝向所述基板一侧固定有光源芯片，所述基板朝向所述光芯片一侧表面内具有第一凹槽，所述光源芯片位于所述第一凹槽内。
10.根据权利要求1所述的光模块结构，其特征在于，还包括：
位于所述光芯片和所述电芯片背离所述基板一侧的散热结构，所述散热结构与所述光芯片至少部分接触，且与所述电芯片至少部分接触。
11.一种光模块结构的封装方法，其特征在于，包括：
在基板的第一表面固定光芯片和电芯片，所述光芯片朝向所述基板一侧具有第一基准面，所述第一基准面上设置有至少一个第一对准标记；
制备光耦合结构，所述光耦合结构具有第二基准面，所述第二基准面上设置有至少一个第二对准标记；所述光耦合结构具有垂直于所述第二基准面的第一垂直面；
调整所述光耦合结构，使得所述第一基准面和所述第二基准面对准，所述第一对准标记和所述第二对准标记对准，以及当所述光芯片与所述光耦合结构进行光耦合时，使得所述第一垂直面与所述光芯片朝向所述光耦合结构一侧的端面对准；
将所述光耦合结构固定在所述光芯片上。
12.根据权利要求11所述的封装方法，其特征在于，在基板的第一表面固定光芯片和电芯片包括：
在基板的第一表面分别焊接所述光芯片和所述电芯片。
13.根据权利要求11所述的封装方法，其特征在于，在所述基板的第一表面固定所述光芯片和所述电芯片之前还包括：
在所述光芯片上形成第二凹槽，在所述第二凹槽内固定光源芯片；
在所述基板上形成第一凹槽，在所述基板的第一表面固定所述光芯片和所述电芯片后，所述光源芯片位于所述第一凹槽内。
14.根据权利要求11所述的封装方法，其特征在于，所述制备光耦合结构包括：
提供光耦合介质；
利用飞秒激光直写技术在所述光耦合介质中写入光波导，形成光耦合结构。
15.根据权利要求14所述的封装方法，其特征在于，所述制备光耦合结构还包括：在所述光耦合介质表面形成金属层。
16.根据权利要求11所述的封装方法，其特征在于，该封装方法还包括：
在所述光芯片和所述电芯片背离所述基板一侧固定散热结构，所述散热结构与所述光芯片至少部分接触，且与所述电芯片至少部分接触。
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