CN110034076B - 光电子器件及其封装结构 - Google Patents

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Abstract

本申请提出一种光电子器件及其封装结构，封装结构包括：高频电极；低频电极；高频传输线，与高频电极直接相连；和低频传输线，与低频电极直接相连或间接相连。高频传输线与高频电极直接相连，如直接进行焊接连接或直接进行对接压连等的方式，以大幅度减少采用间接连接所使用的连接线的使用数量，避免因大量使用连接线而引入的寄生效应，防止导致光电子器件性能恶化而造成无法忽视的影响。

Description

光电子器件及其封装结构
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种光电子器件的封装结构和一种光电子器件。
背景技术
随着现代通信容量的急剧增加，光电子器件在提高信息传输和处理的速率方面起着关键的作用。然而，光电子器件的最终性能取决于芯片是否采取了合理的高频封装。例如：光电子器件上具有高频电极、低频电极、高频传输线和低频传输线，高频传输线和高频电极之间需要进行良好的电连接，低频信号线和低频电极之间也需要进行良好的电连接，电连接多采用金丝连接的方式来实现。然而，金丝的使用量比较大，会引入寄生效应，进而恶化光电子器件的性能，造成的影响无法忽视。
发明内容
本发明实施例提供了一种光电子器件的封装结构，大幅度减少了金丝的使用数量，以此来避免引入寄生效应，防止导致光电子器件性能恶化而造成无法忽视的影响。
本发明实施例提供了一种光电子器件的封装结构，包括：高频电极；低频电极；高频传输线，与所述高频电极直接相连；和低频传输线，与所述低频电极直接相连或间接相连。
可选地，所述封装结构还包括：信号传输单元，其上具有第一高频电极和第一低频电极；和电路板，其上具有所述高频传输线和所述低频传输线，所述高频传输线的一端与所述第一高频电极直接相连，所述低频传输线的一端与所述第一低频电极直接相连或间接相连；其中，所述高频电极包括所述第一高频电极，所述低频电极包括所述第一低频电极。
可选地，高频传输线位于电路板的下表面上，低频传输线位于电路板的上表面上；或；高频传输线位于电路板的上表面上，低频传输线位于电路板的下表面上；或；高频传输线和低频传输线均位于电路板的下表面上；或；高频传输线和低频传输线均位于电路板的上表面上。
可选地，所述封装结构还包括：连接线，所述低频传输线的一端与所述第一低频电极通过所述连接线间接相连。
可选地，所述连接线为金丝，所述第一高频电极和所述高频传输线均为共面波导传输线。
可选地，所述第一高频电极包括位于所述信号传输单元两端且相互对应电连接的两组，所述第一低频电极包括位于所述信号传输单元两端且相互对应电连接的两组，所述低频传输线的一端和所述高频传输线的一端均对应与所述信号传输单元的同一端的所述第一高频电极和所述第一低频电极电连接。
可选地，所述封装结构还包括：光电探测单元，固定在所述电路板上、并与所述低频传输线的另一端和所述高频传输线的另一端采用焊剂直接进行焊接连接。
可选地，所述低频传输线位于所述电路板的上表面上，所述高频传输线位于所述电路板的下表面上，所述光电探测单元固定在所述电路板的下表面上；且所述电路板上设置有过孔，所述过孔对应处于所述低频传输线的另一端，所述高频传输线的另一端与所述光电探测单元采用焊球或焊柱直接进行倒装焊接，所述低频传输线的另一端通过所述过孔与所述光电探测单元采用焊球或焊柱直接进行倒装焊接，所述焊剂为焊球或焊柱。
可选地，所述光电探测单元包括互阻放大器，所述互阻放大器具有第二高频电极和第二低频电极，所述第二高频电极与所述高频传输线的另一端采用焊球或焊柱直接进行倒装焊接，所述第二低频电极与所述低频传输线的另一端通过所述过孔采用焊球或焊柱直接进行倒装焊接；其中，所述高频电极还包括所述第二高频电极，所述低频电极还包括所述第二低频电极。
可选地，所述光电探测单元包括探测器，所述探测器具有第二高频电极，所述第二高频电极与所述高频传输线的另一端采用焊球或焊柱进行倒装焊接、同时还与所述低频传输线的另一端通过所述过孔采用焊球或焊柱进行倒装焊接；其中，所述高频电极还包括所述第二高频电极。
本发明还提供了一种光电子器件，包括有上述任一实施例所述的光电子器件的封装结构。
本发明实施例和相关技术相比，具有如下有益效果：
本发明实施例的技术方案，高频传输线与高频电极直接相连，如直接进行焊接连接或直接进行对接压连等的方式，以大幅度减少采用间接连接所使用的连接线的使用数量，避免因大量使用连接线而引入的寄生效应，防止导致光电子器件性能恶化而造成无法忽视的影响。
附图说明
图1为本发明一个实施例所述的光电子器件的封装结构主视结构剖视示意图；
图2为图1所示的光电子器件的封装结构的俯视结构示意图；
图3为本发明另一个实施例所述的光电子器件的封装结构中的电路板与光电探测单元相连接的俯视结构示意图。
其中，图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系如下：
1信号传输单元，11第一高频电极，12第一低频电极，2电路板，21高频传输线，22低频传输线，23过孔，3盒体，4连接线，5光电探测单元，51互阻放大器，52探测器，6焊球。
具体实施方式
为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚明了，下面结合附图对本发明的实施例进行说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例和实施例中的特征可以相互任意组合。
下面结合附图描述本发明实施例提供的光电子器件的封装结构和光电子器件。
本发明实施例提供的光电子器件的封装结构，如图1和图2所示，包括：高频电极；低频电极；高频传输线21，与所述高频电极直接相连；和低频传输线22，与所述低频电极直接相连或间接相连。
本发明实施例的技术方案，高频传输线21与高频电极直接相连，如直接进行焊接连接或直接进行对接压连等的方式，以大幅度减少采用间接连接所使用的连接线4的使用数量，避免因大量使用连接线4而引入的寄生效应，防止导致光电子器件性能恶化而造成无法忽视的影响。
间接相连如采用连接线4、连接单元进行连接等的方式。
连接线4至多只是用来传输低频信号或直流。由此可见，在高频信号的传输路径中，完全摒弃了连接线4的使用，从而有助于提高光电子器件的整体性能。
可选地，如图1和图2所示，所述封装结构还包括：信号传输单元1，其上具有第一高频电极11和第一低频电极12；和电路板2，其上具有所述高频传输线21和所述低频传输线22，所述高频传输线21的一端与所述第一高频电极11直接相连，所述低频传输线22的一端与所述第一低频电极12直接相连或间接相连；其中，所述高频电极包括所述第一高频电极11，所述低频电极包括所述第一低频电极12。
其中，信号传输单元1穿装在盒体3的壁上(即：穿墙结构)，用于实现盒体3内部信号和外部信号的传输、交换。
当然，信号传输单元1也可以与盒体3制作成一体，也可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，在此不再赘述，均应属于本申请的保护范围内。
可选地，如图1和图2所示，高频传输线21位于电路板2的下表面上，低频传输线22位于电路板2的上表面上；或；高频传输线21位于电路板2的上表面上，低频传输线22位于电路板2的下表面上(图中未示出)；或；高频传输线21和低频传输线22均位于电路板2的下表面上(图中未示出)，可降低电路板2的制作难度；或；高频传输线21和低频传输线22均位于电路板2的上表面上(如图3所示)，可降低电路板2的制作难度；均可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，在此不再赘述，均应属于本申请的保护范围内。
可选地，所述封装结构还包括：连接线4，所述低频传输线22的一端与所述第一低频电极12通过所述连接线4间接相连。
当然，低频传输线22的一端也可以是与第一低频电极12直接进行相连，也可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，在此不再赘述，均应属于本申请的保护范围内。
可选地，所述连接线4为金丝，所述第一高频电极11和所述高频传输线21均为共面波导传输线。高频传输线21采用共面波导传输线(如采用蒸镀工艺制作)，以获得更佳的传输性能。其特征阻抗值可以设置为40欧姆、50欧姆或60欧姆等，并且特征阻抗值可以通过调节电路板2的基板的介电常数、共面波导传输线与地线之间的间隙宽度等灵活改变。
可选地，如图1所示，所述第一高频电极11包括位于所述信号传输单元1两端且相互对应电连接的两组，所述第一低频电极12包括位于所述信号传输单元1两端且相互对应电连接的两组，所述低频传输线22的一端和所述高频传输线21的一端均对应与所述信号传输单元1的同一端的所述第一高频电极11和所述第一低频电极12电连接。为了封装和测试的便利，信号传输单元1两端的第一高频电极11和第一低频电极12的相对位置相反布置(如：采用中心对称方式进行布置)，信号传输单元1的一端位于盒体3的内部(如该端第一高频电极11和第一低频电极12设置于同一平面，不仅提高了光电子器件的集成度，还降低了封装成本)、信号传输单元1的另一端位于盒体3的外部(如该端第一高频电极11和第一低频电极12设置于同一平面，不仅提高了光电子器件的集成度，还降低了封装成本)，电路板2位于盒体3内部；盒体3外通常还设置有柔性印刷板和驱动板，信号传输单元1的位于盒体3外部的一端通过柔性印刷板与驱动板相连接，信号传输单元1的位于盒体3内部的一端与电路板2相连接。
可选地，所述封装结构还包括：光电探测单元5，固定在所述电路板2上、并与所述低频传输线22的另一端和所述高频传输线21的另一端采用焊剂直接进行焊接连接。
可选地，如图1所示，所述低频传输线22位于所述电路板2的上表面上，所述高频传输线21位于所述电路板2的下表面上，所述光电探测单元5固定在所述电路板2的下表面上；且所述电路板2上设置有过孔23，所述过孔23对应处于所述低频传输线22的另一端，所述高频传输线21的另一端与所述光电探测单元5采用焊球6直接进行倒装焊接，所述低频传输线22的另一端通过所述过孔23与所述光电探测单元5采用焊球6直接进行倒装焊接，所述焊剂为焊球6。避免引用金丝，防止因大量使用金丝而引入的寄生效应，确保光电子器件的性能较好。
可选地，所述光电探测单元5包括互阻放大器51(参见图3)，所述互阻放大器51具有第二高频电极(与电路板2上高频传输线21的另一端的位置相对应，可以理解为：第二高频电极位于图1中的a位置)和第二低频电极(与电路板2上低频传输线22的另一端的位置相对应，可以理解为：第二低频电极位于图1中的b位置)，所述第二高频电极与所述高频传输线21的另一端采用焊球6直接进行倒装焊接，所述第二低频电极与所述低频传输线22的另一端通过所述过孔23采用焊球6直接进行倒装焊接；其中，所述高频电极还包括所述第二高频电极，所述低频电极还包括所述第二低频电极。第二高频电极用以信号注入，第二低频电极用以直流驱动。
可选地，所述光电探测单元5包括探测器52(参见图3)，所述探测器52具有第二高频电极(可以理解为：第二高频电极同时位于图1中的a位置和b位置)，所述第二高频电极与所述高频传输线21的另一端采用焊球6进行倒装焊接、同时还与所述低频传输线22的另一端通过所述过孔23采用焊球6进行倒装焊接；其中，所述高频电极还包括所述第二高频电极。控制探测器52正常工作的直流信号(通过低频传输线22传输)自第二高频电极传输给探测器52，探测器52探测得到的高频信号通过第二高频电极传输给高频传输线21。
低频传输线22和焊球6的相对位置能被精确对准，一次就能完成所有电连接，大大降低封装步骤，提高了封装效率。整个封装结构大量减少了金丝的使用数量，有效改善了光电子器件的高频性能。焊球6优选为金球。
其中，光电探测单元5可以是包括互阻放大器、探测器、激光器和射频驱动中的一个或多个(图3中光电探测单元5同时包含互阻放大器51和探测器52)，均可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，在此不再赘述，均应属于本申请的保护范围内。
上述实施例中，也可以采用焊柱来替代焊球，焊球主要用于短距接触焊接，焊柱主要用于长距离接触焊接，可根据具体需要进行选择，均可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，在此不再赘述，均应属于本申请的保护范围内。
本发明实施例提供的光电子器件(图中未示出)，包括有上述任一实施例所述的光电子器件的封装结构。
本发明实施例提供的光电子器件，具备上述任一实施例所述的封装结构的全部优点，在此不再赘述。
本发明实施例和相关技术相比，具有如下有益效果：
本发明实施例的技术方案，高频传输线与高频电极直接相连，如直接进行焊接连接或直接进行对接压连等的方式，以大幅度减少采用间接连接所使用的连接线的使用数量，避免因大量使用连接线而引入的寄生效应，防止导致光电子器件性能恶化而造成无法忽视的影响。
虽然本发明所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本发明所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。

Claims (8)

1.一种光电子器件的封装结构，其特征在于，包括：
高频电极；
低频电极；
高频传输线，与所述高频电极直接相连；和
低频传输线，与所述低频电极直接相连或间接相连;
信号传输单元，其上具有第一高频电极；和
电路板，其上具有所述高频传输线，所述高频传输线的一端与所述第一高频电极直接相连；其中，所述高频电极包括所述第一高频电极，所述第一高频电极和所述高频传输线均为共面波导传输线；
光电探测单元，固定在所述电路板上、并与所述低频传输线的另一端和所述高频传输线的另一端采用焊剂直接进行焊接连接；
所述低频传输线位于所述电路板的上表面上，所述高频传输线位于所述电路板的下表面上，所述光电探测单元固定在所述电路板的下表面上；且所述电路板上设置有过孔，所述过孔对应处于所述低频传输线的另一端，所述高频传输线的另一端与所述光电探测单元采用焊球或焊柱直接进行倒装焊接，所述低频传输线的另一端通过所述过孔与所述光电探测单元采用焊球或焊柱直接进行倒装焊接，所述焊剂为焊球或焊柱。
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括：
信号传输单元，其上具有第一低频电极；和
电路板，其上具有所述低频传输线，所述低频传输线的一端与所述第一低频电极直接相连或间接相连；
其中，所述低频电极包括所述第一低频电极。
3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，当所述低频传输线的一端与所述第一低频电极间接相连，还包括：
连接线，所述低频传输线的一端与所述第一低频电极通过所述连接线间接相连。
4.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述连接线为金丝。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的封装结构，其特征在于，所述第一高频电极包括位于所述信号传输单元两端且相互对应电连接的两组，所述第一低频电极包括位于所述信号传输单元两端且相互对应电连接的两组，所述低频传输线的一端和所述高频传输线的一端均对应与所述信号传输单元的同一端的所述第一高频电极和所述第一低频电极电连接。
6.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述光电探测单元包括互阻放大器，所述互阻放大器具有第二高频电极和第二低频电极，所述第二高频电极与所述高频传输线的另一端采用焊球或焊柱直接进行倒装焊接，所述第二低频电极与所述低频传输线的另一端通过所述过孔采用焊球或焊柱直接进行倒装焊接；
其中，所述高频电极还包括所述第二高频电极，所述低频电极还包括所述第二低频电极。
7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述光电探测单元包括探测器，所述探测器具有第二高频电极，所述第二高频电极与所述高频传输线的另一端采用焊球或焊柱进行倒装焊接、同时还与所述低频传输线的另一端通过所述过孔采用焊球或焊柱进行倒装焊接；其中，所述高频电极还包括所述第二高频电极。
8.一种光电子器件，其特征在于，包括有如权利要求1至7中任一项所述的光电子器件的封装结构。
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