CN115494592A - 一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块，涉及合封芯片技术领域，现提出如下方案，包括电路板一和合封芯片，所述合封芯片安装在电路板一的顶部，所述合封芯片包括电路板二，所述电路板二的顶部焊接有光芯片，所述合封芯片还包括与电路板二焊接的驱动芯片，所述驱动芯片与光芯片的外部固定有环氧塑封料，所述合封芯片还包括与电路板二底部固定连接的两个供电引脚；本发明通过合封芯片与玻璃V槽设计相结合，省去传统COB和耦合工艺，可以是使产品结构做的简单化和标准化，而且利用合封芯片和玻璃V槽设计，可以解决传统耦合工艺的复杂性，使穿纤工艺变更简单，还可以降低单独器件的成本，节省费用。

Description

一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块
技术领域
本发明涉及合封芯片技术领域，尤其涉及一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块。
背景技术
随着硅基光子集成的设计与工艺条件逐步完善，芯片上各类有源、无器以 及它们组合而成的光模块，目前已经能够很好地实现小尺寸下信号处理。对于一个完整的光通信链路，常由“发射端 ——传输介质 ——接收端”三部分构成，而集成芯片上的光信号处理，其传输介质仍由传统光纤结构完成。因此，如何实现芯片和光纤中波的高效率耦合以保证通信链路号传输质量，是一个值得关注的问题。
现有的芯片与光纤耦合时，因为单模光纤的纤芯直径在10μm，而硅基单模波导的截面尺寸为500nm x 220nm，所以光纤和硅波导的截面尺寸差距过大，所以耦合较为困难，如果两者直接对接耦合，会产生非常大的耦合损耗，而且耦合工艺较为复杂，穿纤的工艺也较难，技术水平较高。
发明内容
本发明提出的一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块，以解决现有技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块，包括电路板一和合封芯片，所述合封芯片安装在电路板一的顶部，所述合封芯片包括电路板二，所述电路板二的顶部焊接有光芯片，合封芯片采用合封技术替代了传统COB工艺，省去了Die bonding和Wirebonding，节省工艺时间，产品可以快速切换，便于生产；
传输机构，所述传输机构安装在电路板一的顶部，所述传输机构包括与电路板一顶部固定连接的玻璃块，所述玻璃块的顶部开设有多个V型槽，所述V型槽的内部固定有光纤，所述光纤的外部蚀刻有光栅，利用光栅进行耦合，重量轻、体积小、抗电磁干扰、易于光纤连接、波长绝对编码，还能把多个传感器利用各种复用技术连接成传感网络，埋入材料和结构内部或贴装在其表面，实现对其特性的多点监测，特性如温度和应变，利用玻璃V型槽来固定光纤，可以省去传统穿纤的工艺，让加工生产得更加便捷和快速。
进一步地，所述合封芯片还包括与电路板二焊接的驱动芯片，所述驱动芯片与光芯片的外部固定有环氧塑封料，所述电路板二、驱动芯片和光芯片组成合封芯片，合封芯片属于集成芯片，芯片集成化可以提高芯片的精度，省去DB/WB工艺，提高生产效率和一致性。
进一步地，所述合封芯片还包括与电路板二底部固定连接的两个供电引脚，所述供电引脚与电路板一通过焊接连接，供电引脚在芯片上可以省去传统铜线焊线工艺和结构，利用光纤镀膜的形式直接进行供电，直接给芯片供电来驱动模块工作。
进一步地，所述合封芯片还包括与光芯片的顶部固定连接的Vcsel激光器，所述光芯片与Vcsel激光器通过电性连接，V型槽与Vcsel激光器定位在一个面上，可以省去耦合器件，节省成本。
进一步地，所述传输机构还包括与玻璃块顶部固定连接的盖板。
进一步地，所述盖板与玻璃块通过点胶连接，所述光纤与玻璃块通过点胶连接，所述玻璃块的底部与电路板二通过点胶连接，利用光栅，盖板直接压在V型槽上，可以使光的传输损耗更小。
进一步地，所述合封芯片的外部固定有外壳，所述外壳的一侧开设有多个光纤口，所述光纤套设在光纤口的内部。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过安装合封芯片，合封芯片采用合封技术替代了传统COB工艺，省去了Die bonding和Wire bonding，节省工艺时间，产品可以快速切换，便于生产。
2、本发明通过安装传输机构，传输机构利用光栅进行耦合，重量轻、体积小、抗电磁干扰、易于光纤连接、波长绝对编码，还能把多个传感器利用各种复用技术连接成传感网络，埋入材料和结构内部或贴装在其表面，实现对其特性的多点监测，特性如温度和应变，利用玻璃V型槽来固定光纤，可以省去传统穿纤的工艺，让加工生产得更加便捷和快速。
综上所述，该设备设计新颖，操作简单，该设备通过合封芯片与玻璃V槽设计相结合，省去传统COB和耦合工艺，可以是使产品结构做的简单化和标准化，而且利用合封芯片和玻璃V槽设计，可以解决传统耦合工艺的复杂性，使穿纤工艺变更简单，还可以降低单独器件的成本，节省费用。
附图说明
图1为本发明提出的一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块的第一整体立体结构示意图；
图2为本发明提出的一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块的外壳内部第一立体结构示意图；
图3为本发明提出的一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块的外壳内部第二立体结构示意图；
图4为本发明提出的一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块的俯视结构示意图；
图5为本发明提出的一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块的侧视结构示意图；
图6为本发明提出的一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块的第二整体立体结构示意图。
图中：1、电路板一；2、合封芯片；21、驱动芯片；22、光芯片；23、供电引脚；24、电路板二；3、传输机构；31、V型槽；32、光纤；33、光栅；34、盖板；35、玻璃块；4、外壳。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
参照图1-3：一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块，包括电路板一1和合封芯片2，合封芯片2安装在电路板一1的顶部，合封芯片2包括电路板二24，电路板二24的顶部焊接有光芯片22，合封芯片2采用合封技术替代了传统COB工艺，省去了Die bonding和Wire bonding，节省工艺时间，产品可以快速切换，便于生产；
传输机构3，传输机构3安装在电路板一1的顶部，传输机构3包括与电路板一1顶部固定连接的玻璃块35，玻璃块35的顶部开设有多个V型槽31，V型槽31的内部固定有光纤32，光纤32的外部蚀刻有光栅33，利用光栅33进行耦合，重量轻、体积小、抗电磁干扰、易于光纤连接、波长绝对编码，还能把多个传感器利用各种复用技术连接成传感网络，埋入材料和结构内部或贴装在其表面，实现对其特性的多点监测，特性如温度和应变，利用玻璃V型槽来固定光纤，可以省去传统穿纤的工艺，让加工生产得更加便捷和快速；
合封芯片2还包括与电路板二24焊接的驱动芯片21，驱动芯片21与光芯片22的外部固定有环氧塑封料，电路板二24、驱动芯片21和光芯片22组成合封芯片，合封芯片属于集成芯片，芯片集成化可以提高芯片的精度，省去DB/WB工艺，提高生产效率和一致性；
合封芯片2还包括与电路板二24底部固定连接的两个供电引脚23，供电引脚23与电路板一1通过焊接连接，供电引脚23在芯片上可以省去传统铜线焊线工艺和结构，利用光纤镀膜的形式直接进行供电，直接给芯片供电来驱动模块工作；
合封芯片2还包括与光芯片22的顶部固定连接的Vcsel激光器，光芯片22与Vcsel激光器通过电性连接，V型槽31与Vcsel激光器定位在一个面上，可以省去耦合器件，节省成本。
实施例2
参照图2-6：本实施例在实施例一的基础上提供了一种技术方案：
传输机构3还包括与玻璃块35顶部固定连接的盖板34；
盖板34与玻璃块35通过点胶连接，光纤32与玻璃块通过点胶连接，玻璃块35的底部与电路板二24通过点胶连接，利用光栅33，盖板34直接压在V型槽31上，可以使光的传输损耗更小；
合封芯片2的外部固定有外壳4，外壳4的一侧开设有多个光纤口，光纤套设在光纤口的内部。
工作原理：光纤32通过光栅33直接与Vcsel激光器发光面进行对接，Vcsel激光器发出的光直接与光纤32进行折射，从而省去光学物件Lens和Jumper，通过供电引脚23给合封芯片进行供电，省去传统铜线的焊线，使我们的模块可以做到体积更小、抗电磁干扰更强。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块，包括电路板一（1），其特征在于：
合封芯片（2），所述合封芯片（2）安装在电路板一（1）的顶部，所述合封芯片（2）包括电路板二（24），所述电路板二（24）的顶部焊接有光芯片（22）；
传输机构（3），所述传输机构（3）安装在电路板一（1）的顶部，所述传输机构（3）包括与电路板一（1）顶部固定连接的玻璃块（35），所述玻璃块（35）的顶部开设有多个V型槽（31），所述V型槽（31）的内部固定有光纤（32），所述光纤（32）的外部蚀刻有光栅（33）。
2.根据权利要求1所述的一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块，其特征在于，所述合封芯片（2）还包括与电路板二（24）焊接的驱动芯片（21），所述驱动芯片（21）与光芯片（22）的外部固定有环氧塑封料。
3.根据权利要求1所述的一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块，其特征在于，所述合封芯片（2）还包括与电路板二（24）底部固定连接的两个供电引脚（23），所述供电引脚（23）与电路板一（1）通过焊接连接。
4.根据权利要求1所述的一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块，其特征在于，所述合封芯片（2）还包括与光芯片（22）的顶部固定连接的Vcsel激光器，所述光芯片（22）与Vcsel激光器通过电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块，其特征在于，所述传输机构（3）还包括与玻璃块（35）顶部固定连接的盖板（34）。
6.根据权利要求5所述的一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块，其特征在于，所述盖板（34）与玻璃块（35）通过点胶连接，所述光纤（32）与玻璃块（35）通过点胶连接，所述玻璃块（35）的底部与电路板二（24）通过点胶连接。
7.根据权利要求1所述的一种无传统焊线玻璃v槽设计的合封芯片设计模块，其特征在于，所述合封芯片（2）的外部固定有外壳（4），所述外壳（4）的一侧开设有多个光纤口，所述光纤（32）套设在光纤口的内部。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005285886A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Citizen Electronics Co Ltd 光半導体パッケージ及びその製造方法
US20090016670A1 (en) * 2004-02-18 2009-01-15 Amotz Shemi System and method for the fabrication of an electro-optical module
CN201555675U (zh) * 2009-10-21 2010-08-18 北京交通大学 基于研磨保偏光纤光栅的应力传感器
US10274687B1 (en) * 2017-11-20 2019-04-30 Jiangsu Hengtong Optical Network Technology Co., Ltd. Highly integrated multi-channel optical transceiver module and active optical cable based on silicon photonic chip
CN112987204A (zh) * 2021-04-09 2021-06-18 北京浦丹光电股份有限公司 可调节的可无源耦合的多通道光收发组件及气密封装方法
WO2022048124A1 (zh) * 2020-09-04 2022-03-10 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 一种光电芯片封装结构及其封装方法
CN114420682A (zh) * 2020-10-10 2022-04-29 中兴光电子技术有限公司 光电集成模块及其制作方法、光器件

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090016670A1 (en) * 2004-02-18 2009-01-15 Amotz Shemi System and method for the fabrication of an electro-optical module
JP2005285886A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Citizen Electronics Co Ltd 光半導体パッケージ及びその製造方法
CN201555675U (zh) * 2009-10-21 2010-08-18 北京交通大学 基于研磨保偏光纤光栅的应力传感器
US10274687B1 (en) * 2017-11-20 2019-04-30 Jiangsu Hengtong Optical Network Technology Co., Ltd. Highly integrated multi-channel optical transceiver module and active optical cable based on silicon photonic chip
WO2022048124A1 (zh) * 2020-09-04 2022-03-10 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 一种光电芯片封装结构及其封装方法
CN114420682A (zh) * 2020-10-10 2022-04-29 中兴光电子技术有限公司 光电集成模块及其制作方法、光器件
CN112987204A (zh) * 2021-04-09 2021-06-18 北京浦丹光电股份有限公司 可调节的可无源耦合的多通道光收发组件及气密封装方法

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