CN116014552A - 一种光芯片封装结构及激光雷达封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种光芯片封装结构及激光雷达封装结构，包括：转接板，开设第一通孔；光芯片，以倒装方式焊接于转接板的第一通孔边缘，使得光芯片的出光面正对第一通孔；基板，与转接板通过焊球阵列连接，且基板和光芯片均位于转接板的同侧，在光芯片与基板之间通过转接板的转接，从而引出高互联密度的焊盘，进而解决了光芯片封装结构的输入输出密度大而存在无法扇出的问题，进而提高了光芯片的扇出能力。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种光芯片封装结构及激光雷达封装结构。
背景技术
由于光芯片的电学焊盘密度高，尺寸大，光芯片封装结构常用的方式是采用引线键合的方式引出，互联密度存在上限不能做高密度引脚的芯片封装，因此，光芯片封装结构的输入和输出密度大而存在无法扇出的问题，即无法实现光芯片将电气焊盘从芯片上往外互联。
因此，光芯片封装结构的输入输出密度大而存在无法扇出的问题是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的光芯片封装结构及激光雷达封装结构。
第一方面，本发明提供了一种光芯片封装结构，包括：
转接板，开设第一通孔；
光芯片，以倒装方式焊接于所述转接板的第一通孔边缘，使得所述光芯片的出光面正对所述第一通孔；
基板，与所述转接板通过焊球阵列连接，且所述基板和所述光芯片均位于所述转接板的同侧。
优选地，所述转接板具体为如下任意一种：
有机基板、陶瓷基板、玻璃基板以及硅基板。
优选地，所述焊球阵列位于所述光芯片的一组对边两侧。
第二方面，本发明还提供了一种激光雷达封装结构，包括：
如第一方面中任一所述的光芯片封装结构；
光学透镜组件，设置于转接板上，且通过第一通孔正对光芯片的出光口，用于聚焦光线。
优选地，所述光学透镜组件粘贴或者焊接于所述转接板上。
优选地，还包括：
光纤阵列，所述光纤阵列连接所述光芯片的进光口。
优选地，所述转接板上设置第一凹槽，所述光纤阵列贴设于所述转第一凹槽内。
优选地，所述基板上设置第二凹槽，所述光纤阵列贴设于所述第二凹槽内。
优选地，基板上开设第二通孔，第二通孔正对所述光芯片，还包括：
散热器，贴装于所述光芯片上。
优选地，所述散热器具体为如下任意一种：
半导体制冷器、散热翅片和高导热材料块。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供了一种光芯片封装结构，包括：转接板，开设第一通孔；光芯片，以倒装方式焊接于转接板的第一通孔边缘，使得光芯片的出光面正对第一通孔；基板，与转接板通过焊球阵列连接，且基板和光芯片均位于转接板的同侧，在光芯片与基板之间通过转接板的转接，从而引出高互联密度的焊盘，进而解决了光芯片封装结构的输入输出密度大而存在无法扇出的问题，进而提高了光芯片的扇出能力。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例中光芯片封装结构的结构示意图；
图2示出了本发明实施例中激光雷达封装结构YZ截面示意图；
图3示出了本发明实施例中激光雷达封装结构XZ截面示意图；
图4示出了本发明实施例中激光雷达封装结构的俯视结构示意图。
图中标号：11-转接板，12-光芯片，13-凸点，14-焊球，15-散热器，16-基板，17-光学透镜组件，171-透镜，172-聚焦光线，18-光纤阵列，181-光纤。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
本发明的实施例提供了一种光芯片封装结构，如图1所示，包括：
转接板11，开设第一通孔；
光芯片12，以倒装方式焊接于转接板11的第一通孔边缘，使得光芯片12的出光面正对第一通孔；
基板16，与转接板11通过焊球阵列连接，且基板16和光芯片12均位于转接板11的同侧。
将光芯片12通过转接板11引出高互联密度的焊盘，进而便于光芯片实现引脚的扇出能力。
其中，该转接板11具体可以采用如下任意一种：
有机基板、陶瓷基板、玻璃基板以及硅基板。
这里的光芯片12具体为激光芯片。基板具体为PCB板。
该光芯片12以倒装方式焊接于转接板11的第一通孔边缘，具体地，在光芯片12上形成互联结构，该互联结构一端连接光芯片12的焊盘，另一端用于连接转接板11，该互联结构具体为图1中的凸点13。
基板16与转接板11通过焊球阵列连接，具体地，焊球阵列(ball grid array，简称BGA)，如图1中的焊球14，按照阵列形式排布所成。
其中，该焊球阵列位于光芯片12的一组对边两侧。在光芯片12的一组对边两侧通过焊球阵列将基板16与转接板11连接并进行固定，以便于预留该光芯片12的其他边，便于后续引脚的引出。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供了一种光芯片封装结构，包括：转接板，开设第一通孔；光芯片，以倒装方式焊接于转接板的第一通孔边缘，使得光芯片的出光面正对第一通孔；基板，与转接板通过焊球阵列连接，且基板和光芯片均位于转接板的同侧，在光芯片与基板之间通过转接板的转接，从而引出高互联密度的焊盘，进而解决了光芯片封装结构的输入输出密度大而存在无法扇出的问题。
实施例二
基于相同的发明构思，本发明还提供了一种激光雷达封装结构，如图2、图3所示，包括：
实施例一中任一所述的光芯片封装结构；
光学透镜组件17，设置于转接板11上，且通过第一通孔正对光芯片的出光口，用于聚焦光线。
其中，图2为坐标系中沿着YZ截面的界面图，图3为坐标系中沿着XZ截面的截面图。
将光学透镜组件17设置于转接板11上，还可以提高激光雷达系统的集成密度，实现小型化高密度封装。
在一种可选的实施方式中，该光学透镜组件17粘贴或者焊接于转接板11上。该光学透镜组件17包括透镜171，该光学透镜组件17用于聚焦光线，如图3所示，形成的聚焦光纤172。
在一种可选的实施方式中，该激光雷达封装结构还包括：光纤阵列18，该光纤阵列18连接光芯片的进光口。光纤阵列18引出光纤181。
在激光信号通过该光纤阵列18从光芯片12的进光口馈入光芯片12，该光芯片12的进光口位于光芯片12的侧面，该光芯片12中的电信号可控制光信号的相位及强度，使得光信号经过光学透镜组件17后聚焦到指定的方向。如图4所示，为该激光雷达封装结构的俯视图。
为了固定该光纤阵列18，一方面，可以在转接板11上设置第一凹槽，具体是转接板11与基板16正对的一面上设置第一凹槽，该光纤阵列18贴设于该第一凹槽内。另一方面，可以在基板16上设置第二凹槽，具体是基板16与转接板11正对的一面上设置第二凹槽，该光纤阵列18贴设于第二凹槽内。
为了给光芯片12散热，在基板16上开设第二通孔，该第二通孔正对光芯片12，该激光雷达封装结构还包括：散热器15，贴装于光芯片12上。
由于光芯片12的高功率运行，往往会产生大量的热量，通过贴装散热器15的方式能够有效提高散热能力，以确保该激光雷达封装结构的性能。
具体地，该散热器15具体采用如下任意一种：
半导体制冷器、散热翅片和高导热材料块。
该激光雷达封装结构也能够实现光芯片引脚扇出能力。而且，实现了激光雷达封装结构的小型化高密度封装。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种光芯片封装结构，其特征在于，包括：
转接板，开设第一通孔；
光芯片，以倒装方式焊接于所述转接板的第一通孔边缘，使得所述光芯片的出光面正对所述第一通孔；
基板，与所述转接板通过焊球阵列连接，且所述基板和所述光芯片均位于所述转接板的同侧。
2.如权利要求1所述的光芯片封装结构，其特征在于，所述转接板具体为如下任意一种：
有机基板、陶瓷基板、玻璃基板以及硅基板。
3.如权利要求1所述的光芯片封装结构，其特征在于，所述焊球阵列位于所述光芯片的一组对边两侧。
4.一种激光雷达封装结构，其特征在于，包括：
如权利要求1～3中任一所述的光芯片封装结构；
光学透镜组件，设置于转接板上，且通过第一通孔正对光芯片的出光口，用于聚焦光线。
5.如权利要求4所述的激光雷达封装结构，其特征在于，所述光学透镜组件粘贴或者焊接于所述转接板上。
6.如权利要求4所述的激光雷达封装结构，其特征在于，还包括：
光纤阵列，所述光纤阵列连接所述光芯片的进光口。
7.如权利要求6所述的激光雷达封装结构，其特征在于，所述转接板上设置第一凹槽，所述光纤阵列贴设于所述转第一凹槽内。
8.如权利要求6所述的激光雷达封装结构，其特征在于，所述基板上设置第二凹槽，所述光纤阵列贴设于所述第二凹槽内。
9.如权利要求4所述的激光雷达封装结构，其特征在于，基板上开设第二通孔，第二通孔正对所述光芯片，还包括：
散热器，贴装于所述光芯片上。
10.如权利要求9所述的激光雷达封装结构，其特征在于，所述散热器具体为如下任意一种：
半导体制冷器、散热翅片和高导热材料块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202310015759.6A CN116014552A (zh) | 2023-01-06 | 2023-01-06 | 一种光芯片封装结构及激光雷达封装结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202310015759.6A CN116014552A (zh) | 2023-01-06 | 2023-01-06 | 一种光芯片封装结构及激光雷达封装结构 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116609897A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-08-18 | 之江实验室 | 一种大规模光交换芯片的混合封装结构及验证方法 |
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2023
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116609897A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-08-18 | 之江实验室 | 一种大规模光交换芯片的混合封装结构及验证方法 |
| CN116609897B (zh) * | 2023-07-20 | 2023-12-19 | 之江实验室 | 一种大规模光交换芯片的混合封装结构及验证方法 |
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