CN214174690U - 光电协同封装硅光引擎 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种光电协同封装硅光引擎，其包括：光电模组以及与光电模组分体设置的激光器；光电模组包括：散热基板、PCBA、电芯片以及硅光芯片；散热基板设置于PCBA的一面，电芯片设置于PCBA的一面，硅光芯片设置于散热基板上，并与位于同侧的电芯片相连接，硅光芯片通过光纤与分体设置的激光器相连接。本实用新型将散热基板、PCBA、电芯片以及硅光芯片设计为独立的模组，同时将激光器外置，如此既能满足高密散热又能快速拆卸易维护，与此同时缩短了电芯片和交换机芯片的传输距离，从而很好的降低了高频信号传输损耗。本实用新型能够适用于CPO，极大提升其高密、高带宽、信号传输损耗、易维护、低成本维护等特性。
Description
技术领域
本实用新型涉及光器件封装技术领域，尤其涉及一种光电协同封装硅光引擎。
背景技术
光电协同封装(CPO)起源于高性能计算机(HPC)领域，到2030年CPO将成为云提供商数据中心的主导使能技术，63％的CPO产品收入将来自该应用市场。随着数据通信的数据速率超过400G，传统的可插拔光学器件在成本效益方面将很难赶上CPO。
目前，CPO光引擎大约有两大分支：一种是基于面发射激光器(VCSEL)技术、多模光纤，30米以内应用为主的解决方案，主要针对超算及AI机群的短距离互联。另一种是基于硅光技术、单模光纤，2公里以下应用为主的解决方案，主要解决大型数据中心机架及机群之间光互联的应用。
然而，传统板载光模块缺点是无法实现可插拔，且内置激光器导致一旦激光器损坏则整个板载光模块都需要维修替换。且还存在散热不好高频信号损耗大的问题。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种光电协同封装硅光引擎，以克服现有技术中存在的不足。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种光电协同封装硅光引擎，其包括：光电模组以及与所述光电模组分体设置的激光器；
所述光电模组包括：散热基板、PCBA、电芯片以及硅光芯片；
所述散热基板设置于所述PCBA的一面，所述电芯片设置于所述PCBA的一面，所述硅光芯片设置于所述散热基板上，并与位于同侧的所述电芯片相连接，所述硅光芯片通过光纤与分体设置的所述激光器相连接。
作为本实用新型的光电协同封装硅光引擎的改进，所述散热基板为钨铜基板。
作为本实用新型的光电协同封装硅光引擎的改进，所述散热基板通过嵌合方式安装于所述PCBA的中间区域。
作为本实用新型的光电协同封装硅光引擎的改进，所述电芯片通过焊接方式设置于所述PCBA的一面，所述硅光芯片通过焊接方式设置于所述散热基板上。
作为本实用新型的光电协同封装硅光引擎的改进，所述电芯片与PCBA之间通过金丝键合连接，所述电芯片与硅光芯片之间通过金丝键合连接。
作为本实用新型的光电协同封装硅光引擎的改进，所述电芯片以及硅光芯片均为多个，若干电芯片纵向排列于所述散热基板的一侧，若干硅光芯片与若干电芯片对应设置，且任一电芯片与其一侧的硅光芯片相连接。
作为本实用新型的光电协同封装硅光引擎的改进，所述硅光芯片分为发射端硅光芯片和接收端硅光芯片，所述发射端硅光芯片和接收端硅光芯片纵向相间排列。
作为本实用新型的光电协同封装硅光引擎的改进，所述发射端硅光芯片通过端面耦合或者V型槽无源耦合的方式与第一光纤支架相连接，所述接收端硅光芯片通过端面耦合或者V型槽无源耦合的方式与第二光纤支架相连接。
作为本实用新型的光电协同封装硅光引擎的改进，所述发射端硅光芯片和接收端硅光芯片均为两个，所述电芯片为四个。
作为本实用新型的光电协同封装硅光引擎的改进，所述光电协同封装硅光引擎还包括弹片连接器，所述弹片连接器电连接于所述PCBA的另一面。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型将散热基板、PCBA、电芯片以及硅光芯片设计为独立的模组，同时将激光器外置，如此既能满足高密散热又能快速拆卸易维护，与此同时缩短了电芯片和交换机芯片的传输距离，从而很好的降低了高频信号传输损耗。本实用新型能够适用于CPO，极大提升其高密、高带宽、信号传输损耗、易维护、低成本维护等特性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型中记载的一些实施例，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为本实用新型光电协同封装硅光引擎一实施例的正面示意图；
图2为图1中光电模组的背面示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1、2所示，本实用新型提供一种光电协同封装硅光引擎，其包括：光电模组10以及与光电模组10分体设置的激光器20。
光电模组10相对激光器20独立设置，如此既能满足高密散热又能快速拆卸易维护，克服了现有技术中内置激光器20导致一旦激光器20损坏则整个板载光模块都需要维修替换的问题。
光电模组10包括：散热基板11、PCBA12、电芯片13以及硅光芯片14。将上述散热基板11、PCBA12、电芯片13以及硅光芯片14设计为独立的模组，还有利于同时缩短电芯片13和交换机芯片的传输距离，从而很好的降低了高频信号传输损耗。
散热基板11设置于PCBA12的一面，通过设置散热基板11有利于硅光芯片14的散热。散热基板11可采用钨铜基板，安装方式上，散热基板11可通过嵌合方式安装于PCBA12的中间区域。PCBA12可采用现有的成品，其集成有MCU、电阻、电容等电路功能。
电芯片13设置于PCBA12的一面，硅光芯片14设置于散热基板11上，并与位于同侧的电芯片13相连接。一个安装方式的实施方式中，电芯片13可通过焊接方式绑定于PCBA12的一面，硅光芯片14可通过焊接方式绑定于散热基板11上。为了实现PCBA12、电芯片13以及硅光芯片14之间的连接，电芯片13与PCBA12之间通过金丝键合连接，电芯片13与硅光芯片14之间通过金丝键合连接。硅光芯片14通过光纤与分体设置的激光器20相连接。
电芯片13以及硅光芯片14均为多个。此时，按照如下方式对各电芯片13以及硅光芯片14进行优化排布，以形成独立的光电模组10：若干电芯片13纵向排列于散热基板11的一侧，若干硅光芯片14与若干电芯片13对应设置，且任一电芯片13与其一侧的硅光芯片14相连接。
根据实际的应用需求，硅光芯片14可分为发射端硅光芯片140和接收端硅光芯片141，如此以便于与激光器20形成光通信。此时，发射端硅光芯片140和接收端硅光芯片141纵向相间排列，且各硅光芯片140、141分别与对应的电芯片13相连接。上述发射端硅光芯片140和接收端硅光芯片141可采用相同或者不同型号的硅光芯片，为了与激光器20相连接，发射端硅光芯片140通过端面耦合或者V型槽无源耦合的方式与第一光纤支架15相连接，接收端硅光芯片141通过端面耦合或者V型槽无源耦合的方式与第二光纤支架16相连接。
一个实施方式中，发射端硅光芯片140和接收端硅光芯片141均为两个，电芯片13为四个。此时，发射端硅光芯片140、接收端硅光芯片141、发射端硅光芯片140、接收端硅光芯片141纵向依次排列。在其他实施方式中，发射端硅光芯片140和接收端硅光芯片141的数量不局限于附图所示数量，可以根据结构光引擎结构尺寸进行实际调节。
为了满足应用需求，光电协同封装硅光引擎还包括弹片连接器30，弹片连接器30电连接于PCBA12的另一面。借助该弹片连接器30，可将光电协同封装硅光引擎电连接于所应用的产品的主板上。
综上所述，本实用新型将散热基板、PCBA、电芯片以及硅光芯片设计为独立的模组，同时将激光器外置，如此既能满足高密散热又能快速拆卸易维护，与此同时缩短了电芯片和交换机芯片的传输距离，从而很好的降低了高频信号传输损耗。本实用新型能够适用于CPO，极大提升其高密、高带宽、信号传输损耗、易维护、低成本维护等特性。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，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，各实施例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。
Claims (10)
1.一种光电协同封装硅光引擎，其特征在于，所述光电协同封装硅光引擎包括：光电模组以及与所述光电模组分体设置的激光器；
所述光电模组包括：散热基板、PCBA、电芯片以及硅光芯片；
所述散热基板设置于所述PCBA的一面，所述电芯片设置于所述PCBA的一面，所述硅光芯片设置于所述散热基板上，并与位于同侧的所述电芯片相连接，所述硅光芯片通过光纤与分体设置的所述激光器相连接。
2.根据权利要求1所述的光电协同封装硅光引擎，其特征在于，所述散热基板为钨铜基板。
3.根据权利要求1或2所述的光电协同封装硅光引擎，其特征在于，所述散热基板通过嵌合方式安装于所述PCBA的中间区域。
4.根据权利要求1所述的光电协同封装硅光引擎，其特征在于，所述电芯片通过焊接方式设置于所述PCBA的一面，所述硅光芯片通过焊接方式设置于所述散热基板上。
5.根据权利要求1或4所述的光电协同封装硅光引擎，其特征在于，所述电芯片与PCBA之间通过金丝键合连接，所述电芯片与硅光芯片之间通过金丝键合连接。
6.根据权利要求1所述的光电协同封装硅光引擎，其特征在于，所述电芯片以及硅光芯片均为多个，若干电芯片纵向排列于所述散热基板的一侧，若干硅光芯片与若干电芯片对应设置，且任一电芯片与其一侧的硅光芯片相连接。
7.根据权利要求6所述的光电协同封装硅光引擎，其特征在于，所述硅光芯片分为发射端硅光芯片和接收端硅光芯片，所述发射端硅光芯片和接收端硅光芯片纵向相间排列。
8.根据权利要求7所述的光电协同封装硅光引擎，其特征在于，所述发射端硅光芯片通过端面耦合或者V型槽无源耦合的方式与第一光纤支架相连接，所述接收端硅光芯片通过端面耦合或者V型槽无源耦合的方式与第二光纤支架相连接。
9.根据权利要求7或8所述的光电协同封装硅光引擎，其特征在于，所述发射端硅光芯片和接收端硅光芯片均为两个，所述电芯片为四个。
10.根据权利要求1所述的光电协同封装硅光引擎，其特征在于，所述光电协同封装硅光引擎还包括弹片连接器，所述弹片连接器电连接于所述PCBA的另一面。
Priority Applications (1)
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| CN202120495340.1U CN214174690U (zh) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | 光电协同封装硅光引擎 |
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| CN202120495340.1U CN214174690U (zh) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | 光电协同封装硅光引擎 |
Publications (1)
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| CN214174690U true CN214174690U (zh) | 2021-09-10 |
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| CN202120495340.1U Active CN214174690U (zh) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | 光电协同封装硅光引擎 |
Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112859259A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-05-28 | 亨通洛克利科技有限公司 | 光电协同封装硅光引擎 |
| WO2023109508A1 (zh) * | 2021-12-15 | 2023-06-22 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种集中供光装置 |
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2021
- 2021-03-09 CN CN202120495340.1U patent/CN214174690U/zh active Active
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