CN217086565U - 一种新型散热的cob封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型散热的COB封装结构，属于COB封装技术领域。该新型散热的COB封装结构，包括PCB板。通过PCB板的表面开设有安装槽，安装槽内设有金属热沉，金属热沉的底面与安装槽的表面通过锡焊连接，而锡的导热系数约为64～66W/mK，比现有黑胶的导热系数大几十倍，通过锡焊的连接方式，极大的改善了光组件及芯片的散热效果，PCB板上还开设有若干散热通孔，且散热通孔均竖直贯穿PCB板，散热通孔分别设置于TIA芯片贴片焊盘和Driver芯片贴片焊盘的正下方，通过散热通孔对光组件、TIA芯片和Driver芯片进行散热，进一步的改善了光组件及芯片的散热效果。

Description

一种新型散热的COB封装结构

技术领域

本实用新型涉及COB封装技术领域，具体而言，涉及一种新型散热的COB封装结构。

背景技术

随着光通信行业的飞速发展，光模块渐渐向高密度、高速率、小型化等方向发展，特别是针对高速光模块，相同体积的光模块需要具备更大的数据传输量，使得光子集成技术渐渐地成为现实。对于100G、400G等高速多模光模块的封装，为顺应光模块小型化发展趋势，必须密切关注COB封装技术，即板上的芯片封装(chip-on–bord)，其原理是通过胶贴片工艺(epoxy die bonding)先将芯片或光组件固定在PCB上，然后金线键合(wirebonding)进行电气连接，最后顶部滴灌胶封。COB是从IC封装产业而来的工艺，然后再采用COB技术将其固定在PCB上，这是一种区别于SMD表贴封装技术的新型封装方式，与其它封装技术相比，COB技术价格低廉(仅为同芯片的1/3左右)、节约空间、工艺成熟，目前COB技术已经得到大量采用，特别是在短距离数据通信使用VCSEL阵列的情况。集成度高的硅光也可以使用COB技术来进行封装。

在COB封装的具体操作工艺中，金属热沉固定在PCB板上时使用黑胶涂抹方式，在TIA、Driver芯片附近的溢胶覆盖了芯片散热焊盘约一半面积，且黑胶的导热系数本身就比较小，导致光组件所在的金属热沉周围的黑胶涂抹区域基本上没有散热作用，而芯片、光组件作为光模块的主要原件，工作过程中产生的热量又较高，因而COB类产品的散热性能将直接影响产品的整体性能，因此我们对此做出改进，提出了一种新型散热的COB封装结构。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供一种新型散热的COB封装结构。

本实用新型是这样实现的：

一种新型散热的COB封装结构，包括PCB板。

所述PCB板的表面开设有安装槽，所述安装槽内设有金属热沉，所述PCB板表面设有TIA芯片贴片焊盘和Driver芯片贴片焊盘，且所述TIA芯片贴片焊盘和所述Driver芯片贴片焊盘均设置于所述安装槽的同侧，所述PCB板的表面还设有防尘罩。

在本实用新型的一种实施例中，所述金属热沉的底面与所述安装槽的表面通过锡焊连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述TIA芯片贴片焊盘和所述Driver芯片贴片焊盘与所述安装槽呈“U”形排布。

在本实用新型的一种实施例中，所述PCB板上还开设有若干散热通孔，且所述散热通孔均竖直贯穿所述PCB板，所述散热通孔分别设置于所述TIA芯片贴片焊盘和所述Driver芯片贴片焊盘的正下方。

在本实用新型的一种实施例中，所述TIA芯片贴片焊盘和所述Driver芯片贴片焊盘的表面分别锡焊有TIA芯片和Driver芯片。

在本实用新型的一种实施例中，所述防尘罩设置于所述金属热沉、所述TIA芯片贴片焊盘和所述Driver芯片贴片焊盘的上方，且所述防尘罩的底面与所述PCB板的表面胶装连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述金属热沉的顶面设有光组件，且所述光组件与所述金属热沉的顶面胶装连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的新型散热的COB封装结构，通过金属热沉底面与PCB板的焊锡方式，一方面利用锡更高的导热系数，锡的导热系数约为64～66W/mK，比现有工艺采用的黑胶封装中黑胶的导热系数大几十倍，极大的改善了光组件及芯片的散热性能，使得光组件、芯片能更好的进行工作，并且减少了黑胶涂抹时占用的芯片所在区贴片焊盘的面积，增加了散热的空间，另一方面，在现有的工艺中，金属热沉一般都是PCB回来后进行点胶粘接、高温烘烤，由于黑胶材料特性，烤胶温度较高，烘烤的时间较长，因此本工艺中的焊锡方式，可以在PCBA进行贴片时直接将金属热沉贴在PCB上，减少了工序，不仅简化了工艺流程，还极大的节约了时间成本和人力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施方式提供的PCB板的主视图；

图2为本实用新型实施方式提供的新型散热的COB封装结构的剖切结构示意图。

图中：100、PCB板；1001、安装槽；1002、TIA芯片贴片焊盘；1003、Driver芯片贴片焊盘；1004、散热通孔；1005、金属热沉；1006、光组件；1007、防尘罩。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例

请参照附图1-2所示，本实用新型提供一种技术方案：一种新型散热的COB封装结构，包括PCB板100。

请参照附图1-2所示，工作时，通过PCB板100的表面开设有安装槽1001，安装槽1001内设有金属热沉1005，金属热沉1005的底面与安装槽1001的表面通过锡焊连接，而锡的导热系数约为64～66W/mK，比现有黑胶的导热系数大几十倍，通过锡焊的连接方式，极大的改善了光组件及芯片的散热效果，PCB板100上还开设有若干散热通孔1004，且散热通孔1004均竖直贯穿PCB板100，散热通孔1004分别设置于TIA芯片贴片焊盘1002和Driver芯片贴片焊盘1003的正下方，通过散热通孔1004对光组件、TIA芯片和Driver芯片进行散热，进一步的改善了光组件及芯片的散热效果。

具体的，请参照附图1-2所示，PCB板100的表面开设有安装槽1001，安装槽1001内设有金属热沉1005，PCB板100表面设有TIA芯片贴片焊盘1002和Driver芯片贴片焊盘1003，且TIA芯片贴片焊盘1002和Driver芯片贴片焊盘1003均设置于安装槽1001的同侧，PCB板100的表面还设有防尘罩1007。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，金属热沉1005的底面与安装槽1001的表面通过锡焊连接。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，TIA芯片贴片焊盘1002和Driver芯片贴片焊盘1003与安装槽1001呈“U”形排布，通过呈“U”形的排布方式，实现了TIA芯片和Driver芯片底部的隔离，有助于减小发射端与接收端相互串扰，从而达到提高光模块整体性能的效果。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，PCB板100上还开设有若干散热通孔1004，且散热通孔1004均竖直贯穿PCB板100，散热通孔1004分别设置于TIA芯片贴片焊盘1002和Driver芯片贴片焊盘1003的正下方。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，TIA芯片贴片焊盘1002和Driver芯片贴片焊盘1003的表面分别锡焊有TIA芯片和Driver芯片。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，防尘罩1007设置于金属热沉1005、TIA芯片贴片焊盘1002和Driver芯片贴片焊盘1003的上方，且防尘罩1007的底面与PCB板100的表面胶装连接，通过设有防尘罩1007，实现对光组件和芯片的防护，延长了芯片和光组件的使用寿命。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，金属热沉1005的顶面设有光组件1006，且光组件1006与金属热沉1005的顶面胶装连接。

具体的，该一种新型散热的COB封装结构的工作原理：工作时，通过PCB板100的表面开设有安装槽1001，安装槽1001内设有金属热沉1005，金属热沉1005的底面与安装槽1001的表面通过锡焊连接，而锡的导热系数约为64～66W/mK，比现有黑胶的导热系数大几十倍，通过锡焊的连接方式，极大的改善了光组件及芯片的散热效果，PCB板100上还开设有若干散热通孔1004，且散热通孔1004均竖直贯穿PCB板100，散热通孔1004分别设置于TIA芯片贴片焊盘1002和Driver芯片贴片焊盘1003的正下方，通过散热通孔1004对光组件、TIA芯片和Driver芯片进行散热，进一步的改善了光组件及芯片的散热效果。

需要说明的是，光组件1006的具体型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型散热的COB封装结构，其特征在于，包括

PCB板(100)，所述PCB板(100)的表面开设有安装槽(1001)，所述安装槽(1001)内设有金属热沉(1005)，所述PCB板(100)表面设有TIA芯片贴片焊盘(1002)和Driver芯片贴片焊盘(1003)，且所述TIA芯片贴片焊盘(1002)和所述Driver芯片贴片焊盘(1003)均设置于所述安装槽(1001)的同侧，所述PCB板(100)的表面还设有防尘罩(1007)。

2.根据权利要求1所述的一种新型散热的COB封装结构，其特征在于，所述金属热沉(1005)的底面与所述安装槽(1001)的表面通过锡焊连接。

3.根据权利要求2所述的一种新型散热的COB封装结构，其特征在于，所述TIA芯片贴片焊盘(1002)和所述Driver芯片贴片焊盘(1003)与所述安装槽(1001)呈“U”形排布。

4.根据权利要求3所述的一种新型散热的COB封装结构，其特征在于，所述PCB板(100)上还开设有若干散热通孔(1004)，且所述散热通孔(1004)均竖直贯穿所述PCB板(100)，所述散热通孔(1004)分别设置于所述TIA芯片贴片焊盘(1002)和所述Driver芯片贴片焊盘(1003)的正下方。

5.根据权利要求4所述的一种新型散热的COB封装结构，其特征在于，所述TIA芯片贴片焊盘(1002)和所述Driver芯片贴片焊盘(1003)的表面分别锡焊有TIA芯片和Driver芯片。

6.根据权利要求5所述的一种新型散热的COB封装结构，其特征在于，所述防尘罩(1007)设置于所述金属热沉(1005)、所述TIA芯片贴片焊盘(1002)和所述Driver芯片贴片焊盘(1003)的上方，且所述防尘罩(1007)的底面与所述PCB板(100)的表面胶装连接。

7.根据权利要求6所述的一种新型散热的COB封装结构，其特征在于，所述金属热沉(1005)的顶面设有光组件(1006)，且所述光组件(1006)与所述金属热沉(1005)的顶面胶装连接。

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