CN221056718U - 一种光电封装模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光电封装模块，包括有：壳体；以及布置在壳体内部的：基板；转接部件，固定在基板上，其至少包括有垂直基板布置的竖直部；电芯片，水平布置，靠近所述竖直部的一侧，与所述基板电连接；光芯片，固定在所述竖直部的另一侧，其光口的收出光的方向平行于所述基板，所述光芯片与所述电芯片电连接。本实用新型提出一种新型的光电封装模块，其可通过转接部件的转接作用来实现光芯片平行出光，且无需增加光学元件，整体结构更加简单。

Description

一种光电封装模块

技术领域

本实用新型涉及光电封装技术领域 ，具体设计一种光电封装模块以及其成型方法。

背景技术

随着光通信的发展，光模块的设计向着微型化、高集成度以及低成本化方向发展。因光模块中同时使用了光，电两类裸芯片，电路及光路同时存在，对于单颗Vcsel/PD光芯片及其阵列的应用，光模块内部一般是光芯片，电芯片水平粘接在基板上，光芯片和电芯片之间通过引线键合；光芯片的光口朝上布置，其垂直于基板出光或收光，若相应光芯片能够平行于基板出光或收光，则需要增加相应的光学元件，通过光学元件对光芯片的光线方向进行改向，光学元件一般采用透镜或者45℃ FA进行反射，使得光芯片转为平行与基板出光或收光，实现模块侧面出纤，但由于需要添加光学元件，导致整体结构复杂。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

实用新型内容

针对背景技术中指出的问题，本实用新型提出一种新型的光电封装模块，其可通过转接部件的转接作用来实现光芯片平行出光，且无需增加光学元件，整体结构更加简单。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

本申请一些实施例中提出一种光电封装模块，包括有：

壳体；

以及布置在壳体内部的：

基板；

转接部件，固定在基板上，其至少包括有垂直基板布置的竖直部；

电芯片，水平布置，靠近所述竖直部的一侧，与所述基板电连接；

光芯片，固定在所述竖直部的另一侧，其光口的收出光的方向平行于所述基板，所述光芯片与所述电芯片电连接。

在本申请的一些实施例中， 所述转接部件还包括有水平部，所述水平部连接在所述转接部件靠近电芯片的一侧，所述电芯片固定在所述水平部上。

在本申请的一些实施例中，所述光芯片上设置有第一键合点，所述电芯片周向设置有多个第二键合点，部分第二键合点均通过引线和所述基板键合以实现与基板电连接，部分第二键合点通过引线和所述光芯片上的第一键合点连接。

在本申请的一些实施例中，所述第二键合点所在平面垂直于第一键合点所在平面，键合所述第一键合点和第二键合点的引线从第一键合点绕过所述竖直部连接到第二键合点处。

在本申请的一些实施例中，所述电芯片固定连接在所述基板上，在其四周形成有多个第二键合点，部分第二键合点通过引线和基板电连接。

在本申请的一些实施例中，所述竖直部包括有：第一竖直面，用于装配所述光芯片；

第一水平面，垂直所述第一竖直面设置，在其上方设置有键合焊盘，所述键合焊盘上设置有第一键合连接点和第二键合连接点；

所述光芯片上设置有第一键合点，其位于第一竖直面上，其通过引线和所述第一键合连接点连接；

所述电芯片的部分第二键合点，其通过引线和所述第二键合连接点连接。

在本申请的一些实施例中，所述光芯片的底部与所述基板之间具有间距。

在本申请的一些实施例中，所述转接部件材质为陶瓷热沉。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型提出的光电封装模块，设置转接部件，将光芯片固定在转接部件的竖直部的侧面，改变了光芯片的位置，使其由现有的水平位置光口朝上的方向转换为了竖直布置且光口的收出光方向平行基板的方式,实现了光芯片的光口平行出收光；

同时通过转接部件的设置，还可以在通过引线电连接光芯片和电芯片时通过转接部件带动光芯片位置变化，保证光芯片和电芯片可以通过引线键合实现电连接，使得整个光电封装模块不需光路的反射也实现了光芯片的水平出光，使得整个光电封装模块结构更加简单。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据实施例的光电封装模块的一种实施方式的立体结构图；

图2为根据实施例的光电封装模块的一种实施方式的俯视图；

图3为根据实施例的光电封装模块的一种实施方式的左视图；

图4为根据实施例的的光电封装模块的一种实施方式的光芯片转接部件和电芯片连接立体结构图；

图5为根据实施例的的光电封装模块的一种实施方式的光芯片转接部件和电芯片连接的俯视图；

图6为根据实施例的的光电封装模块的一种实施方式的光芯片转接部件和电芯片连接的左视图；

图7为根据实施例的光电封装模块的另一种实施方式的立体结构图；

图8为根据实施例的光电封装模块的另一种实施方式的光芯片、电芯片和基板连接的结构示意图；

图9为根据实施例的光电封装模块的另一种实施方式的俯视图；

图10为根据实施例的光电封装模块的另一种实施方式的左视图。

附图标记：

100、基板；200、转接部件；210、竖直部；211、第一竖直面；212、第一水平面；213、键合焊盘；214、第一键合连接点；215、第二键合连接点；220、水平部；300、电芯片；310、第二键合点；400、光芯片；410、第一键合点；420、光口；500、光纤组件；600、引线。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

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。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本实用新型提出一种光电封装模块的实施例，其包括有：

壳体；

以及布置在壳体内部的：

基板100，基板100为PCB的电路板。

基板100材质及尺寸可有多种选择，本实施例中选用PCB板，在基板100四周设置焊盘，便于和芯片进行电连接。

转接部件200，固定在基板100上，其至少包括有垂直基板100布置的竖直部210；

在本申请的一些实施例中，转接部件200为陶瓷热沉，其底部和基板100固定连接。

竖直部210为垂直臂，其垂直基板100设置。

电芯片300，水平布置，靠近所述竖直部210的一侧，与所述基板100电连接；

具体的，在连接时，电芯片300和基板100之间可通过引线600键合实现电连接。

光芯片400，固定在所述竖直部210的另一侧。

竖直部210包括有第一侧壁和第二侧壁，光芯片400贴合在竖直部210的第一侧壁上，电芯片300则靠近第二侧壁设置。

将光芯片400固定在陶瓷热沉上，电芯片300在其另一侧，由于陶瓷热沉可吸收热量，因此可便于光芯片400和电芯片300的散热。

光芯片400的光口420的收出光的方向平行于所述基板100，所述光芯片400与所述电芯片300电连接；

本实用新型提出的光电封装模块，设置转接部件200，将光芯片400固定在转接部件200的竖直部210的侧面，改变了光芯片400的位置，使其由现有的水平位置光口420朝上的方向转换为了竖直布置且光口420的收出光方向平行基板100的方式,实现了光芯片400的光口420平行出收光；

同时通过转接部件200的设置，还可以在通过引线600电连接光芯片400和电芯片300时通过转接部件200带动光芯片400位置变化，保证光芯片400和电芯片300可以通过引线600键合实现电连接，使得整个光电封装模块不需光路的反射也实现了光芯片400的水平出光，使得整个光电封装模块结构更加简单。

由于键合设备对2个芯片引线600键合时，只能通过上下移动，将引线600分别和2个芯片上的键合点焊接来实现2个芯片的电连接。

即受到键合设备的键合路径限制，使其只能在处于一个平面内或者是相互平行具有一定高度差的2个平面的键合点进行引线600键合。

若现有的光芯片400从水平方向直接翻转90度来实现水平出光，则会使得光芯片400的键合点在竖直面内，而电芯片300的键合点在水平面内，2个键合点在不同的平面内，此时则无法实现光芯片400和电芯片300的引线600键合。

本实施例中设置的转接部件200，在引线600键合光芯片400和电芯片300时，可先在光芯片400上采用键合设备焊接第一个键合点，然后通过转接部件200带动光芯片400翻转90度，改变光芯片400的位置，最终使得键合设备可通过上下移动通过引线600将光芯片400和电芯片300实现连接。

光纤组件500，布置在所述光口420的一侧，与所述光芯片400的光口420位置对应。光口420的出光或收光方向平行基板100，布置在竖直部210一侧位置处，光纤组件500在光芯片400的一侧，便于光纤组件500和光芯片400之间的光路耦合。

在本申请的一些实施例中，光纤组件500包括有：由FA、导针、MT组成的一个整体。

在本申请的一些实施例中， 所述转接部件200还包括有水平部220，所述水平部220连接在所述转接部件200靠近电芯片300的一侧，所述电芯片300固定在所述水平部220上。

水平部220为水平臂，其连接在所述竖直部210的底部位置处，通过水平部220和竖直部210构成一L形的陶瓷热沉。

在固定时，水平部220底部粘结固定在基板100上。

在装配时，光芯片400固定在竖直部210上，而电芯片300则粘结固定在水平部220上。

在本申请的一些实施例中，所述光芯片400上设置有第一键合点410，所述电芯片300周向设置有多个第二键合点310，部分第二键合点310均通过引线600和所述基板100键合以实现与基板100电连接，部分第二键合点310通过引线600和所述光芯片400上的第一键合点410连接。

第一键合点410设置多个，沿着光芯片400的长度方向布置。

第二键合点310沿着电芯片300的四周侧壁设置，其靠近竖直部210的一侧边处的第二键合点310和光芯片400的第一键合点410通过引线600键合。

剩余三个侧边处的第二键合点310则和基板100通过引线600键合实现电连接。

在本申请的一些实施例中，所述第二键合点310所在平面垂直于第一键合点410所在平面，键合所述第一键合点410和第二键合点310的引线600从第一键合点410绕过所述竖直部210连接到第二键合点310处。

在键合时，可将引线600先焊接到第一键合点410处，然后再将转接部件200光芯片400和电芯片300做90度翻转，翻转后，电芯片300上的第二键合点310处于水平位置，键合设备向下移动则可将第二键合点310和引线600焊接固定。

在本申请的一些实施例中，所述电芯片300固定连接在所述基板100上，在其四周形成有多个第二键合点310，部分第二键合点310通过引线600和基板100电连接。

本实施例中转接部件200仅仅包括有竖直部210，即转接部件200为条形的陶瓷热沉。

在固定时，光芯片400粘结在陶瓷热沉的侧部，电芯片300则固定在基板100上，平行于基板100设置，且其靠近竖直部210。

电芯片300直接粘结固定在基板100上，其上的部分第二键合点310则可直接通过引线600键合实现和基板100的电连接。

在本申请的一些实施例中，所述竖直部210包括有：第一竖直面211，用于装配所述光芯片400；

第一水平面212，垂直所述第一竖直面211设置，在其上方设置有键合焊盘213，所述键合焊盘213上设置有第一键合连接点214和第二键合连接点215；

所述光芯片400上设置有第一键合点410，其位于第一竖直面211上，其通过引线600和所述第一键合连接点214连接；

所述电芯片300的部分第二键合点310，其通过引线600和所述第二键合连接点215连接。

在连接时，先通过键合设备上的引线600和第一键合点410焊接，然后翻转转接部件200和光芯片400，使得第一水平面212朝上，此时键合设备下移则可将引线600与第二键合连接件焊接；

由于第一水平面212和电芯片300处于相互平行的两个平面上，因此，再通过键合设备引线600键合第二键合连接点215和部分第二键合点310、剩余部分第二键合点310和基板100即可。

本实施例中的转接部件200实现对光芯片400和电芯片300电路连接部分的转接，通过光芯片400和转接部件200上的键合焊盘213连接，电芯片300和转接部件200上的键合焊盘213连接，实现了光芯片400和电芯片300的电连接。

在本申请的一些实施例中，所述光芯片400的底部与所述基板100之间具有间距。为了芯片的散热，芯片底部的电路板一般是属性GND的铜皮，芯片直接粘固在电路板上，有外部大电流击穿芯片风险，

同时光芯片400粘贴在陶瓷热沉上，且底部与基板100之间具有间距不接触，实现了光芯片400底部与基板100的绝缘，杜绝了击穿隐患 。

本实施例中还提出一种用于上述技术方案所述的光电封装模块的成型方法，包括有如下步骤：

固定光芯片400到转接部件200的竖直部210，固定电芯片300到转接部件200的水平部220上，将光芯片400、电芯片300和转接部件200形成光电组件；

三者固定连接后形成一个整个的光电组件。

调节光电组件位置，使光芯片400带有光口420的面朝上布置；

控制键合设备向下移动，将引线600焊接到光芯片400上的第一键合点410处，

将光电组件翻转90度，此时，电芯片300上的第二键合点310所在面呈水平布置，通过键合设备将引线600焊接到电芯片300上的第二键合点310处此时则实现了光芯片400和电芯片300的电连接。

光电组件电连接完成后，将转接部件200粘接固定到基板100上以实现光电组件和基板100之间的固定连接；

最后，将电芯片300和基板100电连接，控制键合设备向下移动，将电芯片300上剩余第二键合点310通过引线600和基板100键合连接即可。

通过上述方法成型的光电封装模块不仅可以在不增强光学元件基础上实现了光芯片400的光口420的平行收发光，而且还保证了处于不同平面上的光芯片400和电芯片300之间通过引线600键合实现电连接。

一种用于上述实施例所述的光电封装模块的成型方法包括有如下步骤：

固定光芯片400到转接部件200的竖直部210，固定电芯片300到基板100；

使得光芯片400为垂直基板100布置，电芯片300为平行基板100布置。

调节转接部件200的位置，使光芯片400带有光口420的面朝上布置；

控制键合设备向下移动，将引线600焊接到光芯片400上的第一键合点410处；通过键合设备先焊接光芯片400上的第一键合点410。

将转接部件200翻转90度，通过键合设备将引线600焊接到键合焊盘213的第一键合连接点214处；

在转接部件200翻转90度后，光芯片400则布置在侧边，设置有键合焊盘213的面即第一水平面212呈水平布置，此时，可通过键合设备在第一键合点410和第一键合连接点214处通过引线600键合。

在光芯片400与键合焊盘213连接后，将整体粘结固定到基板100上；

由于键合焊盘213的面和电芯片300上的第二键合点310均为水平布置，

此时，则可通过控制键合设备向下移动，通过键合设备将键合焊盘213上的第二键合连接点215和电芯片300上的部分第二键合点310通过引线600键合连接；将电芯片300上的剩余部分第二键合点310和基板100通过引线600键合连接即可。

光电封装模块的成型方法还包括有：光芯片400和光组件的耦合方法，给光纤组件500上电，用成熟的光学组件如FA，MT等

对光芯片400的光口420进行有源耦合，使得光口420和光纤组件500的入口位置对应，通过监控设备监控耦合测试指标，在检测到指标合格，耦合到最佳位置后固定FA或MT到基板100上。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种光电封装模块，其特征在于，包括有：

壳体；

以及布置在壳体内部的：

基板；

转接部件，固定在基板上，其至少包括有垂直基板布置的竖直部；

电芯片，水平布置，靠近所述竖直部的一侧，与所述基板电连接；

光芯片，固定在所述竖直部的另一侧，其光口的收出光的方向平行于所述基板，所述光芯片与所述电芯片电连接。

2.根据权利要求1所述的光电封装模块，其特征在于， 所述转接部件还包括有水平部，所述水平部连接在所述转接部件靠近电芯片的一侧，所述电芯片固定在所述水平部上。

3.根据权利要求2所述的光电封装模块，其特征在于，所述光芯片上设置有第一键合点，所述电芯片周向设置有多个第二键合点，部分第二键合点均通过引线和所述基板键合以实现与基板电连接，部分第二键合点通过引线和所述光芯片上的第一键合点连接。

4.根据权利要求3所述的光电封装模块，其特征在于，

所述第二键合点所在平面垂直于第一键合点所在平面，键合所述第一键合点和第二键合点的引线从第一键合点绕过所述竖直部连接到第二键合点处。

5.根据权利要求1所述的光电封装模块，其特征在于，

所述电芯片固定连接在所述基板上，在其四周形成有多个第二键合点，部分第二键合点通过引线和基板电连接。

6.根据权利要求5所述的光电封装模块，其特征在于，所述竖直部包括有：第一竖直面，用于装配所述光芯片；

第一水平面，垂直所述第一竖直面设置，在其上方设置有键合焊盘，所述键合焊盘上设置有第一键合连接点和第二键合连接点；

所述光芯片上设置有第一键合点，其位于第一竖直面上，其通过引线和所述第一键合连接点连接；

所述电芯片的部分第二键合点，其通过引线和所述第二键合连接点连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的光电封装模块，其特征在于，所述光芯片的底部与所述基板之间具有间距。

8.根据权利要求1-6任一项所述的光电封装模块，其特征在于，所述转接部件材质为陶瓷热沉。