一种光电混合封装结构制造技术

本发明专利技术公开了一种光电混合封装结构，包括：FA模块、设置在PCB板上的LGA连接器、位于所述LGA连接器针脚上的转接板、位于所述转接板上且通过所述转接板与所述针脚电连接的硅光芯片，所述硅光芯片靠近所述LGA连接器的上盖板的一侧边缘，所述边缘上设有与所述硅光芯片位置对应的开口，所述FA模块安装在能通过所述开口与所述硅光芯片实现光耦合的位置。本发明专利技术通过将LGA连接器用于光电混合封装，并使FA模块、LGA连接器以及PCB板成为一个整体，使得光学耦合的FA模块变成独立于硅光芯片的耦合装置，实现了硅光芯片光电混合封装的通用性和可重构性。重构性。重构性。

【技术实现步骤摘要】
一种光电混合封装结构


[0001]本专利技术属于半导体封装
，具体涉及一种光电混合封装结构。

技术介绍

[0002]现有十分成熟的硅光芯片电学封装主要是通过wire bonding的方式连接到PCB板上进行引出，该方法受限于PCB板工艺和wire bonding工艺，具有一定的局限性。其一，会使其硅光芯片单位面积上能够引出的pad数量有限，因为打线的层数和距离具有局限性；其二，封装模块的体积较大，集成化程度不高；其三，wire bonding线数变多后稳定性也会变差。
[0003]为了解决wire bonding封装pad数量和损耗上的局限性，现在业内也开始通过值球倒装焊的形式，进行一体化封装，如图1所示。这样很好的解决了wire bonding的局限性，但是该方法需要进行两次值球，两次倒装贴片，其成本较高；同时，只适用于一些特定的硅光芯片，通用性和可重构性也较差。
[0004]对于硅光芯片的光学封装方法，现在普遍采用FA(Fiber Array，光纤阵列)封装的形式。其具体的封装过程为先用FA去对准光耦合器件(端面、光栅等)，然后使用光源和光功率计得到耦合最小的状态，然后使用胶水进行固化，获得最终的封装结果。该封装方式有点是封装方式简单、上手快等有点。但是也有其局限性，首先，每一片封装都需要进行有源封装，较为耗时；其次，光耦合完成后都需要点胶固化，其通用性和可重构性差。
[0005]综上所述，现有常规的硅光芯片的光电混合封装模式，无论是电学封装还是光学封装，针对不同的硅光芯片，首先根据硅光芯片的PAD数量和位置、光端口的数量和位置以及最终的封装需求，设计不同的衬底结构、PCB板结构、FA安装位置和固定结构等等，先进行结构组装，再进行电学封装，最后进行光学封装。该模式较为复杂，而且最终的光学封装耗时较大，通用性和可重构性较差。完全局限了硅光芯片光电混合封装效率。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了一种通用性和可重构性好的光电混合封装结构。
[0007]一种光电混合封装结构，包括：FA模块、设置在PCB板上的LGA连接器、位于所述 LGA连接器针脚上的转接板、位于所述转接板上且通过所述转接板与所述针脚电连接的硅光芯片，所述硅光芯片靠近所述LGA连接器的上盖板的一侧边缘，所述边缘上设有与所述硅光芯片位置对应的开口，所述FA模块安装在能通过所述开口与所述硅光芯片实现光耦合的位置。
[0008]作为优选方案，所述FA模块的出光面伸入所述LGA连接器的上盖板的开口中。
[0009]作为优选方案，在所述硅光芯片与所述FA模块之间还安装有透镜。
[0010]作为优选方案，所述FA模块与所述透镜通过安装支架安装在所述PCB板上。
[0011]作为优选方案，所述安装支架包括支撑所述FA封装模块与透镜的载物台、用于与
所述PCB板固定的夹板以及设置在所述夹板上用于支撑所述载物台的支撑柱。
[0012]作为优选方案，所述上盖板的所述边缘通过向上弯曲形成所述开口。
[0013]相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
[0014]1、通过将LGA连接器用于光电混合封装，并使FA模块、LGA连接器以及PCB板成为一个整体，这样就使光学耦合的FA模块变成独立于硅光芯片的耦合装置，实现硅光芯片光电混合封装的通用性和可重构性；
[0015]2、通过设置易于拆卸安装的安装支架来支撑并固定所述FA模块，所述安装支架的结构简单，封装便捷，可有效提高光电混合封装效率；
[0016]3、通过优化上盖板的结构，使上盖板边缘以向上弯曲的方式形成开口，其结构简单容易实现，成本也较低。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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。
[0018]图1为现有技术中LGA连接器的安装状态结构示意图；
[0019]图2为现有技术中FA模块的结构示意图；
[0020]图3为本专利技术一种光电混合封装结构的整体示意图；
[0021]图4为本专利技术一种光电混合封装结构的安装支架结构示意图；
[0022]图5为本专利技术一种光电混合封装结构的上盖板边缘形状的对比示意图。
[0023]其中：1、FA模块；2、PCB板；3、转接板；4、硅光芯片；5、上盖板；6、BGA；7、 LGA接口；8、针脚；9、EIC芯片；10、透镜；11安装支架；12载物台；13夹板；14支撑柱；15螺丝。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0026]一种光电混合封装结构，如图3所示，包括：FA模块1、设置在PCB板2上的LGA连接器、位于所述LGA连接器针脚上的转接板3、位于所述转接板3上且通过所述转接板3 与所述针脚电连接的硅光芯片4，所述硅光芯片4靠近所述LGA连接器的上盖板5的一侧边缘，所述边缘上设有与所述硅光芯片4位置对应的开口，所述FA模块1固定安装在能通过所述开口与所述硅光芯片4实现光耦合的位置。
[0027]其中，所述LGA连接器(Land Grid Array Connector)为现有技术中较为成熟的量产品，其针脚数量从几百到几千不等。所述转接板3的下表面可以按照LGA连接器进行匹配
设计，其上表面设计相应的pad耦合硅光芯片pad；其最大能封装的硅光芯片pad为几千个，完全能满足光电混合封装结构的通用性应用。所述转接板可采用LTCC转接板。
[0028]如图1所示，现有的LGA连接器包括通过BGA(Ball Grid Array，球栅阵列结构)6 与PCB板2电连接的具有针脚8的LGA接口(LGA Socket)7，其针脚8与CPU模块(包括LTCC转接板3及EIC芯片9)建立连接。还包括用于用来压合CPU模块的上盖板5，使其pad和连接器针脚8具有稳定的连接。
[0029]如图2所示，所述FA模块1包括FA下盖板、FA上盖板以及FA光芯，其中所述FA上盖板的高度为H1，所述FA下盖板的高度为H2，所述FA模块的宽度为W。
[0030]如图3所示，所述FA模块1的安装位置与所述硅光芯片4的端面耦合光口相对应，两者之间的连线穿过所述边缘上的开口。由于所述硅光芯片4位置靠近上盖板5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电混合封装结构，其特征在于，包括：FA模块、设置在PCB板上的LGA连接器、位于所述LGA连接器针脚上的转接板、位于所述转接板上且通过所述转接板与所述针脚电连接的硅光芯片，所述硅光芯片靠近所述LGA连接器的上盖板的一侧边缘，所述边缘上设有与所述硅光芯片位置对应的开口，所述FA模块安装在能通过所述开口与所述硅光芯片实现光耦合的位置。2.如权利要求1所述的一种光电混合封装结构，其特征在于：所述FA模块的出光面伸入所述LGA连接器的上盖板的开口中。3.如权利要求1或2所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈碧超，赵恒，闵成彧，
申请(专利权)人：联合微电子中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：