【技术实现步骤摘要】
本技术实施例涉及半导体芯片，尤其涉及一种光量子芯片的封装结构。
技术介绍
1、芯片封装是将集成电路裸片与封装材料结合，实现裸片与外部电路连接的过程。封装不仅起到保护集成电路的作用，还可以提高热性能，优化电磁兼容性，以及便于生产和安装。光量子芯片封装主要包括两个方面：电学封装和光学封装。
2、电学封装：光量子芯片正常工作需要稳定的工作环境，避免受到外界的干扰，同时光量子芯片在工作中产生的热量，导致信号传输以及芯片性能受到影响，从而导致芯片性能变差甚至不能工作。通常情况下，需要将裸露的光量子芯片先封装起来再使用，通过采用导热率高的封装壳体以及半导体制冷器(thermo electric cooler，tec)降低环境以及自身热量的干扰。现有技术中，一般通过设置封装壳体对光量子芯片进行防护，将光量子芯片粘贴在封装壳体的底部，然后通过光量子芯片与电路板的引线键合连接实现电信号的传输。
3、光学封装：光量子芯片的光学封装在电学封装之后，光量子芯片将接收到的电信号转换为光信号后，通过光纤阵列将光信号传输到外部，光量子芯片和光纤阵列耦合工艺是实现光信号传输的关键环节，良好的光量子芯片和光纤阵列耦合封装工艺不仅可以提高光信号的传输效率和可靠性，还可以减少封装尺寸，降低成本。
4、对于光量子芯片，其封装相当复杂，涉及到机械保护、温度控制、电连接、光耦合、电磁屏蔽等技术，采用传统管壳的形式进行封装，但管壳的设计加工周期长，往往在一个月甚至以上，管壳加工费用高。同时，一旦设计加工完毕，只能应用于特定集成芯片的封装，
5、光量子芯片具有较高的温度敏感性，片上集成激光器、探测器等有源光器件都需要外接电极进行调制。在测试过程中，温度控制不好会产生温漂等问题，从而降低了测试的准确性及产品可靠性。目前，现有光量子芯片封装流程包括一次电学封装、光学耦合测试、二次电学封装、耦合验证等工序，工艺流程较多，增加了产品封装工作量，同时在产品封装过程中，过多的工艺流程也为封装带来了成本上升、可靠性降低等方面的问题。
技术实现思路
1、本技术提供一种光量子芯片的封装结构，可及时将光量子芯片的温度传导出去，保证光量子芯片的温度稳定性；降低了工艺流程操作次数，提高了产品封装可靠性。
2、根据本技术的一方面，提供了一种光量子芯片的封装结构，光量子芯片的封装结构包括：
3、第一散热基板；
4、位于所述第一散热基板上的半导体制冷器；
5、位于所述半导体制冷器上的至少一个第二散热基板，位于所述第一散热基板上的pcb板，所述第二散热基板与所述pcb板电连接；
6、位于所述半导体制冷器上的光量子芯片，位于所述半导体制冷器以及所述第一散热基板上的至少两个光纤阵列，所述光量子芯片位于所述两个光纤阵列之间且与所述两个光纤阵列光耦合连接；
7、所述pcb板包括fpc连接器；
8、所述fpc连接器焊接在所述pcb板的反面，所述fpc连接器与所述pcb板的正面线路连接，所述fpc连接器用于为所述光量子芯片提供驱动电信号。
9、可选地，所述第二散热基板与所述pcb板位于同一水平面上。
10、可选地，所述pcb板还包括排针；
11、所述排针与所述光量子芯片中的方形电极连接，所述方形电极与所述半导体制冷器的引线连接，所述排针用于为所述半导体制冷器提供驱动电信号。
12、可选地，所述pcb板还包括至少四个螺钉固定孔和多个导电通孔，所述fpc连接器通过所述导电通孔与所述pcb板的正面线路连接。
13、可选地，所述第二散热基板的形状包括：工字型、矩形、冂字型中的至少一种。
14、可选地，光量子芯片的封装结构还包括多个散热翅片，所述散热翅片位于所述第一散热基板的底部。
15、可选地，光量子芯片的封装结构还包括亚克力壳体以及至少两个螺栓，所述亚克力壳体位于所述光纤阵列的上方且与所述光纤阵列之间存在间隙，所述螺栓用于连接所述亚克力壳体以及所述第一散热基板。
16、可选地，所述光量子芯片为硅基光量子芯片。
17、可选地，所述第一散热基板为热沉。
18、可选地，所述第二散热基板为氮化铝陶瓷基板。
19、本技术实施例的技术方案，与传统光量子芯片封装结构相比，该结构集成2路光纤阵列，将电学封装及光学封装集成在一起，实现了封装结构的集成化和小型化；同时封装结构变成开放式结构，可以适应不同尺寸芯片的封装测试，可以做到快速响应，降低了封装成本。通过在结构上进行改进，将fpc连接器由pcb板的正面调整至反面，有利于光纤阵列的耦合操作，同时也减少了封装流程，提高了产品封装的可靠性。通过集成半导体制冷器，在测试过程可对光量子芯片的温度情况进行实时监测和控制，采用导热率系数较高的第二散热基板，可及时将温度传导出去，保证光量子芯片的温度稳定性，提高了测试的准确性及产品可靠性。通过结构优化来减少封装工艺流程，在热沉背面开槽，将fpc连接器焊接在pcb板的背面，通过这样的结构优化设计，一方面可以将两次电学封装合并为一次电学封装，降低了工艺流程操作次数，提高了产品封装可靠性，另一方面，为光纤阵列耦合提供了操作的便利性，提升了光学耦合操作效率。综上所述，本技术解决了现有测试过程中，温度控制不好产生温漂等问题，从而降低了测试的准确性及产品可靠性的问题；还解决了现有产品封装过程中，过多的工艺流程也为封装带来了成本上升、可靠性降低等方面的问题。
20、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本技术的范围。本技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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1.一种光量子芯片的封装结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光量子芯片的封装结构，其特征在于，所述第二散热基板与所述PCB板位于同一水平面上。
3.根据权利要求1所述的光量子芯片的封装结构，其特征在于，所述PCB板还包括排针；
4.根据权利要求2所述的光量子芯片的封装结构，其特征在于，所述PCB板还包括至少四个螺钉固定孔和多个导电通孔，所述FPC连接器通过所述导电通孔与所述PCB板的正面线路连接。
5.根据权利要求1所述的光量子芯片的封装结构，其特征在于，所述第二散热基板的形状包括：工字型、矩形、冂字型中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的光量子芯片的封装结构，其特征在于，还包括多个散热翅片，所述散热翅片位于所述第一散热基板的底部。
7.根据权利要求1所述的光量子芯片的封装结构，其特征在于，还包括亚克力壳体以及至少两个螺栓，所述亚克力壳体位于所述光纤阵列的上方且与所述光纤阵列之间存在间隙，所述螺栓用于连接所述亚克力壳体以及所述第一散热基板。
8.根据权利要求1所述的光量子芯片的封装
9.根据权利要求1所述的光量子芯片的封装结构，其特征在于，所述第一散热基板为热沉。
10.根据权利要求1所述的光量子芯片的封装结构，其特征在于，所述第二散热基板为氮化铝陶瓷基板。
...【技术特征摘要】
1.一种光量子芯片的封装结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光量子芯片的封装结构，其特征在于，所述第二散热基板与所述pcb板位于同一水平面上。
3.根据权利要求1所述的光量子芯片的封装结构，其特征在于，所述pcb板还包括排针；
4.根据权利要求2所述的光量子芯片的封装结构，其特征在于，所述pcb板还包括至少四个螺钉固定孔和多个导电通孔，所述fpc连接器通过所述导电通孔与所述pcb板的正面线路连接。
5.根据权利要求1所述的光量子芯片的封装结构，其特征在于，所述第二散热基板的形状包括：工字型、矩形、冂字型中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的光...
【专利技术属性】
技术研发人员：周兴金，葛玉德，
申请(专利权)人：合肥硅臻芯片技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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