精確定位光、電芯片鍵合的光模塊結構及其組裝方式制造技術

本發明專利技術涉及一種精確定位光、電芯片鍵合的光模塊結構及其組裝方式，光模塊結構包括：金屬熱沉結構，具有位于第一配合面、第二配合面及第三配合面；PCB電路板，位于金屬熱沉結構的第二配合面上，并使PCB電路板的上表面與金屬熱沉結構的第一配合面齊平，且第一配合面與第二配合面的高度差大于PCB電路板的厚度；電芯片，貼合于PCB電路板的上表面；TEC溫控模塊，貼合于金屬熱沉結構的第三配合面；光芯片，貼合于TEC溫控模塊的上表面，電芯片與光芯片電性連接。既能夠使光芯片、電芯片鍵合高度齊平，PCB電路板與第二配合面之間具有一定間隙，可以容納一定的公差，提高光芯片、電芯片鍵合高度的齊平度，且利用金屬熱沉結構且沒有利用熱膠結構，具有高散熱性能。

Optical Module Structure and Assembly Method for Accurately Locating the Bonding of Optical and Electrical Chips

【技術實現步驟摘要】
精確定位光、電芯片鍵合的光模塊結構及其組裝方式
本專利技術涉及光學領域，特別是涉及一種精確定位光、電芯片鍵合的光模塊結構及其組裝方式。
技術介紹
目前傳統的光模塊的組裝時因累積公差的原因，導致光、電芯片鍵合高度很難達到齊平，從而導致光模塊高速線阻抗變大，傳輸性能下降，進而導致誤碼率大大增加。而現在市面上部分控制芯片底部的用膠量的方式來控制貼裝公差，這種方式雖然能夠滿足光模塊的精度要求，但又造成光模塊散熱性能大大下降。隨著光模塊傳輸速率的要求越來越高，傳輸距離要求越來越長，其光芯片對溫度的敏感性大大增加，故優異的散熱性能是光模塊越來越不可或缺的條件。
技術實現思路
基于此，有必要針對上述傳統的光模塊的光芯片、電芯片鍵合高度難齊平、散熱性能低的問題，提供一種既能夠使光芯片、電芯片鍵合高度齊平，又具有高散熱性能的光模塊結構。一種精確定位光、電芯片鍵合的光模塊結構，包括：金屬熱沉結構，具有位于第一配合面、第二配合面及第三配合面；PCB電路板，位于所述金屬熱沉結構的第二配合面上，并使所述PCB電路板的上表面與所述金屬熱沉結構的第一配合面齊平，且所述第一配合面與所述第二配合面的高度差大于所述PCB電路板的厚度；電芯片，貼合于所述PCB電路板的上表面；TEC溫控模塊，貼合于所述金屬熱沉結構的第三配合面；光芯片，貼合于所述TEC溫控模塊的上表面，所述電芯片與所述光芯片電性連接。在其中一個優選實施方式中，所述金屬熱沉結構為鎢銅熱沉結構。在其中一個優選實施方式中，所述電芯片通過貼片方式貼合于所述PCB電路板的上表面，或/及所述光芯片通過貼片的方式貼合于所述TEC溫控模塊的上表面。在其中一個優選實施方式中，所述PCB電路板與所述金屬熱沉結構貼合固定，以使所述PCB電路板的頂面與所述金屬熱沉結構的第一配合面齊平。在其中一個優選實施方式中，所述金屬熱沉結構呈“U”型結構，所述第一配合面位于所述金屬熱沉結構的邊緣處的頂面，所述第二配合面及所述第三配合面位于所述金屬熱沉結構的凹處。在其中一個優選實施方式中，所述金屬熱沉結構呈“U”型結構，且所述呈“U”型的金屬熱沉結構的兩側向外彎折以形成第一彎折部，所述第一配合面位于所述第一彎折部的下表面，所述第二配合面及所述第三配合面位于所述金屬熱沉結構的凹處。在其中一個優選實施方式中，所述第一配合面與所述PCB電路板的上表面貼合。上述實施方式中的光模塊結構既能夠使光芯片、電芯片鍵合高度齊平，PCB電路板與第二配合面之間具有一定間隙，可以容納一定的公差，提高光芯片、電芯片鍵合高度的齊平度，并且利用金屬熱沉結構且沒有利用熱膠結構，具有高散熱性能。一種用以組裝以上光模塊結構的組裝方式，包括以下步驟：將所述PCB電路板倒置并固定于定位面上；將所述金屬熱沉結構倒置并壓緊于所述定位面上，并所述PCB電路板與所述金屬熱沉結構固定，以使所述PCB電路板的上表面與所述第一配合面齊平；將所述電芯片貼合PCB電路板的上表面；將所述TEC溫控模塊貼合于所述第二配合面；將所述光芯片貼合于所述TEC溫控模塊的上表面，并將所述電芯片與所述光芯片電性連接。在其中一個優選實施方式中，所述PCB電路板通過真空吸附與所述定位面上。上述實施方式中的組裝方式所組裝光模塊結構既能夠使光芯片、電芯片鍵合高度齊平，PCB電路板與第二配合面之間具有一定間隙，可以容納一定的公差，提高光芯片、電芯片鍵合高度的齊平度，并且利用金屬熱沉結構且沒有利用熱膠結構，具有高散熱性能，且該組裝方式能夠提高上述光模塊結構的便利性。附圖說明圖1為本專利技術第一優選實施方式的精確定位光、電芯片鍵合的光模塊結構的爆炸結構示意圖；圖2為本專利技術第一優選實施方式的精確定位光、電芯片鍵合的光模塊結構的平面結構示意圖；圖3為本專利技術第二優選實施方式的精確定位光、電芯片鍵合的光模塊結構的平面結構示意圖；圖4為本專利技術第三優選實施方式的光模塊結構的組裝方式的流程圖。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。需要說明的是，當元件被稱為“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本專利技術的
的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本專利技術的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本專利技術。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。結合圖1、圖2所示，本專利技術第一優選實施方式公開了一種精確定位光、電芯片鍵合的光模塊結構100，該光模塊結構100包括金屬熱沉結構110、PCB電路板120、電芯片130、TEC(ThermoElectricCooler,半導體致冷器)溫控模塊140及光芯片150。具體地，本實施方式中，該金屬熱沉結構110具有第一配合面111、第二配合面112及第三配合面113，該金屬熱沉結構110呈“U”型結構，上述第一配合面111、第二配合面112及第三配合面113位于上述呈“U”型結構的金屬熱沉結構110的頂面。更具體地，上述第一配合面111位于上述“U”型結構的金屬熱沉結構110的邊緣位置的頂面，上述第二配合面112及第三配合面113位于“U”型結構的金屬熱沉結構110的凹面。更詳細地說，上述金屬熱沉結構110為鎢銅熱沉結構。上述PCB電路板120位于上述金屬熱沉結構110的第二配合面112上，并使上述PCB電路板120的上表面與上述金屬熱沉結構110的第一配合面111齊平，且上述第一配合面111與上述第二配合面112的高度差大于上述PCB電路板120的厚度，這樣PCB電路板120的上表面與上述金屬熱沉結構110的第一配合面111齊平時，該PCB電路板120的下表面與金屬熱沉結構110的第二配合面112之間具有一定的間隙。更詳細地說，上述PCB電路板120與所述金屬熱沉結構110的側壁貼合固定，以使上述PCB電路板120的頂面與上述金屬熱沉結構110的第一配合面111齊平。上述電芯片130貼合于上述PCB電路板120的上表面，本實施方式中，上述電芯片130通過貼片的方式貼合于上述PCB電路板120的上表面。上述TEC溫控模塊140貼合于上述金屬熱沉結構110的第三配合面113的表面。上述光芯片150貼合于上述TEC溫控模塊140的上表面，上述電芯片130與光芯片150電性連接。本實施方式中，上述光芯片150通過貼片的方式貼合與上述TEC溫控模塊140的上表面。舉例說明，上述實施方式中的光模塊結構100，其金屬熱沉機構110的第一配合面111的表面與PCB電路板的上表面完全齊平，假設上述第一配合面111與第二配合面112之間距離為1.1mm，而PCB電路板的厚度為1.0mm，當第一配合面111完全齊平與上述PCB電路板120的上表面時，第二配合面112與PCB電路板的下表面之間就存在0.1mm間隙，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種精確定位光、電芯片鍵合的光模塊結構，其特征在于，包括：金屬熱沉結構，具有位于第一配合面、第二配合面及第三配合面；PCB電路板，位于所述金屬熱沉結構的第二配合面上，并使所述PCB電路板的上表面與所述金屬熱沉結構的第一配合面齊平，且所述第一配合面與所述第二配合面的高度差大于所述PCB電路板的厚度；電芯片，貼合于所述PCB電路板的上表面；TEC溫控模塊，貼合于所述金屬熱沉結構的第三配合面；光芯片，貼合于所述TEC溫控模塊的上表面，所述電芯片與所述光芯片電性連接。

【技術特征摘要】
1.一種精確定位光、電芯片鍵合的光模塊結構，其特征在于，包括：金屬熱沉結構，具有位于第一配合面、第二配合面及第三配合面；PCB電路板，位于所述金屬熱沉結構的第二配合面上，并使所述PCB電路板的上表面與所述金屬熱沉結構的第一配合面齊平，且所述第一配合面與所述第二配合面的高度差大于所述PCB電路板的厚度；電芯片，貼合于所述PCB電路板的上表面；TEC溫控模塊，貼合于所述金屬熱沉結構的第三配合面；光芯片，貼合于所述TEC溫控模塊的上表面，所述電芯片與所述光芯片電性連接。2.根據權利要求1所述的精確定位光、電芯片鍵合的光模塊結構，其特征在于，所述金屬熱沉結構為鎢銅熱沉結構。3.根據權利要求1所述的精確定位光、電芯片鍵合的光模塊結構，其特征在于，所述電芯片通過貼片方式貼合于所述PCB電路板的上表面，或/及所述光芯片通過貼片的方式貼合于所述TEC溫控模塊的上表面。4.根據權利要求1所述的精確定位光、電芯片鍵合的光模塊結構，其特征在于，所述PCB電路板與所述金屬熱沉結構貼合固定，以使所述PCB電路板的頂面與所述金屬熱沉結構的第一配合面齊平。5.根據權利要求1所述的精確定位光、電芯片鍵合的光模塊結構，其特征在于，所述金屬熱沉結構呈“...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱宇，陳奔，梁巍，
申請(專利權)人：江蘇亨通光網科技有限公司，亨通洛克利科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32