本發(fā)明涉及光電子/微電子器件領(lǐng)域,特別地涉及一種用于激光器芯片陣列封裝的熱沉。
背景技術(shù):
隨著光通訊容量的急劇增長,對光發(fā)射器件提出了更高的速率要求。但是,由于單個光發(fā)射器件的工作速率提升有限,很難達到100Gbps或400Gbps傳輸?shù)囊?。通常的解決方法是采用單片集成的多路并行光發(fā)射陣列,即將多個不同工作波長的激光器芯片集成制作在同一襯底上,以滿足高速率傳輸要求。然而,多路發(fā)射芯片的單片集成面臨很多難題。比如,芯片陣列中各個芯片之間要有良好的電隔離以降低電串擾對器件性能的影響;光串擾也要盡可能的避免。另外,各個芯片的工作波長要符合ITU波長標準。并且,如果有一個芯片工作不正常,那么整個芯片陣列便無法使用。這些問題使得單片集成陣列芯片的成品率很低,制作成本高昂。為此,采用分立的芯片通過貼裝工藝精確控制各個芯片位置組成一個陣列被認為是一種行之有效的方案。這種方案可以提前篩選出符合波長要求的芯片,并且其中一個壞掉也可以更換同時其他芯片不受影響。然而,對于分立芯片,貼裝位置的精確控制是保證器件正常工作的前提。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
(一)要解決的技術(shù)問題
為解決上述背景技術(shù)中的問題,本發(fā)明提出了一種用于激光器芯片陣列封裝的熱沉,既可以用于單片集成陣列芯片,又可以用于分立芯片陣列集成。大大降低了封裝的難度,并且提高了貼裝精度。
(二)技術(shù)方案
本發(fā)明提供了一種用于激光器芯片陣列封裝的熱沉,所述激光器芯片陣列包括陣列芯片和傳輸線陣列板,其特征在于:
所述熱沉包括熱沉基板;
所述熱沉基板上形成有傳輸線陣列板定位槽,其用于安裝和固定傳輸線陣列板;
所述傳輸線陣列板定位槽周圍的熱沉基板的部分構(gòu)成定位墻;
所述定位墻上形成有陣列芯片定位槽,所述陣列芯片定位槽用于貼裝和固定芯片。
上述方案中,所述熱沉基板為平板形狀,所述傳輸線陣列板定位槽形成于所述熱沉基板的上表面。
上述方案中,所述傳輸線陣列板定位槽的一側(cè)開口于所述熱沉基板的一個側(cè)面。
上述方案中,所述熱沉基板為矩形平板形狀,所述傳輸線陣列板定位槽為長方體形狀。
上述方案中,所述陣列芯片定位槽兩側(cè)與所述定位墻的側(cè)面連通。
上述方案中,所述陣列芯片定位槽為長方體形狀。
上述方案中,所述熱沉基板為鎢銅、銅或者可伐合金材料。
上述方案中,陣列芯片定位槽的尺寸與陣列芯片的尺寸相匹配。
上述方案中,傳輸線陣列板定位槽的尺寸與傳輸線陣列板的尺寸相匹配。
上述方案中,芯片陣列和傳輸線陣列板貼裝后上表面處于同一水平面。
(三)有益效果
本發(fā)明提供的一種用于激光器芯片陣列封裝的熱沉,其中芯片定位槽的使用,使得分立芯片的位置能夠精確控制。芯片定位槽的長度等于全部分立芯片的長度和,這樣在芯片貼裝時,只需要將各個芯片依次嵌入進去就可以了。這大大降低了封裝的難度,并且提高了貼裝精度。
附圖說明
圖1示意性示出了本發(fā)明實施例的一種用于激光器芯片陣列封裝的熱沉示意圖。
圖2示意性示出了本發(fā)明實施例的一種用于激光器芯片陣列封裝的熱沉應(yīng)用示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合具體實施例,并參照附圖,對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
本發(fā)明提供了一種用于激光器芯片陣列封裝的熱沉,既可以用于單片集成陣列芯片,又可以用于分立芯片陣列集成。
圖1示意性示出了本發(fā)明實施例的一種用于激光器芯片陣列封裝的熱沉示意圖。
如圖1所示,所述熱沉包括:陣列芯片定位槽1、傳輸線陣列板定位槽2、熱沉基板3以及定位墻4。所述傳輸線陣列板定位槽2通過銑削工藝在熱沉基板3上形成,其周圍形成定位墻4,所述陣列芯片定位槽1通過銑削工藝在定位墻4上形成。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,熱沉基板具有良好的導電性和導熱性,可以是鎢銅、銅或可伐合金等材料。根據(jù)本發(fā)明實施例,熱沉基板為矩形平板形狀。
根據(jù)本發(fā)明實施例,傳輸線陣列板定位槽2形成于熱沉基板3的上表面,通過銑削工藝,從熱沉基板的一邊開始進行銑削,其他三條邊留有部分余量,形成一個三面包圍的槽結(jié)構(gòu),即傳輸線陣列板定位槽2的一側(cè)開口于所述熱沉基板3的一個側(cè)面。所述槽結(jié)構(gòu)為長方體結(jié)構(gòu)。傳輸線陣列板定位槽的尺寸與傳輸線陣列板的尺寸相配合,用以安裝和固定傳輸線陣列板。
根據(jù)本發(fā)明實施例,傳輸線陣列板定位槽2周圍的熱沉基板的部分構(gòu)成定位墻4,所述定位墻4為通過銑削工藝在熱沉基板1上形成傳輸線陣列板定位槽2所留下的三面墻體結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)起定位和束縛傳輸線陣列板的作用。
根據(jù)本發(fā)明實施例,陣列芯片定位槽1通過銑削工藝在定位墻4上形成,所選定位墻與傳輸線陣列板定位槽無定位墻一側(cè)相對,所述陣列芯片定位槽1兩側(cè)與所述定位墻4的側(cè)面連通,所述陣列芯片定位槽為長方體結(jié)構(gòu),陣列芯片定位槽的尺寸與陣列芯片的尺寸相配合,并且定位槽的長度誤差為±0.05mm,以達到良好的定位效果。當本發(fā)明的熱沉用于分立激光器芯片陣列封裝時,陣列芯片定位槽的長度等于全部分立芯片的長度和,這樣在芯片貼裝時,只需要將各個芯片依次嵌入進陣列芯片定位槽即可。陣列芯片定位槽1與傳輸線陣列板定位槽2的中心線偏差不得超過0.02mm。陣列芯片定位槽1的深度不得大于傳輸線陣列板定位槽2的深度,以保證傳輸線陣列板與芯片陣列上表面處于同一平面,以保證連接金絲長度最短。
圖2示意性示出了本發(fā)明實施例的一種用于激光器芯片陣列封裝的熱沉應(yīng)用示意圖。
如圖2所示,包括:陣列芯片定位槽1、傳輸線陣列板定位槽2、熱沉基板3、定位墻4、分立芯片5、金絲6、傳輸線陣列板7、匹配電阻8以及芯片電極9。
根據(jù)本發(fā)明實施例,使用圖1所述熱沉,封裝分立激光器芯片陣列。所述熱沉包括上述陣列芯片定位槽1、傳輸線陣列板定位槽2、熱沉基板3、定位墻4。
將分立芯片5依次嵌入貼裝在陣列芯片定位槽1中。所述陣列芯片定位槽的長度等于全部分立芯片的長度和,以固定芯片位置。
將傳輸線陣列板7嵌入傳輸線陣列板定位槽2中。所述傳輸線陣列板定位槽尺寸與傳輸線陣列板尺寸相配合,以固定傳輸線陣列板位置。所述傳輸線陣列板定位槽的深度大于所述陣列芯片定位槽的深度,以保證固定好的傳輸線陣列板與陣列芯片上表面處于同一平面。
利用壓焊工藝將金絲6把芯片電極9與傳輸線陣列板7中信號線連接起來,以保證高頻信號能順利注入到芯片中。信號線間距與分立芯片5的貼裝間距相同,且一一對應(yīng)。因為直調(diào)激光器芯片為低內(nèi)阻器件,因此需要串聯(lián)一匹配電阻8以保證良好的信號傳輸性能。
以上所述的具體實施例,對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明,應(yīng)理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。