專利名稱：用于高速并行光收發(fā)模塊的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種封裝結(jié)構(gòu)，尤指涉及一種用于高速并行光收發(fā)模塊的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
寬帶接入和光纖到戶服務(wù)的巨大增長(zhǎng)已經(jīng)成為下一代基于光子集成技術(shù)的光通訊領(lǐng)域發(fā)展的新的推動(dòng)動(dòng)力。個(gè)人智能移動(dòng)設(shè)備的出現(xiàn)更是對(duì)移動(dòng)骨干網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率和帶寬提出了更高的要求。由于互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備日益普及，大數(shù)據(jù)(Big Data)通訊時(shí)代已然來臨，促使云端運(yùn)算數(shù)據(jù)中心的以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)備須具備更高的帶寬和傳輸速率。預(yù)計(jì)不久，以40G和100G為主的以太網(wǎng)絡(luò)將逐步取代現(xiàn)在采用的IOG以太網(wǎng)絡(luò)。最近的電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)制定的P802.3ba統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)就是針對(duì)40G和100G以太網(wǎng)絡(luò)制定的。下一代數(shù)據(jù)通訊除了對(duì)通訊寬帶和傳輸速率提出了新的要求以外，還對(duì)相應(yīng)設(shè)備的價(jià)格和能耗提出了比較高要求。作為主要光互聯(lián)接口，新一代低能耗、低價(jià)格、高帶寬密度的光電收發(fā)模塊成為目前廠商研發(fā)的重點(diǎn)。而作為光電信號(hào)收發(fā)和轉(zhuǎn)換的的關(guān)鍵模塊，光引擎技術(shù)則是重中之重。目前占90%以上的市場(chǎng)的高速短距數(shù)據(jù)通訊模塊采用基于波長(zhǎng)850nm的垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)的并行光通訊技術(shù)。比較流行的并行光通訊模塊中使用的光引擎技術(shù)主要有45°角打磨光纖技術(shù)(US7，178，235B2)，注模塑料組件技術(shù)(US7, 178，235B2)和微透鏡陣列微封裝技術(shù)(US6，953，291B2)。這幾項(xiàng)技術(shù)無論是制造和封裝復(fù)雜程度以及生產(chǎn)價(jià)格都比較高，有些技術(shù)還需要采用有源主動(dòng)對(duì)準(zhǔn)封裝，從而進(jìn)一步增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于以上現(xiàn)有技術(shù)封裝結(jié)構(gòu)及方法復(fù)雜、成本高昂的原因，本發(fā)明提出一種用于高速并行光收發(fā)模塊的 光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，具體方案如下:一種用于高速并行光收發(fā)模塊的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，包括一光纖陣列模塊，該模塊包括一光纖陣列及一帶槽基片，該帶槽基片所設(shè)槽體貫穿該帶槽基片本體，且該槽體形狀同該光纖陣列形狀相匹配，該光纖陣列固定于該帶槽基片的槽體中，該帶槽基片槽體出口處端面設(shè)有至少一定位銷；—光學(xué)次級(jí)組裝基片，該光學(xué)次級(jí)組裝基片包括至少一定位孔，該定位孔同光纖陣列模塊定位銷相匹配，以使光纖陣列模塊固定于光學(xué)次級(jí)組裝基片之上；一有源光信號(hào)處理器件及其驅(qū)動(dòng)或放大模塊，該有源光信號(hào)處理器件同光學(xué)次級(jí)組裝基片相對(duì)位置固定，并同固定于該光學(xué)次級(jí)組裝基片之上的光纖陣列模塊中的光纖陣列對(duì)準(zhǔn)耦合，該有源光信號(hào)處理器件通過其驅(qū)動(dòng)或放大模塊同外部電路連接。進(jìn)一步，所述槽體設(shè)于帶槽基片表面，槽體上方還設(shè)有一蓋板壓覆，以固定光纖陣列同帶槽基片。進(jìn)一步，所述光纖陣列包括去除包層的前端裸帶狀光纖陣列及包裹有包層的其余部分，前端裸帶狀光纖陣列槽體出口端面為設(shè)有定位銷的帶槽基片端面。進(jìn)一步，所述設(shè)有定位銷的端面還設(shè)有一容納所述有源光信號(hào)處理器件的槽體。進(jìn)一步，所述帶槽基片的槽體為V型槽體。進(jìn)一步，所述光纖陣列模塊垂直固定于所述光學(xué)次級(jí)組裝基片之上。進(jìn)一步，所述光學(xué)次級(jí)組裝基片為矩形、環(huán)形、“[”形或分離形。進(jìn)一步，所述分離形光學(xué)次級(jí)組裝基片包括前片和后片，前后片咬合并攏時(shí)形成至少一空隙，該空隙距離小于或等于所述定位銷的寬度，該空隙可通過調(diào)節(jié)前片、后片位置以形成同定位銷相匹配定位孔。進(jìn)一步，所述定位孔、所述定位銷、所述帶槽基片槽體為通過光刻半導(dǎo)體工藝制成。進(jìn)一步，所述有源光信號(hào)處理器件同驅(qū)動(dòng)或放大模塊通過導(dǎo)線鍵合方式或高速金屬布線層進(jìn)行連接。

進(jìn)一步，還包括一導(dǎo)熱基板，所述驅(qū)動(dòng)或放大模塊通過高速柔性電路板同外部電路連接，所述有源光信號(hào)處理器件及其驅(qū)動(dòng)或放大模塊設(shè)置于光學(xué)次級(jí)組裝基片、導(dǎo)熱基板或高速柔性電路板上。進(jìn)一步，所述有源光信號(hào)處理器件為光信號(hào)接收、發(fā)射或/和收發(fā)模塊。進(jìn)一步，所述光信號(hào)接收或發(fā)射模塊為垂直腔面發(fā)射激光器陣列，所述光信號(hào)收發(fā)模塊為光電探測(cè)器陣列，其驅(qū)動(dòng)放大模塊包括垂直腔面發(fā)射激光器驅(qū)動(dòng)芯片、光電探測(cè)器跨阻抗放大器。進(jìn)一步，所述基片材料為硅、絕緣襯底上的硅、II1-V族復(fù)合半導(dǎo)體、玻璃或聚合物。本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種新型的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，包括光纖陣列模塊、光學(xué)次級(jí)組裝基片和有源光信號(hào)處理器件及其驅(qū)動(dòng)或放大模塊的機(jī)械組合結(jié)構(gòu)，通過采用了半導(dǎo)體光學(xué)微封裝結(jié)構(gòu)技術(shù)，利用成熟的半導(dǎo)體工藝，在光纖陣列模塊、光學(xué)次級(jí)組裝基片等部件上制造高精度的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，如光纖陣列固定槽體陣列、高精度定位孔和與之相匹配的定位銷等，在不需要使用微透鏡陣列的過程下，實(shí)現(xiàn)了光纖陣列與有源光信號(hào)處理器件的無源自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)耦合；具有集成度高、封裝工序簡(jiǎn)單、封裝成本低、產(chǎn)出量大等優(yōu)點(diǎn)，易于擴(kuò)展到更高密度的集成和工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。為便于審查委員能對(duì)本發(fā)明目的、技術(shù)特征及其功效，做更進(jìn)一步之認(rèn)識(shí)與了解，茲舉實(shí)施例配合圖式，詳細(xì)說明如下:


圖1為本發(fā)明用于高速并行光收發(fā)模塊的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)組裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明用于高速并行光收發(fā)模塊的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為光纖陣列模塊組件的分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖4A為OSAB模塊組件第一實(shí)施例示意圖；圖4B為OSAB模塊組件第二實(shí)施例示意圖；圖4C為OSAB模塊組件第三實(shí)施例示意圖；圖5為采用本發(fā)明光引擎微封裝結(jié)構(gòu)的插拔式光引擎模塊實(shí)現(xiàn)方案示意主要組件符號(hào)說明基板.......01OSAB.......02OSAB 表面........02A鍵合定位標(biāo)記........02BOSAB 后片.......02COSAB 前片.......02DVCSEL 陣列.......03PD 陣列.......04 定位孔.......05帶槽基片…….06帶槽基片表面…….06A光纖陣列........07裸帶狀光纖陣列.......07A玻璃蓋板.......08第一槽體陣列........09第二槽體陣列........09A定位銷.......10帶槽基片第一端面…….IlA帶槽基片第二端面.......IlBVCSEL 驅(qū)動(dòng)芯片........12探測(cè)器TIA芯片…….13柔性電路板.......14
MT光學(xué)連接器…….15
MT光學(xué)連接器定位銷…….15A
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1 圖2，為用于高速并行光收發(fā)模塊的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，包括一個(gè)導(dǎo)熱基板01、一個(gè)半導(dǎo)體光學(xué)微封裝結(jié)構(gòu)OSAB (Optical Sub-Assembly Bench,光學(xué)次級(jí)組裝基片，以下簡(jiǎn)稱0SAB)02和一光纖陣列模塊，該半導(dǎo)體光學(xué)微封裝結(jié)構(gòu)的0SAB02設(shè)置于導(dǎo)熱基板01之上，而該光纖陣列模塊設(shè)置于該半導(dǎo)體光學(xué)微封裝結(jié)構(gòu)的0SAB02之上。該光纖陣列模塊包括一表面設(shè)有呈直線均勻排列的多通道光纖自組裝槽體陣列的基片06、一帶狀多通道光纖陣列07及一設(shè)置于帶槽基片06槽體陣列上方的玻璃蓋板08，該帶槽基片06的槽體陣列的槽體橫截面形狀同該帶狀多通道光纖陣列07的橫截面形狀相匹配以使該帶狀多通道光纖陣列07安裝固定在該帶槽基片06的槽體陣列內(nèi)，且進(jìn)一步通過槽體陣列上方的玻璃蓋板08進(jìn)行固定，形成光纖陣列模塊。半導(dǎo)體0SAB02表面上設(shè)置有至少一有源光信號(hào)處理器件，該有源光信號(hào)處理器件包括至少一組光信號(hào)接收、發(fā)射或收發(fā)模塊，本實(shí)施例中具體為VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,垂直腔面發(fā)射激光器，以下簡(jiǎn)稱VCSEL)陣列03和/或H) (photodetector，光電探測(cè)器，以下簡(jiǎn)稱PD)陣列04。0SAB02和帶槽基片06上還分別設(shè)有采用半導(dǎo)體光刻工藝制作的用于光纖陣列無源對(duì)準(zhǔn)的高精度定位孔05和定位銷10，以便通過匹配帶槽基片上的定位銷10和OSAB上的定位孔05，使光纖陣列模塊得以以垂直的方式安裝于0SAB02之上，保證設(shè)置在帶槽基片06上的光纖陣列07與設(shè)置在0SAB02上的VCSEL陣列03和/或H)陣列04無源自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)耦合。VCSEL陣列03和/或H)陣列04還進(jìn)一步通過導(dǎo)電金線打線分別連接到設(shè)置于基板01上的VCSEL驅(qū)動(dòng)芯片12和探測(cè)器TIA(Transimpedance Amplifier,跨阻抗放大器，以下簡(jiǎn)稱TIA)芯片13，并通過高速柔性電路板14與外電路連接。其中，所有基片材料(0SAB02、帶槽基片06)可以選擇為硅、絕緣襯底上的硅(Silicon-On-1nsulator, SOI)>II1-V 族復(fù)合半導(dǎo)體，玻璃(SiO2)或聚合物(Polymer)的一種，并且所有基片上的結(jié)構(gòu)都采用半導(dǎo)體工藝制造。而用于安裝和固定0SAB、VCSEL陣列03和/或H)陣列04和高速柔性電路板的導(dǎo)熱基板01材料可以為PCB，金屬和其它導(dǎo)熱材料。請(qǐng)參閱圖3，為光纖陣列模塊組件的分解結(jié)構(gòu)示意圖，帶槽基片06上表面設(shè)有一槽體陣列，該槽體陣列包括第一槽體陣列09及同其相接的第二槽體陣列09A。該第一槽體陣列09為采用半導(dǎo)體濕法刻蝕技術(shù)刻蝕出均勻排列的多通道光纖自組裝槽體陣列，該槽體陣列間距同VCSEL和H)陣列的間距相匹配，以便設(shè)置于內(nèi)的光纖陣列07可在槽體陣列端面同前述VCSEL和H)陣列相連接，一般采用250微米的間距；該槽體陣列單槽刻蝕深度取決于裸光纖的直徑(直徑125微米)和設(shè)計(jì)的光纖中心離基片表面06A的距離。而與該第一槽體陣列相連接的第二槽體陣列09A為一結(jié)構(gòu)相似、但內(nèi)徑較大的槽體，以放置未去除聚合物包層的光纖帶(直徑250微米)。帶槽基片06 —端還設(shè)置有至少有一定位銷10，以同采用半導(dǎo)體光刻工藝制作的、設(shè)置于OSAB上的定位孔05(請(qǐng)見圖4)相匹配，以便與之卡嵌、咬合。定位銷10長(zhǎng)度應(yīng)等于或小于0SAB02厚度，厚度應(yīng)等于或小于基片06厚度。帶槽基片06設(shè)置定位銷10的一側(cè)還設(shè)置有一容置槽體，以在組裝時(shí)，容納VCSEL陣列03和/或PD陣列04，該槽體的高度大于或等于VCSEL陣列03和/或H)陣列04的高度(即第一端面11A、第二端面IlB的距離)。前端去除聚合物包層的帶狀光纖陣列07 (—般為12根)卡嵌于帶槽基片06上表面的槽體陣列內(nèi)，前端裸帶狀光纖陣列07A設(shè)置于第一槽體陣列內(nèi)、前端斷面同第二端面IIB齊平，其余帶有聚合物包層的部分設(shè)置于第二槽體陣列09A內(nèi)，光纖陳列07同槽體陣列內(nèi)直 線型陣列槽形緊密貼合，玻璃蓋板08黏合于光纖陣列07上方，構(gòu)成光纖陣列模塊。當(dāng)該光纖陣列模塊通過定位銷10和定位孔05同0SAB02連接在一起時(shí)，帶槽基片第一端面IlA同OSAB表面02A相貼合，帶槽基片第二端面IlB同VCSEL陣列03和/或H)陣列04貼合，第一槽體陣列內(nèi)的裸帶狀光纖陣列07A端面同VCSEL陣列03和/或H)陣列04光學(xué)表面相貼合。請(qǐng)參閱圖4A 圖4C，為OSAB模塊組件的第一、第二和第三實(shí)施例，該模塊的形狀可以應(yīng)不同需求所改變。請(qǐng)參閱圖4A，該實(shí)施例中半導(dǎo)體0SAB02形狀為一體矩形，該0SAB02上設(shè)置有定位孔05和安裝有源光信號(hào)處理器件陣列(VCSEL陣列03和/或H)陣列04)的鍵合定位標(biāo)記結(jié)構(gòu)02B，該有源光信號(hào)處理器件(VCSEL陣列03和/或H)陣列04)可以通過黏合劑膠合或鍵合的方式直接安裝在半導(dǎo)體0SAB06上。請(qǐng)參閱圖4B，該實(shí)施例中半導(dǎo)體0SAB02形狀為一“[”形，有源光信號(hào)處理器件(VCSEL陣列03和/或H)陣列04)可以通過膠合或鍵合的方式直接安裝在導(dǎo)熱基板01上，并按照鍵合定位標(biāo)記結(jié)構(gòu)02B對(duì)齊位置，以便同光纖陣列7連接。請(qǐng)參閱圖4C，該實(shí)施例中半導(dǎo)體0SAB02為可分離的兩部分:0SAB后片02C和OSAB前片02D,當(dāng)“[”形后片02C嵌入“T”形前片02D至貼合時(shí)，“[”形后片02C兩端同“T”形前片02D存在兩個(gè)空隙，該空隙距離小于或等于定位銷10的寬度，該可調(diào)節(jié)空隙即形成一可調(diào)節(jié)定位孔05。該種設(shè)計(jì)可通過調(diào)節(jié)前述空隙距離來消除由于帶槽基片06的厚度誤差造成的定位銷10和定位空05之間的空隙的問題，具體而言，可通過沿圖中箭頭所指方向夾緊并固定前片02D和后片02C，則前片02D和后篇02C自動(dòng)夾緊定位銷10，消除前述設(shè)計(jì)(如第一實(shí)施例或第二實(shí)施例)中定位銷10與定位孔05間可能存在的空隙，從而達(dá)到更加緊密的連接并保證更高的耦合精度。并通過黏合劑最終固定OSAB前后基片以及帶槽基片06。有源光信號(hào)處理器件(VCSEL陣列03和/或H)陣列04)還可以通過導(dǎo)線鍵合方式與VCSEL驅(qū)動(dòng)芯片12和探測(cè)器TIA芯片13相連接。半導(dǎo)體0SAB06表面也可以有高速金屬布線層作為橋梁用于和VCSEL驅(qū)動(dòng)芯片12和探測(cè)器TIA芯片13的連接。所述VCSEL驅(qū)動(dòng)芯片12和探測(cè)器TIA芯片13可以直接安裝在導(dǎo)熱基板上01或高速柔性電路板14上。上述實(shí)施例中，光纖陣列模塊和OSAB模塊的對(duì)準(zhǔn)是通過將帶槽基片06上的定位銷10卡嵌入0SAB02上的相匹配的定位孔05，從而保證安裝在帶槽基片06上的光纖陣列07與安裝在0SAB02上的VCSEL陣列03和/或H)陣列04無源自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)耦合；光纖陣列模塊以垂直的方式安裝在組裝好的0SAB06上，第一端面IlA直接接觸0SAB02表面02A，從而保證兩芯片的垂直；并用黏合劑固定在OSAB上。上述定位孔05深度等于或小于半導(dǎo)體基片02的厚度。定位孔形狀根據(jù)應(yīng)用的不同可以是矩形，梯形，圓形，楔形或其它形狀。上述帶槽基片06上的槽體陣列的單槽橫截面可以為V型。上述光纖引擎封裝 結(jié)構(gòu)的制備方法如下:步驟1:將導(dǎo)體0SAB02同導(dǎo)熱基板01可通過黏合劑黏合固定；步驟2:通過對(duì)準(zhǔn)半導(dǎo)體OSAB表面02A定位記號(hào)用黏合劑將有源光信號(hào)處理器件(VCSEL陣列03和/或H)陣列04)固定于半導(dǎo)體OSAB上表面或者高速柔性電路板；步驟3:通過芯片鍵合的方法將有源光信號(hào)處理器件(VCSEL陣列03和/或H)陣列04)的激光器驅(qū)動(dòng)芯片和探測(cè)器的TIA芯片安裝在導(dǎo)熱基板或高速柔性電路板上； 步驟4:將有源光信號(hào)處理器件(VCSEL陣列03和/或H)陣列04)或半導(dǎo)體OSAB高速金屬布線層通過導(dǎo)線鍵合方式與激光器驅(qū)動(dòng)芯片和探測(cè)器的TIA芯片連接；步驟5:制備光纖陳列模塊。首先，將帶狀光纖陣列07 (—般為12根)前端去除聚合物包層，則呈現(xiàn)裸帶狀光纖陣列07A。光纖端面可以是垂直端面或約8°角端面；然后，將去除聚合物包層的裸帶狀光纖陣列07A卡嵌入帶槽基片06的第一槽體陣列09的槽體陣列中，用玻璃蓋板08覆蓋按壓并用黏合劑固定形成光纖陣列模塊。制備過程中保證光纖陣列07A的端面中心與帶槽基片06上的第二個(gè)端面IlB齊平。光纖通道的安排一般是左端四根為發(fā)射端通道，右端四根為接收端通道，中間四根目前未使用。步驟6:通過匹配帶槽基片上的定位銷和OSAB上的定位孔，光纖陣列模塊以垂直的方式安裝在OSAB上，保證安裝在帶槽基片上的光纖陣列與安裝在OSAB上的VCSEL激光器陣列和/或H)光電探測(cè)器陣列無源自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)耦合；并用黏合劑固定在OSAB上；如果是分離式OSAB則夾緊前片和后片并用黏合劑固定在OSAB上；
請(qǐng)參閱圖5，采用本發(fā)明光引擎微封裝結(jié)構(gòu)的插拔式光引擎模塊實(shí)現(xiàn)方案示意圖。為了實(shí)現(xiàn)可插拔功能，該實(shí)現(xiàn)方案使用了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的MT光學(xué)連接器15。實(shí)現(xiàn)時(shí)，將與MT光學(xué)連接器15連接的帶光纖陣列07去除聚合物包層并切齊待用。然后采用上面描述的方法將帶光纖陣列安裝入帶槽基片06，并按照描述的步驟完成封裝。MT光學(xué)連接器15最終通過連接器定位銷15A和與之相匹配的另一插拔式MT光學(xué)連接器連接并對(duì)準(zhǔn)完成光學(xué)連接。而對(duì)于非可插拔式光引擎模塊則可以省略MT光學(xué)連接器15，直接與外接帶光纖陣列連接。本發(fā)明采用了半導(dǎo)體光學(xué)微封裝結(jié)構(gòu)技術(shù)，利用成熟的半導(dǎo)體工藝制造高精度的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，包括光纖陣列固定槽體陣列、高精度定位孔和與之相匹配的定位銷，在不需要使用微透鏡陣列的過程下，實(shí)現(xiàn)了光纖陣列與VCSEL陣列和H)陣列的無源自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)耦合；具有集成度高、封裝工序簡(jiǎn)單、封裝成本低、產(chǎn)出量大等優(yōu)點(diǎn)，易于擴(kuò)展到更高密度的集成和工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍，并不局限于此，按凡熟悉該項(xiàng)技術(shù)人士，依據(jù)本發(fā)明所揭露的技術(shù)內(nèi)容，可輕易思及的等效變化，均應(yīng)屬不脫離本發(fā)明的保護(hù) 范疇。
權(quán)利要求
1.一種用于高速并行光收發(fā)模塊的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括 一光纖陣列模塊，該模塊包括一光纖陣列及一帶槽基片，該帶槽基片所設(shè)槽體貫穿該帶槽基片本體，且該槽體形狀同該光纖陣列形狀相匹配，該光纖陣列固定于該帶槽基片的槽體中，該帶槽基片槽體出口處端面設(shè)有至少一定位銷； 一光學(xué)次級(jí)組裝基片，該光學(xué)次級(jí)組裝基片包括至少一定位孔，該定位孔同光纖陣列模塊定位銷相匹配，以使光纖陣列模塊固定于光學(xué)次級(jí)組裝基片之上； 一有源光信號(hào)處理器件及其驅(qū)動(dòng)或放大模塊，該有源光信號(hào)處理器件同光學(xué)次級(jí)組裝基片相對(duì)位置固定，并同固定于該光學(xué)次級(jí)組裝基片之上的光纖陣列模塊中的光纖陣列對(duì)準(zhǔn)耦合，該有源光信號(hào)處理器件通過其驅(qū)動(dòng)或放大模塊同外部電路連接。
2.如權(quán)利要求1所述的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述槽體設(shè)于帶槽基片表面，槽體上方還設(shè)有一蓋板壓覆，以固定光纖陣列同帶槽基片。
3.如權(quán)利要求1所述的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光纖陣列包括去除包層的前端裸帶狀光纖陣列及包裹有包層的其余部分，前端裸帶狀光纖陣列槽體出口端面為設(shè)有定位銷的帶槽基片端面。
4.如權(quán)利要求1所述的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述設(shè)有定位銷的端面還設(shè)有一容納所述有源光信號(hào)處理器件的槽體。
5.如權(quán)利要求1所述的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述帶槽基片的槽體為V型槽體。
6.如權(quán)利要求1所述的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光纖陣列模塊垂直固定于所述光學(xué)次級(jí)組裝基片之上。
7.如權(quán)利要求1所述的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光學(xué)次級(jí)組裝基片為矩形、環(huán)形、“[”形或分離形。
8.如權(quán)利要求7所述的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述分離形光學(xué)次級(jí)組裝基片包括前片和后片，前后片咬合并攏時(shí)形成至少一空隙，該空隙距離小于或等于所述定位銷的寬度，該空隙可通過調(diào)節(jié)前片、后片位置以形成同定位銷相匹配定位孔。
9.如權(quán)利要求1所述的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定位孔、所述定位銷、所述帶槽基片槽體為通過光刻半導(dǎo)體工藝制成。
10.如權(quán)利要求1所述的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述有源光信號(hào)處理器件同驅(qū)動(dòng)或放大模塊通過導(dǎo)線鍵合方式或高速金屬布線層進(jìn)行連接。
11.如權(quán)利要求1所述的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括一導(dǎo)熱基板，所述驅(qū)動(dòng)或放大模塊通過高速柔性電路板同外部電路連接，所述有源光信號(hào)處理器件及其驅(qū)動(dòng)或放大模塊設(shè)置于光學(xué)次級(jí)組裝基片、導(dǎo)熱基板或高速柔性電路板上。
12.如權(quán)利要求1 9任一所述的光引擎微封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述有源光信號(hào)處理器件為光信號(hào)接收、發(fā)射或/和收發(fā)模塊。
13.如權(quán)利要求12任一所述的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光信號(hào)接收或發(fā)射模塊為垂直腔面發(fā)射激光器陣列，所述光信號(hào)收發(fā)模塊為光電探測(cè)器陣列，其驅(qū)動(dòng)放大模塊包括垂直腔面發(fā)射激光器驅(qū)動(dòng)芯片、光電探測(cè)器跨阻抗放大器。
14.如權(quán)利要求1 9任一所述的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基片材料為硅、絕緣襯底上的硅、IH-V族復(fù)合半導(dǎo)體、玻璃或聚合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于高速并行光收發(fā)模塊的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種新型的光引擎微封裝結(jié)構(gòu)，包括光纖陣列模塊、光學(xué)次級(jí)組裝基片和有源光信號(hào)處理器件及其驅(qū)動(dòng)或放大模塊的機(jī)械組合結(jié)構(gòu)，通過采用了半導(dǎo)體光學(xué)微封裝結(jié)構(gòu)技術(shù)，利用成熟的半導(dǎo)體工藝，在光纖陣列模塊、光學(xué)次級(jí)組裝基片等部件上制造高精度的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，如光纖陣列固定槽體陣列、高精度定位孔和與之相匹配的定位銷等，在不需要使用微透鏡陣列的過程下，實(shí)現(xiàn)了光纖陣列與有源光信號(hào)處理器件的無源自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)耦合；具有集成度高、封裝工序簡(jiǎn)單、封裝成本低、產(chǎn)出量大等優(yōu)點(diǎn)，易于擴(kuò)展到更高密度的集成和工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號(hào)G02B6/42GK103226223SQ20131017577
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月13日
發(fā)明者馮寧寧, 孫笑晨 申請(qǐng)人:洛合鐳信光電科技(上海)有限公司