本發(fā)明涉及光模塊技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種CXP光模塊及其制造方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的CXP光模塊實(shí)現(xiàn)發(fā)射12路和接收12路共12路光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換和傳輸。由于空間有限，傳統(tǒng)的電子設(shè)計(jì)方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)CXP光模塊的設(shè)計(jì)。

本申請(qǐng)人在長(zhǎng)期研發(fā)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)一種現(xiàn)有技術(shù)的光模塊是采用flip-chip(倒焊芯片工藝)的封裝方式來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造，需要將光電器件組成的光引擎單獨(dú)封裝，然后通過(guò)軟板等接口與印刷電路板連接，實(shí)現(xiàn)光模塊的基本功能。由于采用flip-chip的封裝方式，導(dǎo)致光模塊的制造成本較高，工藝操作復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種CXP光模塊及其制造方法，能夠降低制造成本。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種CXP光模塊，其至少包括處理器、限幅放大器、探測(cè)器陣列、半導(dǎo)體激光器、垂直共振腔面射型雷射陣列、第一PCB板和第二PCB板，處理器、限幅放大器以及探測(cè)器陣列設(shè)置在第一PCB板上，半導(dǎo)體激光器和垂直共振腔面射型雷射陣列設(shè)置在第二PCB板上，其中處理器分別與限幅放大器和半導(dǎo)體激光器連接，探測(cè)器陣列與限幅放大器連接，半導(dǎo)體激光器與垂直共振腔面射型雷射陣列連接，垂直共振腔面射型雷射陣列與探測(cè)器陣列連接。

其中，限幅放大器和探測(cè)器陣列通過(guò)裸片封裝在第一PCB板的第一表面上，處理器通過(guò)焊接固定在第一PCB板的第二表面上，其中第一表面與第二表面相對(duì)設(shè)置。

其中，限幅放大器和探測(cè)器陣列通過(guò)壓焊與第一PCB板的焊盤連接。

其中，半導(dǎo)體激光器和垂直共振腔面射型雷射陣列通過(guò)裸片封裝在第二PCB板上，并且通過(guò)壓焊與第二PCB板的焊盤連接。

其中，第一PCB板和第二PCB板分別進(jìn)行光電耦合、調(diào)試和測(cè)試，測(cè)試后的第一PCB板和測(cè)試后的第二PCB板通過(guò)電接口連接。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種CXP光模塊的制造方法，CXP光模塊至少包括處理器、限幅放大器、探測(cè)器陣列、半導(dǎo)體激光器以及垂直共振腔面射型雷射陣列，制造方法包括：

將處理器、限幅放大器以及探測(cè)器陣列設(shè)置在第一PCB板上；

將半導(dǎo)體激光器和垂直共振腔面射型雷射陣列設(shè)置在第二PCB板上；

其中，處理器分別與限幅放大器和半導(dǎo)體激光器連接，探測(cè)器陣列與限幅放大器連接，半導(dǎo)體激光器與垂直共振腔面射型雷射陣列連接，垂直共振腔面射型雷射陣列與探測(cè)器陣列連接。

其中，將處理器、限幅放大器以及探測(cè)器陣列設(shè)置在第一PCB板上，包括：

將限幅放大器和探測(cè)器陣列通過(guò)裸片封裝在第一PCB板的第一表面上；

將處理器通過(guò)焊接固定在第一PCB板的第二表面上，其中第一表面與第二表面相對(duì)設(shè)置。

其中，將限幅放大器和探測(cè)器陣列通過(guò)裸片封裝在第一PCB板的第一表面上，包括：

將限幅放大器和探測(cè)器陣列通過(guò)壓焊與第一PCB板的焊盤連接。

其中，將半導(dǎo)體激光器和垂直共振腔面射型雷射陣列設(shè)置在第二PCB板上，包括：

將半導(dǎo)體激光器和垂直共振腔面射型雷射陣列通過(guò)裸片封裝在第二PCB板上，并且通過(guò)壓焊與第二PCB板的焊盤連接。

其中，制造方法進(jìn)一步包括：

對(duì)第一PCB板和第二PCB板分別進(jìn)行光電耦合、調(diào)試和測(cè)試；

將測(cè)試后的第一PCB板和測(cè)試后的第二PCB板通過(guò)電接口連接。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明的CXP光模塊通過(guò)處理器、限幅放大器以及探測(cè)器陣列設(shè)置在第一PCB板上，半導(dǎo)體激光器和垂直共振腔面射型雷射陣列設(shè)置在第二PCB板上，處理器分別與限幅放大器和半導(dǎo)體激光器連接，探測(cè)器陣列與限幅放大器連接，半導(dǎo)體激光器與垂直共振腔面射型雷射陣列連接，垂直共振腔面射型雷射陣列與探測(cè)器陣列連接，避免采用flip-chip的封裝方式制造CXP光模塊，降低制造成本，并且易于操作。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，進(jìn)一步可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。其中：

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的CXP光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中第一PCB板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中第二PCB板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例的CXP光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明一實(shí)施例的CXP光模塊的制造方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性的勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參見圖1所示，圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的CXP光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施所揭示的CXP光模塊至少包括處理器(MCU，Microcontroller Unit)11、限幅放大器(LA，Limiting Amplifier)12、探測(cè)器陣列(PD Array)13、半導(dǎo)體激光器(LD)14、垂直共振腔面射型雷射陣列(VCSEL Array)15、第一PCB(Printed Circuit Board，印刷電路板)板16和第二PCB板17。其中，處理器11、限幅放大器12以及探測(cè)器陣列13設(shè)置在第一PCB板16上，半導(dǎo)體激光器14和垂直共振腔面射型雷射陣列15設(shè)置在第二PCB板17上。在其他實(shí)施例中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以利用前置放大器(TLA)替換限幅放大器12。

具體地，處理器11分別與限幅放大器12和半導(dǎo)體激光器14連接，探測(cè)器陣列13與限幅放大器12連接，半導(dǎo)體激光器14與垂直共振腔面射型雷射陣列15連接，垂直共振腔面射型雷射陣列15與探測(cè)器陣列13連接。處理器11用于控制限幅放大器12和半導(dǎo)體激光器14，其中在半導(dǎo)體激光器14接收到電信號(hào)時(shí)，電信號(hào)經(jīng)過(guò)半導(dǎo)體激光器14和垂直共振腔面射型雷射陣列15轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到光信號(hào)的轉(zhuǎn)換；在探測(cè)器陣列13接收到光信號(hào)時(shí)，探測(cè)器陣列13將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過(guò)限幅放大器12轉(zhuǎn)換為可傳輸?shù)母咚俨罘中盘?hào)，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

本實(shí)施例的CXP光模塊10采用COB(Chip on board)封裝方式進(jìn)行封裝，COB封裝方式為將裸芯片用導(dǎo)電或非導(dǎo)電膠粘附在互連基板上,然后進(jìn)行引線鍵合實(shí)現(xiàn)其電氣連接。

如圖2所示，限幅放大器12和探測(cè)器陣列13通過(guò)裸片封裝在第一PCB板16的第一表面161上，即限幅放大器12和探測(cè)器陣列13均采用裸片封裝的封裝方式固定在第一PCB板16的第一表面161上；裸片是指晶圓經(jīng)過(guò)切割測(cè)試后沒有經(jīng)過(guò)封裝的芯片，用于封裝的壓焊點(diǎn)，裸片可以通過(guò)綁定將芯片內(nèi)部電路用金線與封裝管腳連接，綁定后用黑色膠體將芯片封裝，以節(jié)省成本。處理器11通過(guò)焊接固定在第一PCB板16的第二表面162上，即封裝后的處理器11焊接在第一PCB板16的第二表面162上，其中第一表面161與第二表面162相對(duì)設(shè)置。

限幅放大器12和探測(cè)器陣列13均通過(guò)壓焊與第一PCB板16的焊盤(圖未視)連接，以使處理器11與限幅放大器12連接，限幅放大器12與探測(cè)器陣列13連接。

如圖3所示，半導(dǎo)體激光器14和垂直共振腔面射型雷射陣列15均通過(guò)裸片封裝在第二PCB板17上，即半導(dǎo)體激光器14和垂直共振腔面射型雷射陣列15均采用裸片封裝的封裝方式固定在第二PCB板17上。半導(dǎo)體激光器14和垂直共振腔面射型雷射陣列15通過(guò)壓焊與第二PCB板17的焊盤(圖未視)連接，以使半導(dǎo)體激光器14和垂直共振腔面射型雷射陣列15連接。

處理器11可通過(guò)I2C接口分別與限幅放大器12和半導(dǎo)體激光器14連接，并且通過(guò)限幅放大器12控制探測(cè)器陣列13實(shí)現(xiàn)電光調(diào)制，通過(guò)半導(dǎo)體激光器14控制垂直共振腔面射型雷射陣列15實(shí)現(xiàn)光電解調(diào)。

第一PCB板16和第二PCB板17分別進(jìn)行光電耦合、調(diào)試和測(cè)試，即在處理器11、限幅放大器12以及探測(cè)器陣列13設(shè)置在第一PCB板16上后，對(duì)第一PCB板16進(jìn)行光電耦合、調(diào)試和測(cè)試；在半導(dǎo)體激光器14和垂直共振腔面射型雷射陣列15設(shè)置在第二PCB板17上后，對(duì)第二PCB板17進(jìn)行光電耦合、調(diào)試和測(cè)試。測(cè)試后的第一PCB板16和測(cè)試后的第二PCB板17通過(guò)電接口連接，以組裝成CXP光模塊10，進(jìn)而降低了耦合和封裝的難度，易于操作。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中采用軟板等接口與印刷電路板連接，本實(shí)施例通過(guò)電接口連接，避免軟板連接，不需要光引擎的單獨(dú)封裝，進(jìn)而降低制造成本。

本發(fā)明進(jìn)一步提供另一實(shí)施例的CXP光模塊。如圖4所示，本實(shí)施例所揭示的CXP光模塊20與上述實(shí)施例所揭示的CXP光模塊10的不同之處在于：CXP光模塊20進(jìn)一步包括第一接口28和第二接口29。

第一接口28分別與處理器21、限幅放大器22以及半導(dǎo)體激光器24連接，即第一PCB板26和第二PCB板27通過(guò)第一接口28連接。第一接口28可為Interface接口，CXP光模塊20通過(guò)第一接口28與電信號(hào)的傳輸線纜連接，限幅放大器22通過(guò)第一接口28傳輸高速差分信號(hào)，半導(dǎo)體激光器24通過(guò)第一接口28接收電信號(hào)。此外，第一接口28進(jìn)一步發(fā)送控制信號(hào)給處理器21，以使處理器21根據(jù)控制信號(hào)控制限幅放大器22和半導(dǎo)體激光器24。

第二接口29分別與探測(cè)器陣列23和垂直共振腔面射型雷射陣列25連接。第二接口29可為MPO(Multi-fiber Push On，光纖連接器)，CXP光模塊20通過(guò)第二接口29與光纖連接，探測(cè)器陣列23通過(guò)第二接口29從光纖接收光信號(hào)，垂直共振腔面射型雷射陣列25通過(guò)第二接口29發(fā)送光信號(hào)給光纖。

相對(duì)于上述實(shí)施例的CXP光模塊10，本實(shí)施例所揭示的CXP光模塊20的第一PCB板26和第二PCB板27通過(guò)Interface接口連接，節(jié)省成本。

本發(fā)明進(jìn)一步提供CXP光模塊的制造方法，本實(shí)施例所揭示的CXP光模塊的制造方法在CXP光模塊10的基礎(chǔ)上進(jìn)行描述。如圖5所示，該制造方法包括以下步驟：

S51：將處理器11、限幅放大器12以及探測(cè)器陣列13設(shè)置在第一PCB板16上；

S52：將半導(dǎo)體激光器14和垂直共振腔面射型雷射陣列15設(shè)置在第二PCB板17上；

S53：對(duì)第一PCB板16和第二PCB板17分別進(jìn)行光電耦合、調(diào)試和測(cè)試；

S54：將測(cè)試后的第一PCB板16和測(cè)試后的第二PCB板17通過(guò)電接口連接。

在步驟S51之前，該制造方法進(jìn)一步包括：提供第一PCB板16和第二PCB板17。

在步驟S51中，將限幅放大器12和探測(cè)器陣列13通過(guò)裸片封裝在第一PCB板16的第一表面161上，即將限幅放大器12和探測(cè)器陣列13均采用裸片封裝的封裝方式固定在第一PCB板16的第一表面161上，如圖2所示。其中，裸片是指晶圓經(jīng)過(guò)切割測(cè)試后沒有經(jīng)過(guò)封裝的芯片，用于封裝的壓焊點(diǎn)，裸片可以通過(guò)綁定將芯片內(nèi)部電路用金線與封裝管腳連接，綁定后用黑色膠體將芯片封裝，以節(jié)省成本。

將處理器11通過(guò)焊接固定在第一PCB板16的第二表面162上，即將封裝后的處理器11焊接在第一PCB板16的第二表面162上，其中第一表面161與第二表面162相對(duì)設(shè)置。

將限幅放大器12和探測(cè)器陣列13均通過(guò)壓焊與第一PCB板16的焊盤連接，以使處理器11與限幅放大器12連接，限幅放大器12與探測(cè)器陣列13連接。

在步驟S52中，將半導(dǎo)體激光器14和垂直共振腔面射型雷射陣列15均通過(guò)裸片封裝在第二PCB板17上，即將半導(dǎo)體激光器14和垂直共振腔面射型雷射陣列15均采用裸片封裝的封裝方式固定在第二PCB板17上，如圖3所示。

將半導(dǎo)體激光器14和垂直共振腔面射型雷射陣列15通過(guò)壓焊與第二PCB板17的焊盤連接，以使半導(dǎo)體激光器14和垂直共振腔面射型雷射陣列15連接。

其中，處理器11分別與限幅放大器12和半導(dǎo)體激光器14連接，探測(cè)器陣列13與限幅放大器12連接，半導(dǎo)體激光器14與垂直共振腔面射型雷射陣列15連接，垂直共振腔面射型雷射陣列15與探測(cè)器陣列13連接。處理器11用于控制限幅放大器12和半導(dǎo)體激光器14，其中在半導(dǎo)體激光器14接收到電信號(hào)時(shí)，電信號(hào)經(jīng)過(guò)半導(dǎo)體激光器14和垂直共振腔面射型雷射陣列15轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到光信號(hào)的轉(zhuǎn)換；在探測(cè)器陣列13接收到光信號(hào)時(shí)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過(guò)限幅放大器12轉(zhuǎn)換為可傳輸?shù)母咚俨罘中盘?hào)，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

綜上所述，本發(fā)明的CXP光模塊通過(guò)處理器、限幅放大器以及探測(cè)器陣列設(shè)置在第一PCB板上，半導(dǎo)體激光器和垂直共振腔面射型雷射陣列設(shè)置在第二PCB板上，第一PCB板和第二PCB板通過(guò)電接口連接，避免軟板連接，不需要光引擎的單獨(dú)封裝，進(jìn)而降低制造成本，并且易于操作。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。