一種用于光電器件封裝的載片的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于光電器件封裝的載片，包括：載片本體，所述載片本體上設置有由透明材料制成的透光區，所述透光區用于光纖和光電器件的光學耦合對準；光電器件連接線路，設置在所述載片本體的第一表面上，用于連接所述光電器件的電極并引出；光電器件固定部件，設置在所述載片本體的第一表面上，用于將所述光電器件固定和支撐在所述載片本體上。本發明通過在載片本體上設置由透明材料制成的透光區來實現光纖與光電器件的光學耦合對準，避免了現有技術中光纖通過插入光纖定位通孔將光纖端口與激光器或光電探測器進行光學耦合對準時，光纖端口與激光器或光電探測器的活性區域的距離不好控制，光學耦合效率不穩定的問題。
【專利說明】一種用于光電器件封裝的載片
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及光電【技術領域】，尤其涉及一種用于光電器件封裝的載片。
【背景技術】
[0002]在光互連技術中，目前使用的主流光電器件是激光器和光電探測器。這些光電器件表面既有電極又有發射光或探測光的活性區域。在將這些光電器件和其它配套芯片裝配成光電模塊時既涉及到電路連接又涉及光學的耦合對準，所以光電模塊的裝配一直是一項高難度的工作。
[0003]現有技術中提供了一種光電器件封裝載片，圖1為現有技術中用于光電器件封裝的載片的結構示意圖，圖2為圖1所示載片沿A-A’線的剖切示意圖。如圖1和圖2所示，該用于光電器件封裝的載片包括第一載片本體11、金屬布線2、焊盤3、焊料凸點4、光纖定位通孔5，第一載片本體11為陶瓷片、Si片或其它高平整度半導體晶片。其中載片表面的焊盤3用于焊料凸點4的焊接，焊料凸點4將激光器或光電探測器焊接到載片上，載片上的光纖定位通孔5直接對準焊接后的激光器的發光活性區或光電探測器的探測光活性區域，光纖從載片的另一面插入光纖定位通孔5實現和激光器或光電探測器的對準耦合，金屬布線2用于光學器件電極的引出。
[0004]上述用于光電器件封裝的載片存在以下不足:光纖通過插入光纖定位通孔將光纖端口與激光器或光電探測器進行光學耦合對準時，光纖端口與激光器或光電探測器的活性區域的距離不好控制，造成耦合效率不穩定。而且，在光纖端口距離光電器件的活性區域較近時，容易對光電器件的電極造成破壞。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提出一種用于光電器件封裝的載片，解決光纖通過插入光纖定位通孔將光纖端口與激光器或光電探測器進行光學耦合對準時，光纖端口與激光器或光電探測器的活性區域的距離不好控制，光學耦合效率不穩定的問題。
[0006]為達此目的，本發明采用以下技術方案:
[0007]—種用于光電模塊封裝的載片，包括:
[0008]載片本體，所述載片本體上設置有由透明材料制成的透光區，所述透光區用于光纖和光電器件的光學耦合對準；
[0009]光電器件連接線路，設置在所述載片本體的第一表面上，用于連接所述光電器件的電極并引出；
[0010]光電器件固定部件，設置在所述載片本體的第一表面上，用于將所述光電器件固定和支撐在所述載片本體上。
[0011]進一步的，所述光電器件連接線路包括:
[0012]金屬布線；
[0013]設置在所述金屬布線一端的第一焊盤；以及
[0014]設置在所述第一焊盤上的第一焊料凸點，所述第一焊料凸點用于和所述光電器件的電極連接。
[0015]進一步的，所述光電器件固定部件包括:
[0016]與所述第一焊盤對應設置的第二焊盤；以及
[0017]設置在所述第二焊盤上的第二焊料凸點，所述第二焊料凸點用于將所述光電器件焊接到所述載片本體上。
[0018]進一步的，所述第一焊料凸點頂部與所述第二焊料凸點頂部位于同一水平面上。
[0019]進一步的，所述載片本體為同一種所述透明材料一體成型制成。
[0020]進一步的，所述透明材料為玻璃或透明樹脂。
[0021]進一步的，還包括第一凸透鏡陣列，所述第一凸透鏡陣列包括至少一個設置在所述載片本體的第一表面、透光區上的第一凸透鏡，所述第一凸透鏡用于將所述光電器件發出的光聚集后，傳輸到所述透光區，或將所述第二表面的光纖端口出射的、經所述透光區傳輸的光聚集到所述光電器件的活性區域。
[0022]進一步的，所述第二表面上設置有光纖對準裝置，用于將所述光纖與所述光電器件對準。
[0023]進一步的，還包括第二凸透鏡陣列，所述第二凸透鏡陣列包括至少一個設置在所述光纖對準裝置上的第二凸透鏡，所述第二凸透鏡用于將所述光纖端口出射的光聚集后傳輸到所述透光區，或將所述光電器件發出、經所述透光區傳輸的光聚集到所述光纖端口上。
[0024]進一步的，所述光纖對準裝置為光纖對準標記或光纖對準凹槽，所述第二凸透鏡設置在所述光纖對準標記上，或所述光纖對準凹槽內。
[0025]進一步的，所述第一凸透鏡和/或所述第二凸透鏡與所述透光區為一體成型結構。
[0026]進一步的，所述光電器件為激光器或光電探測器。
[0027]本發明提供的一種用于光電器件封裝的載片，通過在載片本體上設置由透明材料制成的透光區來實現光纖與光電器件的光學耦合對準，透光區可以從載片的一面將倒裝焊接在載片上的激光器發光活性區域發出的光，透過透光區耦合到載片另一面的光纖端口，或將另一面的光纖傳輸的光，透過透光區對準倒裝焊接在載片上的光電探測器的探測光活性區域，避免了光纖通過插入光纖定位通孔將光纖端口與激光器或光電探測器進行光學耦合對準時，光纖端口與激光器或光電探測器的活性區域的距離不好控制，光學耦合效率不穩定的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1為現有技術中用于光電器件封裝的載片的結構示意圖；
[0029]圖2為圖1所示載片沿A-A’線的剖切示意圖；
[0030]圖3為本發明具體實施例提供的用于光電器件封裝的載片的結構示意圖；
[0031]圖4為圖3所示的載片沿B-B’線的剖切示意圖。
[0032]11、第一載片本體；12、第二載片本體；13、透光區；14、光電器件連接線路；15、光電器件固定部件；2、金屬布線；3、焊盤；31、第一焊盤；32、第二焊盤；4、焊料凸點；41、第一焊料凸點；42、第二焊料凸點；5、光纖定位通孔；6、第一微透鏡陣列；7、光纖對準凹槽；8、第二微透鏡陣列。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0034]實施例一
[0035]圖3為本發明具體實施例提供的用于光電器件封裝的載片的結構示意圖，如圖3所示，本發明提供的用于光電器件封裝的載片，包括:
[0036]載片本體12，載片本體12上設置有由透明材料制成的透光區13，透光區13用于光纖和光電器件的光學耦合對準；
[0037]光電器件連接線路14，設置在載片本體12的第一表面上，用于連接光電器件的電極并引出；
[0038]光電器件固定部件15,設置在載片本體12的第一表面上,用于將光電器件固定和支撐在載片本體12上。
[0039]本實施例中的載片本體12上設置有一個透光區13，透光區13是由透明材料制成的，在載片本體12上設置透光區13，可以從載片的第一表面將倒裝焊接在載片上的激光器發光活性區域發出的光，透過載片本體12上的透光區13耦合到載片本體12的第二表面的光纖端口，或將另一面的光纖傳輸的光，透過載片本體12上的透光區13對準倒裝焊接在載片本體12上的光電探測器的探測光活性區域。
[0040]本實施例中載片本體12可以為與透光區13相同的透明材料一體成型制成，透明材料可以為玻璃或透明樹脂；另外，上述的載片本體12也可以是僅在透光區13使用透明材料，而在其他區域采用其他材料。其中的，光電器件為激光器和光電探測器，其中激光器優選為垂直腔面激光器，光電探測器優選為PIN光電探測器。
[0041]光電器件連接線路14，設置在載片本體12的第一表面上，本實施例中光電器件連接線路14 一方面引出光電器件的電極，將光電器件的電極與載片本體連接，另一方面也將其它芯片如激光器驅動芯片和跨阻放大器芯片與載片連接，起到光電器件線路連接的作用。
[0042]光電器件固定部件15,設置在載片本體12的第一表面上,一方面將光電器件固定在載片本體12上，另一方面也起到一個支撐作用，防止光電器件固定的不牢靠而影響光纖與激光器或光電探測器活性區域對準的效率，從而降低光學耦合的效率。
[0043]實施例二
[0044]如圖3所示，本發明提供的用于光電器件封裝的載片，包括載片本體12、光電器件連接線路14和光電器件固定部件15。其中的載片本體12上設置有由透明材料制成的透光區13，透光區13用于光纖和光電器件的光學耦合對準，有關透光區13的設置和實施例一相同，本實施例不在進行詳細描述。
[0045]與實施例一不同，本實施例中的光電器件連接線路14，包括:金屬布線2 ;設置在金屬布線2 —端的第一焊盤31 ；以及設置在第一焊盤31上的第一焊料凸點41。
[0046]具體的，如圖3所示，本實施例二中的金屬布線2位于載片本體12的第一表面上，其排布方式可以是以載片本體長度方向排列，形狀為條形，其作用是引出光電器件的電極，將光電器件的電極與載片本體12連接，以及將其它芯片如激光器驅動芯片和跨阻放大器芯片與載片本體12連接。在本實施例中根據焊料凸點4在載片上所起作用或者所處位置的不同，將其分為第一焊料凸點41和第二焊料凸點42，相應的用于焊接焊料凸點4的焊盤3分為第一焊盤31和第二焊盤32。第一焊盤31設置在金屬布線2的一端，用于第一焊料凸點41的焊接。第一焊料凸點41設置在第一焊盤31上，第一焊料凸點41有兩方面的作用，一方面將光電器件電極通過倒裝焊技術與第一焊料凸點41焊接，實現光電器件電極與第一焊料凸點41的連接，另一方面將光電器件固定和支撐在載片本體12上。
[0047]另外，本實施例二中，其中的光電器件固定部件15，包括:與第一焊盤31對應設置的第二焊盤32 ；以及設置在第二焊盤32上的第二焊料凸點42。
[0048]具體的，如圖3所示，其中的第二焊盤32設置在與第一焊盤31相對應的位置，第二焊料凸點42設置在第二焊盤32上，用于將光電器件焊接到載片本體12上，實現光電器件在載片本體12上的固定與支撐。
[0049]本實施例中，將第一焊料凸點41的頂部與第二焊料凸點42的頂部位于同一水平面上，位于同一水平面上可以使光電器件更穩定的固定在載片上，防止光電器件在載片上的不穩定導致光學耦合對準效率的降低。
[0050]本實施例中提供的用于光電器件封裝的載片，其中的光電器件連接線路14和光電器件固定部件15僅為一個示例,本領域內技術人員可以理解,還可以通過其他多種方式實現線路連接和固定。
[0051]實施例三
[0052]如圖3所示，本發明提供的用于光電器件封裝的載片，還包括第一凸透鏡陣列6，第一凸透鏡陣列6包括至少一個設置在載片本體12的第一表面、透光區13上的第一凸透鏡，第一凸透鏡用于將光電器件發出的光聚集后，傳輸到透光區13,或將第二表面的光纖端口出射的、經透光區13傳輸的光聚集到光電器件的活性區域。第一微透鏡陣列6對光的聚焦提高了光學耦合的效率。
[0053]圖4為圖3所示的載片沿B-B’線的剖切示意圖。如圖4所示，本發明提供的用于光電器件封裝的載片，其第二表面上設置有光纖對準裝置，用于將光纖與光電器件對準，光纖對準裝置可以為光纖對準標記或光纖對準凹槽7，光纖對準標記為刻蝕在載片本體12的第二表面上的一個標記，光纖對準凹槽7為在載片本體12的第二表面上刻蝕的一個凹槽，其底部為一凸向凹槽頂部的凸面。
[0054]如圖4所示，本發明提供的用于光電器件封裝的載片，還包括第二凸透鏡陣列8，第二凸透鏡陣列8包括至少一個設置在光纖對準裝置上的第二凸透鏡，第二凸透鏡用于將光纖端口出射的光聚集后傳輸到透光區13，或將光電器件發出、經透光區13傳輸的光聚集到光纖端口上。第二凸透鏡設置在光纖對準標記上，或光纖對準凹槽內。第二微透鏡陣列8對光的進一步聚焦提高了光學耦合的效率。
[0055]另外，第一凸透鏡和/或第二凸透鏡與透光區13可以為一體成型結構。一體成型可以是將第一凸透鏡和/或第二凸透鏡與透光區13在加工時用同一模具一次成型，也可以是先加工得到透光區13，然后在透光區13上加工第一凸透鏡和/或第二凸透鏡，最終形成一體結構。另外，也可以是先加工得到透光區，第一凸透鏡和/或第二凸透鏡，然后將第一凸透鏡和/或第二凸透鏡黏貼或其他方式固定在透光區13上，形成一體結構。
[0056]本發明提供一種用于光電器件封裝的載片，通過在載片本體上設置由透明材料制成的透光區來實現光纖與光電器件的光學耦合對準，透光區可以從載片的一面將倒裝焊接在載片上的激光器發光活性區域發出的光，透過透光區耦合到載片另一面的光纖端口，或將另一面的光纖傳輸的光，透過透光區對準倒裝焊接在載片上的光電探測器的探測光活性區域，避免了光纖通過插入光纖定位通孔將光纖端口與激光器或光電探測器進行光學耦合對準時，光纖端口與激光器或光電探測器的活性區域的距離不好控制，光學耦合對準難度高的問題，提高了光學耦合的效率。另外，在載片本體上設置光纖對準裝置，用于將光纖與光電器件對準，提高了光學耦合對準的效率。通過在載片上加工第一微透鏡陣列和第二微透鏡陣列，加強了光的聚焦，進一步提高了光學耦合的效率。
[0057]以上所述僅為本發明的優選實施例，并不用于限制本發明，對于本領域技術人員而言，本發明可以有各種改動和變化。凡在本發明的精神和原理之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種用于光電器件封裝的載片，其特征在于，包括: 載片本體，所述載片本體上設置有由透明材料制成的透光區，所述透光區用于光纖和光電器件的光學耦合對準； 光電器件連接線路，設置在所述載片本體的第一表面上，用于連接所述光電器件的電極并引出； 光電器件固定部件，設置在所述載片本體的第一表面上，用于將所述光電器件固定和支撐在所述載片本體上。
2.根據權利要求1所述的載片，其特征在于，所述光電器件連接線路包括: 金屬布線； 設置在所述金屬布線一端的第一焊盤；以及 設置在所述第一焊盤上的第一焊料凸點，所述第一焊料凸點用于和所述光電器件的電極連接。
3.根據權利要求2所述的載片，其特征在于，所述光電器件固定部件包括: 與所述第一焊盤對應設置的第二焊盤；以及 設置在所述第二焊盤上的第二焊料凸點，所述第二焊料凸點用于將所述光電器件焊接到所述載片本體上。
4.根據權利要求3所述的載片，其特征在于，所述第一焊料凸點頂部與所述第二焊料凸點頂部位于同一水平面上。
5.根據權利要求1所述的載片，其特征在于，所述載片本體為同一種所述透明材料一體成型制成。
6.根據權利要求5所述的載片，其特征在于，所述透明材料為玻璃或透明樹脂。
7.根據權利要求1-6任一所述的載片，其特征在于，還包括第一凸透鏡陣列，所述第一凸透鏡陣列包括至少一個設置在所述載片本體的第一表面、透光區上的第一凸透鏡，所述第一凸透鏡用于將所述光電器件發出的光聚集后，傳輸到所述透光區，或將所述第二表面的光纖端口出射的、經所述透光區傳輸的光聚集到所述光電器件的活性區域。
8.根據權利要求7所述的載片，其特征在于，所述第二表面、透光區上設置有光纖對準裝置，用于將所述光纖與所述光電器件對準。
9.根據權利要求8所述的載片，其特征在于，還包括第二凸透鏡陣列，所述第二凸透鏡陣列包括至少一個設置在所述光纖對準裝置上的第二凸透鏡，所述第二凸透鏡用于將所述光纖端口出射的光聚集后傳輸到所述透光區，或將所述光電器件發出、經所述透光區傳輸的光聚集到所述光纖端口上。
10.根據權利要求9所述的載片，其特征在于，所述光纖對準裝置為光纖對準標記或光纖對準凹槽，所述第二凸透鏡設置在所述光纖對準標記上，或所述光纖對準凹槽內。
11.根據權利要求9所述的載片，其特征在于，所述第一凸透鏡和/或所述第二凸透鏡與所述透光區為一體成型結構。
12.根據權利要求1-6任一所述的載片，其特征在于，所述光電器件為激光器或光電探測器。
【文檔編號】G02B6/42GK104238045SQ201410486145
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月22日 優先權日:2014年9月22日
【發明者】李志華 申請人:華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司