[发明专利]芯片阵列与并行光纤耦合对准的组件及其制备方法

权利要求书

1.一种芯片阵列与并行光纤耦合对准的组件，其特征在于：包括一芯片阵列（1）、一基板（2）、一并行光纤（3）和一电路板（4），所述芯片阵列的光电转换面（11）上间隔形成有若干个光电转换区（12），对应每个光电转换区，所述基板上形成有与所述光电转换区尺寸相匹配的通孔（21）；所述芯片阵列具有光电转换面的一侧贴装到所述基板的一侧，使每个光电转换区的中心与对应的通孔的中心正对；所述基板定位于所述电路板上，所述芯片阵列与所述电路板上所需连接的其他电子元件电连接；对应每个通孔，所述并行光纤设有一路具有裸光纤部（311）的光纤（31），每路光纤的裸光纤部从背向所述芯片阵列的一侧插置于所述基板上对应的通孔内。

2.根据权利要求1所述的芯片阵列与并行光纤耦合对准的组件，其特征在于：所述芯片阵列的光电转换面上间隔形成有四个所述光电转换区，且每个光电转换区和对应的通孔均为圆形。

3.根据权利要求2所述的芯片阵列与并行光纤耦合对准的组件，其特征在于：所述芯片阵列为VCSEL芯片阵列和PD芯片阵列中的一种，所述芯片阵列为VCSEL芯片阵列时，所述光电转换区为VCSEL芯片阵列的发光区；所述芯片阵列为PD芯片阵列时，所述光电转换区为PD芯片阵列的感光区。

4.根据权利要求1所述的芯片阵列与并行光纤耦合对准的组件，其特征在于：所述芯片阵列的光电转换面上间隔形成有若干个芯片焊盘（13）；对应每个芯片焊盘，所述基板一侧形成有一基板焊盘（22），所述芯片阵列的每个芯片焊盘与所述基板上对应的基板焊盘焊接在一起。

5.根据权利要求4所述的芯片阵列与并行光纤耦合对准的组件，其特征在于：所述基板上形成有与所述电路板上所需连接的其他电子元件的电路图形（41）相对应的金线图形（23），所述金线图形与所述电路图形电连接，且所述金线图形与所述芯片阵列电连接。

6.根据权利要求5所述的芯片阵列与并行光纤耦合对准的组件，其特征在于：所述基板的材质为单晶硅片和陶瓷板中的一种，所述基板焊盘的材质为金锡合金。

7.根据权利要求5所述的芯片阵列与并行光纤耦合对准的组件，其特征在于：所述金线图形与所述电路图形电连接的方式为导电胶固定、金锡焊料焊接和金线键合中的一种。

8.根据权利要求1至7任一项所述的芯片阵列与并行光纤耦合对准的组件，其特征在于：所述通孔的内径比所述裸光纤的外径大2微米到9微米。

9.根据权利要求8所述的芯片阵列与并行光纤耦合对准的组件，其特征在于：另设有一用于支撑所述并行光纤的固定块（5），所述固定块位于所述基板背向所述芯片阵列的一侧，所述并行光纤的每路光纤固设于所述固定块上。

10.一种芯片阵列与并行光纤耦合对准的组件的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

a）准备一芯片阵列，该芯片阵列的光电转换面上间隔形成有若干个圆形光电转换区，且该芯片阵列的光电转换面上间隔形成有若干个芯片焊盘；

b）准备一电路板，该电路板上形成有所需连接的其他电子元件的电路图形；

c）制备一基板，对应步骤a）中每个光电转换区，在该基板上蚀刻出与光电转换区尺寸相匹配的圆形通孔；对应步骤a）中每个芯片焊盘，制作出基板焊盘；对应步骤b）中的电路图形，在该基板上制作出金线图形；

d）通过高精度芯片焊接机将芯片阵列的芯片焊盘对准焊接到基板上对应的基板焊盘上，使芯片阵列上的每个光电转换区正对基板上对应的通孔，将每个光电转换区的圆心与对应通孔的圆心对准，并将对准偏差精度控制在微米级或亚微米级；

e）将步骤d）形成的芯片阵列和基板的组合体贴装到电路板上，使电路板上的电路图形与基板上对应的金线图形电连接；

f）准备一并行光纤，对应每个通孔，该并行光纤设有一路光纤，将并行光纤的每路光纤剥开外皮露出裸光纤，将裸光纤从背向芯片阵列的一侧插入基板上对应的通孔，再用胶水进行固定；

g）在基板背向芯片阵列的一侧设置一固定块，并将并行光纤的每路光纤用胶固定在该固定块上。