[实用新型]一种COB的散热结构

说明书

技术领域

本实用新型属于光通信领域中光模块的应用领域，尤其涉及一种COB的散热结构。

背景技术

目前，随着光通信领域的飞速发展，很多短距传输的产品均采用了低成本高密度的COB (ChipOnBoard，板上芯片)封装形式，但随着光电模块的数据容量和传输速率越来越高， COB类产品存在散热性能较差，产品性能受到温度的影响较大，因此在产品设计过程中，需 要提升产品的散热设计。如图1所示为本实用新型提供的现有技术中一种COB的散热结构的 结构示意图，由图1可知，现有技术COB的散热结构中：PCB板101既为电路板，同时也 承担着散热平板的功能，将光电芯片中的VCSEL芯片102(单颗或阵列)，PD芯片103(单 颗或阵列)，driver芯片104(单路或阵列)，以及Tia芯片105(单路或阵列)直接通过胶 粘剂贴装与PCB板101上的相关位置上。其中光电芯片中的VCSEL芯片102(单颗或阵列)， PD芯片103(单颗或阵列)处于对散热的考虑，可以增加散热过渡块106。

这种设计中，VCSEL芯片102(单颗或阵列)，PD芯片103(单颗或阵列)的散热途径 为芯片工作发热，传导到与之相连的胶粘剂，通常这里的胶粘剂会选用散热性能较好的导电 胶或其他导热胶。然后再传导到高速散热过渡块106，散热过渡块106的选择会考虑较高的 热传导系数的材料，如氮化铝过渡块、三氧化二铝过渡块等，然后在传导到与之相连的胶粘 剂，通常这里的胶粘剂会选用散热性能较好的导电胶或其他导热胶。然后再传导到PCB板101 上，这时的PCB板101成了主要的热传导载体。driver芯片104(单路或阵列)，以及Tia 芯片105(单路或阵列)的散热路径为芯片工作发热，传导到与之相连的胶粘剂，通常这里 的胶粘剂会选用散热性能较好的导电胶或其他导热胶。然后再传导到PCB板101上，因此这 时的PCB板101成了主要的热传导载体，我们知道PCB板本身材料的散热性能并不好，通 常会通过中间镶嵌铜箔并增加过孔的方式来改善PCB板的散热性能。但即使这样，也难以满 足现代高速高密度光模块对散热的要求。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种COB的散热结构，至少可克服现有技术的部分缺 陷。

本实用新型实施例涉及的一种COB的散热结构，PCB板上设置有凹陷区域，所述凹陷 区域内设置有热沉；

光电芯片VCSEL芯片、PD芯片、driver芯片以及TIA芯片贴装在所述热沉上。

作为实施例一涉及的一种COB的散热结构，所述凹陷区域的位置与所述光电芯片VCSEL 芯片、PD芯片、driver芯片以及TIA芯片在PCB板上的原始位置相对应。

所述热沉为钨铜材料，

所述光电芯片VCSEL芯片、PD芯片、driver芯片以及TIA芯片与所述热沉之间设置增 加有用于电隔离的过渡块，所述过渡块材料为氮化铝或三氧化二铝。

所述热沉为氮化铝或三氧化二铝材料。

所述热沉采用胶粘剂粘贴于所述凹陷区域内；

所述光电芯片VCSEL芯片、PD芯片、driver芯片以及TIA芯片通过胶粘剂贴装在所述 热沉上。

所述光电芯片driver芯片以及TIA芯片与所述PCB板采用金丝键合的方式进行电气连 接。

所述凹陷区域为带有通孔的镂空结构。

所述热沉与所述凹陷区域之间安装有制冷器。

所述制冷器为半导体制冷器。

本实用新型实施例提供的一种COB的散热结构的有益效果包括：

能有效解决光电芯片在PCB板上散热不良的问题，具有良好的散热性，可用范围广；

光电芯片直接贴装于热沉上，能有效避免PCB板在温度变化时产生的应力，保证光电芯 片的稳定性；

光电芯片直接贴装于热沉上，再通过胶粘剂粘接于PCB板上，有利于缓解PCB板在安 装时产生的机械应力，提高光电芯片抗机械应力的稳定性；

热沉无论采用金属材料或陶瓷材料，都可以加工成符合设计要求的平整度，能提升芯片 高精度贴装的平整度；

光电芯片直接贴装于热沉上，而不是PCB板上，故可降低PCB板的加工工艺要求。

附图说明