[实用新型]光电子芯片封装结构

说明书

本实用新型公开了一种光电子芯片封装结构。所述光电子芯片封装结构包括管座、管帽以及被封装于相配合的管座与管帽之间的光电子芯片，所述光电子芯片通过引线与管帽外部电连接，述管帽包括一体成型的管帽本体和透镜，所述透镜与光电子芯片对应设置。基由本实用新型实施例提供的光电子芯片的集成透镜和气密封装方法封装后的器件体积可以大大减小，焊接时可以无需进行耦合，可以有效降低成本，提高效率；集成的微型透镜精度高、性能好、对准精确，可以有效提高系统性能。

技术领域

本实用新型特别涉及一种光电子芯片封装结构，属于半导体制造技术领域。

背景技术

目前在光通信、光传感等工业领域大量使用的接收/探测器件，一般使用金属管壳封装，如TO-46，TO-5等。这种封装一般由金属管座，金属管帽以及烧结在管帽上的透镜/窗口三部分组成。接收/探测芯片首先被贴装在管座上，然后通过金属引线的方式将正负极引出。之后再将金属管帽与管座进行储能焊进行焊接，形成气密性封装。这种封装方式，受到机械加工条件限制，造成体积较大，精度不高。在焊接之前，需要将两者进行对准耦合，封装效率较低。此外，由于玻璃透镜使用烧结的方式固定到管帽上，因此精度不高，耦合效率较差。此外，玻璃透镜的焦距较大，使得封装后的体积也无法进一步缩小。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的主要目的在于提供一种光电子芯片封装结构及封装方法，该方法通过在绝缘衬底上进行金属化的方法制作管座并将芯片管脚引出，使用半导体工艺制作的、集成了内凹腔和微型透镜的管帽，将两者通过直接键合、焊料焊接等手段连接以后形成气密性封装结构。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种光电子芯片封装结构，包括管座、管帽以及被封装于相配合的管座与管帽之间的光电子芯片，所述光电子芯片通过引线与管帽外部电连接，所述管帽包括一体成型的管帽本体和透镜，所述透镜与光电子芯片对应设置。

在一些较为具体的实施方案中，所述管帽本体的第一表面上一体成型有所述透镜，所述管帽本体的第二表面上一体形成有内凹腔，所述内凹腔至少用于容置一光电子芯片，所述第一表面与第二表面相背对设置。

在一些较为具体的实施方案中，所述管座包括绝缘衬底。

在一些较为具体的实施方案中，所述管帽的材质选自硅片或熔融石英片，但不下于此。

在一些较为具体的实施方案中，所述光电子芯片包括探测器芯片、激光器芯片、放大器芯片或驱动芯片，但不限于此。

在一些较为具体的实施方案中，所述管帽与相应的管座焊接固定。

在一些较为具体的实施方案中，所述绝缘衬底上依次设置有导电层和钝化层，所述导电层包括一个以上导电图形，每一导电图形的引出电极区域从钝化层中暴露出，每一光电子芯片的电极通过引线与相应的一个导电图形的至少一引出电极区域电连接，且每一导电图形还至少有一引出电极区域设置在相应的一个管帽外部。

在一些较为具体的实施方案中，所述钝化层的材质选自SiO₂、SiNx、聚酰亚胺、苯并环丁烯，其中x大于0，但不限于此。

在一些较为具体的实施方案中，所述绝缘衬底选自硅片、陶瓷片，但不限于此。

在一些较为具体的实施方案中，所述的光电子芯片封装结构包括由一体设置的两个以上管座组成的管座晶圆、由一体设置的两个以上管帽组成的管帽晶圆，所述管帽晶圆与管座晶圆焊接固定，其中每一管座与相配合的一个管帽以及被封装于该管座和管帽之间的至少一光电子芯片形成一封装单元，各封装单元能够被分割形成彼此独立的器件。

本实用新型实施例还提供了一种光电子芯片封装结构的制作方法，其包括：

提供管座和管帽，所述管帽包括一体成型的管帽本体和透镜，所述透镜与光电子芯片对应设置；