[发明专利]一种边耦合光电器件封装结构及其制备方法

说明书

本发明涉及光电器件领域，具体涉及一种边耦合光电器件封装结构，包括光芯片，光芯片上设置有边耦合结构；光耦合结构块，其与边耦合结构抵接，光耦合结构块上开设有用于固定光纤的通孔；透明树脂保护结构块，其设置在光芯片与光耦合结构块之间，用于覆盖光芯片的耦合表面以保证正常通光；光芯片、耦合结构块以及透明保护树脂均位于封装层内。本发明提供的边耦合光电器件封装结构在使用过程中，只需将光纤直接插入通孔内进行固定，即可实现光纤与光芯片之间的高精度对准，具有无源对准、结构简单、精度高等优点，便于开展组装工艺和量产。

技术领域

本发明涉及光电器件领域，具体涉及一种边耦合光电器件封装结构及其制备方法。

背景技术

随着各类移动消费类电子产品的迅猛发展，移动消费类电子产品对网络通信的速度、延迟等质量要求越来越高，而光通信技术很好的满足了相应的需求，其中，在硅光合光电集成系统中，为了满足长距离、高带宽、高质量信号传输需求时，通常需要采用单模激光传输技术。

单模激光传输技术具有长距离、高带宽、高质量信号传输的优势，但是单模激光的模斑较小，其半径仅在10μm之内，因此在装配时，对光芯片与光纤之间的对准容差要求较高，只有5μm左右。在现有技术中，通常采用有源对准的方式来解决这个问题，即在光芯片点亮的情况下，调节光纤的位置并探测出光功率的大小，在出光功率最大时固定光纤位置。

有源耦合对准方式的设备投入成本高、效率低、良率低，不适合光电器件的批量生产。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的有源耦合对准的方式设备投入成本高、效率低、良率低、不适合光电器件的批量生产的缺陷，从而提供一种边耦合光电器件封装结构及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种边耦合光电器件封装结构，包括

光芯片，所述光芯片上设置有边耦合结构；

光耦合结构块，其与所述边耦合结构抵接，所述光耦合结构块上开设有用于固定光纤以使光纤与光芯片耦合的通孔；

透明树脂保护结构块，其设置在所述光芯片与所述光耦合结构块之间，用于覆盖所述光芯片的耦合表面以保证正常通光；

以及，封装层，所述光芯片、耦合结构块以及透明保护树脂均位于所述封装层内。

进一步的，所述边耦合光电器件封装结构还包括再布线层以及电芯片，所述光芯片上具有第一焊盘，所述再布线层与所述第一焊盘抵接，且与所述光芯片电连接，所述电芯片也位于所述封装层内，所述电芯片上具有第二焊盘，所述第二焊盘与所述再布线层抵接，且所述电芯片与所述再布线层也电连接。

进一步的，所述透明树脂保护结构块为紫外光固化透明树脂保护结构块。

进一步的，所述透明树脂保护结构块为环氧树脂保护结构块或苯并环丁烯保护结构块。

进一步的，所述光芯片为激光器、调制器、探测器或具有光波导的集成芯片。

进一步的，所述光芯片为铟化合物半导体芯片、镓化合物半导体芯片、砷化合物半导体芯片、磷化合物半导体芯片、硅芯片、碳化硅芯片或氮化硅芯片中的任一种。

进一步的，所述边耦合结构为模斑转换器或波导结构。

进一步的，所述光耦合结构块为硅基光耦合结构块、玻璃基光耦合结构块或陶瓷基光耦合结构块。

本发明还提供一种制备如上述所有方案中任一项所述的边耦合光电器件封装结构的方法，包括以下步骤：

在临时键合载板上贴装光芯片、电芯片以及初级光耦合结构块，所述初级光耦合结构块上开设有一端开口的盲孔，所述盲孔开口一端与光芯片抵接；