[发明专利]一种光收发模块及其封装方法

说明书

本发明涉及一种光收发模块及其封装方法，光收发模块包括印刷电路板，印刷电路板设有通槽，通槽下方固定设置有铁片，铁片上表面固定设有陶瓷基板，陶瓷基板表面贴装有垂直腔面发射激光器、面接收探测器、激光器驱动芯片、跨阻放大芯片以及光纤阵列，陶瓷基板及其表面安装的各个部件通过环氧树脂黑胶覆盖封装。本发明的光收发模块具有低成本，可靠性高，散热性能良好，并且结构紧凑，可扩展性强等诸多优点。

技术领域

本发明涉及一种光收发模块及其封装方法，具体涉及一种集成光收发模块，属于光纤通信技术领域。

背景技术

光收发模块作为高速大容量互联传输的解决方案之一，在无线基站，以太网组网，数据中心，以及近年来新兴的5G传输构架等领域中均有着广泛的应用。其技术与成本相比于传统的利用铜走线进行信号的传输具有相当的优势。基于传统的铜走线构成的电缆有笨重，弯曲半径大，功耗高，传输距离短，速率低等缺点。而光收发模块利用光进行信号的传输相比之下有众多优势，比如在链路上传输功率更低，重量仅为直连铜缆的四分之一，体积约为铜缆的一半，弯曲半径可以做的更小，在机房布线更方便，具有空气流动散热性更佳，传输距离更远等优势。

光收发模块的核心部分之一就是光器件的封装。目前，市场上诸多光收发模块，采用的是TOSA和ROSA分立封装的形式，大量占用了模块内有限的设计空间，压缩了印刷电路板PCB设计的灵活性，散热设计复杂，并增加了整个模块组装的复杂度。

因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种创新的光收发模块及其方法，以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有低成本，高可靠性，散热性良好，并且结构紧凑，可扩展性强的光模块及其方法。

为达成上述目的，本发明提供一种技术方案：

一种光收发模块，包括至少一个光纤阵列、至少一个陶瓷基板、至少一个铁片、至少一片散热硅脂、至少一个垂直腔面发射激光器、至少一个面接收探测器、至少一个激光器驱动芯片、至少一个跨阻放大芯片、以及至少一块印刷电路板，其中所述印刷电路板设有通槽，所述铁片固定设置于印刷电路板的下表面，所述铁片位于通槽的下方，所述散热硅脂粘贴于铁片背面；

所述陶瓷基板固定设置于铁片上表面，所述垂直腔面发射激光器、面接收探测器、激光器驱动芯片以及跨阻放大芯片分别贴装于陶瓷基板表面，所述光纤阵列平行粘接于陶瓷基板表面，所述陶瓷基板及其表面安装的各个部件通过环氧树脂黑胶覆盖封装；

所述垂直腔面发射激光器和面接收光探测器通过折射率匹配胶与光纤阵列进行链接并实现信号传输，所述垂直腔面发射激光器与激光器驱动芯片电气连接，所述面接收探测器与跨阻放大芯片电气连接，所述激光器驱动芯片和跨阻放大芯片分别与印刷电路板电气连接。

进一步地，所述铁片通过紫外固化胶粘贴于印刷电路板通槽正下方。

进一步地，所述陶瓷基板上镀有金层和对准标记，所述激光器驱动芯片和跨阻放大芯片贴装于金层上，便于激光器驱动芯片和跨阻放大芯片的绑定打线；所述垂直腔面发射激光器和面接收探测器贴装于对准标记上，便于垂直腔面发射激光器和面接收探测器的精确定位。

进一步地，所述垂直腔面发射激光器、面接收探测器、激光器驱动芯片以及跨阻放大芯片分别通过银浆贴装在陶瓷基板表面。

进一步地，所述陶瓷基板通过银浆粘贴于铁片上，银浆可增强陶瓷基板与铁片之间的热传导。

进一步地，所述光纤阵列包括若干个平行设置的单模光纤，所述光纤用于耦合的端面呈45°角，且该端面上镀有金属膜以增强反射。

进一步地，所述印刷电路板上还设有微控制器芯片，所述微控制器芯片通过走线与印刷电路板上的焊盘形成电气连接。