[发明专利]一种光芯片倒装耦合的方法和装置

说明书

本发明涉及光通信领域，特别是涉及一种光芯片倒装耦合的方法和装置。方法主要包括：使用红外光照射倒装的光芯片的衬底面；接收光芯片反射的红外光，获取光芯片波导面的红外图像；获取光芯片衬底面和待耦合的光器件的可见光图像；将光芯片波导面的红外图像和光芯片衬底面的可见光图像进行重叠，根据重叠图像和光器件的可见光图像，对光芯片的光路和待耦合的光器件的光路进行耦合。本发明使倒装方式封装的光器件可以与正装光器件一样直接可视化耦合，提高了倒装光芯片的耦合效率和耦合精度。本发明还提供了一种光芯片倒装耦合的装置。

【技术领域】

本发明涉及光通信领域，特别是涉及一种光芯片倒装耦合的方法和装置。

【背景技术】

光器件高速率、小型化发展的趋势使得封装变得越来越密集，信号走线也要求越来越短。传统的打线封装已很难缩小封装面积或者减短信号线长度。Flip Chip封装可以有效的缩小封装面积，凸点连接形式能大大缩短信号的走线长度，是未来高速率高集成光器件封装的必然选择。

然而，光芯片的Flip Chip封装需要将光芯片按照与常规安装方向相反的方向贴装，即倒装。倒装后的光芯片，光滑的衬底面朝上，而有图案的波导面朝下，常规的耦合平台无法看到被遮挡住的波导面，也无法获取位于波导面上的光口位置，耦合只能盲调，给光路耦合带来了不小的挑战。即使是有源耦合，波导光口大致位置也很难锁定，这样势必造成耦合效率低的问题。

鉴于此，如何克服现有技术所存在的缺陷，解决光芯片倒装时光芯片的光路和波导光口难以使用常规方式进行定位的情况，是本技术领域待解决的问题。

【发明内容】

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明解决了Flip Chip封装方式下倒装的光芯片的光路耦合校准困难的问题。

本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种光芯片倒装耦合的方法，具体为：使用红外光照射倒装的光芯片的衬底面；接收光芯片反射的红外光，获取光芯片波导面的红外图像获取光芯片衬底面和待耦合的光器件的可见光图像；将光芯片波导面的红外图像和光芯片衬底面的可见光图像进行重叠，根据重叠图像和光器件的可见光图像，对光芯片的光路和待耦合的光器件的光路进行耦合。

优选的，对光芯片的光路和待耦合的光器件的光路进行耦合，具体包括：将红外图像和可见光图像调整为相同放大倍数；移动红外图像和/或可见光图像，将光芯片波导面的红外图像和光芯片衬底面的可见光图像完全重合，并保持同步移动；移动光芯片和/或待耦合的光器件，将红外图像中光芯片的光口和可见光图像中的待耦合的光器件对齐，使光芯片的光口和待耦合的光器件的光路中心在一条线上。

优选的，将红外图像中光芯片的光口和可见光图像中的待耦合的光器件对齐，还包括：通过图像识别方式计算红外图像中光芯片的光口和可见光图像中的待耦合的光器件的位置差；根据计算所得的位置差移动移动光芯片和/或待耦合的光器件进行对齐。

优选的，对光芯片的光路和待耦合的光器件的光路进行耦合之后，还包括：检测光芯片和光器件之间的耦合插损，调整光芯片和待耦合的光器件的位置，使耦合插损达到最小值；或，检测光器件对端的光功率，调整光芯片和待耦合的光器件的位置，使光功率达到最大值。

另一方面，本发明提供了一种光芯片倒装耦合的装置，具体为：包括工作平台1、红外光源2、红外探测器3和可见光探测器4；工作平台1上设置光芯片固定部件11和光器件固定部件12，光芯片固定部件11和光器件固定部件12通过活动部件13在工作平台1上移动，以便于将光芯片固定部件11上放置的光芯片的光口和光器件固定部件12上放置的待耦合光器件的光路对齐；红外光源2的红外光出光口21朝向光芯片固定部件11；红外探测器3的接收器朝向光芯片固定部件11，可见光探测器4的接收器朝向光芯片固定部件11，以便于获取第一方面中所需要的红外图像和可见光图像。

优选的，还包括可见光源5，可见光源5的可见光出光口51朝向光芯片固定部件11。