專利名稱：一種光波導(dǎo)芯片與pd陣列的耦合封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光波導(dǎo)芯片和F1D (Photo-Diode光電二極管)陣列稱合封裝結(jié)構(gòu)，本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著高速信息化技術(shù)的發(fā)展，集成光學(xué)器件的發(fā)展已成為未來(lái)光通信、光計(jì)算、光傳感等各領(lǐng)域交錯(cuò)發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著信息容量不斷變大，其傳輸速率也不斷提高，這樣對(duì)系統(tǒng)中器件的集成度和穩(wěn)定性要求也不斷提高。高速光通信的發(fā)展越來(lái)越迅速，其中一個(gè)很重要的特點(diǎn)是器件集成度提高，光電子集成技術(shù)將更廣泛的應(yīng)用在系統(tǒng)中。100G光通信中采用PM-QPSK調(diào)制，PM-QPSK是一種偏振的復(fù)用及相位的調(diào)制，其接收機(jī)的電速率達(dá)25Gbps。因?yàn)楣馓綔y(cè)器的帶寬與半導(dǎo)體材料內(nèi)載流子穿越時(shí)間和信號(hào)處理電路響應(yīng)時(shí)間有關(guān)，所以與低速ro相比高速ro光電探測(cè)器具有更小的穿越時(shí)間，其光敏面也更小，其對(duì)準(zhǔn)操作的難度也更大，同時(shí)對(duì)光斑的相對(duì)位置偏離也更敏感。這樣，保證接收機(jī)的整體穩(wěn)定性，同時(shí)提升其生產(chǎn)效率也就尤為重要。影響接收機(jī)穩(wěn)定性的外界因素主要是周圍環(huán)境溫度的變化，如何減少環(huán)境溫度對(duì)接收機(jī)性能的影響成為接收機(jī)制作過程中需要克服的一個(gè)難題。由于器件選用的材料，結(jié)構(gòu)或制造封裝工藝方面存在著某些缺陷和不足，不同的材料的熱膨脹冷縮造成器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，引起內(nèi)部光路的某些變動(dòng)或偏離，這種變動(dòng)或偏離可能是可逆的，也有可能是永久的，這取決于材料、結(jié)構(gòu)、工藝等多種因素。這樣，我們就需要一個(gè)方法來(lái)消除這種偏離，使耦合結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。在光學(xué)接收機(jī)中，光信號(hào)經(jīng)過波導(dǎo)芯片進(jìn)入ro中實(shí)現(xiàn)光到電的轉(zhuǎn)換，光信號(hào)從波導(dǎo)芯片到ro的耦合設(shè)計(jì)是光學(xué)接收機(jī)中一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，它直接影響到接收機(jī)的插入損耗、共模抑制比、回波損耗等性能指標(biāo)。而通常在光電子器件進(jìn)行光信號(hào)耦合過程中，我們并不會(huì)考慮溫度對(duì)光電器件性能的影響。器件在常溫下能夠正常工作，如果把光電子器件應(yīng)用在較寬的溫度范圍內(nèi)，波導(dǎo)芯片和ro的相對(duì)位置就有可能發(fā)生偏移，這樣就會(huì)大大降低耦合效率，同時(shí)會(huì)影響后續(xù)電路中電信號(hào)的輸出結(jié)果，更嚴(yán)重的可能導(dǎo)致產(chǎn)品不合格。在文章“Packaging for a 40 channel Parallel Optical Interconnection Module with An Over 25 Gbit/s Throughput”中，作者提出了一種波導(dǎo)芯片與F1D陣列率禹合封裝結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在_5 75度溫度范圍內(nèi)，由于各個(gè)材料膨脹系數(shù)不同，波導(dǎo)芯片與H)陣列的相對(duì)位置最大發(fā)生微米級(jí)別的偏差，位置的偏差將直接導(dǎo)致耦合效率下降，甚至?xí)绊懙秸麄€(gè)模塊的正常工作?；谏鲜龅南到y(tǒng)穩(wěn)定性要求和實(shí)際樣品缺陷，我們經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的研究和實(shí)驗(yàn)，終于找到了解決的辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā) 明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，提出了一種具有改善了溫度特性及良好機(jī)械穩(wěn)定性的光波導(dǎo)芯片和F1D(Photc)-Diode光電二極管)陣列稱合封裝結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種光波導(dǎo)芯片和ro陣列的耦合封裝裝置，所述的耦合封裝裝置包括有底板、設(shè)置在底板上的波導(dǎo)支撐架、固定于波導(dǎo)支撐架上的波導(dǎo)芯片、設(shè)置在底板上的基板；所述的波導(dǎo)芯片由襯底、下包層、供光信號(hào)傳輸?shù)男緦印⑸习鼘铀鶚?gòu)成，其輸出端面設(shè)置成具有傾斜角度且其上鍍有全反射薄膜的斜面，其襯底背面設(shè)置有第三標(biāo)識(shí)線面；所述的基板上分別設(shè)置有第一標(biāo)識(shí)線面和第二標(biāo)識(shí)線面，其第一標(biāo)識(shí)線面處粘接有光敏面向上的ro陣列，其第二標(biāo)識(shí)線面處粘接有開口向上的U型墊塊，所述U型墊塊的槽寬與波導(dǎo)芯片的寬度相同；所述的波導(dǎo)芯片以其第三標(biāo)識(shí)線面同所述第二標(biāo)識(shí)線面寬度相對(duì)應(yīng)貫穿設(shè)置于所述U型墊塊的U型槽內(nèi)且位于所述ro陣列的正上方。所述第三標(biāo)識(shí)線面與波導(dǎo)芯片斜邊邊緣距離L為L(zhǎng)=xl+Ll-hl*tan(90-2*A);式中χ 為ro陣列光敏面光敏面位置距第一標(biāo)識(shí)線面的右側(cè)標(biāo)識(shí)線距離，Li為第一標(biāo)識(shí)線面與第二標(biāo)識(shí)線面之間的間距，hi為波導(dǎo)芯片與ro陣列之間的高度差，A為波導(dǎo)芯片輸出端面的傾斜角度。所述的波導(dǎo)芯片輸出端面的傾斜角A為40° <A〈43°或者47° <A〈50°。所述的U型墊塊的U型槽高度h為h>x3+x2 ;式中x3為波導(dǎo)芯片的最大振幅，x2為ro陣列的高度。所述的全反射薄膜為多層介質(zhì)氧化物薄膜或者是濺射的金屬膜。所述U型墊塊的材質(zhì)為石英。所述的波導(dǎo)芯片與波導(dǎo)支撐架之間由硅橡膠粘接。所述的PD陣列與第一標(biāo)識(shí)線面之間以及U型墊塊與第二標(biāo)識(shí)線面之間采用熱固化膠粘接。本發(fā)明專利提供了一種光波導(dǎo)芯片與ro陣列的耦合封裝結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)在于
I、U型墊塊的使用限制了波導(dǎo)芯片的空間位置，限制波導(dǎo)芯片除縱向維度外其他維度的運(yùn)動(dòng)，而通過波導(dǎo)芯片背面設(shè)置的標(biāo)識(shí)線，可以實(shí)現(xiàn)軸向位置的控制。這樣實(shí)現(xiàn)了光波導(dǎo)芯片與ro陣列的無(wú)源對(duì)準(zhǔn)。2、U型墊塊的使用，使波導(dǎo)懸空部分的長(zhǎng)度減小，減小由于溫度變化引起的波導(dǎo)端面光斑位移的變化量，保證耦合效率在_5 75度的工作溫度范圍內(nèi)不發(fā)生變化，滿足產(chǎn)品在實(shí)際工作中的需要。3、通過設(shè)計(jì)U型墊塊高度，限制了波導(dǎo)芯片與ro陣列的高度距離。保證在對(duì)準(zhǔn)過程中或者對(duì)準(zhǔn)完成后，整個(gè)模塊受到震動(dòng)或者沖擊時(shí)，波導(dǎo)芯片與ro陣列不發(fā)生磕碰，保證了波導(dǎo)芯片與ro陣列的完整性，解決了該結(jié)構(gòu)的機(jī)械可靠性問題。4、波導(dǎo)芯片斜面角度設(shè)計(jì)成略大于45度或者小于45度，這種設(shè)計(jì)能夠避免經(jīng)過波導(dǎo)芯片上包層和ro光敏面反射的光線沿原光路反射回波導(dǎo)芯片，產(chǎn)生額外的回波損耗。


圖1.本發(fā)明波導(dǎo)芯片銳角角度等于45度結(jié)構(gòu)及光路示意 圖2.本發(fā)明波導(dǎo)芯片銳角角度小于45度結(jié)構(gòu)及光路示意 圖3.本發(fā)明度波導(dǎo)芯片銳角角度大于45結(jié)構(gòu)及光路示意 圖4.本發(fā)明U型墊塊示意 圖5.本發(fā)明耦合結(jié)構(gòu)整體示意圖； 圖6a.本發(fā)明基板上的標(biāo)識(shí)線示意 圖6b.本發(fā)明波導(dǎo)芯片上的標(biāo)識(shí)線示意 圖7a.本發(fā)明標(biāo)識(shí)線面設(shè)計(jì)示意 圖7b.本發(fā)明H)陣列粘接后示意 圖8.本發(fā)明耦合結(jié)構(gòu)示意 其中
101、波導(dǎo)芯片；102、Η)陣列；
103、基板；104、U型墊塊；
105、波導(dǎo)支撐架；106、波導(dǎo)芯片中光路；
107、底板；108、第一標(biāo)識(shí)線面；
109、第二標(biāo)識(shí)線面；110、第三標(biāo)識(shí)線面；
111、斜面；112、ro陣列光敏面
L1:第一標(biāo)識(shí)線面108與第二標(biāo)識(shí)線面109之間的間距；
L2 U型墊塊104到波導(dǎo)頂端的懸空部分波導(dǎo)長(zhǎng)度；
L3 :從波導(dǎo)支持架105開始到波導(dǎo)芯片101頂端這部分波導(dǎo)長(zhǎng)度；
L :第三標(biāo)識(shí)線面110距波導(dǎo)芯片101斜邊邊緣距離；
Xl =PD陣列光敏面位置距第一標(biāo)識(shí)線面的右側(cè)標(biāo)識(shí)線距離；
x2 PD陣列高度；
x3 :波導(dǎo)芯片101的最大振幅；
Wl :第二標(biāo)識(shí)線面109寬度；
W :第三標(biāo)識(shí)線面寬度；
A :波導(dǎo)芯片輸出端面的斜面角度；
h U型墊塊的U型槽的高度；
h1:波導(dǎo)芯片與ro陣列之間的高度差；
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的說(shuō)明。本發(fā)明提供了一種光波導(dǎo)芯片與ro陣列耦合封裝結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括波導(dǎo)芯片10UPD陣列102、波導(dǎo)支撐架105、基板103、U型墊塊104?；?03和波導(dǎo)支撐架105分別設(shè)置底板107上面，波導(dǎo)芯片101固定于波導(dǎo)支撐架105上，所述波導(dǎo)芯片101輸出端面具有一定的傾斜角，并且其端面鍍有全反射薄膜，使經(jīng)過所述斜面發(fā)生全反射的光偏轉(zhuǎn)一定角度后斜射到所述ro陣列102的光敏面上?；?03上面設(shè)置有如圖6a所示的第一標(biāo)識(shí)線面108、第二標(biāo)識(shí)線面109?；?03設(shè)置于底板107上，其第一標(biāo)識(shí)線面108和第二標(biāo)識(shí)線面109向上，ro陣列102光敏面向上粘接于基板103的第一標(biāo)識(shí)線面108處?；?03上還設(shè)置有U型墊塊104，U型墊塊104的底部粘接于基板103的第二標(biāo)識(shí)線面109處，即第二標(biāo)識(shí)線面109處粘接有開口向上的U型墊塊104。H)陣列與第一標(biāo)識(shí)線面之間以及U型墊塊與第二標(biāo)識(shí)線面之間采用熱固化膠粘接。U型墊塊104的U型槽寬度設(shè)計(jì)與波導(dǎo)芯片101的寬度相等，其材料為膨脹系數(shù)小的石英材料，波導(dǎo)芯片與波導(dǎo)支撐架之間由材質(zhì)較軟的硅橡膠粘接。如圖6b所示，波導(dǎo)芯片101襯底背面設(shè)置有第三標(biāo)識(shí)線面110。波導(dǎo)芯片101以其第三標(biāo)識(shí)線面110同U型墊塊104的第二標(biāo)識(shí)面109寬度相對(duì)應(yīng)固定在U型墊塊104的U型槽內(nèi)，波導(dǎo)芯片101貫穿設(shè)置于U型墊塊104的U型槽內(nèi)且位于H)陣列102的正上方。波導(dǎo)芯片101通過高精度的切片工藝進(jìn)行切片，保證其寬度一致性。本發(fā)明此處的底板107僅僅提供一個(gè)粘接固定平面，在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明這種波導(dǎo)芯片101和ro陣列102耦合結(jié)構(gòu)可以使用在模塊盒內(nèi)，放置波導(dǎo)支撐架的底板此時(shí)即是模塊盒的底面。下面結(jié)合圖6a、6b、7a、7 b具體闡述標(biāo)識(shí)線面位置的設(shè)計(jì)，如圖6a，第一標(biāo)識(shí)線面108與第二標(biāo)識(shí)線面109之間的間距為L(zhǎng)I，第一標(biāo)識(shí)線面108長(zhǎng)寬分別與H)陣列長(zhǎng)寬相 等，當(dāng)ro陣列粘接到第一標(biāo)識(shí)線面108后，如圖7b所示，ro陣列光敏面112的光敏面位置距第一標(biāo)識(shí)線面的右側(cè)標(biāo)識(shí)線距離為xl，第二標(biāo)識(shí)線面109寬度設(shè)計(jì)為W1，實(shí)際設(shè)計(jì)中取Wl〈3mm，其長(zhǎng)寬分別與U型墊塊長(zhǎng)寬相等。第三標(biāo)識(shí)線面的設(shè)計(jì)如圖6b，第三標(biāo)識(shí)線面110距波導(dǎo)芯片101斜邊邊緣距離L，其標(biāo)識(shí)線面寬度W等于第二標(biāo)識(shí)線面的寬度，即W= Wl。下面結(jié)合圖7a說(shuō)明第三標(biāo)識(shí)線面110距波導(dǎo)芯片101斜邊邊緣距離L的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)。已知波導(dǎo)芯片輸出端面的斜面角度為A，波導(dǎo)芯片101距H)陣列102之間的高度差為hl，光線經(jīng)過斜面反射后產(chǎn)生180-2*A度的偏轉(zhuǎn)，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)后的光線些入射至光敏面上，由三角關(guān)系可知
tan(90_2*A)= (xl+Ll-L) /hl ；
上述方程中角度A，高度hl，間距LI由我們先前設(shè)計(jì)，xl已知，由上面的條件可以求出距離L=xl+Ll-hl*tan(90-2*A)，即第三標(biāo)識(shí)面110的位置，通過計(jì)算得出第三標(biāo)識(shí)線面110距波導(dǎo)芯片101斜邊邊緣距離L的具體值，從而實(shí)現(xiàn)了沿波導(dǎo)芯片101軸向的耦合位置定位。在波導(dǎo)芯片101與ro陣列102對(duì)準(zhǔn)過程中，波導(dǎo)芯片101有六個(gè)維度需要調(diào)節(jié)，各個(gè)維度都調(diào)節(jié)到位時(shí)才能保證波導(dǎo)芯片101與ro陣列102的有較高耦合效率，采用本發(fā)明的U型墊塊104的使用限制波導(dǎo)芯片101多個(gè)維度的調(diào)節(jié)，剩下的一維軸向的位置可由上述的第一標(biāo)識(shí)線面、第二標(biāo)識(shí)線面、第三標(biāo)識(shí)線面進(jìn)行固定，這樣實(shí)現(xiàn)了耦合結(jié)構(gòu)的無(wú)源對(duì)準(zhǔn)。本發(fā)明采用U型墊塊及標(biāo)識(shí)線面的使用使得其波導(dǎo)芯片和ro陣列耦合過程簡(jiǎn)單高效并且可靠性高。采用本發(fā)明的U型墊塊104，同時(shí)減小了波導(dǎo)芯片101和H)陣列102的耦合裝置中的波導(dǎo)芯片101的懸空部分的長(zhǎng)度，如圖8所示。當(dāng)沒有使用U型墊塊104時(shí)，外界環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，波導(dǎo)芯片101從波導(dǎo)支持架105開始到波導(dǎo)芯片101頂端這部分波導(dǎo)為懸空部分，這部分波導(dǎo)長(zhǎng)度為L(zhǎng)3，懸空部分波導(dǎo)在-5 75度工作溫度范圍內(nèi)將發(fā)生熱脹或者冷縮，這部分懸空部分波導(dǎo)芯片的熱脹冷縮會(huì)導(dǎo)致波導(dǎo)芯片101頂端出射光斑位置偏移，從波導(dǎo)芯片101頂端反射出來(lái)的光信號(hào)位置發(fā)生偏移甚至無(wú)法入射至ro陣列的光敏面中，直接導(dǎo)致波導(dǎo)芯片101效率的降低。根據(jù)線性膨脹系數(shù)公式，Λ L=LX a X ΔΤ ,其中L為物體總長(zhǎng)，a為膨脹系數(shù)，Λ T為溫度的變化。在_5 75度工作溫度范圍內(nèi)，我們要減小光斑的偏移，就需要減小波導(dǎo)懸空部分長(zhǎng)度。本發(fā)明使用U型墊塊104后，從U型墊塊104到波導(dǎo)頂端的懸空部分波導(dǎo)長(zhǎng)度減小為L(zhǎng)2，如果設(shè)計(jì)L3/L2=4，這樣使用U型墊104塊后，當(dāng)外界溫度發(fā)生變化時(shí)，同樣波導(dǎo)懸空部分長(zhǎng)度L2將發(fā)生熱脹冷縮，由于波導(dǎo)懸空部分長(zhǎng)度減小了 3/4，所以從波導(dǎo)芯片101頂端發(fā)射出的光信號(hào)位置偏移將減小3/4。正是由于U型墊塊的使用，減小了波導(dǎo)芯片懸空部分的長(zhǎng)度，減小了由于外界環(huán)境溫度變化引起的光斑位置的偏移，保證該耦合結(jié)構(gòu)能夠在_5 75度的環(huán)境下面正常工作。本發(fā)明波導(dǎo)芯片101由襯底,下包層，芯層,上包層構(gòu)成,光信號(hào)在其芯層傳輸。波導(dǎo)芯片101—端為斜面111，現(xiàn)有技術(shù)中波導(dǎo)芯片斜面角度設(shè)計(jì)為45度，當(dāng)斜面角度是45度時(shí)，經(jīng)過H)光敏面反射和在波導(dǎo)芯片上包層產(chǎn)品菲涅爾反射的光信號(hào)將沿原光路入射回波導(dǎo)陣列中如圖1所示，產(chǎn)生額外的回波損耗；本發(fā)明的波導(dǎo)芯片斜面角度沒有設(shè)計(jì)成45度，該斜面111銳角角度可以是40° <A〈43°或者47° <A〈50°，該斜面鍍有對(duì)光信號(hào)其高反作用的膜層，該膜層可為多層介質(zhì)氧化物薄膜或者是濺射的金屬膜，如金、鋁等，光信 號(hào)經(jīng)過該斜面反射后發(fā)生(180-2XA)度偏轉(zhuǎn)，射出上包層。銳角未設(shè)計(jì)成45度的優(yōu)點(diǎn)是避免經(jīng)過H)光敏面反射和在波導(dǎo)芯片上包層產(chǎn)品菲涅爾反射的光信號(hào)反射回波導(dǎo)芯片，產(chǎn)生額外的回波損耗。當(dāng)斜面角度不等于45度時(shí)，如圖2的波導(dǎo)芯片銳角角度小于45度結(jié)構(gòu)和圖3的波導(dǎo)芯片銳角角度大于45度結(jié)構(gòu)，在這兩種情況的光路中，光線以一定的角度射出上包層。光線射出上包層產(chǎn)生菲涅爾反射的光信號(hào)及H)陣列光敏面上的反射光信號(hào)將無(wú)法沿原光路反射回波導(dǎo)芯片，避免了回波損耗的產(chǎn)生。因此本發(fā)明提供了一種波導(dǎo)芯片角度設(shè)計(jì)方案，避免額外回波損耗的產(chǎn)生。由于波導(dǎo)芯片101的斜面銳角的倒角非常尖銳，這個(gè)尖角稍微碰撞就很容易崩邊，而波導(dǎo)芯片101的芯層就在其倒角位置。如果波導(dǎo)芯片101發(fā)生磕碰崩邊后，損害了尖角的波導(dǎo)芯層，將導(dǎo)致光信號(hào)將無(wú)法在波導(dǎo)芯片的斜面產(chǎn)生反射，不能耦合進(jìn)ro陣列中。本發(fā)明通過下面的技術(shù)方案來(lái)保護(hù)波導(dǎo)芯片的這個(gè)尖角記ro陣列高度為x2，然后我們可以先通過實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量整個(gè)部件受到?jīng)_擊和振動(dòng)時(shí)，波導(dǎo)芯片ιο 的最大振幅χ3，確定波導(dǎo)芯片101的最大振幅后，把U型墊塊104的U型槽的高度設(shè)計(jì)為h，使h>x3+x2，這樣可以保持放置于U型墊塊U型槽中的波導(dǎo)芯片101與ro陣列102有一固定的距離。在波導(dǎo)芯片前后移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)過程中，波導(dǎo)芯片101與ro陣列102 —直保持這個(gè)距離為h-X2，波導(dǎo)芯片101不會(huì)與ro陣列102發(fā)生磕碰；對(duì)準(zhǔn)完成后，當(dāng)整個(gè)部件受到震動(dòng)或者沖擊時(shí)，波導(dǎo)芯片101產(chǎn)生小幅度的振動(dòng)，此時(shí)ro陣列102與波導(dǎo)芯片101也能保持h-x2-x3>0的間距，避免了PD陣列102和波導(dǎo)芯片101之間發(fā)生物理碰撞。本發(fā)明通過的U型墊塊104高度的設(shè)計(jì)，避免波導(dǎo)芯片和ro陣列對(duì)準(zhǔn)完成后或者整個(gè)部件受到震動(dòng)或者沖擊時(shí)，波導(dǎo)芯片101產(chǎn)生小幅度的震動(dòng)與ro陣列102發(fā)生磕碰，保護(hù)了波導(dǎo)芯片101同時(shí)也保護(hù)了 ro陣列102，解決了該結(jié)構(gòu)機(jī)械可靠性問題。雖然本發(fā)明已經(jīng)詳細(xì)地示出并描述了相關(guān)的特定的實(shí)施例參考，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠應(yīng)該理解，在不背離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可以在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種改變。這些改變都將落入本發(fā)明的權(quán)利要求所要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種光波導(dǎo)芯片和ro陣列的耦合封裝裝置，其特征在于 所述的耦合封裝裝置包括有底板(107)、設(shè)置在底板(107)上的波導(dǎo)支撐架(105)、固定于波導(dǎo)支撐架(105)上的波導(dǎo)芯片(101 )、設(shè)置在底板(107)上的基板(103); 所述的波導(dǎo)芯片(101)由襯底、下包層、供光信號(hào)傳輸?shù)男緦?、上包層所?gòu)成，其輸出端面設(shè)置成具有傾斜角度且其上鍍有全反射薄膜的斜面，其襯底背面設(shè)置有第三標(biāo)識(shí)線面(110)； 所述的基板(103)上分別設(shè)置有第一標(biāo)識(shí)線面(108)和第二標(biāo)識(shí)線面(109)，其第一標(biāo)識(shí)線面(108)處粘接有光敏面向上的H)陣列(102)，其第二標(biāo)識(shí)線面(109)處粘接有開口向上的U型墊塊(104)，所述U型墊塊(104)的槽寬與波導(dǎo)芯片(101)的寬度相同； 所述的波導(dǎo)芯片(101)以其第三標(biāo)識(shí)線面(110)同所述第二標(biāo)識(shí)線面(109)寬度相對(duì)應(yīng)貫穿設(shè)置于所述U型墊塊(104)的U型槽內(nèi)且位于所述ro陣列(102)的正上方。
2.如權(quán)利要求I所述的一種光波導(dǎo)芯片和ro陣列的耦合封裝裝置，其特征在于 所述第三標(biāo)識(shí)線面(110)與波導(dǎo)芯片(101)斜邊邊緣距離L為L(zhǎng)=xl+Ll-hl*tan(90-2*A);式中xl為H)陣列光敏面(112)光敏面位置距第一標(biāo)識(shí)線面(108)的右側(cè)標(biāo)識(shí)線距離，LI為第一標(biāo)識(shí)線面(108)與第二標(biāo)識(shí)線面(109)之間的間距，hi為波導(dǎo)芯片(101)與H)陣列(102)之間的高度差，A為波導(dǎo)芯片(101)輸出端面的傾斜角度。
3.如權(quán)利要求I或2所述的一種光波導(dǎo)芯片和ro陣列的耦合封裝裝置，其特征在于 所述的波導(dǎo)芯片(101)輸出端面的傾斜角A為40° <A<43°或者47° <A<50。。
4.如權(quán)利要求I或2所述的一種光波導(dǎo)芯片和H)陣列的耦合封裝裝置，其特征在于 所述的U型墊塊(104)的U型槽高度h為h>x3+x2 ;式中x3為波導(dǎo)芯片(101)的最大振幅，x2為PD陣列(102)的高度。
5.如權(quán)利要求I或2所述的一種光波導(dǎo)芯片和ro陣列的耦合封裝裝置，其特征在于 所述的全反射薄膜為多層介質(zhì)氧化物薄膜或者是濺射的金屬膜。
6.如權(quán)利要求I或2所述的一種光波導(dǎo)芯片和ro陣列的耦合封裝裝置，其特征在于 所述U型墊塊(104)的材質(zhì)為石英。
7.如權(quán)利要求I或2所述的一種光波導(dǎo)芯片和ro陣列的耦合封裝裝置，其特征在于 所述的波導(dǎo)芯片(101)與波導(dǎo)支撐架(105)之間由硅橡膠粘接。
8.如權(quán)利要求I或2所述的一種光波導(dǎo)芯片和ro陣列的耦合封裝裝置，其特征在于 所述的ro陣列(102)與第一標(biāo)識(shí)線面(108)之間以及U型墊塊(104)與第二標(biāo)識(shí)線面(109)之間采用熱固化膠粘接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光波導(dǎo)芯片和PD陣列的耦合封裝裝置，包括有底板、波導(dǎo)支撐架、波導(dǎo)芯片、基板；所述的波導(dǎo)芯片襯底背面設(shè)置有第三標(biāo)識(shí)線面；所述的基板上分別設(shè)置有第一標(biāo)識(shí)線面和第二標(biāo)識(shí)線面，其第一標(biāo)識(shí)線面處粘接有光敏面向上的PD陣列，其第二標(biāo)識(shí)線面處粘接有開口向上的U型墊塊，所述U型墊塊的槽寬與波導(dǎo)芯片的寬度相同；所述的波導(dǎo)芯片以其第三標(biāo)識(shí)線面同所述第二標(biāo)識(shí)線面寬度相對(duì)應(yīng)貫穿設(shè)置于所述U型墊塊的U型槽內(nèi)且位于所述PD陣列的正上方；采用本發(fā)明技術(shù)方案可以實(shí)現(xiàn)軸向位置的控制，從而達(dá)到光波導(dǎo)芯片與PD陣列的無(wú)源對(duì)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)G02B6/42GK102981223SQ20121052224
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者石川, 梁雪瑞, 陳征, 江雄, 汪靈杰 申請(qǐng)人:武漢光迅科技股份有限公司