[发明专利]一种综合电子高速光互连模块集成结构及集成方法

说明书

本发明公开了一种综合电子高速光互连模块集成结构及集成方法，通过在硅载板上开设通孔，将激光/探测器固定于硅载板一侧，将光纤穿过通孔与激光/探测器耦合，实现了电路的90°转弯，降低了光接口功耗和提高了模块寿命；通过将硅载板固定于HTCC基板盒内，在HTCC基板盒表面设有布线，采用基于HTCC高速布线技术，实现光电引擎部分和信息处理系统的一体化集成，解决信息系统小型化，轻量化的问题；光纤与HTCC基板盒过渡段外侧包覆有尾纤密封焊环，HTCC基板盒一侧设有外壳可伐封焊环，尾纤密封焊环与外壳可伐封焊环固定连接，从而满足高气密性的可靠性要求。本发明基于光电一体化线路原理，能够实现复杂线路电互联功能。

技术领域

本发明属于系统集成电路设计技术，具体涉及一种综合电子高速光互连模块集成结构及集成方法。

背景技术

为适应未来信息化发展，综合电子系统向协同化、体系化、一体化趋势发展。为了适应综合电子系统及传感器部分模块化、系列化发展，图像传感器作为一种重要的传感器，用于地形匹配与景象匹配制导，由于高清图像信息丰富、数据量大，要求其图像处理系统具有计算速度快、数据吞吐能力大，各系统之间还需要实时通信以保证信息共享，传统的依靠电缆和导线的电互连传输由于受到带宽、距离、乘积的限制不能满足高速大容量数据传输的需求。

光互连具有高带宽、低传输损耗、重量轻、特别是无电磁干扰问题(对电磁干扰不敏感、也不对外产生强电磁干扰)，必将成为高速图像处理综合电子的首选互连方式。在传统的纯电图像处理模块外添加分立的光模块，能解决光传输的问题，但存在以下缺点：

1、光电引擎部分和信息处理系统分立设计体积大：

传统的多路光传输接口结构使得光电转换部分和信息处理系统分别封装，模块重量、体积均大。随着综合电子系统向自主化、平台化、小型化方向发展，光学部分和电学部分分立封装不符合综合电子系统小型化、轻量化的要求；

2、光学部分90度转弯设计耦合损耗大，对准偏差的容忍度小：

采用光学部分90度转弯，再通过VCSEL激光器和PD探测器与光纤之间的耦合，对准偏差的容忍度小，且需要的VCSEL驱动电流大，光接口功耗大，环境适应性差；

3、填充胶完成气密性封装设计易开裂、易漏气

传统的光电模块采用填充胶完成模块的气密性封装，存在胶体封装易开裂、易漏气等问题，不能达到信息处理系统长寿命和高可靠性的使用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合电子高速光互连模块集成结构及集成方法，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种综合电子高速光互连模块集成结构，包括HTCC基板盒和硅载板，硅载板固定于HTCC基板盒内，HTCC基板盒表面设有布线，硅载板一侧固定有激光/探测器，硅载板上设有垂直于激光/探测器的通孔，硅载板的通孔内固定有光纤，光纤端部与激光/探测器耦合，硅载板与激光/探测器通过键合丝键合连接，光纤与HTCC基板盒过渡段外侧包覆有尾纤密封焊环，HTCC基板盒一侧设有外壳可伐封焊环，尾纤密封焊环与外壳可伐封焊环固定连接。

进一步的，激光/探测器通过FC焊接在硅载板一侧。

进一步的，硅载板表面设有金属布线，硅载板表面的金属布线与激光/探测器通过键合丝键合连接。

进一步的，HTCC基板盒通过布线连接有信息处理系统模块。

进一步的，信息处理系统模块通过焊接或粘片压焊封装在HTCC基板盒上。

进一步的，硅载板通过键合丝与固定于HTCC基板盒上的信息处理系统模块连接。

进一步的，激光/探测器与光纤之间的耦合采用抵头结合方式直接对接耦合。