[发明专利]一种基于多通道数字光收发模块的金丝键合结构

说明书

本发明公开了一种基于多通道数字光收发模块的金丝键合结构，包括：激光器、光源驱动芯片、高频热沉Ⅰ、金线Ⅰ和金线Ⅱ；激光器与高频热沉Ⅰ通过金线Ⅰ键合，光源驱动芯片与高频热沉Ⅰ通过金线Ⅱ键合，实现电信号转换为光信号；其中，激光器和光源驱动芯片分别位于高频热沉Ⅰ的两侧。本发明所述的基于多通道数字光收发模块的金丝键合结构提高了多通道数字光收发模块的耦合效果、及各项性能指标。

技术领域

本发明属于光纤通信技术领域，尤其涉及一种基于多通道数字光收发模块的金丝键合结构。

背景技术

光通信模块(Optical transceiver)是在光纤通信系统中，实现光信号和电信号相互转换(O/E，E/O)且具有标准光接口的装置，是光纤通信系统中重要的器件之一。军事上广泛用于机载电子载荷、雷达、卫星通信、遥测遥控系统等，同时也是支撑云计算、宽带网络、数字医疗、物联网等下游产业的关键单元。

现代通信中，对通信设备的体积要求越来越小、接口密度越来越高，随着公众对信息交换效率的要求不断增高，多通道数字光收发模块逐渐取代传统的激光器和探测器分离的光转换模块。按照现有的多通道数字光收发模块设计方案，光收发模块中十分重要的一步就是金丝键合，通道数越多，金丝键合的生产要求也会越来越高，这就就会造成生产成本的提高以及生产效率的下降。现有的光收发模块的金丝键合难度较大，导致生产周期长、生产效率低。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基于多通道数字光收发模块的金丝键合结构，提高了多通道数字光收发模块的耦合效果、及各项性能指标。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于多通道数字光收发模块的金丝键合结构，包括：激光器、光源驱动芯片、高频热沉Ⅰ、金线Ⅰ和金线Ⅱ；

激光器与高频热沉Ⅰ通过金线Ⅰ键合，光源驱动芯片与高频热沉Ⅰ通过金线Ⅱ键合，实现电信号转换为光信号；其中，激光器和光源驱动芯片分别位于高频热沉Ⅰ的两侧。

在上述基于多通道数字光收发模块的金丝键合结构中，还包括：高频热沉Ⅱ、光电探测器、限幅放大器、金线Ⅲ和金线Ⅳ；

光电探测器与高频热沉Ⅱ通过金线Ⅲ键合，限幅放大器与高频热沉Ⅱ通过金线Ⅳ键合，实现光信号转换为电信号；其中，光电探测器和限幅放大器分别位于高频热沉Ⅱ的两侧。

在上述基于多通道数字光收发模块的金丝键合结构中，还包括：印制电路板PCB、金线Ⅴ和金线Ⅵ；

光源驱动芯片和限幅放大器分别通过金线Ⅴ和金线Ⅵ与印制电路板PCB键合。

在上述基于多通道数字光收发模块的金丝键合结构中，激光器和光电探测器采用裸片的形式分别贴装在高频热沉Ⅰ和高频热沉Ⅱ上。

在上述基于多通道数字光收发模块的金丝键合结构中，高频热沉Ⅰ和高频热沉Ⅱ的材料为99.7％的氮化铝AlN。

在上述基于多通道数字光收发模块的金丝键合结构中，金线Ⅰ、金线Ⅱ、金线Ⅲ、金线Ⅳ、金线Ⅴ和金线Ⅵ均满足如下尺寸参数：

直径d为25.4um；

拱高h为150um；

跨距s为200um；

每路打线根数为3根。

在上述基于多通道数字光收发模块的金丝键合结构中，

激光器与高频热沉Ⅰ通过金线Ⅰ键合时，采用优化翼长的微带线终端翼状结构对电路进行匹配优化，以补偿金线引入的电感效应；

光电探测器与高频热沉Ⅱ通过金线Ⅲ键合时，采用优化翼长的微带线终端翼状结构对电路进行匹配优化，以补偿金线引入的电感效应。