[发明专利]基于低温共烧陶瓷的光电集成封装结构

说明书

本发明公开了一种基于低温共烧陶瓷的光电集成封装结构，包括一多功能低温共烧陶瓷基板(3)、一背光探测器芯片阵列(2)和一激光器芯片阵列(1)。其中多功能低温共烧陶瓷基板(3)从下至上至少包括：用于传输高频信号的高频功能层(32)和用于传输直流信号的直流功能层(31)；背光探测器芯片阵列(2)包括N个背光探测器芯片；激光器芯片阵列(1)包括N个激光器芯片。本发明提出的基于低温共烧陶瓷的光电集成封装结构，通过低温共烧陶瓷技术将多个功能层叠压成一体形成功能低温共烧陶瓷基板，并通过过孔结构在基板内部形成三维电路图，实现信号的传输，具有可靠性高、集成度高、体积小等特点，适用于大规模高密度阵列芯片的集成封装。

技术领域

本发明属于光电子/微电子器件领域，更具体地说是一种基于低温共烧陶瓷(LowTemperature Co-fired Ceramic，LTCC)的光电集成封装结构。

背景技术

对于高速激光器芯片，其正常工作需要同时加载直流信号和高频信号。同时，为了便于调整，往往需要将直流路径和高频路径分开。

在阵列集成中，传统的陶瓷薄膜电路由于只能进行单层设计，所以当设计卡槽结构或过孔时，只能贯穿整个板子，无法进行非穿透式的异形结构设计；对于双层结构，只能在层与层之间用垫块进行支撑，很明显，这种方式的可靠性是比较低，体积增加，无法进行异形设计，限制了集成度的提升。如果是多于两层的结构，传统方式无法胜任，只能利用LTCC工艺进行化成型制备。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对上述技术问题，本发明提供了一种基于LTCC的光电集成封装结构，可以有效的提高激光器的可靠性以及集成度。

(二)技术方案

本发明提供了一种基于低温共烧陶瓷的光电集成封装结构，包括：

一多功能低温共烧陶瓷基板3，包括：

一高频功能层32，为共面波导结构，用于传输高频信号；以及

一直流功能层31，为微带线结构，用于传输直流信号，形成于所述高频功能层32之上，设有完全贯穿所述直流功能层31的N个卡槽结构316₁～316_N，其中N为自然数；

一背光探测器芯片阵列2，包括N个背光探测器芯片，所述N个背光探测器芯片固定于所述N个卡槽结构316₁～316_N中；以及

一激光器芯片阵列1，包括N个激光器芯片，所述N个激光器芯片固定于所述N个卡槽结构316₁～316_N中，与所述背光探测器芯片并排设置，且所述背光探测器芯片与所述激光器芯片间距不大于0.5mm；相对于出光方向0，同一卡槽结构中的所述背光探测器芯片与所述激光器芯片的波导处于同一中心线。

可选地，所述封装结构还包括3N个输入端口：

N个第一直流信号输入端口P_A1～P_AN，用于将N个第一直流信号S_A1～S_AN分别输入至所述N个背光探测器芯片的正极，作为所述N个背光探测器芯片的直流输入信号；

N个第二直流信号输入端口P_B1～P_BN，用于将N个第二直流信号S_B1～S_BN分别输入至所述N个激光器芯片的正极，作为所述N个激光器芯片的直流输入信号；以及

N个高频信号输入端口P_C1～P_CN，用于将N个高频信号S_C1～S_CN输入至所述N个激光器芯片的正极，作为所述N个激光器芯片的调制信号。