本发明属半导体技术领域，涉及一种含有低噪声放大器的集成化光电接收模块设计及其生产工艺。
背景技术
随着微波光子学技术的不断发展，基于微波光子链路架构的雷达和电子战系统得到了快速发展和广泛应用。宽带模拟光接收模块用于雷达、电子战系统宽带模拟光信号的接收检测，是微波光子链路核心器件之一。
随着新一代远程多目标跟踪的高灵敏度、高分辨率雷达电子战装备发展，相控阵体制的天线阵列越来越多、天线阵元规模越来越大，与天线阵列匹配的微波光子链路需要大量的宽带模拟光接收模块。基于分立形态光接收模块难以达到要求。因此，发展集成化技术解决大阵列微波光子雷达和电子战系统体积问题。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的不足，提供了一种含有低噪声放大器的集成化光电接收模块设计及实现方法，其结构简单实用，并考虑工艺实现的可行性，能够有效解决高速光电二极管管芯和低噪声放大器结构集成了模块体积减小、射频性能提升及可靠性等难点，满足微波光子链路集成化、小体积、高性能及高可靠性等实际应用技术要求。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种含有低噪声放大器的集成化光电接收模块，其特征在于：包括集成化封装外壳，陶瓷基板，电源基板、射频连接器，光纤，电源绝缘子及射频绝缘子，所述陶瓷基板上混合集成有高速光电二极管和低噪声放大器，所述陶瓷基板与所述电源基板之间电连接，所述电源绝缘子与所述电源基板连接，所述光纤与所述高速光电二极管光电耦合，所述射频连接器固定连接在集成化封装外壳上，射频信号通过所述射频绝缘子输出。
进一步的，所述集成化封装外壳包括壳体及连接在壳体两端的上盖板和下盖板，所述集成化封装外壳上还设有电源接口、射频接口及光纤输入端口，所述电源绝缘子设于所述电源接口内，所述射频绝缘子设于所述射频接口内，所述光纤从所述光纤输入端口穿出。
进一步的，一种含有低噪声放大器的集成化光电接收模块及其生产工艺，其特征在于，包括如下8个步骤：
s1：一体化封装外壳加工成型；
s2：光电二极管和低噪声放大器共基混合集成；
s3：上下腔室分别贴装陶瓷基板和电源基板；
s4：上下腔室电源线连接；
s5：光电二极管芯片与光纤耦合；
s6：焊接电源绝缘子、射频绝缘子；
s7：平行缝焊壳体上、下盖板；
s8：安装射频连接器。
进一步的，步骤s1中，所述集成化封装外壳采用可伐材料加工成型，外表面具有镀金层。
进一步的，步骤s2中，所述高速光电二极管和低噪声放大器共基混合集成为陶瓷基板，所述陶瓷基板为aln基板，采用薄膜电路工艺制作基板电路，所述陶瓷基板采用环氧银胶粘贴高速光电二极管管芯、低噪声放大器芯片及微带线，经高温烘烤后，采用金丝楔焊工艺进行金丝键合实现电连接。
进一步的，步骤s3中，所述陶瓷基板、电源基板采用环氧银胶工艺一次对位粘接烘烤。
进一步的，步骤s6中，所述电源绝缘子高温钎焊于所述集成化封装外壳上，所述射频绝缘子金锡焊接于所述集成化封装外壳上。
进一步的，步骤s7中，所述上盖板及所述下盖板采用平行缝焊工艺封装。
综上所述，模块采用高速光电二极管管芯和低噪声放大器芯片混合集成结构设计，相比较分立结构，减小体积，提升射频性能，提高了可靠性；混合集成工艺采用共基板微组装工艺，高速光电二极管管芯和低噪声放大器芯片微组装与同一陶瓷芯片，采用环氧银胶工艺一次对位粘接烘烤，工艺简单，节省工艺时间，工艺效率高；混合集成电路基板材料采用aln基板材料较其他介质基板材料(如99％氧化铝、石英等)，具有表面光洁度好，高热导率等特性；混合集成电路基板上采用薄膜电路工艺，图形精度高，工艺流程简单，表面光洁度好，便于批量生产；采用金丝楔焊工艺焊接，比传统金丝球焊键合金丝距离短，有效减小了寄生电感影响，更加适合高速封装模块的要求。
附图说明
图1为一体化封装外壳正面结构示意图。
图2为一体化封装外壳背面结构示意图。
图3为一体化封装外壳结构分解示意图。
图4为混合集成陶瓷基板结构示意图。
图5为集成化光电接收模块结构分解示意图。
图6为集成化光电接收模块工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图用40ghz含低噪声放大器的集成化光电接收模块实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图5所示，一种含有低噪声放大器的集成化光电接收模块，其特征在于：包括集成化封装外壳1，陶瓷基板2，电源基板3、射频连接器4，光纤5，电源绝缘子6及射频绝缘子7，所述陶瓷基板2上混合集成有高速光电二极管21和低噪声放大器22，所述陶瓷基板2与所述电源基板3之间电连接，所述电源绝缘子6与所述电源基板3连接，所述光纤5与所述高速光电二极管21光电耦合，所述射频连接器4固定连接在集成化封装外壳1上，射频信号通过所述射频绝缘子7输出。
进一步的，所述集成化封装外壳1包括壳体11及连接在壳体11两端的上盖板12和下盖板13，所述集成化封装外壳上还设有电源接口14、射频接口15及光纤输入端口16，所述电源绝缘子6设于所述电源接口14内，所述射频绝缘子7设于所述射频接口15内，所述光纤5从所述光纤输入端口16穿出。
3、一种含有低噪声放大器的集成化光电接收模块及其生产工艺，其特征在于，包括如下8个步骤：
s1：一体化封装外壳加工成型；
s2：光电二极管和低噪声放大器共基混合集成；
s3：上下腔室分别贴装陶瓷基板和电源基板；
s4：上下腔室电源线连接；
s5：光电二极管芯片与光纤耦合；
s6：焊接电源绝缘子、射频绝缘子；
s7：平行缝焊壳体上、下盖板；
s8：安装射频连接器。
进一步的，步骤s1中，所述集成化封装外壳1采用可伐材料加工成型，外表面具有镀金层。
进一步的，步骤s2中，所述高速光电二极管21和低噪声放大器22共基混合集成为陶瓷基板2，所述陶瓷基板2为aln基板，采用薄膜电路工艺制作基板电路，所述陶瓷基板2采用环氧银胶粘贴高速光电二极管21管芯、低噪声放大器22芯片及微带线，经高温烘烤后，采用金丝楔焊工艺进行金丝键合实现电连接。所述陶瓷基板2本身绝缘，通过引线与电源基板3实现电连接。
进一步的，步骤s3中，所述陶瓷基板2、电源基板3采用环氧银胶工艺一次对位粘接烘烤。
进一步的，步骤s6中，所述电源绝缘子6高温钎焊于所述集成化封装外壳1上，所述射频绝缘子7金锡焊接于所述集成化封装外壳1上。
进一步的，步骤s7中，所述上盖板12及所述下盖板13平行缝焊封装。
通过上述工艺方法，可实现集成化光电接收模块集成一体化封装，上下盖板封装后，体积不大于23mm×18mm×10mm，平行缝焊的焊接方式，更好的保证外壳封装气密性。
以上所述均为本发明一种实施例，本发明可以通过改变基板设计和工艺方法实现替代。如：
(1)可以通过不同的高速光电探测器管芯与低噪声放大器芯片的焊盘图形改变基板图形等设计来改变光电混合集成结构设计；
(2)可以采用类似参数特性的其他介质基板材料来代替陶瓷基板作为组装载体；
(3)可以通过改变光纤耦合方式与管壳方向、混合集成基板贴装位置等，改变光电接收模块的布局及管壳结构。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。