一种cob的散热结构的制作方法

文档序号:10301710阅读:885来源:国知局
一种cob的散热结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光通信领域中光模块的应用领域,尤其涉及一种COB的散热结构。
【背景技术】
[0002]目前,随着光通信领域的飞速发展,很多短距传输的产品均采用了低成本高密度的C0B(Chip On Board,板上芯片)封装形式,但随着光电模块的数据容量和传输速率越来越高,COB类产品存在散热性能较差,产品性能受到温度的影响较大,因此在产品设计过程中,需要提升产品的散热设计。如图1所示为本实用新型提供的现有技术中一种COB的散热结构的结构示意图,由图1可知,现有技术COB的散热结构中:PCB板1I既为电路板,同时也承担着散热平板的功能,将光电芯片中的VCSEL芯片102(单颗或阵列),PD芯片103(单颗或阵列),driver芯片104(单路或阵列),以及Tia芯片105(单路或阵列)直接通过胶粘剂贴装与PCB板101上的相关位置上。其中光电芯片中的VCSEL芯片102(单颗或阵列),PD芯片103(单颗或阵列)处于对散热的考虑,可以增加散热过渡块106。
[0003]这种设计中,VCSEL芯片102(单颗或阵列),PD芯片103(单颗或阵列)的散热途径为芯片工作发热,传导到与之相连的胶粘剂,通常这里的胶粘剂会选用散热性能较好的导电胶或其他导热胶。然后再传导到高速散热过渡块106,散热过渡块106的选择会考虑较高的热传导系数的材料,如氮化铝过渡块、三氧化二铝过渡块等,然后在传导到与之相连的胶粘剂,通常这里的胶粘剂会选用散热性能较好的导电胶或其他导热胶。然后再传导到PCB板101上,这时的PCB板101成了主要的热传导载体。driver芯片104(单路或阵列),以及Tia芯片105(单路或阵列)的散热路径为芯片工作发热,传导到与之相连的胶粘剂,通常这里的胶粘剂会选用散热性能较好的导电胶或其他导热胶。然后再传导到PCB板101上,因此这时的PCB板101成了主要的热传导载体,我们知道PCB板本身材料的散热性能并不好,通常会通过中间镶嵌铜箔并增加过孔的方式来改善PCB板的散热性能。但即使这样,也难以满足现代高速高密度光模块对散热的要求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型实施例的目的在于提供一种COB的散热结构,至少可克服现有技术的部分缺陷。
[0005]本实用新型实施例涉及的一种⑶B的散热结构,PCB板上设置有凹陷区域,所述凹陷区域内设置有热沉;
[0006]光电芯片VCSEL芯片、H)芯片、driver芯片以及TIA芯片贴装在所述热沉上。
[0007]作为实施例一涉及的一种COB的散热结构,所述凹陷区域的位置与所述光电芯片VCSEL芯片、H)芯片、driver芯片以及TIA芯片在PCB板上的原始位置相对应。
[0008]所述热沉为钨铜材料,
[0009]所述光电芯片VCSEL芯片、PD芯片、driver芯片以及TIA芯片与所述热沉之间设置增加有用于电隔离的过渡块,所述过渡块材料为氮化铝或三氧化二铝。
[0010]所述热沉为氮化铝或三氧化二铝材料。
[0011]所述热沉采用胶粘剂粘贴于所述凹陷区域内;
[0012]所述光电芯片VCSEL芯片、PD芯片、driver芯片以及TIA芯片通过胶粘剂贴装在所述热沉上。
[0013]所述光电芯片driver芯片以及TIA芯片与所述PCB板采用金丝键合的方式进行电气连接。
[0014]所述凹陷区域为带有通孔的镂空结构。
[0015]所述热沉与所述凹陷区域之间安装有制冷器。
[0016]所述制冷器为半导体制冷器。
[0017]本实用新型实施例提供的一种COB的散热结构的有益效果包括:
[0018]能有效解决光电芯片在PCB板上散热不良的问题,具有良好的散热性,可用范围广;
[0019]光电芯片直接贴装于热沉上,能有效避免PCB板在温度变化时产生的应力,保证光电芯片的稳定性;
[0020]光电芯片直接贴装于热沉上,再通过胶粘剂粘接于PCB板上,有利于缓解PCB板在安装时产生的机械应力,提高光电芯片抗机械应力的稳定性;
[0021]热沉无论采用金属材料或陶瓷材料,都可以加工成符合设计要求的平整度,能提升芯片高精度贴装的平整度;
[0022]光电芯片直接贴装于热沉上,而不是PCB板上,故可降低PCB板的加工工艺要求。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是现有技术中一种COB的散热结构的结构示意图;
[0025]图2是本实用新型提供的一种COB的散热结构的实施例一的结构示意图;
[0026]图3是本实用新型提供的一种COB的散热结构的实施例二的结构示意图;
[0027]图4是本实用新型提供的一种COB的散热结构的实施例三的结构示意图;
[0028]图中,101、201、301和401为PCB板,102、202、302和402为VCSEL芯片,103、203、303和403 为 ro 芯片,104、204、304和404为 driver 芯片,105、205、305 和405 为 TIA 芯片,106 为散热过渡块,206、306和406为凹陷区域,207、307和407为热沉,208、308和408为散热块,410为制冷器。
【具体实施方式】
[0029]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0030]为了说明本实用新型所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。[0031 ] 实施例一
[0032]如图2所示为本实用新型提供的一种COB的散热结构的实施例一的结构示意图,由图2可知,本实用新型提供的一种COB的散热结构的实施例一中:PCB板201上设置有凹陷区域206,该凹陷区域206内设置有热沉207。
[0033]光电芯片VCSEL芯片202、Η)芯片203、driver芯片204以及TIA芯片205贴装在该热沉207上。
[0034]本实用新型实施例提供的一种⑶B散热结构,通过在PCB板上设置凹陷区域和热沉,可将芯片工作时的发热直接通过热沉传导到PCB板再传递出去,能有效改善光电芯片散热问题。
[0035]凹陷区域206的形状可以根据需要自由设置,图2给出的实施例中,凹陷区域206为长方体形。凹陷区域206的位置与光电芯片VCSEL芯片202、Η)芯
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