一种热电制冷模块、集成光接口芯片和通信设备的制作方法

文档序号:12807265阅读:337来源:国知局
一种热电制冷模块、集成光接口芯片和通信设备的制作方法与工艺

本发明涉及光电通信技术领域,尤其涉及一种热电制冷模块(thermoelectriccooler,tec)、集成光接口(integratedopticalinterface,ioi)芯片和通信设备。



背景技术:

ioi芯片,即光电混合芯片,其集成了光芯片与电芯片,通过电芯片实现数据的逻辑处理等功能,通过光芯片出光实现高速互连。一种ioi芯片的侧视图如图1所示,其中,图1中的ioi芯片包括主基板、光芯片和电芯片,电芯片位于光芯片的上方,电芯片与光芯片之间,以及电芯片与基板之间可以通过焊球连接;另外ioi芯片还包括芯片盖体(lid)等。

由于光芯片的结温较低;且光、电芯片传热路径一致,加之传热路径热阻的影响,导致ioi芯片的壳温一般较低。例如,光芯片的结温一般不超过85℃,由于传热路径热阻的影响,使得ioi芯片的壳温大概只有70℃;其中,作为对比,电芯片的结温壳达105℃,同功耗同尺寸的电芯片的壳温可达90℃。由于ioi芯片功能复杂,因此其功耗也相对较大。功耗大使得ioi芯片散热困难。



技术实现要素:

本发明的实施例提供一种tec、ioi芯片和通信设备,用以实现快速散热。

为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:

第一方面,本发明实施例提供一种tec,包括:第一基板和第二基板,第一基板与第二基板相对设置;

第一基板的外表面上设置有至少一个第一焊盘,第二基板的外表面上设置有至少一个第二焊盘;

第一基板上内嵌有至少一个第一导块,第二基板上内嵌有至少一个第二导块;

第一基板与第二基板之间设置有至少一个连接部件;第一焊盘经第一导块与连接部件有信号连接,第二焊盘经第二导块与连接部件有信号连接;

热电制冷模块还包括至少一个热电素子;该至少一个热电素子固定于第一基板与第二基板之间;其中,该至少一个热电素子用于在通电时一端吸热一端放热,以使第一基板与第二基板之间产生温差;任意一个热电素子与任意一个连接部件之间互不导通。

本发明实施例提供的tec,包含有固定在第一基板与第二基板之间的热电素子,通过热电素子在通电时一端吸热一端放热,使得第一基板与第二基板之间产生温差(即形成tec的热端和冷端,或形成tec的热面和冷面);通过内嵌于第一基板的第一导块、固定在第一基板与第二基板之间的连接部件,以及内嵌于第二基板的第二导块,实现第一基板的外表面上设置的第一焊盘与第二基板的外表面上设置的第二焊盘之间的信号连接,从而实现tec两端之间的信号互连。这样,当ioi芯片中设置了该tec之后,能够加快ioi芯片的散热速度。

可选的,至少一个热电素子通过附在第一基板的内表面的导流片和附在第二基板的内表面的导流片固定在第一基板与第二基板之间。

关于焊盘与导块之间的连接关系,本发明实施例提供了以下几种可选的技术方案:

基于上述任意一种技术方案,第一焊盘与第一导块之间可以直接连接;同理,第二焊盘与第二导块之间可以直接连接。

基于上述任意一种技术方案,在可选的实现方式1中,第一焊盘经第一导块与连接部件有信号连接,具体可以包括:第一焊盘经第一走线与第一导块有信号连接,第一导块与连接部件有信号连接。

基于上述任意一种技术方案,在可选的实现方式2中,第二焊盘经第二导块与连接部件有信号连接,具体可以包括:第二焊盘经第二走线与第二导块有信号连接,第二导块与连接部件有信号连接。

上述可选的实现方式1和上述可选的实现方式2中,均通过走线连接 焊盘与连接部件,这样,同一焊盘可以通过不同的走线连接在连接部件上,具体实现时可以根据实际需要布局走线,另外,还可以根据实际进行表层布线或多层布线,布线宽度和间距等可以根据传输的电信号的速率进行调整。因此,具有实现灵活的有益效果。

关于焊盘与导块之间的数量关系,本发明实施例提供了以下几种可选的技术方案:

基于上述任意一种技术方案,在可选的实现方式3中,第一焊盘经第一导块与连接部件有信号连接,具体可以包括:一个第一焊盘与一个第一导块有信号连接,第一导块与连接部件有信号连接。

示例的,基于上述可选的实现方式2,在该可选的实现方式3中,一个第一焊盘与一个第一导块与信号连接,具体可以是:一个第一焊盘经第一走线与一个第一导块有信号连接。

基于上述任意一种技术方案,在可选的实现方式4中,第二焊盘经第二导块与连接部件有信号连接,具体可以包括:一个第二焊盘与一个第二导块有信号连接,第二导块与连接部件有信号连接。

示例的,基于上述可选的实现方式2,在该可选的实现方式4中,一个第二焊盘与一个第二导块有信号连接,具体可以是:一个第二焊盘经第二走线与一个第二导块有信号连接。

上述可选的实现方式3和上述可选的实现方式4中,一个焊盘与一个导块之间有信号连接,这样能够达到实现简单,检修方便的有益效果。

基于上述任意一种技术方案,在可选的实现方式5中,第一焊盘经第一导块与连接部件有信号连接,具体可以包括:同电平的多个第一焊盘与一个第一导块有信号连接,第一导块与连接部件有信号连接。

示例的,基于上述可选的实现方式2,在该可选的实现方式5中,同电平的多个第一焊盘与一个第一导块有信号连接,具体可以是:同电平的多个第一焊盘经一条或多条第一走线与一个第一导块有信号连接。

基于上述任意一种技术方案,在可选的实现方式6中,第二焊盘经第二导块与连接部件有信号连接,具体可以包括:同电平的多个第二焊盘与一个第二导块有信号连接,第二导块与连接部件有信号连接。

示例的,基于上述可选的实现方式2,在该可选的实现方式6中,同 电平的多个第二焊盘与一个第二导块有信号连接,具体可以是:同电平的多个第二焊盘经一条或多条第二走线与一个第二导块有信号连接。

上述可选的实现方式5和上述可选的实现方式6中,多个焊盘与一个导块之间有信号连接,这样能够通过减少连接部件的数量,减小tec热量倒灌,从而降低tec的功耗。

关于焊盘与连接部件之间的数量关系,本发明实施例提供了以下几种可选的技术方案:

基于上述任意一种技术方案,在一种可选的实现方式中,第一焊盘经第一导块与连接部件有信号连接,具体可以包括:同电平的多个第一焊盘经一个或多个第一导块与一个连接部件连接。

基于上述任意一种技术方案,在一种可选的实现方式中,第二焊盘经第二导块与连接部件有信号连接,具体可以包括:同电平的多个第二焊盘经一个或多个第二导块与一个连接部件连接。

关于连接部件与热电素子之间的位置关系,本发明实施例提供了以下几种可选的技术方案:

第一种:至少一个连接部件分布在至少一个热电素子的外围。

第二种:至少一个热电素子分布在至少一个连接部件的外围。

第三种:至少一个热电素子与至少一个连接部件交错分布。

该第一种可选的方式能够减少tec两端之间的热量倒灌,从而降低tec自身功耗。第二种可选的方式能够减小流入第一焊盘(或第二焊盘)的高频电信号通过tec时的传播路径,从而降低对高频信号造成的时延和衰减。第三种可选的方式能够综合上述第一种方式和第二种方式的有益效果,并且能够有效利用tec基板的空间,减小tec的面积。

本发明实施例还提供了关于为热电素子供电的可选的技术方案:

基于上述任意一种技术方案,可选的,第一基板上还内嵌有至少一个第三导块和/或第二基板上还包含有至少一个第三导块;至少一个热电素子的供电电源经第三导块为至少一个热电素子供电。

该可选的实现方式通过在第一基板和/或第二基板上设置第三导块,从而通过第三导块为该至少一个热电素子供电,与现有技术中的通过在第一基板与第二基板之间向外引导线,从而为热电素子供电相比,具有实现简 单,操作方便的有益效果。

另外,基于上述任意一种技术方案,可选的,第一基站上内嵌有多个第一导块,任意两个第一导块之间互不导通;和/或,第二基板上内嵌有多个第二导块,任意两个第二导块之间互不导通;和/或,第一基板与第二基板之间设置有多个连接部件,则任意两个连接部件之间互不导通。

基于上述任意一种技术方案,可选的,第一走线内嵌在第一基板上,和/或,第二走线内嵌在第二基板上。

基于上述任意一种技术方案,可选的,有信号连接可以包括:电连接或光连接等。

需要说明的是,具体实现时,在不冲突的情况下,上述任意两种或两种以上的技术方案中的部分或全部技术特征之间可以进行组合,从而得到新的技术方案。例如,部分第一焊盘与部分第一导块之间直接连接,另一部分第一焊盘与另一部分第一导块之间通过第一走线连接等。

第二方面,本发明实施例提供一种集成光接口芯片ioi,包括:

主基板;

电芯片;电芯片设置于在主基板的表面,并与主基板有信号连接;

光芯片;光芯片内嵌于主基板,并与电芯片相对设置;

光芯片与电芯片之间还设置有上述第一方面提供的任意一种技术方案所提供的热电制冷模块;其中,热电制冷模块的第一基板上设置的至少一个第一焊盘与电芯片的引脚有信号连接;热电制冷模块的第二基板上设置的至少一个第二焊盘与光芯片的引脚有信号连接;热电制冷模块用于吸收光芯片散发出来的热量。

可选的,该集成光接口芯片还可以包括芯片盖体;芯片盖体覆盖在电芯片上,并与主基板固定连接。

本发明实施例提供的ioi中包含上述第一方面提供的tec,因此能够达到与上述tec相同的技术效果,此处不再赘述。

第三方面,本发明实施例提供一种通信设备,包括:

电路板;

如上述第二方面的任意一种技术方案所提供的集成光接口芯片;集成光芯片设置于电路板上;集成光接口芯片中包含热电制冷模块;

散热器;散热器用于将来自热电制冷模块的热端的热量散发出去;

供电模块;供电模块用于为热电制冷模块和电路板供电。

本发明实施例提供的通信设备中包含上述第一方面提供的tec,因此能够达到与上述tec相同的技术效果,此处不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中提供的ioi芯片的侧视图一;

图2为本发明实施例提供的tec的侧视图一;

图3为本发明实施例提供的基于图2所示的tec的一种俯视图;

图4为本发明实施例提供的tec的侧视图二;

图5为本发明实施例提供的基于图4所示的tec的一种俯视图;

图6为本发明实施例提供的tec的侧视图三;

图7为本发明实施例提供的基于图6所示的tec的一种俯视图;

图8为本发明实施例提供的tec的侧视图四;

图9为本发明实施例提供的基于图8所示的tec的沿mm'的一种剖面图;

图10为本发明实施例提供的tec的侧视图五;

图11为本发明实施例提供的基于图10所示的tec的沿mm'的一种剖面图;

图12为本发明实施例提供的tec的侧视图六;

图13为本发明实施例提供的基于图11所示的tec的沿mm'的一种剖面图;

图14为本发明实施例提供的ioi芯片的侧视图;

图15为现有技术中提供的ioi芯片的侧视图二。

具体实施方式

本发明实施例所提供的tec可以应用于高结温规格芯片(也可称为高结温热源)与低结温规格芯片(也可称为低结温热源)集成封装,并且光芯片与电芯片的传输路径一致的装置中,具体可以设置在高结温规格芯片与低结温规格芯片之间。其中,光芯片与电芯片的传输路径一致是指光 芯片与电芯片的主要热量往一个方向传输,例如,在如图1所示的ioi芯片中,光芯片与电芯片的主要热量均是按照由下到上的方向传输。

其中,“高结温”和“低结温”是相对的概念。例如,相对于结温是95℃的电芯片来说,结温是100℃的电芯片属于高结温规格芯片;相对于结温是105℃的电芯片来说,结温是100℃的电芯片属于低结温规格芯片。

“高结温规格芯片”和“低结温规格芯片”的类型可以相同也可以不同,例如,可以是具有不同结温的两个电芯片;也可以是具有不同结温的两个光芯片;还可以一个是具有第一结温的光芯片,另一个是具有第二结温的电芯片,其中,第一结温与第二结温不相等。

需要说明的是,下文中将高结温规格芯片和低结温规格芯片中的其中一个称为第一结温规格芯片,另一个称为第二结温规格芯片。

本申请中的术语“多个”除非特别说明的情况外,其他均是指两个或者两个以上。例如多个连接部件是指两个或两个以上的连接部件。

本申请中的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。本申请中的字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或者”的关系。例如,a/b可以理解为a或者b。

本申请中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象,而不是用于描述对象的特定顺序。例如,第一基板和第二基板是为了区分不同的基板,而不是用于描述基板的特定顺序。

下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行示例性描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要说明的是,在不冲突的情况下,下述各可选的实现方式之间的部分特征可以结合使用。

参见图2,为本发明实施例提供的一种热电制冷模块tec的侧视图。图2所示的tec包括:第一基板1和第二基板2,第一基板1与第二基板2相对设置。

第一基板1的外表面上设置有至少一个第一焊盘11,第二基板2的 外表面上设置有至少一个第二焊盘21。

第一基板1上内嵌有至少一个第一导块12,第二基板2上内嵌有至少一个第二导块22。

第一基板1与第二基板2之间设置有至少一个连接部件3;第一焊盘11经第一导块12与连接部件3有信号连接,第二焊盘21经第二导块22与连接部件3有信号连接。

该tec还包括至少一个热电素子4;该至少一个热电素子4固定于第一基板1与第二基板2之间;其中,该至少一个热电素子用于在通电时一端吸热一端放热,以使第一基板1与第二基板2之间产生温差;任意一个热电素子4与任意一个连接部件3之间互不导通。

其中,tec包括上基板和下基板;本发明实施例中的第一基板1可以是tec的上基板,该情况下,第二基板2是tec的下基板;另外,第一基板1也可以是tec的下基板,该情况下,第二基板2是tec的上基板。

在本发明实施例中,将第一基板1上的与第二基板2距离较近的一个表面称为第一基板1的内表面,与第二基板2距离较远的一个表面称为第一基板1的外表面;同理,将第二基板2上的与第一基板1距离较近的一个表面称为第二基板2的内表面,与第二基板2距离较远的一个表面称为第二基板2的外表面。

可选的,第一基板1的外表面上设置的第一焊盘11的数量,以及第二基板2的外表面上设置的第二焊盘21的数量,与tec的实际应用场景有关。以第一基板1与第一结温规格芯片连接,第二基板2与第二结温规格芯片连接为例,第一基板1的外表面上设置的一个第一焊盘11可以与第一结温规格芯片上的需要与第二结温规格芯片之间进行互连的一个引脚/焊球有信号连接;第二基板2的外表面上设置的一个第二焊盘21可以与第二结温规格芯片上的需要与第一结温规格芯片之间进行互连的一个引脚/焊球有信号连接。实际应用中,每个第一焊盘11上可以连接一个焊球,以与第一结温规格芯片连接;每个第二焊盘21上也可以连接一个焊球,以与第二结温规格芯片连接。

导块(包括第一导块12和第二导块22)具体可以是过孔等。基板中内嵌导块可以理解为:在基板所包含的一个通孔的内侧壁附上一层绝缘 层,然后在该通孔内填充导电物质(例如铜等),该导电物质即为导块。

本发明实施例对第一导块12和第二导块22的形状和大小不进行限定。第一导块12(或第二导块22)与第一焊盘11(或第二焊盘21)之间的位置关系和数量关系可以参考下文。

具体实现时,第一基站1上内嵌有多个第一导块12时,任意两个第一导块12之间互不导通。类似的,第二基板2上内嵌有多个第二导块22,任意两个第二导块22之间互不导通。

连接部件3,可以称为连接导体,用于实现第一焊盘11与第二焊盘21之间的信号连接。本申请附图中均以连接部件3是焊球以及用于焊连该焊球的附在第一基板1的内表面上的焊盘和附在第二基板2的内表面上的焊盘为例进行说明,当然具体实现时,不限于此。例如,还可以是包含在第一基板和/或第二基板上的凸块/凹块,以及用于焊连该凸块/凹块的附在第一基板1的内表面上的焊盘和符在第二基板2的内表面上的焊盘。另外还可以是设置在第一基板1和第二基板2之间的任一种导电部件等。

具体实现时,第一基板1与第二基板2之间设置有多个连接部件3时,任意两个连接部件3之间互不导通

至少一个热电素子4用于在通电时一端吸热一端放热,以使第一基板1与第二基板2之间产生温差,从而形成tec的热端和冷端,或称为tec的热面或冷面,以实现tec的基本功能。可选的,该至少一个热电素子可以通过附在第一基板1内表面的导流片5和附在第二基板2内表面的导流片5固定在第一基板1与第二基板2之间。具体实现时,第一基板1与第二基板2之间所设置的热电素子4的数量以及多个热电素子4之间的串并联关系等可以根据实际使用场景进行设置。至少一个热电素子4与至少一个连接部件3之间的连接可以参考下文。

具体实现时,任意一个连接部件3与任意一个热电素子4之间互不导通。在图2中,导流片5与部分连接部件3的焊盘重合;实际上,二者是错开设置的。

需要说明的是,本发明实施例提供的tec中包含两套导电系统,其中一套是热电素子4的供电电路,用以通过为热电素子4供电,实现在第一基板1与第二基板2之间产生温差;另一套是第一焊盘11与第二焊盘 21之间的导通电路,用以实现tec两端的信号连接。该两个导电系统之间独立存在,互不干扰。

可选的,有信号连接可以包括:电连接或光连接等。

本发明实施例提供的tec,包含有固定在第一基板与第二基板之间的热电素子,通过热电素子在通电时一端吸热一端放热,使得第一基板与第二基板之间产生温差;通过内嵌于第一基板的第一导块、固定在第一基板与第二基板之间的连接部件,以及内嵌于第二基板的第二导块,实现第一基板的外表面上设置的第一焊盘与第二基板的外表面上设置的第二焊盘之间的信号连接,从而实现tec两端之间的信号互连。这样,当ioi芯片中设置了该tec之后,能够加快ioi芯片的散热速度。

第一导块12(或第二导块22)与第一焊盘11(或第二焊盘21)之间的位置关系可包括但不限于以下方式1、2;

方式1:第一焊盘11设置在第一基板1的外表面的能够部分或全部覆盖第一导块12的位置上,该情况下,第一焊盘11可以直接通过第一导块12与连接部件3连接。类似地,第二焊盘21设置在第二基板2的外表面的能够部分或全部覆盖第二导块22的位置上,该情况下,第二焊盘21可以直接通过第二导块22与连接部件3连接。如图2所示。在图2中,第一导块12在第一焊盘11的正下方;第一焊盘11可以依次通过第一导块12、连接部件3、第二导块22与第二焊盘21连接。其中,图2所示的tec的一种俯视图如图3所示,其中,图3仅是一种示例,具体实现时不限于此。该可选的实现方式1具有实现简单的有益效果。

方式2:第一焊盘11设置在第一基板1的外表面的不能覆盖第一导块12的位置上,该情况下,第一焊盘11经第一导块12与连接部件3有信号连接,具体可以包括:第一焊盘11经第一走线13与第一导块12有信号连接,第一导块12与连接部件3有信号连接。类似地,第二焊盘21设置在第二基板2的外表面的不能覆盖第二导块22的位置上,该情况下,第二焊盘21经第二导块22与连接部件3有信号连接,具体可以包括:第二焊盘21经第二走线23与第二导块22有信号连接,第二导块22与连接部件3有信号连接。如图4或图6所示。在图4或图6中,第一焊盘11上连接有第一走线13,第二焊盘21上连接有第二走线23;第一焊盘 11可以依次通过第一走线13、第一导块12、连接部件3、第二导块22、第二走线23与第二焊盘21连接。

该方式2中通过走线连接焊盘与连接部件,这样,同一焊盘可以通过不同的走线连接在不同的连接部件上,具体实现时可以根据实际需要布局走线,另外,还可以根据实际进行表层布线或多层布线,布线宽度和间距等可以根据传输的电信号的速率进行调整。因此,具有实现灵活的有益效果。可选的,走线可以内嵌在基板上,例如,第一走线13可以内嵌在第一基板1上,第二走线23可以内嵌在第二基板2上。

图4所示的tec的一种俯视图如图5所示。在图5中,一个第一焊盘11与一个第一导块12有信号连接。当然具体实现时,不限于此。

该方式1、2的部分特征可以组合使用,例如,一部分第一导块12和一部分第一焊盘11的位置关系按照可选的方式1设置,另一部分第一导块12和另一部分第一焊盘11的位置关系按照可选的方式2设置。另外,还可以有其他的组合方式,此处不再一一列举。

第一导块12(或第二导块22)与第一焊盘11(或第二焊盘21)之间的数量关系(或称为对应关系)可包括但不限于以下可选的方式3、4。

方式3:第一焊盘11经第一导块12与连接部件3有信号连接,具体可以包括:一个第一焊盘11与一个第一导块12有信号连接,第一导块12与连接部件3有信号连接。类似的,第二焊盘21经第二导块22与连接部件3有信号连接,具体可以包括:一个第二焊盘21与一个第二导块22有信号连接,第二导块22与连接部件3有信号连接。如图2或图4所示。该可选的实现方式具有实现简单,检修方便的有益效果。

示例的,基于上述方式2,在该方式3中,一个第一焊盘11与一个第一导块12与信号连接,具体可以是:一个第一焊盘11经第一走线13与一个第一导块12有信号连接。类似的,一个第二焊盘21与一个第二导块22有信号连接,具体可以是:一个第二焊盘21经第二走线23与一个第二导块22有信号连接。

方式4:第一焊盘11经第一导块12与连接部件3有信号连接,具体可以包括:同电平的多个第一焊盘11与一个第一导块12有信号连接,第一导块12与连接部件3有信号连接。类似的,第二焊盘21经第二导块 22与连接部件3有信号连接,具体可以包括:同电平的多个第二焊盘21与一个第二导块22有信号连接,第二导块22与连接部件3有信号连接。

示例的,基于上述方式2,在该方式4中,同电平的多个第一焊盘11与一个第一导块12有信号连接,具体可以是:同电平的多个第一焊盘11经一条或多条第一走线13与一个第一导块12有信号连接。类似的,同电平的多个第二焊盘21与一个第二导块22有信号连接,具体可以是:同电平的多个第二焊盘21经一条或多条第二走线23与一个第二导块22有信号连接。

该方式能够节约导块(包括第一导块12和第二导块22)和连接部件3的数量,因此,由于连接部件3的数量越多,tec上的热量倒灌现象(即热量从tec的热端向冷端传输的现象)就越严重,这样需要消耗更多的功耗来维持tec两端的温差恒定;因此,该可选的实施例通过减少连接部件3的数量,能够减小tec热量倒灌,并降低tec的功耗。

第一焊盘11和第二焊盘21均用于连接芯片的引脚,因此具有一定的电压。固定电压是指固定不变的电压,其与可变电压(或称为待调节电压)相比,可以是高电压也可以是低电压。例如,当固定电压是某一高电压时,可以将多个具有该固定高电压的焊盘与同一个过孔有信号连接,该情况下,具有可变电压的每个焊盘可以与一个过孔有信号连接,如图7所示。图7是图6所示的tec的局部俯视图;在图7中,多个具有同一固定高电压的第一焊盘11a与同一第一导块12a有信号连接,该多个第一焊盘11a与第一导块12a之间的第一走线13标记为13a;具有可变低电压的一个第一焊盘11b与一个第一导块12b有信号连接,第一焊盘11b与第一导块12b之间的第一走线13标记为13b。

该可选的实现方式3、4的部分特征可以组合使用,例如,一部分第一导块12和一部分第一焊盘11之间的数量关系(或称为对应关系)按照可选的方式3设置,另一部分第一导块12和另一部分第一焊盘11的数量关系按照可选的方式4设置。另外,还可以有其他的组合方式,此处不再一一列举。

第一焊盘11(或第二焊盘21)与连接部件3之间的数量关系可以包括但不限于以下方式5、6:

方式5、第一焊盘11经第一导块12与连接部件13有信号连接,具体可以包括:一个第一焊盘11或同电平的多个第一焊盘11与一个第一导块12有信号连接,一个第一导块12与一个连接部件13有信号连接;也就是说,同电平的多个第一焊盘11与一个连接部件13有信号连接。类似的,第二焊盘21经第二导块22与连接部件13有信号连接,具体可以包括:一个第二焊盘21或同电平的多个第二焊盘21与一个第二导块22有信号连接,一个第二导块22与一个连接部件13有信号连接;也就是说,同电平的多个第二焊盘21与一个连接部件13有信号连接。

方式6、第一焊盘11经第一导块12与连接部件13有信号连接,具体可以包括:同电平的多个第一焊盘11经一个或多个第一导块12与一个连接部件13连接。类似的,第二焊盘21经第二导块22与连接部件13有信号连接,具体可以包括:同电平的多个第二焊盘21经一个或多个第二导块22与一个连接部件13连接。

在一种可选的实现方式中,第一基板1上还内嵌有至少一个第三导块和/或第二基板2上还包含有至少一个第三导块;至少一个热电素子4的供电电源经第三导块为至少一个热电素子4供电。

示例的,第三导块可以内嵌在第一基板1上,也可以内嵌在第二基板2上,例如,若与第一基板1连接的芯片是电芯片,则第三导块可以内嵌在第一基板1上;若与第一基板2连接的芯片是电芯片,则第三导块可以内嵌在第二基板2上。第三导块的数量可以根据实际需要进行确定,一般地,第三导块的数量大于或等于2。如图8所示,为该可选的实现方式提供的一种tec,该tec中的第三导块内嵌在第一基板1上,并且被标记为14,其中,以第一基板1上内嵌了2个第三导块14为例进行说明。另外,图8中,以连接部件3分布在热电素子4的外围为例进行说明。

连接部件3与热电素子4均设置在第一基板1与第二基板2之间,并且,第一基板1与第二基板2之间可以设置至少一个连接部件3,具体的,连接部件3的数量可以根据第一导块12与第二导块22的数量确定。该至少一个连接部件3与该至少一个热电素子4之间的位置关系可以包括但不限于以下几种:

第一种:该至少一个连接部件3分布在该至少一个热电素子4的外围, 如图8所示。以图8中的mm'为剖面的剖面图如图9所示。图9仅仅是一种示例,具体实现时不限于此,例如还可以是连接部件3环绕热电素子4设置等方式。该可选的实现方式,连接部件3分布在热电素子4的外围,由于tec两基板外围的温差相对较小,这样能够减少tec两端之间的热量倒灌,从而降低tec自身功耗。

第二种:该至少一个热电素子4分布在该至少一个连接部件3的外围,如图10所示。以图10中的mm'为剖面的剖面图如图11所示。图11仅仅是一种示例,具体实现时不限于此,例如还可以是热电素子4环绕连接部件3设置等方式。该可选的实现方式,能够减小高频电信号通过tec时的传播路径,从而降低对高频信号造成的时延和衰减。

第三种:该至少一个热电素子4与该至少一个连接部件3交错分布,如图12所示。以图12中的mm'为剖面的剖面图如图13所示。图13仅仅是一种示例,具体实现时不限于此。该可选的实现方式,能够综合上述第一种方式和第二种方式的有益效果,并且能够有效利用tec基板的空间,减小tec的面积。

该三种方式之间的部分特征可以结合使用,例如,一部分热电素子4设置在一部分连接部件3的外围,另一部分热电素子4与连接部件3之间交错设置等。另外,还可以有其他的组合方式,此处不再一一列举。

需要说明的是,在图10和图12所示的侧视图中,导流片5与连接部件3的焊盘重合;实际上,二者是错开设置的。

如图14所示,本发明实施例还提供了一种ioi芯片。图14所示的ioi芯片包括:

主基板;

电芯片;电芯片设置于在主基板的表面,并与主基板有信号连接;

光芯片;光芯片内嵌于主基板,并与电芯片相对设置;

光芯片与电芯片之间还设置有上述第一方面提供的任意一种技术方案所提供的热电制冷模块;其中,热电制冷模块的第一基板上设置的至少一个第一焊盘与电芯片的引脚有信号连接;热电制冷模块的第二基板上设置的至少一个第二焊盘与光芯片的引脚有信号连接;热电制冷模块用于吸收光芯片散发出来的热量。

可选的,该ioi芯片还可以包括芯片盖体;芯片盖体覆盖在电芯片上,并与主基板固定连接。

需要说明的是,图14中是以一个tec的一侧是一个电芯片,另一侧是两个光芯片为例进行说明的,本发明实施例对tec两侧的光芯片和电芯片的数量不进行限定。另外,图14中是以ioi芯片中包含芯片盖体为例进行说明的。

在本发明实施例提供的ioi芯片中的传热路径是:从光芯片到tec的冷端,从tec的冷端到tec的热端,再从tec的热端到电芯片,最后由从电芯片到芯片壳体所在的路径。即图14中的由下至上的方向。

具体实现时,可以根据实际需要控制tec开启和关闭。例如,当ioi芯片散热困难时,控制tec启动,即:为tec通电,即为tec中的热电素子通电,从而使得tec的与电芯片连接的一端是热端,与光芯片连接的一端是冷端,进而通过上述传热路径实现ioi芯片的快速散热。其中,本发明实施例对判断ioi芯片散热困难的方法不进行限定,例如可以通过测量芯片壳体的温度等方式实现。

本发明实施例提供的ioi芯片中,包括固定在光芯片和电芯片之间的tec,具体实现时,通过控制tec的热端和冷端之间的温差,能够使得tec冷端温度低于光芯片的结温,tec热端的温度电芯片要求的结温或大致相当,从而使得ioi芯片的壳温不再受光芯片低壳温的限制,以实现快速散热的目的。

需要说明的是,现有技术中还提供了一种包含tec的ioi芯片,如图15所示。具体是在芯片盖体内内嵌一个tec。由于ioi芯片的壳温的瓶颈在光芯片处,这样,通过控制tec的热端和冷端之间的温差,使tec冷端温度低于光芯片要求的温度,tec热端的温度高于冷端10~20℃,从而使得ioi芯片的壳温不再受光芯片低壳温的限制。但是,这种方法需要tec承担电芯片的部分制冷,从而导致tec的体积和功耗都较大,实际应用效果受限。与该现有技术相比,本发明实施例提供的ioi芯片中,由于将tec设置在了电芯片与光芯片之间,因此,tec不需要承担电芯片的制冷,从而使得tec的体积和功耗都较小。

本发明实施例提还提供了一种通信设备,包括:

电路板;

如本发明实施例提供的任一种ioi芯片;该ioi芯片设置于电路板上;该ioi中包含tec;其中,该tec是本发明实施例提供的任一种tec;

散热器;散热器用于将来自热电制冷模块的热端的热量散发出去;

供电模块;供电模块用于为热电制冷模块和电路板供电。

本发明实施例提供的通信设备中包含上述提供的ioi芯片,因此能够达到上述ioi芯片相同的技术效果,即能够使得ioi芯片快速散热,从而使得该通信设备能够快速散热。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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