一种减小探测器内部跨阻放大器金丝键合地线电感的结构的制作方法

本实用新型涉及光电通信技术领域，尤其涉及一种减小探测器内部跨阻放大器金丝键合地线电感的结构。

背景技术：

目前在光电通信领域中，对于同轴探测器TO(参见图1)，主要包括以下部件：跨阻放大器芯片、探测器芯片(目前通常是PIN芯片)、垫块、TO底座、打线电容、TO帽(通常会带有水滴透镜、球透镜或非球透镜中的一种)组成。同轴探测器TO通常会通过光路耦合与适配器固定组装成一个探测器。对于同轴探测器TO功能是通过以下步骤实现的：待探测的信号光先通过TO帽上的透镜汇聚至探测器芯片实现光电转换，转换后的电信号通过跨阻放大器芯片来实现信号的放大。跨阻放大器芯片与探测器芯片、打线电容、TO底座上各引线柱之间是通过键合金丝实现导通的，通常高速(10G以上)应用的跨阻放大器芯片都要求其上的GND焊盘与底座GND(TO底座上除单独分开的各引线柱外导电部分都是GND)之间金丝的电感越小越好，以减小噪声干扰。

目前技术中存在的问题是：由于TO底座上绝缘部分的范围、跨阻放大器芯片在TO底座上贴装用胶的溢出以及跨阻放大器芯片高度等一系列的影响，导致跨阻放大器芯片上金丝键合地线难以达到理想的长度，金丝的寄生电感值较大。

技术实现要素：

本申请实施例通过提供一种减小探测器内部跨阻放大器金丝键合地线电感的结构，解决了现有技术中跨阻放大器金丝键合地线电感较大的问题。

本申请实施例提供一种减小探测器内部跨阻放大器金丝键合地线电感的结构，包括：跨阻放大器芯片、探测器芯片、TO底座、打线电容、TO帽、过渡块；所述TO帽安装在所述TO底座上，所述跨阻放大器芯片、所述探测器芯片、所述打线电容、所述过渡块分别贴装在所述TO底座上；

所述跨阻放大器芯片的信号输入焊盘与所述探测器芯片通过金丝键合线连接，所述跨阻放大器芯片的芯片供电焊盘与所述打线电容通过金丝键合线连接，所述跨阻放大器芯片的信号输出焊盘与所述TO底座上的各引线柱通过金丝键合线连接，所述跨阻放大器芯片的GND焊盘与所述过渡块的上表面的金丝键合区域通过金丝键合线连接。

优选的，两个所述过渡块分别位于所述跨阻放大器芯片的左右两侧，且两个所述过渡块均紧挨所述跨阻放大器芯片。

优选的，所述过渡块为长方体，所述过渡块与所述跨阻放大器芯片的高度相同。

优选的，所述过渡块采用可伐合金制作，所述过渡块的上表面的金丝键合区域镀金。

优选的，所述过渡块采用氧化铝陶瓷或氮化铝陶瓷制作，所述过渡块的上下表面及左右两侧均镀金，且四面金层是完全相连的。

优选的，所述过渡块的宽度为150um-250um。

优选的，所述过渡块的前后两端通过导电胶粘贴在所述TO底座上。

优选的，采用绝缘胶填充所述过渡块与所述TO底座的玻璃绝缘子之间的缝隙。

优选的，所述的减小探测器内部跨阻放大器金丝键合地线电感的结构还包括垫块；所述探测器芯片贴装在所述垫块上，所述垫块贴装在所述TO底座上。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在本申请实施例中，在TO底座上贴装探测器芯片、打线电容，之后将跨阻放大器芯片及过渡块紧挨着贴装到TO底座上，之后金丝键合将跨阻放大器芯片的GND焊盘就近键合到过渡块上，其余金丝线正常键合。过渡块的上表面的金丝键合区域与底面粘胶位置导通，因此相当于跨阻放大器芯片的GND与TO底座GND导通，之间的电感可以通过过渡块的设计减小至可以忽略的程度，跨阻放大器地线键合长度将会达到最短，由于单纯金丝键合线的电感与金丝长度成正比，因此可以实现减小跨阻放大器金丝键合地线电感的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中同轴探测器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种减小探测器内部跨阻放大器金丝键合地线电感的结构的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种减小探测器内部跨阻放大器金丝键合地线电感的结构中TO底座的各部位示意图。

其中，101-跨阻放大器芯片、102-探测器芯片、103-垫块、104-TO底座、105-打线电容、106-TO帽、107-过渡块。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

由于TO底座上绝缘部分的范围、跨阻放大器芯片在TO底座上贴装用胶的溢出以及跨阻放大器芯片高度等一系列的影响，导致跨阻放大器芯片上金丝键合地线难以达到理想的长度。金丝的寄生电感值(单位：H)可由下式估算：

式中，μ0是真空磁导率，μ1是相对磁导率，l1是金丝长度，d1是金丝直径，δ表示趋肤深度。因此，当减少金丝长度，金丝的寄生电感值也会随之减少。

本实施例提供了一种减小探测器内部跨阻放大器金丝键合地线电感的结构如图2所示，包括：跨阻放大器芯片101、探测器芯片102、垫块103、TO底座104、打线电容105、TO帽106、过渡块107。

所述TO帽106安装在所述TO底座104上，所述跨阻放大器芯片101、所述打线电容105、所述过渡块107分别贴装在所述TO底座104上；所述探测器芯片102贴装在所述垫块103上，所述垫块103贴装在所述TO底座104上。

所述跨阻放大器芯片101的信号输入焊盘与所述探测器芯片102通过金丝键合线连接，所述跨阻放大器芯片101的芯片供电焊盘与所述打线电容105通过金丝键合线连接，所述跨阻放大器芯片101的信号输出焊盘与所述TO底座104上的各引线柱通过金丝键合线连接，所述跨阻放大器芯片101的GND焊盘与所述过渡块107的上表面的金丝键合区域通过金丝键合线连接。

即本实用新型在同轴探测器TO的内部粘贴所述过渡块107，所述过渡块107靠近所述跨阻放大器芯片101，并通过导电胶贴装在所述TO底座104上。所述过渡块107的长度宽度和元件数量可根据位置空间、地线数量及金丝键合的实际工艺情况决定。

具体贴装时，先按照现有的正常工序在所述TO底座104上贴装所述探测器芯片102、所述垫块103、所述打线电容105，之后将所述跨阻放大器芯片101及两个所述过渡块201一起紧挨着用导电胶贴装到所述TO底座104上，之后金丝键合将所述跨阻放大器芯片101的GND焊盘就近键合到所述过渡块107上，其余金丝线正常键合。

所述过渡块的顶端金丝键合位置与底面粘胶位置导通，因此相当于所述跨阻放大器芯片的GND与所述TO底座的GND导通，之间的电感可以通过所述过渡块的设计减小至可以忽略的程度，跨阻放大器芯片地线键合长度将会达到最短，单纯金丝键合线的电感与金丝长度成正比，这样就实现了减小跨阻放大器金丝键合地线电感的目的。

1、过渡块的设计

所述过渡块107的长宽高的设计对应用有部分影响：

(1)在贴装所述过渡块107时，如图2所示，一般会跨越玻璃绝缘子，玻璃绝缘子相对于所述TO底座104的金属地部分来说是凹陷的，如图3所示，所述过渡块107的长度要保证在贴装时前后两端都要连接接在所述TO底座104的金属地上；

(2)所述过渡块107上是要键合金丝线的，所述过渡块107的宽度建议要在150um-250um，宽度越大越有利于金丝键合，但是太宽会过于靠近OUT-及OUT+引线柱，增加贴装的难度，因此要在保证满足最小电器间隙的情况下设计过渡块的宽度，根据在大多数所述跨阻放大器芯片101上验证，所述过渡块107的宽度200um比较合适；

(3)所述过渡块107的高度与所述跨阻放大器芯片101的高度一致比较合适；

(4)特殊应用的情况可根据实际应用设计所述过渡块107，所述过渡块107的形状也不仅限于长方体。

所述过渡块107可以用可伐合金制作，上表面金丝键合位置镀金即可。为了降低制作难度及成本价格也可以采用氧化铝或氮化铝的陶瓷块，但是陶瓷块一定要四面镀金(前后两端的小平面可以不镀金)，陶瓷块本身不导电，顶端金层可以通过侧面的金层与底面金层导通，面金层的电感远小于金丝线。

2、过渡块的粘贴

贴装所述过渡块107时，所述过渡块107的前后两端用导电胶与所述TO底座104的金属地粘贴，保证粘贴平整，烘烤固化后建议再用绝缘胶(比如353ND)填充所述过渡块107与玻璃绝缘子之间的缝隙，保证整个的所述过渡块107都有支撑，避免打线断裂。所述过渡块107可以紧挨着所述跨阻放大器芯片101用导电胶贴装在所述TO底座104上，但需要注意避免导电胶溢出到所述跨阻放大器芯片101的焊盘上，可以从导电胶的量及贴片手法控制。

综上，本实用新型通过一种上下面电流导通的过渡块，在探测器TO设计中增加过渡块来减小跨阻放大器地线键合长度，从而实现减小跨阻放大器地线电感的目的。过渡块的尺寸和位置可根据实际的需求来设计，这样使用任何类型的底座及跨阻放大器芯片的贴片位置，都可以实现减小跨阻放大器地线电感的目的。

本实用新型实施例提供的一种减小探测器内部跨阻放大器金丝键合地线电感的结构至少包括如下技术效果：

(1)能够有效减小跨阻放大器地线电感；

(2)可根据实际空间位置情况设计过渡块的大小，适用与各种类型底座甚至可用于COB产品；

(3)减小工艺难度，减小对金丝键合设备的依赖。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。