华为公司申请光通信模块的封装结构和制备方法专利，可以在满足所封装的芯片之间短互联长度的情况下降低封装成本

金融界2024年3月22日消息，据国家知识产权局公告，华为技术有限公司申请一项名为“光通信模块的封装结构和制备方法“，公开号CN117751444A，申请日期为2021年11月。

专利摘要显示，本申请实施例提供了一种光通信模块的封装结构和制备方法，该封装结构包括：第一重布线结构，第一重布线结构中设置有布线层；塑封结构，塑封结构包裹第一重布线结构中除了上表面之外的其余表面；第一重布线结构外围的塑封结构中设置有至少一个通孔，至少一个通孔中的每一个通孔贯穿塑封结构的上表面和下表面；第一芯片和第二芯片，第一芯片和第二芯片设置于第一重布线结构和塑封结构之上，第一芯片和第二芯片之间通过布线层互相连接，第一芯片的部分引出端和第二芯片的部分引出端通过至少一个通孔由塑封结构的上表面引至下表面，从而可以实现第一芯片和第二芯片的晶圆级封装，由此可以在满足所封装的芯片之间短互联长度的情况下降低封装成本。

本文源自金融界

光器件封装工艺有哪些？

光收发一体模块有三大部分组成，它们分别是光电器件（TOSA/ROSA）、贴有电子元器件的电路板（PCBA）和LC、SC、MPO等光接口（外壳）。

光收发一体模块介绍

光发射部分由光源、驱动电路、控制电路（如APC)三部分构成。主要测试光功率、消光比这两个参数。

光发射部分

接收部分以PIN为例，是由PINTIA(InGaAs PIN 和跨阻放大器)和限幅放大器组成。将输入的光信号通过PIN管转换成光电流。光电流又通过跨阻放大器转换成电压信号。电压信号经限幅放大，并通过整形滤波器与限幅放大器产生差分DATA与/DATA的数据信号交流输出。并具有无光告警功能，当光功率不足以维持模块正常工作时，SD端产生逻辑低信号，产生告警。

接收部分

光模块封装的基本结构为光发射侧模块(TOSA)和驱动电路，光接收侧模块(ROSA)和接收电路。TOSA、ROSA中的技术壁垒主要在于两方面：光芯片和封装技术，这也正是易飞扬的核心竞争力，易飞扬在封装技术工艺上拥有一整套完备的技术平台，可用于各封装工艺类型的研发、生产。

易飞扬在封装技术工艺上拥有一整套完备的技术平台

一般ROSA中封装有分光器、光电二极管(将光压装换成电压)和跨阻放大器(放大电压信号)，TOSA中封装有激光驱动器、激光器和复用器。TOSA、ROSA的封装工艺主要有以下四种：

1)TO-CAN同轴封装

TO-CAN同轴封装：壳体通常为圆柱形，因为其体积小，难以内置制冷，散热困难，难以用于大电流下的高功率输出，故而难以用于长距离传输。目前最主要的用途还在于2.5Gbit/s及10Gbit/s短距离传输。但成本低廉，工艺简单。

TO-CAN同轴封装

易飞扬采用TO-CAN同轴封装工艺制作的10G SFP+ AOC产品（爆炸图）：

易飞扬采用TO-CAN同轴封装工艺制作的10G SFP+ AOC产品（爆炸图）

2)蝶形封装

蝶形封装：壳体通常为长方体，结构及实现功能通常比较复杂，可以内置制冷器、热沉、陶瓷基块、芯片、热敏电阻、背光监控，并且可以支持所有以上部件的键合引线，壳体面积大，散热好，可以用于各种速率及80km长距离传输。

蝶形封装

3)COB(Chip On Board)封装

COB封装：即板上芯片封装，将激光芯片粘附在PCB基板上，可以做到小型化、轻型化、高可靠、低成本。

COB封装

传统的单路10Gb/s或25Gb/s速率的光模块采用SFP封装将电芯片和TO封装的光收发组件焊接到PCB板上组成光模块。而100Gb/s光模块，在采用25Gb/s芯片时，需要4组组件，若采用SFP封装，将需要4倍空间。COB封装可以将TIA/LA芯片、激光阵列和接收器阵列集成封装在一个小空间内，以实现小型化。技术难点在于对光芯片贴片的定位精度(影响光耦合效果)和打线质量(影响信号质量、误码率)。易飞扬拥有一整套COB工艺制程设备，在手动耦合满足定制化，而自动耦合则满足批量的一致性要求：

易飞扬拥有一整套COB工艺制程设备

易飞扬采用COB工艺制作的10G SFP+ AOC产品（爆炸图）：

易飞扬采用COB工艺制作的10G SFP+ AOC产品

4)BOX封装

BOX封装：属于蝶形封装，用于多通道并行封装。

BOX封装

易飞扬采用BOX封装工艺制作的100G QSFP28 LR4：

易飞扬采用BOX封装工艺制作的100G QSFP28 LR4

25G及以下速率光模块多采用单通道TO或蝶形封装，有标准的制程和自动化设备，技术壁垒低。但对于40G及以上速率的高速光模块，受激光器速率限制(多为25G)，主要通过多通道并行实现，如40G由4*10G实现，而100G则由4*25G实现。高速光模块的封装对并行光学设计、高速率电磁干扰、体积缩小、功耗增加下的散热问题提出了更高的要求。

随着光模块速率越来越高，易飞扬在单通道的波特率提升上已成功量产400G（单通道56G），而采用并行光学设计的800G产品也正已研发，值得期待。

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