本发明涉及5g技术领域，具体涉及过渡块及光芯片封装基座。
背景技术：
2020年是5g建设的开始年，同时国家也从顶层设计将5g建设作为国家战略方向发展，5g承载“新基建”使命，将带动万亿产出。工业和信息化部、国家发展和改革委员会，希望推动信息消费向纵深发展，到2021年，信息消费规模达到6万亿元，信息技术在消费领域的带动作用显著增强，推动相关领域产出达15万亿元，通知明确推进5g的建设。
光芯片封装基座是用于光通信系统里作为光发射器件中关键部件，链接发射光源、调制与物理层驱动重要的精密高性能的基础性元件。作为光通信器件，要求产品在线寿命是20年以上，这就对光电器件的封装提出非常有挑战性的苛刻要求，在结构上必须要防尘、防水、防腐蚀等要求，在环境上，也要求耐高低温、双85等条件下能保证光学性能、电性能等指标特性。在工艺上，除了要有良好的光信号的耦合减小损耗，也要有很高的气密性要求和焊接性要求。
现有技术中，光芯片封装基座上的光芯片与子系统高速互连线是通过金丝键合实现互连的，电感的寄生效应使得，带宽受限变窄，同时阻抗增大，产生不连续性，严重影响高速信号的完整性，键合引线效率低，要求专用的设备金丝球焊机，成本高，生产带来难度，精度难以控制，良率低。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
一种过渡块及光芯片封装基座，解决了生产成本高、键合引线效率低、良率低等技术问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种过渡块，包括sic材料制成的块本体，所述块本体的正面设有信号返回路径和微带线路，所述块本体的两侧分别设有金属化固定槽，所述块本体的背面为金锡背面。
进一步改进的，所述金属化固定槽为半圆柱形。
进一步改进的，所述微带线路通过pvd和刻蚀工艺加工在块本体的正面。
本发明还公开了一种光芯片封装基座，其采用的技术方案如下：
一种光芯片封装基座，包括金属基板、一根rf引线和至少一根dc引线，所述金属基板上设有至少两个安装孔和上述的过渡块，所述微带线路和光芯片键合，所述微带线路和rf引线导通；
所述rf引线和dc引线上分别套设有与烧结的玻璃安装件，所述rf引线和dc引线分别通过玻璃安装件可拆卸固定在各安装孔内。
进一步改进的，所述过渡块为超高频性能sic基薄膜制作高速信号的过渡块。
进一步改进的，所述金属基板、rf引线、dc引线、玻璃安装件和过渡块上分别设有镀金层。
进一步改进的，所述金属基板上还设有tec热电制冷器，所述tec热电制冷器上设有钨铜块，所述光芯片设在钨铜块上，所述基座上设有pd监测芯片。
进一步改进的，所述rf引线的直径为0.2mm，所述dc引线的直径为0.33mm。
进一步改进的，所述玻璃安装件为圆筒形或异形。
进一步改进的，所述玻璃安装件的膨胀系数为32*10-7/k～56*10-7/k，介电常数为4～6之间。
(三)有益效果
本发明的过渡块是用在光芯片封装基座上的，sic材料制成的块本体具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点，实现电路中的超高频特性，易于键合与导热。信号返回路径可以根据实际需要调整面积、大小、方便快捷，具有兼容性强、低寄生效应、阻抗易于控制、保持连续性、保证信号的完整性等优点。可以制作不同形状、尺寸，满足不同的光芯片封装的兼容性，易于根据需要进行替换，满足不同功能。金属化固定槽在共晶焊接时易于固定，不会移位，可靠性高，良率高。块本体的背面为金锡背面，可以通过直接电镀或薄膜沉积生长，加工简单，组装时可以自动化贴片，效率高，质量可靠，良率高。
本发明的过渡块可替换、可移动的高速微带线sic基过度块装置，采用共晶焊接工艺技术，可提高产品制程良率，实现快速生产，提高产能。结构简单、组装便捷、工艺难度低、制程效率和良率更高、材料来源广泛、提炼工艺成熟、成本低。可有效增加激光器里传输线的信号耦合的灵活性；减小电感寄生效应带来的阻抗变化，增强传输线阻抗的连续性；提高超高频特性；降低成本，解决不同尺寸光芯片封装时的兼容性问题。
本发明包括上述过渡块的光芯片封装基座也具有上述优点，在此不再赘述。
本发明的光芯片封装基座，dc引线和rf引线统称为pin脚。dc引线可以根据实际的芯片功能，可以任意组合，可以是3根、4根、5根、6根、7根，增加了使用范围和灵活性，物料种类减少，灵活运用，降低成本，实现不同功能，解决大小尺寸光芯片封装的兼容性问题。
rf引线通过与玻璃安装件介电常数的匹配，在超高频、超高速的条件下，可以实现25、50、75欧姆等连续阻抗匹配，使得阻抗的连续性增强，有效提供信号的耦合灵活性和性能，保证信号的完整性。
本发明的光芯片封装基座，结构简单、组装便捷，借助烧结工艺，采用烧结的玻璃安装件，可解决传统光芯片封装基座制程良率低、成本高的缺陷，能够有效降低制作难度和生产成本，提高产品良率和市场竞争力，达到快速生产，快速交付的目的。有效提高信号的耦合性能，保证信号的完整性，提高产品竞争力。
附图说明
图1为本发明一实施例光芯片封装基座的结构示意图；
图2为图1的爆炸图；
图3为现有技术中光芯片封装基座的结构示意图；
图4为本发明一实施例中过渡块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参照图1至图4，一种过渡块，包括sic材料制成的块本体5，所述块本体5的正面设有信号返回路径51和微带线路52，所述块本体5的两侧分别设有金属化固定槽6，所述块本体5的背面为金锡背面。
本实施例的过渡块是用在光芯片封装基座上的，sic材料制成的块本体5具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点，实现电路中的超高频特性，易于键合与导热。信号返回路径51可以根据实际需要调整面积、大小、方便快捷，具有兼容性强、低寄生效应、阻抗易于控制、保持连续性、保证信号的完整性等优点。可以制作不同形状、尺寸，满足不同的光芯片封装的兼容性，易于根据需要进行替换，满足不同功能。金属化固定槽6在共晶焊接时易于固定，不会移位，可靠性高，良率高。块本体5的背面为金锡背面，可以通过直接电镀或薄膜沉积生长，加工简单，组装时可以自动化贴片，效率高，质量可靠，良率高。
本实施例的过渡块可替换、可移动的高速微带线sic基过度块装置，采用共晶焊接工艺技术，可提高产品制程良率，实现快速生产，提高产能。结构简单、组装便捷、工艺难度低、制程效率和良率更高、材料来源广泛、提炼工艺成熟、成本低。可有效增加激光器里传输线的信号耦合的灵活性；减小电感寄生效应带来的阻抗变化，增强传输线阻抗的连续性；提高超高频特性；降低成本，解决不同尺寸光芯片封装时的兼容性问题。
进一步，在一实施例中，所述金属化固定槽6为半圆柱形。
进一步，在一实施例中，所述微带线路52通过pvd和刻蚀工艺加工在块本体5的正面，结构简单，块状易于共晶焊接，可采用自动化设备组装，可以大批量生产，效率高，全自动化控制，良率高。
基于上述实施例的结合，在一实施例中，过渡块12制作加工，采用vlsi芯片级别的半导体工艺物理气相沉积技术进行微带高速互连线金属化，然后采用等离子和干法刻蚀进行过渡块12上的微带线路52加工，微带线路52的尺寸可以根据实际需要灵活控制，方便各种大小尺寸光芯片的耦合连接。然后将做好的过渡块12通过共晶焊接工艺固化到rf引线2末端的台阶上，用金锡点焊进行高速信号传输线的互连，确保高速信号的完整性。
本实施例的过渡块12，以sic材料为介质材料，在块本体5的正面进行高频高速微带线薄膜沉积生长各种所需图形的信号返回路径51和微带线路52，实现信号的耦合、传输。通过对sic材料的长宽高尺寸、形状等设计、控制可以满足超高频信号的不同特征阻抗的要求，实现高速信号的互连功能。
过渡块12用共晶焊接方式焊接到基座上固定，块本体5的微带线路52与光芯片5键合，与金属基板1上的rf引线2导通。通过加载电调制高速信号到光芯片5或光调制器上的有源电极上，产生高速的调制光信号，进入光网络系统实现光信号传输。
上述高速微带线sic基薄膜过渡块适用于各种大小体积的激光器光芯片、光调制器封装，尺寸、形状可以根据实际的芯片不同功能进行合理、灵活设计、运用、替换，兼容性强，结构简单，提高了整个光组件制程良率和生产效率，制作成本更低。
本实施例还公开了一种光芯片封装基座，其采用的技术方案如下：
一种光芯片封装基座，包括金属基板1、一根rf引线2和至少一根dc引线3，所述金属基板1上设有至少两个安装孔11和上述的过渡块12，所述微带线路和光芯片5键合，所述微带线路和rf引线2导通，实现电调制高速信号线，加载到光芯片5上的有源电极上，产生高速的光信号。
所述rf引线2和dc引线3上分别套设有与烧结的玻璃安装件4，所述rf引线2和dc引线3分别通过玻璃安装件4可拆卸固定在各安装孔11内。
本实施例的光芯片封装基座，dc引线3和rf引线2统称为pin脚。dc引线3可以根据实际的芯片功能，可以任意组合，可以是3根、4根、5根、6根、7根，增加了使用范围和灵活性，物料种类减少，灵活运用，降低成本，实现不同功能，解决大小尺寸光芯片封装的兼容性问题。
rf引线2通过与玻璃安装件4介电常数的匹配，在超高频、超高速的条件下，可以实现25、50、75欧姆等连续阻抗匹配，使得阻抗的连续性增强，有效提供信号的耦合灵活性和性能，保证信号的完整性。
本实施例的光芯片封装基座，结构简单、组装便捷，借助烧结工艺，采用烧结的玻璃安装件4，可解决传统光芯片封装基座制程良率低、成本高的缺陷，能够有效降低制作难度和生产成本，提高产品良率和市场竞争力，达到快速生产，快速交付的目的。有效提高信号的耦合性能，保证信号的完整性，提高产品竞争力。
进一步地，在一实施例中，所述过渡块12为超高频性能sic基薄膜制作高速信号的微带板，使得rf引线2的互连线高速性能大大增强，带宽更宽，可以实现25ghz、50g以上的超高频率带宽。优选的，在微带板背面金锡生长，工艺上可以直接共晶，实现全自动化、大规模生产，提高效率和良率，降低成本，提高产品的竞争力。具体的，超高频性能sic基薄膜制作高速信号的微带板采用半导体工艺物理气相沉积、金属化图形加工，容易批量化生产，采用光刻技术减小了工艺难度，一致性强，性能稳定。
进一步地，在一实施例中，所述金属基板1、rf引线2、dc引线3、玻璃安装件4和过渡块12上分别设有镀金层，镀金层具有防腐蚀等作用。
进一步地，在一实施例中，所述金属基板1上还设有tec热电制冷器13，所述tec热电制冷器13上设有钨铜块14，所述钨铜块14上设有光芯片5或光调制芯片。pd监测芯片15为pdchip，光芯片5为laserchip光芯片。tec热电制冷器13具有散热导热性能，兼容性强，结构简单，提高了组件制程良率、效率更高，制作成本更低。
进一步地，在一实施例中，所述tec热电制冷器13上设有钨铜块14，所述光芯片5设在钨铜块14上，钨铜块14用于垫光芯片5的作用，所述pd监测芯片15在tec热电制冷器13上面。
进一步地，在一实施例中，所述rf引线2的直径为0.2mm，所述dc引线3的直径为0.33mm。将rf引线2固定在金属基板1的安装孔11的玻璃安装件4里，将玻璃安装件4烧结，以一定的膨胀系数匹配，使得rf引线2很好的固定，且保证气密性，结构简单，组装也很便捷，制程效率高，良率高。
进一步地，在一实施例中，所述玻璃安装件4为圆筒形或异形，玻璃安装件4可以根据需要加工成如图1至图2中所示异形。
进一步地，在一实施例中，所述玻璃安装件4的膨胀系数为32*10-7/k～56*10-7/k，介电常数为4～6之间。
基于上述实施例的结合，在一实施例中，超高频性能sic基薄膜制作高速信号的微带板采用vlsi芯片级别的半导体工艺物理气相沉积外延生长技术进行高速互连线金属化，采用等离子和干法刻蚀加工过渡块12上的图形。将7根特殊材料的dc引线3沿环状排列分布插入到7个安装孔11，另加一根dc引线3作为接地线钎焊到冲压件底部接地，同时数根dc引线3上的玻璃安装件4通过严格匹配的膨胀系数经过800～1000度温度的绝缘子与金属高气密性烧结工艺进行引线的固紧，在一定的气压环境下不能漏气，保证一定的气密性。然后将整个光芯片封装基座(包括金属基板1、rf引线2、dc引线3、玻璃安装件4和过渡块12)的进行纯金电镀，在其表面形成镀金层，以保证耐腐蚀性和减小损耗。7根dc引线3将可以根据实际的芯片功能要求进行任意组合匹配，如只用3根、4根、5根、6根，灵活运用，满足不同的pin功能要求。然后将做好的过渡块12通过共晶焊接工艺固化到rf引线2末端的台阶上，用金锡点焊进行高速信号传输线的互连，确保高速信号的完整性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
1.一种过渡块，其特征在于，包括sic材料制成的块本体，所述块本体的正面设有信号返回路径和微带线路，所述块本体的两侧分别设有金属化固定槽，所述块本体的背面为金锡背面。
2.根据权利要求1所述的过渡块，其特征在于，所述金属化固定槽为半圆柱形。
3.根据权利要求1所述的过渡块，其特征在于，所述微带线路通过pvd和刻蚀工艺加工在块本体的正面。
4.一种光芯片封装基座，其特征在于，包括金属基板、一根rf引线和至少一根dc引线，所述金属基板上设有至少两个安装孔和权利要求1至3任一项所述的过渡块，所述微带线路和光芯片键合，所述微带线路和rf引线导通；
所述rf引线和dc引线上分别套设有与烧结的玻璃安装件，所述rf引线和dc引线分别通过玻璃安装件可拆卸固定在各安装孔内。
5.根据权利要求4所述的光芯片封装基座，其特征在于，所述过渡块为超高频性能sic基薄膜制作高速信号的过渡块。
6.根据权利要求4所述的光芯片封装基座，其特征在于，所述金属基板、rf引线、dc引线、玻璃安装件和过渡块上分别设有镀金层。
7.根据权利要求4所述的光芯片封装基座，其特征在于，所述金属基板上设有tec热电制冷器，所述tec热电制冷器上设有钨铜块，所述光芯片设在钨铜块上，所述基座上设有pd监测芯片。
8.根据权利要求4至7任一项所述的光芯片封装基座，其特征在于，所述rf引线的直径为0.2mm，所述dc引线的直径为0.33mm。
9.根据权利要求4至7任一项所述的光芯片封装基座，其特征在于，所述玻璃安装件为圆筒形或异形。
10.根据权利要求4至7任一项所述的光芯片封装基座，其特征在于，所述玻璃安装件的膨胀系数为32*10-7/k～56*10-7/k，介电常数为4～6之间。
技术总结