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CN109417269B - 玻璃组件上的接口芯片 - Google Patents

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CN109417269B CN201780040353.6A CN201780040353A CN109417269B CN 109417269 B CN109417269 B CN 109417269B CN 201780040353 A CN201780040353 A CN 201780040353A CN 109417269 B CN109417269 B CN 109417269B
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Abstract

在一个示例性实施方式中，一种光电组件(200)包括：电子基板(208)、耦合在电子基板的第一侧上的透明部件(202)、以及第一部件(210)，该第一部件可由耦合到电子基板的与第一侧相对置的第二侧的镀镍铜形成或可包括这样的镀镍铜。电子基板、透明部件和第一部件可限定密封外壳(244)。激光器阵列(232)或接收器阵列(236)可以机械地耦合到外壳内部的透明部件，并且定向成通过透明部件发送或接收光信号。激光器阵列或接收器阵列可以电耦合到电子基板。第二部件(214)可在密封外壳中定位在第一部件和透明部件之间，其中热界面材料在第二部件和透明部件之间形成第一界面。

Description

玻璃组件上的接口芯片
技术领域
本公开内容大体涉及用于信号传输的光电组件。
背景技术
光信号可用于在诸如光纤网络或计算机系统之类的各种应用中快速且可靠地传输信息。
与其他类型的网络(诸如基于铜线的网络)相比，光纤网络具有各种优点。许多现有的铜线网络以对于铜线技术来说接近最大可能的数据传输速率和接近最大可能的距离运行。光纤网络可用于在比铜线网络可能的更远的距离上以更高的速率可靠地传输数据。
与其他计算机系统相比，采用高速光学互连的计算机系统可以提供改进的性能。某些计算机系统的性能可能受到计算机处理器访问存储器或与计算机系统中的其他部件通信的速率的限制。限制可能部分是由于数据互连(诸如电气连接)的物理限制。例如，具有可用于电连接的特定尺寸和/或表面积的电引脚可能仅能够传输特定量的数据，并且这又可能限制数据信号的最大带宽。在某些情况下，当连接的最大带宽成为性能限制因素时，这样的连接可能会导致瓶颈。
光信号(也可以称为“光学信号(optical signal)”)可用于在诸如光纤网络或计算机系统的各种应用中快速且可靠地传输信息。使用光信号的高速光学互连可允许以增加的数据速率传输信息，以减少或消除瓶颈。尽管光信号可用于在光纤网络、计算机系统或其他应用中以增加的数据速率传输数据，但许多电子部件使用电信号。光电组件可用于将电信号转换为光信号，将光信号转换为电信号，或将电信号转换为光信号并且将光信号转换为电信号。光电组件可用在光纤网络、计算机系统或其他环境中。
一些光电组件可采用称为“倒装芯片”的半导体安装技术。术语“倒装芯片”可以指形成半导体装置的特定方法，和/或半导体装置的特定结构。具体地，倒装芯片装置可使用可控塌陷芯片连接将半导体装置互连到其他电路。
在典型的倒装芯片工艺中，可以在晶片上创建集成电路。焊盘可以在芯片的表面上金属化。焊点可以沉积在每个焊盘上。可以将晶片切割成芯片。可以翻转和定位芯片，使得焊球面向外部电路上的连接器。可使焊球熔化以将芯片电耦合到外部电路。可以使用电绝缘粘合剂对安装的芯片进行底部填充。
尽管倒装芯片工艺对于某些半导体装置而言相对普遍，但是在光电组件中实施倒装芯片工艺存在挑战。例如，光电组件可包括与尺寸规格、制造公差、散热、应力公差、电耦合、功率处理和/或其他相关的各种要求。这些方面可能对形成倒装芯片光电组件的结构或方法提供限制。在其他方面，本公开内容提供了克服与倒装芯片光电组件及其制造相关的挑战的解决方案。
本文所要求保护的主题不限于解决在比如上文所述的环境下的任何缺陷或者仅在比如上文所述的环境下操作的实施方式。而是，提供该背景技术仅用于说明可以实践本文所描述的一些实施方式的一个示例性技术领域。
发明内容
示例性光电组件可包括在第一表面和相对置的第二表面之间延伸的透明部件。激光器阵列可耦合到透明部件的第二表面。激光器阵列可定向成通过透明部件发送光信号。接收器阵列可耦合到透明部件的第二表面。接收器阵列可定向成通过透明部件接收光信号。电子基板可以机械地耦合到透明部件。第一部件可以与透明部件相对置地耦合到电子基板。第一部件可限定容座(receptacle)。第二部件可在由第一部件限定的容座中定位在第一部件和透明部件之间。第二部件的第一表面可通过热界面材料耦合到激光器阵列和接收器阵列。热界面材料可比第一部件和第二部件更软。第二部件的第二表面可通过焊料耦合到第一部件。第二表面可以与第一表面相对置。
另一示例性光电组件可包括电子基板、耦合在电子基板的第一侧上的透明部件、以及耦合到电子基板的与第一侧相对置的第二侧的第一部件。电子基板、透明部件和第一部件可限定密封外壳。激光器阵列或接收器阵列可以在外壳内部机械地耦合到透明部件，并且定向成通过透明部件发送或接收光信号。激光器阵列或接收器阵列可以电耦合到电子基板。第二部件可在密封外壳中定位在第一部件和透明部件之间，其中热界面材料在第二部件和透明部件之间形成第一界面。
在另一示例中，光电组件可包括散热器，所述散热器包括定位在第二部件的容座内部的第一部件。光电组件可包括透明部件和光电阵列，所述光电阵列耦合到透明部件并且定向成通过透明部件发送或接收光信号。电子部件可耦合到透明部件，并且电子基板可定位在透明部件和第二部件之间。热界面材料可定位在光电阵列、电子部件和第一部件之间。热界面材料可将第一部件耦合到光电阵列和电子部件。
本发明内容以简化的形式介绍了一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
附图说明
通过使用附图，将利用附加的特征和细节来描述和解释示例性实施方式，其中：
图1是示例性光电模块的示意图；
图2是可以在图1的光电模块中实现的示例性光电组件的示意性侧视图；和
图3A-3F是图2的光电组件的一部分的示意性侧视图。
图4是可以在图2的光电组件中实现的透明部件的示例。
图5是可以在图2的光电组件中实现的部件的示例。
具体实施方式
将参照附图并且将使用特定语言来描述本公开内容的各个方面。以这种方式使用附图和描述不应被解释为限制其范围。根据本公开内容(包括权利要求)，其他方面可以是显而易见的，或者可以通过实践来学习。
本公开内容大体涉及用于信号传输的光电组件。如本文所使用的，术语“光电组件”包括具有光学部件和电气部件的组件。光电组件的示例包括应答器、收发器、发射器、和/或接收器、其任何组合、或其任何部分。
图1是示例性光电模块100的示意图。光电模块100可实现为光纤网络的一部分。光电模块100可用于将电信号转换成光信号，然后光信号传播通过光纤网络的光缆。替代地或另外地，光电模块100可将光信号转换为电信号。光电模块100可被配置为接收一个或多个电信号和/或光信号。光电模块100还可被配置为输出一个或多个电信号和/或光信号。
将仅举例描述光电模块100，并且这种描述不限制本公开内容的范围。如图所示，光电模块100包括光接收器102、后置放大器104、激光驱动器108、光发射器110、控制模块112和持久存储器114。
在操作中，光电模块100在光接收器102处接收光信号。光接收器102将光信号转换成电信号。光接收器102将得到的电信号130提供给后置放大器104。后置放大器104放大电信号130并将放大的信号118提供给主机116。主机116可包括能够与光电模块100通信的任何计算系统，诸如媒体访问控制器(“MAC”)卡、同步光纤网络(SONET)成帧器或类似者。光电模块100还可以从主机116接收电信号，以作为光信号传输。具体地，激光驱动器108可从主机116接收电信号120，并且可以驱动光发射器110以发射光信号。光发射器110包括合适的光源，诸如半导体激光器，其由驱动信号126驱动，驱动信号126表示由主机116提供的电信号120，从而使光源发射代表电信号120中携带的信息的光信号。
光接收器102、后置放大器104、激光驱动器108和光发射器110的行为可由于许多因素而动态地变化。例如，温度变化、功率波动和反馈条件都可能影响这些部件的性能。因此，光电模块100可包括控制模块112，其可以评估条件，并且可以响应于所评估的条件调整光电模块100的操作。所评估的条件可包括诸如温度之类的环境条件和/或诸如发射的光功率和/或波长之类的操作条件。所评估的环境条件和/或操作条件允许控制模块112优化光电模块100的动态变化的性能。
控制模块112可以可操作地耦合到后置放大器104，如箭头122所示，并且可操作地耦合到激光驱动器108，如箭头124所示。控制模块112可以从后置放大器104和/或激光驱动器108接收诸如操作条件之类的信息。控制模块112可以将控制信号传输到后置放大器104和/或激光驱动器108。控制模块112可以通过用控制信号调整后置放大器104和/或激光驱动器108上的设置来优化光电模块100的操作。
控制模块112可以访问持久存储器114，在一些实施例中，持久存储器114包括电可擦除可编程只读存储器(“EEPROM”)。持久存储器114可以替代地或另外地是任何其他非易失性存储器源。光电模块100中提到的任何部件组可以不受限制地一起封装在同一封装或不同封装中。
控制模块112可包括主机接口128，用于将来自主机116的时钟和/或数据信号传送到控制模块112和/或用于将来自控制模块112的数据传送到主机116。主机接口128可以实现多种通信协议中的任何一种，包括但不限于内部集成电路(I2C)、管理数据输入/输出(MDIO)、串行外围接口(SPI)等或其任意组合。
在包括倒装芯片配置的光电组件中，各部件之间的一些接合、结合或耦合部可能相对较硬和/或易碎。在一些光电组件中，许多部件可以彼此相对靠近地定位，导致光电组件的各个方面的小公差，包括各种部件的定位。
本公开内容中描述的一些方面可以在倒装芯片光电组件中实现。这些方面可以解决与在光电组件中实现倒装芯片工艺相关的挑战。例如，这些方面可涉及倒装芯片光电组件的制造，以符合与尺寸规格、制造公差、散热、应力公差、电耦合、功率处理和/或其他相关的各种要求。
光电组件的一些部件可能会在操作期间产生热量，并且一些部件可能需要相对较高的散热率。具体地，诸如激光器、接收器、驱动器和/或电气部件之类的部件可能会在操作期间产生热量，这些热量可能需要耗散以使光电组件正常工作。可以为一些部件分配一定范围的操作温度，为了使部件正常工作和/或防止损坏光电组件的敏感部分，不能超过这些操作温度。因此，光电组件的热管理可用于使光电组件在各种条件下正常工作。例如，热管理可用于高密度光电组件，其包括彼此相对靠近定位的许多部件从而在空间内产生相对更多的热量。
在操作期间产生的热量也可能导致光电组件中的应力。例如，当光电组件被加热和/或冷却时，光电组件的各个部分可以基于不同热膨胀特性而膨胀或收缩。具有不同热膨胀系数的光电组件的各部分可膨胀或收缩不同的量和/或以不同的速率膨胀或收缩。这可能导致光电组件的各个部分中的应力或公差的变化。
在某些情况下，热量产生的应力效应可能表现在各种接合、结合和/或耦合部中。特别是如果接合、结合和/或耦合部位于具有不同热膨胀系数的两种材料之间。这种应力效应可能削弱或破坏接合、结合和/或耦合部，使得光电组件无法操作。可以使用柔软或柔韧的材料来减轻这种应力效应。然而，柔软或柔韧的材料可能不适合光电组件的某些部分。例如，一些柔软或柔韧的材料可能具有较差的导热性，并且可能不适合于在光电组件的一些部分中散热。在另一示例中，柔软或柔韧的材料可能具有与光电组件的其他部分不同的热膨胀系数，并且这种差异实际上可能增加热应力效应。此外，光电组件的一些部分可支撑或加固光电组件的一些部分。在这种情况下，可以实施更硬的材料。
光电组件可包括诸如散热器和/或热电冷却器之类的特征结构，以管理在操作期间产生的热量。对于散热器，可能需要具有相对较高的导热率的材料。然而，具有高导热率的材料通常可比相对较软的材料更硬和/或更脆，这些相对较软的材料可用于减少应力效应。
在某些情况下，较高密度的填充材料可被包括在较软或柔韧的材料中以增加其导热性。但是，当引入较高密度的填料以增加导热性时，所得物质的柔软度、粘度和/或顺应性可能会降低。
本公开内容中描述的方面可有助于解决应力效应，同时在光电组件中保持适当的散热。所描述的光电组件的各方面可包括各种有益的热性质，以维持其部件的完整性，增加操作寿命，扩展操作条件的范围，和/或为所描述的光电组件创造新的潜在应用。此外，有益的热性质对于其中彼此非常接近地提供许多部件的高密度光电组件应用是有用的。图2示出了示例性光电组件200，其可以在图1的光电模块100中和/或在其他操作环境中实现。光电组件200可包括透明部件202，透明部件202由至少部分透明或半透明的材料形成，诸如玻璃、塑料、聚合物或类似物。透明部件202可在第一表面204和相对置的第二表面206之间延伸。一个或多个透镜218可定位在第一表面204上，并且光电组件200的各种部件可定位在第二表面206上。如图所示，定位在第二表面206上的部件可包括激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236、电气部件230和/或无源部件238、或其任意组合。激光器阵列232和接收器阵列234可被称为光电阵列。
激光器阵列232可被定向成通过透明部件202和一个或多个透镜218发射光信号。接收器阵列234可被定向成通过透明部件202和/或一个或多个透镜218接收光信号。透镜218可被配置为传输、引导和/或聚焦来自激光器阵列232和/或至接收器阵列234的光信号。透镜218可以是光学透射表面，诸如曲面(例如凹面或凸面)、平面或其组合。
激光器阵列232可包括光源阵列，光源诸如半导体激光器、发光二极管、垂直腔面发射激光器(VCSEL)、边缘发射激光器、分布式反馈(DFB)激光器、分布式布拉格反射器(DBR)激光器、或任何其他合适的光源。驱动器236可被配置为从主机接收电信号，并且驱动激光器阵列232以发射光信号。在一些方面，驱动器236可对应于针对图1描述的激光驱动器108。在一些配置中，驱动器236可以是硅锗集成电路驱动器。激光器阵列232的光源可由来自驱动器236的驱动信号驱动，从而使光源发射代表信息的光信号。接收器阵列234可包括接收器阵列，接收器诸如光电二极管、光敏电阻器、反向偏置发光二极管(LED)、光电探测器或能够检测光的任何其他合适的部件。在一些配置中，接收器阵列234可包括至少一个监视器光电二极管(MPD)。
电气部件230可以是集成电路(IC)或适用于光电组件200的任何电气部件。在一些配置中，电气部件230可对应于参照图1描述的控制模块112。光电组件200可包括任何数量的无源部件，诸如无源部件238。无源部件可包括电阻器、电容器、热敏电阻或适用于光电组件200的任何其他部件。
再分布层212可位于第二表面206的至少一部分上。再分布层212可以是导电层，其被配置为电耦合位于第二表面206上的一些或所有部件，诸如激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236、电气部件230和/或无源部件238，或其任何组合。如图所示，激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236、电气部件230和/或无源部件238可分别经由位于每一个之间的电气连接而电耦合至再分布层212。
底部填充材料228可位于激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236、电气部件230和透明部件202之间。底部填充材料228可以是透明或半透明材料，其允许光信号通过透明部件202到达接收器阵列234或从激光器阵列232行进。底部填充材料228可填充激光器阵列232、接收器阵列234和透明部件202之间的空间。在一些配置中，底部填充材料228的材料可经选择以与透明部件202的折射率实质匹配。底部填充材料228可被定位成至少部分地围绕激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230。
透明部件202可通过第一焊料222和/或底部填充材料226耦合到电子基板208。电子基板208可以是印刷电路板(PCB)、柔性电路或任何其他合适的电子基板。在一些配置中，第一焊料222和底部填充材料226互相协作以将透明部件202耦合到电子基板208。第一焊料222可将透明部件202电耦合到电子基板208。具体地，第一焊料222可将透明部件202的再分布层212电耦合到电子基板208的电耦合部。在一些配置中，第一焊料222可以电耦合到电子基板208上的焊盘。底部填充材料226可以将透明部件202密封到电子基板208。在一些配置中，底部填充材料226可以在透明部件202和电子基板208之间形成封闭或半封闭式密封。在一些配置中，底部填充材料226可以加强或支撑由第一焊料222形成的电连接。
电子基板208可耦合到第一部件210。第一部件210可以是散热器、加强件(stiffener)或两者。第一部件210可由具有相对较高的导热率的材料形成。另外地或替代地，第一部件210可由相对较硬的材料形成。例如，第一部件210可由镀镍铜形成或可包括镀镍铜。第一部件210可支撑或加固电子基板208和/或透明部件202的一些部分。在一些配置中，第一部件210可用于减少电子基板208和/或透明部件202的弯曲或挠曲。例如，在光电组件200的操作期间，第一部件210可以将热量从光电组件200的一些部分传导走。如图所示，电子基板208的第一侧可耦合到透明部件202，并且电子基板208的相对置的第二侧可耦合到第一部件210。在一些配置中，电子基板208可通过粘合剂242耦合到第一部件210。在这样的配置中，粘合剂242可位于电子基板208与第一部件210之间的界面处。
透明部件202可耦合到第二部件214。第二部件214可至少部分地定位在由第一部件210限定的容座244内。在一些配置中，透明部件202可通过粘合剂240耦合到第二部件214。粘合剂240、激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236、电气部件230和/或无源部件238可定位在第二部件214和透明部件202之间。粘合剂240可以填充第二部件214和透明部件202之间的一部分空间。
如图所示，第二部件214的第一表面可耦合到激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230，并且第二部件214的相对置的第二表面可耦合到第一部件210。具体地，第二部件214的第一表面可通过热界面材料216耦合到激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230。第二部件214的第二表面可通过第二焊料224耦合到第一部件210。热界面材料216可形成激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230与第二部件214之间的界面。第二焊料224可形成第二部件214与第一部件210之间的界面。
第二部件214可由具有相对较高的导热率的材料形成。另外地或替代地，第二部件214可由相对较硬的材料形成。另外地或替代地，热界面材料216可由具有相对较高的导热率的材料形成。另外地或替代地，热界面材料216可由相对柔软和/或柔韧的材料形成。例如，热界面材料216可由硅树脂和填充材料形成或者可包括硅树脂和填充材料。在一些配置中，热界面材料216可由比第二部件214和/或第一部件210软的材料形成。在一些配置中，热界面材料216可以是相对较薄的层。例如，热界面材料216可包括诸如厚度介于50微米和100微米之间、介于50微米和75微米之间、介于25微米和75微米之间、小于100微米、小于200微米、小于300微米、大于25微米、大于50微米或其任何合适的组合的尺寸。在另一示例中，热界面材料216的厚度范围可介于50微米和100微米之间、介于50微米和75微米之间、介于25微米和75微米之间、小于100微米、小于200微米、小于300微米、大于25微米、大于50微米或其任何合适的组合。
第二部件214和/或热界面材料216可支撑或加固激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230。在一些配置中，当光电组件200的其他部分由于作用在光电组件200上的力而膨胀、收缩、弯曲或挠曲(诸如热膨胀或收缩)时，第二部件214和/或热界面材料216可支撑激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230。在一些配置中，第二部件214和/或热界面材料216可有助于为光电组件200的一些部分(诸如激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230)提供静电放电(ESD)和/或电磁干扰(EMI)保护。在这样的配置中，第二部件214和/或热界面材料216的材料可以选择为适合于提供ESD和/或EMI保护。
第二部件214、热界面材料216、第二焊料224和/或第一部件210可将热量从光电组件200的一些部分传导走。在一些配置中，例如，在光电组件200的操作期间，所有的第二部件214、热界面材料216、第二焊料224和第一部件210均可有助于允许热量从激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230消散。
如图所示，第一部件210和透明部件202可以将激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236、电气部件230和/或无源部件238密封在封闭或半封闭式外壳中。
本公开内容中描述的方面可有助于解决应力效应，同时在光电组件中保持适当的散热。在一些方面，光电组件200的散热器可以由两个单独的部件形成。例如，光电组件200的散热器可以由第一部件210和第二部件214形成，并且所述单独的部件可通过合适的耦合或接合部(诸如第二焊料224)彼此耦合。此外，第二部件214可以通过诸如热界面材料216之类的相对柔软和/或柔韧的材料耦合到激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230。
这样的配置可包括用于诸如激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230之类的部件的适当散热。具体地，热量可经由热界面材料216、第一部件210、第二焊料224和/或第二部件214从激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230消散。另外地或替代地，这样的配置可以有助于减少光电组件200的接合、结合或耦合部处的应力效应。例如，第二部件214和/或热界面材料216可支撑激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230，同时减小诸如第一焊料222、粘合剂242、和/或透明部件202与激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230之间的耦合部之类的耦合中的应力效应。
在一些方面，热界面材料216可为光电组件200的一些方面提供机械和/或ESD保护。具体地，热界面材料216可有助于为激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230提供机械和/或ESD保护。
图3A-3F示出了图2的光电组件200的一些部分。参照图3A-3F，将描述制造光电组件(诸如光电组件200)的示例方面。
如图3A所示，透镜218可形成在透明部件202的第一表面204上。透镜218可以耦合到第一表面204或形成在第一表面204上。因此，透镜218可以与透明部件202成一体，或者在形成透明部件202之后耦合到透明元件202。再分布层212可形成在透明部件202的第二表面206上。再分布层212可沉积在第二表面206上。沉积再分布层212可包括将导电材料图案化和金属化到第二表面206上，和/或在第二表面206上形成导电材料的任何合适的工艺。
激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236、电气部件230和/或无源部件238可耦合到透明部件202的第二表面206或形成在透明部件202的第二表面206上。在一些配置中，这些部件可通过例如接合焊盘、焊料和/或其他合适的结构耦合到第二表面206。接合焊盘可将激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236、电气部件230和/或无源部件238机械地耦合到第二表面206，并且可以将这些部件电耦合到再分布层212。在其他配置中，激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236、电气部件230和/或无源部件238可以使用任何合适的工艺形成在第二表面206上。
第一焊料222可耦合到第二表面206。在一些配置中，第一焊料222可电耦合到再分布层212。在激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236、电气部件230和/或无源部件238耦合到第二表面206或形成在第二表面206上之前或之后，底部填充材料228可耦合到第二表面206或形成在第二表面206上，如图所示。
如图3A所示，光电组件200的一部分可定位在支撑件220之上。转到图3B，光电组件200的所述部分可定位在支撑件220上。支撑件220可被配置为在制造的各个方面期间加固光电组件200的所述部分。在一些配置中，支撑件220可由光学透明或半透明材料形成。在这样的配置中，支撑件220可促进光电组件200的所述部分在制造期间的光学对准或测试。
如图3C所示，第二部件214可定位在透明部件202和激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230之上。在一些配置中，粘合剂可设置在第二部件214上。转到图3D，第二部件214可耦合到透明部件202和激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230。
第二部件214和透明部件202可通过粘合剂240彼此耦合。在粘合剂240设置在第二部件214上之后，透明部件202可被定位成与粘合剂240界面连接，因此透明部件202藉由粘合剂240相对于第二部件214被保持。
第二部件214可以机械耦合和热耦合到激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230。例如，如图3C所示，热界面材料216可附接到第二部件214，然后第二部件214可被定位成与激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230界面连接。在一些配置中，热界面材料216将第二部件214保持到激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230。在其他配置中，热界面材料216可被定位成抵靠激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230，但是可以不将相应的部件彼此保持在一起。热界面材料216可将第二部件214热耦合到激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230，使得热量可以从激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230传输到第二部件214，反之亦然。
如图所示，诸如无源部件238之类的一些部件可耦合到透明部件202但不耦合到第二部件214。这些部件在操作期间可以不产生热量，或者可以不产生如其他部件(诸如激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230)那么多的热量。因此，这些部件可能不需要或不受益于通过第二部件214的散热。
如图3D中的箭头所示，当部件彼此耦合时，可以向第二部件214施加力以将其设置为抵靠在透明部件202、激光器阵列232、接收器阵列234、驱动器236和/或电气部件230上。这可以有助于确保在耦合的部件之间形成合适的界面。
转到图3E，第一部件210可例如使用粘合剂242耦合到电子基板208。第二焊料224可定位在第一部件210的容座244中。图3D中所示的光电组件200的包括耦合到透明部件202的第二部件214在内的部分可定位在第一部件210的容座244之上。
如图3F所示，耦合到透明部件202的第二部件214可至少部分地定位在容座244内，使得第二部件214例如在第二焊料224处与第一部件210界面连接，并且使得透明部件202例如在第一焊料222处与电子基板208界面连接。可以加热第一焊料222和/或第二焊料224以至少部分地熔化或软化第一焊料222和/或第二焊料222。加热第一焊料222可以将透明部件202机械地和/或电气地耦合到电子基板208。加热第二焊料224可以将第一部件210和第二部件214机械及热耦合。
在一些配置中，第一焊料222和第二焊料224可包括不同的熔点，使得第一焊料222在比第二焊料224低的温度下熔化，或者反之亦然。在这样的配置中，当光电组件200的至少一部分被加热时，第一焊料222或第二焊料224中的一个在另一个焊料之前熔化和/或形成结合部。这样的配置可促进光电组件200的一些部分在组装期间被定位和/或对准。
例如，第二焊料224可包括比第一焊料222低的熔点。可将光电组件200加热以熔化第二焊料224，以将第二部件214与第一部件210相对置地定位在容座244中，以形成合适的界面。可将光电组件200进一步加热以熔化第一焊料222，以在透明部件202和电子基板208之间形成结合。
在一些方面，可以形成边界以有助于防止第一焊料222和/或第二焊料224被施加到或行进到光电组件200的不期望部分。在这样的配置中，边界可被配置为将第一焊料222和/或第二焊料224限制在光电组件200的期望区域中。例如，在一些配置中，边界可包括焊接掩模(solder mask)或阻焊剂(solder resist)，其有助于防止第一焊料222和/或第二焊料224被施加到光电组件200的不期望部分。焊接掩模可包括施加到靠近第一焊料222和/或第二焊料224的区域的聚合物层，以防止焊料被施加到不期望区域。在其他配置中，可以实施任何合适的边界以防止第一焊料222和/或第二焊料224被施加到或行进到光电组件200的不期望部分。
在第一焊料222将透明部件202和电子基板208耦合之后，可将光电组件200冷却以固化焊接结合部，并且底部填充材料226可以定位在第一焊料222周围。另外地或替代地，底部填充材料226可被定位成将透明部件202密封到电子基板208。
图4是具有镜头防护件250的透明部件202的示例。如图所示，镜头防护件250可定位在透明部件202的一部分之上的第一表面204上。镜头防护件250的尺寸和形状可被设置为屏蔽透镜218。这种配置可有助于防止透镜218在某些情况下被损坏。例如，当透明部件202定位在支撑件(诸如图3A-3D的支撑件220)上时，透镜防护件250便于保护透镜218。在这种情况下，支撑件220可不包括和/或不需要用于保护透镜218的结构。
图5是第二部件214a的另一示例。第二部件214a可包括针对第二部件214描述的任何合适的方面。如图所示，第二部件214a可包括凹槽260。凹槽260可被配置为接收和/或保持热界面材料216。在一些方面，凹槽260可便于光电组件200的制造。例如，凹槽260可在热界面材料216的形成期间保持热界面材料216。在其他方面，凹槽260可便于热界面材料的定位。凹槽260可以实质上延伸第二部件214a的长度。在一些配置中，凹槽260终止于第二部件214a的端部附近。在一些配置中，凹槽260可包括诸如深度为100微米(μm)的尺寸。在一些配置中，凹槽260可包括介于0μm和200μm之间、介于50μm和150μm之间、介于80μm和120μm之间、或任何其他合适的值或其组合的深度。
说明书和权利要求书中使用的术语不限于书面含义，而是仅用于使得能够清楚和一致地理解本公开内容。应理解，除非上下文另有明确规定，否则诸如“一”、“一个”和“所述”之类的词语的单数形式包括复数指代物。因此，例如，提到“部件表面”包括涉及一个或多个这样的表面。
术语“实质上”是指所述特征、参数或值不需要精确地实现，而是偏差或变化(例如包括公差、测量误差、测量精度限制和本领域技术人员已知的其他因素)可以以不妨碍特征所意图提供的效果的量发生。
在不脱离本公开内容的精神或基本特征的情况下，本公开内容的各方面可以以其他形式体现。所描述的方面在所有方面均被认为是说明性的而非限制性的。所要求保护的主题由所附权利要求而不是前面的描述表示。在权利要求的含义和等同范围内的所有变化都包含在其范围内。

Claims (20)

1.一种光电组件，包括：
透明部件，所述透明部件在第一表面和相对置的第二表面之间延伸；
激光器阵列，所述激光器阵列耦合到所述透明部件的所述第二表面，所述激光器阵列被定向成通过所述透明部件发送光信号；
接收器阵列，所述接收器阵列耦合到所述透明部件的所述第二表面，所述接收器阵列被定向成通过所述透明部件接收光信号；
电子基板，所述电子基板机械地耦合到所述透明部件；
第一部件，所述第一部件与所述透明部件相对置地耦合到所述电子基板，所述第一部件限定容座；和
第二部件，所述第二部件在由所述第一部件限定的所述容座中定位在所述第一部件和所述透明部件之间，所述第二部件的第一表面通过热界面材料耦合到所述激光器阵列和所述接收器阵列，所述热界面材料比所述第一部件和所述第二部件更软，所述第二部件的第二表面通过焊料耦合到所述第一部件，所述第二表面与所述第一表面相对置。
2.如权利要求1所述的光电组件，其中所述电子基板通过第二焊料机械地耦合到所述透明部件，所述第二焊料具有与所述焊料的熔点不同的熔点。
3.如权利要求1所述的光电组件，其中所述透明部件通过位于所述透明部件和所述第二部件之间的粘合剂耦合到所述第二部件。
4.如权利要求1所述的光电组件，进一步包括：再分布层，所述再分布层位于所述透明部件的所述第二表面上，所述再分布层电耦合到至少所述电子基板和所述激光器阵列或所述接收器阵列。
5.如权利要求4所述的光电组件，进一步包括：电子部件，所述电子部件耦合到所述透明部件的所述第二表面，所述电子部件通过所述再分布层电耦合到所述激光器阵列或所述接收器阵列。
6.如权利要求4所述的光电组件，进一步包括：无源部件，所述无源部件耦合到所述透明部件的所述第二表面，所述无源部件电耦合到所述再分布层。
7.如权利要求4所述的光电组件，进一步包括：一个或多个透镜，所述一个或多个透镜定位在所述透明部件的所述第一表面上，所述激光器阵列被定向成通过所述透镜的至少一个发送光信号，并且所述接收器阵列被定向成通过所述透镜的至少另一个接收光信号。
8.一种光电组件，包括：
电子基板；
透明部件，所述透明部件耦合在所述电子基板的第一侧上；
第一部件，所述第一部件耦合到所述电子基板的与所述第一侧相对置的第二侧，
其中所述电子基板、所述透明部件和所述第一部件限定密封外壳；
激光器阵列或接收器阵列，所述激光器阵列或接收器阵列在所述外壳的内部机械地耦合到所述透明部件，并且定向成通过所述透明部件发送或接收光信号，所述激光器阵列或接收器阵列电耦合到所述电子基板；和
第二部件，所述第二部件在所述密封外壳中定位在所述第一部件和所述透明部件之间，其中热界面材料在所述第二部件和所述透明部件之间形成第一界面。
9.如权利要求8所述的光电组件，进一步包括：第一焊料，所述第一焊料在所述第二部件和所述第一部件之间形成第二界面。
10.如权利要求9所述的光电组件，进一步包括：再分布层，所述再分布层位于所述透明部件的表面上，所述再分布层电耦合到至少所述电子基板和所述激光器阵列或所述接收器阵列。
11.如权利要求10所述的光电组件，其中：
所述电子基板通过第二焊料机械地耦合到所述透明部件；
所述电子基板通过所述第二焊料电耦合到所述再分布层；
所述第二焊料包括与所述第一焊料的熔点不同的熔点；并且
边界限制所述第二焊料。
12.如权利要求10所述的光电组件，进一步包括：电子部件，所述电子部件在所述外壳的内部耦合到所述透明部件，所述电子部件通过所述再分布层电耦合到所述激光器阵列或所述接收器阵列。
13.如权利要求10所述的光电组件，进一步包括：无源部件，所述无源部件在所述外壳的内部耦合到所述透明部件，所述无源部件电耦合到所述再分布层。
14.如权利要求8所述的光电组件，其中所述透明部件通过位于所述透明部件和所述第二部件之间的粘合剂耦合到所述第二部件。
15.如权利要求8所述的光电组件，进一步包括：一个或多个透镜，所述一个或多个透镜定位在所述透明部件的表面上，所述激光器阵列被定向成通过所述透镜的至少一个发送光信号，并且所述接收器阵列被定向成通过所述透镜的至少另一个接收光信号。
16.如权利要求8所述的光电组件，所述第二部件限定凹槽，所述热界面材料位于所述凹槽中。
17.一种光电组件，包括：
散热器，所述散热器包括定位在第二部件的容座的内部的第一部件；
透明部件；
光电阵列，所述光电阵列耦合到所述透明部件并且定向成通过所述透明部件发送或接收光信号；
电子部件，所述电子部件耦合到所述透明部件；
电子基板，所述电子基板定位在所述透明部件和所述第二部件之间；和
热界面材料，所述热界面材料定位在所述光电阵列、所述电子部件和所述第一部件之间，所述热界面材料将所述第一部件耦合到所述光电阵列和所述电子部件。
18.如权利要求17所述的光电组件，进一步包括：定位在所述第一部件和所述第二部件的界面处的焊料。
19.如权利要求17所述的光电组件，进一步包括：定位在所述电子基板和所述第二部件的界面处的环氧树脂。
20.如权利要求17所述的光电组件，进一步包括：定位在所述电子基板和所述透明部件的界面处的焊料。
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