[發明專利]一種光耦合結構及其制備方法

在審

• 申請號: 202011613620.4
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112558245A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 孫瑜;曹立強;薛海韻;劉豐滿
• 申請（專利權）人: 華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 薛異榮

1.一種光耦合結構，其特征在于，包括：

基板；

設置于所述基板上的光發射單元，所述光發射單元包括光發射器；

設置于所述基板上的復合載板，所述復合載板包括載板本體和透鏡層，在所述載板本體的厚度方向上，所述透鏡層位于所述載板本體的一側表面，所述載板本體中具有貫穿載板本體厚度的光纖通孔，所述透鏡層位于所述光發射單元和所述載板本體之間。

2.根據權利要求1所述的光耦合結構，其特征在于，所述光纖通孔的數量為若干個，所述透鏡層背向所述載板本體的表面具有若干個透鏡凸起，所述透鏡凸起的位置和所述光纖通孔的位置一一對應；所述光發射單元包括若干個光發射器。

3.根據權利要求2所述的光耦合結構，其特征在于，所述光發射單元發射的光適于直接照射在透鏡層表面。

4.根據權利要求3所述的光耦合結構，其特征在于，相鄰光纖通孔的中心軸之間的間距為125um～500um；每個所述光纖通孔的孔徑為100um～300um；相鄰的光發射器的發光面的中心軸之間的間距為125um～500um。

5.根據權利要求2所述的光耦合結構，其特征在于，若干個光纖通孔陣列排布；所述若干個透鏡凸起陣列排布。

6.根據權利要求1所述的光耦合結構，其特征在于，還包括：位于所述光發射單元和所述復合載板之間的輔助耦合透鏡。

7.根據權利要求1所述的光耦合結構，其特征在于，所述基板包括第一區和與第一區鄰接的第二區，所述光發射單元位于所述基板的第一區上；所述復合載板位于所述基板的第二區上；

所述光耦合結構還包括：位于所述基板的第一區和所述光發射單元之間的輔助承載板。

8.根據權利要求1所述的光耦合結構，其特征在于，所述基板包括第一區和與第一區鄰接的第二區，所述光發射單元位于所述基板的第一區上；所述復合載板位于所述基板的第二區上；所述基板的第一區朝向所述光發射單元一側的表面高于所述基板的第二區朝向所述復合載板一側的表面。

9.根據權利要求1所述的光耦合結構，其特征在于，所述光發射器包括：邊發射激光器、光電探測器或者波導結構。

10.一種如權利要求1至9任意一項所述的光耦合結構的制備方法，其特征在于，包括：

提供基板和光發射單元；

形成復合載板，所述復合載板包括載板本體和透鏡層，在所述載板本體的厚度方向上，所述透鏡層位于所述載板本體的一側表面，所述載板本體中具有貫穿載板本體厚度的光纖通孔；

將所述光發射單元設置在所述基板上；

將所述復合載板設置在所述基板上，所述透鏡層位于所述光發射單元和所述載板本體之間。

11.根據權利要求10所述的光耦合結構的制備方法，其特征在于，形成所述復合載板的方法包括：形成透鏡層和載板本體；將所述透鏡層和所述載板本體貼合在一起。

12.根據權利要求11所述的光耦合結構的制備方法，其特征在于，形成所述透鏡層的方法包括：提供透明基板；在所述透明基板上形成初始透鏡膜；采用納米壓印工藝或者刻蝕工藝圖形化所述初始透鏡膜，使透明基板和圖形化之后的初始透鏡膜形成所述透鏡層。

13.根據權利要求10所述的光耦合結構的制備方法，其特征在于，形成所述復合載板的方法包括：提供初始載板；在所述初始載板的表面形成初始透鏡膜；采用納米壓印工藝或者刻蝕工藝圖形化所述初始透鏡膜，使初始透鏡膜形成所述透鏡層；形成所述透鏡層之后，刻蝕所述初始載板，使初始載板形成所述載板本體。