Y11T220 光模块里电芯片的几类封装形态
写了很多光模块里的光学芯片封装，今天略写一点常见的电芯片封装。里边的一些图示，包含光模块上下游产业链里多个公司的示意结构。
现在的高速光模块的电芯片，主要有几个大类。
一类是模拟芯片，VCSEL、EML、DFB、SiPh集成、InP集成的发射端的驱动芯片，接收端的TIA跨阻放大器。
这一类的芯片的特点，对噪声和射频带宽很敏感。
因为驱动电流、驱动电压、和跨阻输出电压，这些个模拟信号如果叠加噪声，会严重影响信号质量。这些模拟芯片是配合高速的光芯片来用的，射频信号带宽要与光学信号的带宽相互匹配才行。
一类是数字芯片，主要指DSP，数字芯片对功耗、散热以及射频带宽要求很高。对带宽敏感，与模拟芯片是同一个原因。
对功耗和散热能力的处理，主要是DSP内部集成了超大规模的电路，用于高速的以太网模块或者是相干模块里的色散控制，相位控制、误码纠错、脉冲整形等等功能，且把这些模拟量采样成数字量再通过大量的数学计算模型进行分析，并进行补偿。这需要海量计算。导致了DSP的功耗巨大。
还有一类是常规芯片，比如电源处理芯片，低速的控制芯片等等，这些芯片功耗不大，速率不高，对封装的要求也可以降低。
进入正文
低速低功耗的常规电芯片，一般用表面贴装焊接方式，采用环氧树脂做简单塑封，内部打线实现集成电路的Die的信号引脚互联。
DSP，目前主要采用BGA封装用于提高封装带宽与引脚数量，并金属盖封用于散热。
DSP如果需要进一步提高带宽，未来可能用裸die直接Flip chip在光模块的PCB板上。
先说常见的含封装的DSP，
底部是一个小的PCB基板，目的是做信号的扇出，适配BGA的球间距离。BGA的间距一般在0.4-1.0mm范围内，BGA间距越小，支持的封装带宽就越大。
PCB扇出基板侧视图
PCB板上，焊接了集成电路芯片的裸die。也是采用BGA的阵列焊点。
PCB的热膨胀系数很大，集成电流通常采用硅晶圆来制作，硅的热膨胀系数很小，这俩材料的焊接，硅芯片非常容易在回流焊环节产生翘曲。
所以电芯片的裸die，与PCB焊接后，大多数选择灌封环氧胶，起到机械支撑作用，避免芯片翘曲，同时还能起到防潮和导热的辅助作用。
最后，固定金属上盖，用于增强散热。
最后聊一下模拟芯片，光模块里的模拟芯片主要是驱动芯片与跨阻放大器芯片，这两个功能，可以集成在一个芯片里，也可以分开做，甚至可以集成在DSP芯片里去。
大多数的时候，驱动芯片Driver（DRV芯片）与跨阻放大器TIA，采用COB，或COC方式，用键合金丝做互联。
也有一部分采用裸die flip chip的倒装焊接方式。裸die flip chip的方式，可以支持更大的射频带宽，但是对热膨胀系数的差异很敏感。
金丝键合方式，是模拟电路里常见的低成本工艺。
DRV、TIA采用flip chip封装，属于先进工艺，通常需要多芯片的复合大带宽射频封装工艺。
