

前面两期我们解锁了光电芯片的 “电基石” 与 “光通道”,今天就来聊聊光电技术落地应用的 “终极形态”—— 模块化封装!
当电学封装筑牢性能根基、光学封装打通信号通路,模块化封装便以 “系统级集成” 的方式,将芯片、光学元件、电路、散热结构、外壳等所有关键部件融为一体,形成功能完整、即插即用的光电模块。
上海交大平湖智能光电研究院立足 “一站式集成封装” 理念,搭建了国内领先的模块化封装平台,整合电学、光学封装的核心技术优势,聚焦温控设计、气密性封装、多芯片集成封装三大关键技术方向,为客户提供从方案设计到成品交付的全链条服务,真正实现 “让复杂光电系统,一键落地”。
ANSYS热力学仿真
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根据芯片发热量,进行热力学建模仿真,设计管壳和TEC选型;
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对于大功率芯片,可设计水冷散热。
设计效果图


实物图




光电芯片在工作中会产生大量热量,温度波动直接影响器件性能与寿命。我们采用ANSYS 热力学仿真工具,根据芯片实际发热量进行建模分析,精准设计管壳结构并完成 TEC(半导体制冷器)选型;针对大功率芯片场景,还可定制水冷散热方案,实现高效温控。
从仿真效果图到实物落地,我们通过优化散热路径、设计均热结构,确保模块在 - 40℃~85℃的宽温环境下稳定工作,让芯片始终处于最佳工作温度区间。


管壳气密性封装
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有效防止高低温环境和高湿度对器件造成的影响
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可设计和定制封装管壳
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封焊尺寸≤200x200mm
气密管壳设计

单光纤气密封装

管嘴气密封装

射频气密封装

外腔激光器封装

高湿度、高低温环境会严重影响光电器件的长期可靠性。我院的管壳气密性封装技术,可有效抵御环境因素的侵蚀,支持定制化封装管壳设计,最大封焊尺寸可达 200×200mm,漏率低至 1×10⁻⁸ Pa・m³/s。
同时,我们针对不同应用场景开发了多类气密封装方案:单光纤气密封装、管嘴气密封装、射频气密封装、外腔激光器封装等,无论是高速光模块还是工业级激光器,都能匹配对应的高可靠密封工艺,为器件筑起防尘、防潮、防氧化的 “坚固护盾”。


随着光电技术向高速化、小型化发展,单一芯片封装已无法满足系统级需求。我们的多芯片集成封装技术,打破了不同芯片、不同工艺的集成壁垒。
光引擎封装

光引擎封装:实现硅光芯片(PIC)与光学元件的一体化集成,适配高速光互连场景。
多芯片集成激光器封装

多芯片集成激光器封装:将激光芯片、驱动电路、光学组件整合于一体,提升模块集成度与稳定性。
2.5D多芯片堆叠封装

2.5D 多芯片堆叠封装:采用异质集成技术,实现不同芯片的高密度堆叠,大幅缩小模块体积。
多通道收发一体模块

多通道收发一体模块:将发射、接收、控制电路集成于同一模块,形成即插即用的完整系统,适配数据中心、工业传感等多场景需求。


不同于传统封装服务商,我们依托专业的模块化封装工程师团队,提供从需求对接、方案设计、仿真优化、样品试制到小批量量产、可靠性验证的全流程 “一站式” 服务:
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可根据客户需求定制标准化或个性化模块方案,单颗即可接单,小批量快速交付;
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配备完备的测试设备,可完成模块的电性能、光性能、温控性能、气密性、高低温可靠性等全流程检测;
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针对研发过程中的技术难题,可提供失效分析与工艺优化支持,助力客户快速突破研发瓶颈。
我们期待与更多上下游伙伴、高校科研团队携手,开展技术联合攻关、项目共建、模块定制开发、产学研成果转化等多元合作,共享模块化封装技术优势,破解系统集成难题,以集成赋能光电产业高质量发展,携手共赢光电产业新机遇、共筑产业新未来!
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编辑:宣发部
初审:王晓峰
终审:叶璐







