【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及光學(xué)封裝，尤其涉及一種cpo光模塊封裝結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
1、隨著ai產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，超算公司與數(shù)據(jù)中心為代表的“云數(shù)據(jù)”公司對光傳輸?shù)闹欣^模塊提出更高的帶寬及速率要求，以及更低的能效要求。傳統(tǒng)用于數(shù)據(jù)中心的可插拔光模塊內(nèi)部，逐步向更高調(diào)制速率的光發(fā)射器和先進制程的調(diào)制芯片發(fā)展。對于短距傳輸?shù)膱鼍埃肓薼po（linear-drive?pluggable?optics，線性驅(qū)動可插拔光模塊）與cpo（co-packaged?optics，光電共封裝）的光引擎架構(gòu)，兩者取消了傳統(tǒng)用于長距信號恢復(fù)的dsp或cdr器件，節(jié)省了約50%的模塊功耗。
2、無論對于可插拔光模塊還是lpo光模塊，其內(nèi)部光引擎的主流封裝方式依然是cob（chips?on?board，板上芯片封裝）封裝。零散來料的光、電芯片，以正裝的方式被鍵合在pcb表面，并通過wire?bonding（引線鍵合）的方式利用金線或鋁線實現(xiàn)芯片與芯片、芯片與pcb間的電互連。以目前常見的qsfp、osfp封裝標準，其內(nèi)部pcb的寬度大約在17mm~19mm之間，隨著模塊速率的提升，內(nèi)部光電芯片的封裝空間已經(jīng)十分擁擠，同時引線鍵合也會占據(jù)大量的版圖區(qū)域，造成芯片貼裝和pcb內(nèi)部走線的設(shè)計復(fù)雜性。
3、cpo光電共封的方案，取消了pcb金手指與交換機側(cè)的可插拔連接方式，主張將光引擎與asic芯片合封至同一基板，以此實現(xiàn)電i/o側(cè)帶寬提升、降低損耗的目的。但cpo主張的先進光電共封技術(shù)，在具體晶圓封裝制程中面臨著pic光口保護、缺少有效散熱路徑的問題。p>
4、傳統(tǒng)cob封裝方案面臨著集成度低、電鏈路損耗較高的情況；而在晶圓級別的先進封裝來說，無論是采用chip-last還是chip-first，molding（注塑）工藝中的moldingcompound（注塑材料）材料都會與pic的光i/o口側(cè)壁接觸，造成光口遮擋，導(dǎo)致器件失效；同時由于電芯片也被合封在molding?compound之內(nèi)，molding的熱導(dǎo)率較低，電芯片缺少有效的散熱路徑。
5、因此，如何能夠避免pic的光i/o口遮擋成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供了一種cpo光模塊封裝結(jié)構(gòu)，解決相關(guān)技術(shù)中存在的cpo光模塊中的pic的光i/o口容易被遮擋的問題。
2、作為本技術(shù)的一個方面，提供一種cpo光模塊封裝結(jié)構(gòu)，通過前文所述的cpo光模塊封裝結(jié)構(gòu)的晶圓級封裝方法封裝獲得，其中，所述cpo光模塊封裝結(jié)構(gòu)包括：
3、基板組件；
4、獨立光電共封芯片，與所述基板組件鍵合形成鍵合結(jié)構(gòu)；
5、光纖陣列組件，與所述鍵合結(jié)構(gòu)中的光芯片單元耦合連接，獲得cpo光模塊封裝結(jié)構(gòu)；
6、其中，所述獨立光電共封芯片為通過對鍵合晶圓在間隔槽位置并沿所述間隔槽的深度方向進行劃片后形成的，所述鍵合晶圓中的通孔與間隔槽的位置對應(yīng)，所述鍵合晶圓包括電芯片組件和與所述電芯片組件鍵合的光芯片組件；
7、所述通孔為在每相鄰兩個電芯片單元之間預(yù)設(shè)區(qū)域刻蝕形成，且所述通孔的孔徑大于所述間隔槽的孔徑；
8、多個電芯片單元形成電芯片組件，至少兩個鏡像組合的光芯片單元形成光芯片組件，且相鄰兩個光芯片單元之間形成間隔槽；
9、所述獨立光電共封芯片中的電芯片單元與所述基板組件鍵合，所述光芯片單元位于所述電芯片單元背離所述基板組件的表面。
10、進一步地，所述電芯片單元包括電芯片器件、第一重布線層和第二重布線層，
11、所述第一重布線層位于所述電芯片器件朝向所述基板組件的表面，所述第一重布線層能夠?qū)崿F(xiàn)所述電芯片器件與所述基板組件的電性連接，所述第一重布線層朝向所述基板組件的表面設(shè)置第一表面金屬層，所述電芯片器件通過多條第一散熱路徑與所述第一表面金屬層連接，且每條第一散熱路徑均由第一重布線層中的部分線路構(gòu)成；
12、所述第二重布線層位于所述電芯片器件朝向所述光芯片單元的表面，所述第二重布線層能夠?qū)崿F(xiàn)所述電芯片器件與所述光芯片單元的電性連接，所述第二重布線層朝向所述光芯片單元的表面設(shè)置第二表面金屬層，所述電芯片器件通過多條第二散熱路徑與第二表面金屬層連接，且每條第二散熱路徑均由第二重布線層中的部分線路構(gòu)成。
13、進一步地，所述電芯片單元背離所述基板組件的表面設(shè)置金屬塊，所述金屬塊位于所述光芯片單元的側(cè)面且與所述第二表面金屬層連接。
14、進一步地，所述電芯片單元還包括：與所述電芯片器件塑封在同一層的tsv基板，所述tsv基板通過部分第二重布線層與所述光芯片單元電性連接，以及通過部分第一重布線層與所述基板組件電性連接。
15、本技術(shù)提供的cpo光模塊封裝結(jié)構(gòu)，由于鍵合晶圓中設(shè)置有間隔槽以及通孔，而間隔槽以及通孔的設(shè)置能夠使得光芯片組件以及電芯片組件在鍵合形成鍵合晶圓過程中將多余的塑封材料由通孔引出而不會污染光芯片組件的光口位置，因此，本技術(shù)的cpo光模塊封裝結(jié)構(gòu)的晶圓級封裝方法能夠有效避免光芯片組件的光i/o處受到沾污，進而降低了器件的失效率。
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1.一種CPO光模塊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述CPO光模塊封裝結(jié)構(gòu)包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CPO光模塊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電芯片單元包括電芯片器件、第一重布線層和第二重布線層，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的CPO光模塊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電芯片單元背離所述基板組件的表面設(shè)置金屬塊，所述金屬塊位于所述光芯片單元的側(cè)面且與所述第二表面金屬層連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的CPO光模塊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電芯片單元還包括：與所述電芯片器件塑封在同一層的TSV基板，所述TSV基板通過部分第二重布線層與所述光芯片單元電性連接，以及通過部分第一重布線層與所述基板組件電性連接。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種cpo光模塊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述cpo光模塊封裝結(jié)構(gòu)包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的cpo光模塊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電芯片單元包括電芯片器件、第一重布線層和第二重布線層，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的cpo光模塊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電芯片單元背離所述基板組件的表面設(shè)置...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：于圣韜，劉軍，葛崇祜，郝沁汾，
申請(專利權(quán))人：芯立匯科技無錫有限公司，
類型：新型
國別省市：
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