光电子封装和其制造方法技术

本公开提供了一种光电子封装，所述光电子封装包含：衬底，所述衬底具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面；位于所述衬底的所述第一表面上的光电子组件；以及第一导电通孔，所述第一导电通孔连接所述衬底的所述第一表面和所述第二表面。所述光电子组件电连接到所述第一导电通孔。还提供了一种用于制造所述光电子封装的方法。光电子封装的方法。光电子封装的方法。

【技术实现步骤摘要】
光电子封装和其制造方法


[0001]本公开涉及一种光子集成电路，具体地涉及一种包含光电子封装的光子集成电路。

技术介绍

[0002]为了适应5G和云计算的发展，通信带宽起到重要作用。由于常规电缆不再能够满足需要，所以光通信已成为带宽较大的通信的主要方向。边缘耦合激光广泛用作光通信组件封装中的信号源。边缘耦合激光管芯可以通过面朝上或面朝下的方式与常规IC集成。
[0003]在当前的面朝下封装方式中，边缘耦合激光管芯的主动表面面向并键合到具有集成电路的载体以形成光子集成电路(PIC)。边缘耦合激光的主动表面上的电极通过合金化键合到PIC载体表面，在将激光管芯键合到PIC载体时，很难执行主动对准。此外，PIC载体上的导电图案必须经过精心设计，以对激光管芯的面朝下的电极到电源输入的电通路进行布线而不妨碍光通路。此外，集成后，激光管芯从PIC封装暴露，从而使激光管芯对环境而言相当脆弱。

技术实现思路

[0004]在一些实施例中，本公开提供了一种光电子封装，所述光电子封装包含：衬底，所述衬底具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面；位于所述衬底的所述第一表面上的光电子组件；以及第一导电通孔，所述第一导电通孔连接所述衬底的所述第一表面和所述第二表面。所述光电子组件电连接到所述第一导电通孔。
[0005]在一些实施例中，本公开提供了一种光子集成电路，所述光子集成电路包含：载体，所述载体具有上表面；位于所述载体中并且在所述上表面处敞开的经过填充的沟槽；波导，所述波导与所述经过填充的沟槽相邻并邻近所述上表面；以及位于所述上表面上的光电子封装，所述光电子封装具有位于所述经过填充的沟槽中且与所述波导对准的光电子组件。
[0006]在一些实施例中，本公开提供了一种用于制造光电子封装的方法，所述方法包含：提供具有第一表面和第二表面的衬底；形成连接所述衬底中的所述第一表面和所述第二表面的第一通孔；在所述第一通孔中填充导电材料以形成第一导电通孔；以及在所述第一表面上键合光电子组件并且电连接到所述第一导电通孔。
附图说明
[0007]当与附图一起阅读以下详细描述时，可以根据以下详细描述容易地理解本公开的各方面。应当注意的是，各种特征可能不一定按比例绘制。实际上，为了讨论的清楚起见，可以任意增大或减小各种特征的尺寸。
[0008]图1A展示了根据本公开的一些实施例的光电子封装的横截面视图。
[0009]图1B展示了根据本公开的一些实施例的光电子封装的横截面视图。
[0010]图1C展示了根据本公开的一些实施例的光电子封装的横截面视图。
[0011]图2展示了根据本公开的一些实施例的光电子封装的俯视图。
[0012]图3展示了根据本公开的一些实施例的光子集成电路(PIC)的横截面视图。
[0013]图4展示了根据本公开的一些实施例的PIC的横截面视图。
[0014]图5展示了根据图4中的PIC的PIC的俯视图。
[0015]图6展示了根据本公开的一些实施例的PIC的横截面视图。
[0016]图7A到图7F展示了根据本公开的一些实施例的光电子封装在各种制造操作期间的中间产品的横截面视图。
[0017]图8A到图8D展示了根据本公开的一些实施例的PIC在各种制造操作期间的中间产品的横截面视图。
具体实施方式
[0018]贯穿附图和详细描述，使用共同的附图标记来指示相同或类似的组件。根据以下结合附图进行的详细描述将容易理解本公开的实施例。
[0019]如“上方”、“下方”、“向上”、“左侧”、“右侧”、“向下”、“顶部”、“底部”、“竖直”、“水平”、“侧面”、“更高”、“更低”、“上部”、“之上”、“之下”等空间描述是关于某个组件或某组组件或组件或一组组件的某个平面针对所述一或多个组件的朝向而指定的，如相关附图所示。应当理解，本文所使用的空间描述仅仅是出于说明的目的，并且本文所描述的结构的实际实施方案可以在空间上以任何朝向或方式布置，条件是这种布置不偏离本公开的实施例的优点。
[0020]本公开提供了具有至少一个导电通孔的衬底，所述衬底将与激光管芯集成以形成光电子封装。然后，光电子封装集成到PIC载体。激光管芯键合到衬底的第一表面，并且可以通过与衬底的第一表面相反的第二表面通过导电通孔接入激光管芯的电连接。然后，光电子封装通过以下连接到PIC载体：将激光管芯嵌入在PIC载体的经过填充的沟槽中并且形成衬底的第二表面与PIC载体之间的电连接。
[0021]通过具有本公开描述的封装结构，可以在执行主动对准的同时将激光管芯以面朝下的方式集成。此外，对激光管芯的电气接入布线到衬底的位于激光管芯的主动表面的相反侧的第二表面，从而降低常规方案中的布线复杂度。衬底上的导电通孔和电布线可以为激光管芯提供额外的散热通道。此外，激光管芯嵌入在PIC载体的经过填充的沟槽中。因为激光管芯被经过填充的沟槽中的可固化材料围绕，所以可以使激光管芯更好地免受环境的影响。
[0022]参考图1A，图1A展示了根据本公开的一些实施例的光电子封装10A的横截面视图。在图1A中，光电子封装10A包含衬底100和堆叠在衬底100之上的光电子组件101。在一些实施例中，衬底100可以由允许通孔形成的适合材料构成。例如，衬底100可以是硅衬底。衬底100具有第一表面100A和与第一表面100A相反的第二表面100B。通孔103A连接第一表面100A和第二表面100B，以实现所述两个表面上的组件之间的电连接。在一些实施例中，可以在光电子封装10A的衬底100中形成多于一个通孔，以实现所述两个表面上的组件之间的电连接。
[0023]在衬底100的第一表面100A之上形成有导电图案1051和1052以将光电子组件101
的电极电耦合到通孔103A和103B中的至少一个通孔。参考图1A和图2，从俯视图角度看，导电图案1051和1052可以电分离。导电图案1051可以与导电凸点107和光电子组件101接触，而导电图案1052可以与导电凸点107和光电子组件101分离。可以通过其它方式(例如，引线键合)实现光电子组件101与导电图案1052之间的电耦合。在一些实施例中，导电图案1051和1052可以是包含一或多个导电图案的凸点下金属(UBM)结构。
[0024]在一些实施例中，通孔103A包含导电部分103A1和绝缘部分103A2。导电部分103A1电连接到导电图案1051。绝缘部分103A2填充通孔103A的敞开沟槽中的空间的剩余部分。如图1A所示，导电部分103A1和绝缘部分103A2共享与第一表面100A相邻且与导电图案1051接触的共面表面。导电部分103A1覆盖绝缘部分103A2的与第二表面100B相邻的侧面部分并且在第二表面100B之上形成导电图案105B。导电部分103A1暴露绝缘部分103A2的与第二表面100B相邻的中心部分。在一些实施例中，第二表面100B上的导电图案105B可以包含重新分布层(RDL)。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电子封装，其包括：衬底，所述衬底具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面；位于所述衬底的所述第一表面上的光电子组件；以及第一导电通孔，所述第一导电通孔连接所述衬底的所述第一表面和所述第二表面，其中所述光电子组件电连接到所述第一导电通孔。2.根据权利要求1所述的光电子封装，其进一步包括位于所述衬底的所述第一表面上的第一导电图案，所述第一导电图案电连接到所述第一导电通孔。3.根据权利要求2所述的光电子封装，其进一步包括导电凸点，所述导电凸点将所述光电子组件的第一电极连接到所述第一导电图案。4.根据权利要求2所述的光电子封装，其进一步包括位于所述衬底的所述第二表面上的第二导电图案，所述第二导电图案电连接到所述第一导电通孔。5.根据权利要求1所述的光电子封装，其中所述第一导电通孔与所述光电子组件的投影不重叠。6.根据权利要求1所述的光电子封装，其进一步包括位于所述衬底的所述第一表面和所述第二表面之上的抗反射涂层。7.根据权利要求3所述的光电子封装，其进一步包括第二导电通孔，所述第二导电通孔连接所述衬底的所述第一表面和所述第二表面，其中所述光电子组件的第二电极电连接到所述第二导电通孔。8.根据权利要求1所述的光电子封装，其中所述第一导电通孔包括绝缘部分和围绕所述绝缘部分的导电部分。9.根据权利要求3所述的光电子封装，其中所述导电凸点比所述光电子组件宽。10.一种光子集成电路，其包括：载体，所述载体具有上表面；位于所述载体中并且在所述上表面处敞开的经过填充的沟槽；波导，所述波导与所述经过填充的沟槽相邻并邻近所述上表面；以及位于所述上表面上的光电子封装，所述光电子封装具有位于所述经过填充的沟槽中且与所述波导对准的光电子组件。11.根据权利要求10所述的光子...

【专利技术属性】
技术研发人员：林长佑，陈纪翰，杨佩蓉，
申请(专利权)人：日月光半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：