芯片封装结构及芯片封装方法技术

本申请公开了一种芯片封装结构及其芯片封装方法，芯片封装结构，包括包裹芯片晶圆主体的封装壳，所述的封装壳上部设置隔离层，所述的隔离层下部紧贴芯片的上层，所述的隔离层一侧的封装壳上设置引脚输出层，所述的引脚输出层上设置若干引脚，所述的引脚与芯片电路电连接，所述的引脚输出层外侧的封装壳向下延伸到绝缘层或衬底，所述的引脚输出层外侧的封装壳内还设置外连接导线，所述的外连接导线顶部通过第二外连接导电块与引脚输出层电连接，所述的外连接导线底部通过第一外连接导电块与集成光路电连接；所述的隔离层一侧的封装壳上设置光接口层，所述的光接口层从顶部穿过封装壳延伸到集成光路，所述的光接口层为波导材料。料。料。

【技术实现步骤摘要】
芯片封装结构及芯片封装方法


[0001]本专利技术涉及半导体领域，尤其是一种芯片封装结构及芯片封装方法。

技术介绍

[0002]光电一体化的芯片属于新应用的研究，比如现有技术中公开有基于铌酸锂
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硅晶圆的光电单片集成系统，其包含集成光路模块、光电转换模块与集成电路模块通过半导体CMOS工艺集成在同一衬底上，实现单片集成，分别进行光信号的传输与处理、光信号转换为电信号、电信号的传输与处理，该技术可以发挥铌酸锂材料优异的电光性能与硅基材料的优势，但是现有技术中的类似的单片集成光电一体化的芯片属于新应用的研究，实际实施中现有技术配套的封装不能处理好光路接口与电信号引脚分配，尤其是因为接口配置体积空间有限等原因，光路传输不够稳定，所以信号也不够稳定。

技术实现思路

[0003]为了克服现有的技术存在的不足, 本专利技术提供一种芯片封装结构及芯片封装方法。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种芯片封装结构，包括包裹芯片晶圆主体的封装壳，所述的封装壳上部设置隔离层，所述的隔离层下部紧贴芯片的上层，所述的隔离层一侧的封装壳上设置引脚输出层，所述的引脚输出层上设置若干引脚，所述的引脚与芯片电路电连接，所述的引脚输出层外侧的封装壳向下延伸到绝缘层或衬底，所述的引脚输出层外侧的封装壳内还设置外连接导线，所述的外连接导线顶部通过第二外连接导电块与引脚输出层电连接，所述的外连接导线底部通过第一外连接导电块与集成光路电连接；所述的隔离层一侧的封装壳上设置光接口层，所述的光接口层从顶部穿过封装壳延伸到集成光路，所述的光接口层为波导材料。
[0005]进一步，临近所述光接口层的隔离层上还设置光检测及补偿层，所述的光检测及补偿层上部设置封堵层，所述的光检测及补偿层提供接口支持光路检测或光路补偿，所述的封堵层在检测时或补偿光路可以去除，并且所述的封堵层在检测后或不需要补偿光路时还可以重新填充。
[0006]进一步，所述的光检测及补偿层通过外部光路连接光调制电路以及光信号电路并且基于引脚输出层引脚输出的电信号映射检测确定光路信号稳定性，在确定需要的补偿的光路参数后所述的光检测及补偿层还用于连接光信号进行光路补偿以增强光信号的稳定性。
[0007]进一步，在外连接导线所在的封装壳上还设置电检测及增强触点，所述的电检测及增强触点用于检测或增强内部电信号，所述的电检测及增强触点提供电接口支持内部电信号检测或增强。
[0008]进一步，所述的电检测及增强触点检测内部电信号时基于引脚输出层引脚输出的电信号映射检测确定，还基于光检测及补偿层光路信号映射检测确定。
[0009]进一步，所述的引脚输出层通过引脚转接板连接封装的顶框，所述的顶框在光接口层上方位置开设预留过线槽，所述的顶框两侧通过固定肩固定，所述的固定肩固定在pcb板上。
[0010]一种芯片封装方法，包括初始封装步骤：在第二绝缘层/衬底上层的芯片外周形成封装壳，并且在集成电路硅层上中部形成隔离层；在隔离层一侧的封装壳内形成光接口层,光接口层一端外露另外一端连接集成光路硅晶圆层与集成光路铌酸锂晶圆层；在隔离层一侧的集成电路硅层上部形成引脚输出层，将引脚输出层上的引脚与集成电路硅层对应触点电连接；在引脚输出层一侧的封装壳内形成外连接导线,外连接导线的底部形成第一外连接导电块并且与集成光路硅晶圆层、集成光路铌酸锂晶圆层电连接，外连接导线的顶部形成第二外连接导电块并且与引脚输出层电连接；在封装壳上形成电检测及增强触点，外连接导线中部与电检测及增强触点电连接。
[0011]进一步，上述的封装方法还包括检测调整封装：通过光检测及补偿层连接外部光路和光调制电路以及光信号电路，基于引脚输出层引脚输出的电信号映射检测确定光路信号稳定性，在确定需要的补偿的光路参数后，光检测及补偿层连接光信号进行光路补偿以增强光信号的稳定性；通过电检测及增强触点检测内部电信号，检测内部电信号时基于引脚输出层引脚输出的电信号映射检测确定，还基于光检测及补偿层光路信号映射检测确定，通过电检测及增强触点外连接增强信号。
[0012]本专利技术的有益效果是，本申请在应用于单片集成光电一体化的芯片时能够很好的处理光路接口与电信号引脚分配，能够尽可能实现光路的稳定信号传输，并且进一步封装中本申请还可以通过光检测及补偿层连接外部光路和光调制电路以及光信号电路，基于引脚输出层引脚输出的电信号映射检测确定光路信号稳定性，在确定需要的补偿的光路参数后，光检测及补偿层连接光信号进行光路补偿以增强光信号的稳定性；通过电检测及增强触点检测内部电信号，检测内部电信号时基于引脚输出层引脚输出的电信号映射检测确定，还基于光检测及补偿层光路信号映射检测确定，通过电检测及增强触点外连接增强信号。
附图说明
[0013]图1是本申请实施例封装结构截面示意图。
[0014]图2是本申请实施例封装结构在封装中的截面示意图。
[0015]图3是本申请实施例封装结构在pcb应用中倒装的截面示意图。
[0016]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
具体实施方式
[0017]具体实施中，如图1所示的，本申请的芯片封装结构，包括包裹芯片晶圆主体的封装壳101，所述的封装壳101上部设置隔离层102，所述的隔离层102下部紧贴芯片的上层，所述的隔离层102一侧的封装壳101上设置引脚输出层105，所述的引脚输出层105上设置若干
引脚107，所述的引脚107与芯片电路电连接，所述的引脚输出层105外侧的封装壳101向下延伸到绝缘层或衬底，所述的引脚输出层105外侧的封装壳101内还设置外连接导线110，所述的外连接导线110顶部通过第二外连接导电块109与引脚输出层105电连接，所述的外连接导线110底部通过第一外连接导电块108与集成光路电连接；所述的隔离层102一侧的封装壳101上设置光接口层103，所述的光接口层103从顶部穿过封装壳101延伸到集成光路，所述的光接口层103为波导材料。
[0018]在实施中，本申请在应用于单片集成光电一体化的芯片时能够很好的处理光路接口与电信号引脚分配，能够尽可能实现光路的稳定信号传输，如图2所示的，首先，在第二绝缘层208/衬底209上层的芯片外周形成封装壳101，并且在集成电路硅层201上中部形成隔离层102；然后，在隔离层102一侧的封装壳101内形成光接口层103,光接口层103一端外露另外一端连接集成光路硅晶圆层203与集成光路铌酸锂晶圆层207；然后，在隔离层102一侧的集成电路硅层201上部形成引脚输出层105，将引脚输出层105上的引脚107与集成电路硅层201对应触点电连接；然后，在引脚输出层105一侧的封装壳101内形成外连接导线110,外连接导线110的底部形成第一外连接导电块108并且与集成光路硅晶圆层203、集成光路铌酸锂晶圆层207电连接，外连接导线110的顶部形成第二外连接导电块109并且与引脚输出层105电连接；然后，在封装壳101上形成电检测及增强触点111，外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片封装结构，其特在于，包括包裹芯片晶圆主体的封装壳，所述的封装壳上部设置隔离层，所述的隔离层下部紧贴芯片的上层，所述的隔离层一侧的封装壳上设置引脚输出层，所述的引脚输出层上设置若干引脚，所述的引脚与芯片电路电连接，所述的引脚输出层外侧的封装壳向下延伸到绝缘层或衬底，所述的引脚输出层外侧的封装壳内还设置外连接导线，所述的外连接导线顶部通过第二外连接导电块与引脚输出层电连接，所述的外连接导线底部通过第一外连接导电块与集成光路电连接；所述的隔离层一侧的封装壳上设置光接口层，所述的光接口层从顶部穿过封装壳延伸到集成光路，所述的光接口层为波导材料。2.根据权利要求1所述的一种芯片封装结构，其特征在于，临近所述光接口层的隔离层上还设置光检测及补偿层，所述的光检测及补偿层上部设置封堵层，所述的光检测及补偿层提供接口支持光路检测或光路补偿，所述的封堵层在检测时或补偿光路可以去除，并且所述的封堵层在检测后或不需要补偿光路时还可以重新填充。3.根据权利要求2所述的一种芯片封装结构，其特征在于，所述的光检测及补偿层通过外部光路连接光调制电路以及光信号电路并且基于引脚输出层引脚输出的电信号映射检测确定光路信号稳定性，在确定需要的补偿的光路参数后所述的光检测及补偿层还用于连接光信号进行光路补偿以增强光信号的稳定性。4.根据权利要求1所述的一种芯片封装结构，其特征在于，在外连接导线所在的封装壳上还设置电检测及增强触点，所述的电检测及增强触点用于检测或增强内部电信号，所述的电检测及增强触点提供电接口支持内部电信号检测或增强。5.根据权利要求4所述的一种芯片封装结构，其特征在于，所述的电检...

【专利技术属性】
技术研发人员：张孝忠，刘华清，刘虹，
申请(专利权)人：山东晶芯科创半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：