半导体封装装置及其制造方法制造方法及图纸

本公开提供了半导体封装装置及其制造方法，通过将光子芯片倾斜一定角度以实现直接与光纤阵列单元进行对准耦光。实现了利用较简便的耦光结构来降低光耦合损失。的耦光结构来降低光耦合损失。的耦光结构来降低光耦合损失。

【技术实现步骤摘要】
半导体封装装置及其制造方法


[0001]本公开涉及半导体封装
，具体涉及半导体封装装置及其制造方法。

技术介绍

[0002]目前，硅光子结构中，如图1所示，基板11上设置有光子芯片(PIC，photonic integrated circuit)12，光子芯片12电连接电子芯片(EIC，electronic integrated circuit)15。如果要将光纤阵列单元13(FAU，Fiber Array Unit)与光子集成电路/光子芯片12之间采用光栅耦合(Grating coupling)方式进行耦光，大多需要棱镜14(Mirror)将光导入光子芯片12中的波导(WG，wave guide)，光子芯片12再将光转换成电信号传输给电子芯片15。但在这样的硅光子结构中，棱镜14有源面(或称为受光面)的斜边角度需要精准控制，来避免产生光耦合损失(coupling loss)。例如，光耦合损失可以是光折射的损耗或者不正确的反射光角度导致的反射损耗。

技术实现思路

[0003]本公开提出了半导体封装装置及其制造方法。
[0004]第一方面，本公开提供了一种半导体封装装置，包括：
[0005]衬底；
[0006]支撑件，设置于所述衬底上；
[0007]光子芯片，有源面朝上且至少部分设置于所述衬底上，所述光子芯片被动面接触所述支撑件；
[0008]光纤阵列单元，设置于所述衬底上且所述光子芯片有源面朝向所述光线阵列单元。
[0009]在一些可选的实施方式中，所述半导体封装装置还包括：
[0010]第一重布线层，设置于所述光子芯片有源面；
[0011]第二重布线层，设置于所述衬底上表面，所述光子芯片通过所述第一重布线层和所述第二重布线层电连接所述衬底；以及
[0012]所述光线阵列单元设置于所述第二重布线层上。
[0013]在一些可选的实施方式中，所述光子芯片被动面与被动面在所述衬底上表面的投影之间的夹角大于等于10
°
小于等于80
°
。
[0014]在一些可选的实施方式中，所述衬底上部设置有腔体，所述光子芯片至少部分设置于所述腔体内。
[0015]在一些可选的实施方式中，所述支撑件为电子芯片，所述电子芯片电连接所述衬底。
[0016]在一些可选的实施方式中，所述半导体封装装置还包括：
[0017]电连接件，设置于所述衬底下表面，且电连接所述衬底。
[0018]在一些可选的实施方式中，所述半导体封装装置还包括：
[0019]第一粘合层，设置于所述腔体内，所述第一粘合层包覆部分所述光子芯片。
[0020]在一些可选的实施方式中，所述半导体封装装置还包括：
[0021]保护层，设置于所述第二重布线层上且包覆所述支撑件和所述光子芯片从所述第二重布线层暴露的部分。
[0022]在一些可选的实施方式中，所述保护层为粘合剂或模封材料。
[0023]在一些可选的实施方式中，所述电子芯片有源面朝向所述衬底且通过焊料凸块电连接所述衬底。
[0024]在一些可选的实施方式中，所述电子芯片有源面远离所述衬底且通过打线电连接所述衬底。
[0025]在一些可选的实施方式中，所述衬底上部设置有至少两个所述腔体；以及
[0026]所述半导体封装装置包括至少两个所述光子芯片。
[0027]在一些可选的实施方式中，所述半导体封装装置还包括：
[0028]介电层，设置于所述腔体内。
[0029]在一些可选的实施方式中，所述光子芯片被动面接触所述衬底上表面与所述腔体之间的相交边。
[0030]在一些可选的实施方式中，所述半导体封装装置还包括：
[0031]第三重布线层，设置于所述电子芯片有源面，且所述电子芯片有源面朝向所述衬底且通过所述第三重布线层电连接所述衬底。
[0032]在一些可选的实施方式中，所述第三重布线层设置于所述腔体内。
[0033]在一些可选的实施方式中，所述光子芯片的厚度为20微米到100微米之间。
[0034]在一些可选的实施方式中，所述支撑件的厚度为20微米到100微米之间。
[0035]在一些可选的实施方式中，所述半导体封装装置还包括：
[0036]第二粘合层，设置于所述光纤阵列单元和所述第二重布线层之间。
[0037]在一些可选的实施方式中，所述第二粘合层的厚度为10微米到50微米之间。
[0038]在一些可选的实施方式中，所述第二重布线层包括至少一层第二线路层，所述第二线路层的厚度为3微米到20微米之间。
[0039]在一些可选的实施方式中，所述衬底包括至少一层衬底线路层，所述衬底线路层的厚度为10微米到30微米之间。
[0040]在一些可选的实施方式中，所述电子芯片有源面设置的焊料凸块的直径为10微米到30微米之间，间距为15微米到60微米之间。
[0041]在一些可选的实施方式中，所述衬底下表面设置的电连接件为焊球，且所述衬底下表面设置的焊球的直径为30微米到200微米之间，间距为50微米到400微米之间。
[0042]在一些可选的实施方式中，所述第一重布线层和所述第二重布线层的线宽为1微米到10微米之间，线距为1微米到10微米之间，间距为2微米到20微米之间。
[0043]在一些可选的实施方式中，所述腔体的水平方向最大距离为30微米到200微米之间。
[0044]第二方面，本公开提供了一种制造半导体封装装置的方法，包括：
[0045]提供衬底和支撑件；
[0046]将所述支撑件设置于所述衬底上；
[0047]提供光子芯片，所述光子芯片有源面设置有第一重布线层；
[0048]将所述光子芯片有源面朝上且部分设置于所述衬底上；
[0049]在所述衬底上表面形成第二重布线层，以使所述光子芯片通过所述第一重布线层和所述第二重布线层电连接所述衬底；
[0050]提供光纤阵列单元，以及将所述光线阵列单元设置于所述第二重布线层上且所述光子芯片有源面朝向所述光线阵列单元。
[0051]在一些可选的实施方式中，所述衬底上部设置有腔体；以及
[0052]所述将所述光子芯片有源面朝上且部分设置于所述衬底上，包括：
[0053]将所述光子芯片有源面朝上且部分设置于所述腔体内。
[0054]在一些可选的实施方式中，在将所述光子芯片有源面朝上且部分设置于所述腔体内之前，所述方法还包括：
[0055]在所述腔体内注入粘合剂，以形成第一粘合层；以及
[0056]所述将所述光子芯片有源面朝上且部分设置于所述腔体内，包括：
[0057]将所述光子芯片有源面朝上且部分设置于所述腔体内的所述第一粘合层；
[0058]加热以使所述光子芯片被固定在所述第一粘合层。
[0059]在一些可选的实施方式中，在所述衬底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装装置，包括：衬底；支撑件，设置于所述衬底上；光子芯片，有源面朝上且至少部分设置于所述衬底上，，所述光子芯片被动面接触所述支撑件；光纤阵列单元，设置于所述衬底上且所述光子芯片有源面朝向所述光线阵列单元。2.根据权利要求1所述的半导体封装装置，其中，所述半导体封装装置还包括：第一重布线层，设置于所述光子芯片有源面；第二重布线层，设置于所述衬底上表面，所述光子芯片通过所述第一重布线层和所述第二重布线层电连接所述衬底；以及所述光线阵列单元设置于所述第二重布线层上。3.根据权利要求2所述的半导体封装装置，其中，所述衬底上部设置有腔体，所述光子芯片至少部分设置于所述腔体内。4.根据权利要求3所述的半导体封装装置，其中，所述支撑件为电子芯片，所述电子芯片电连接所述衬底。5.根据权利要求3所述的半导体封装装置，其中，所述半导体封装装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕文隆，
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：