半导体封装结构、信息传输方法、制造方法及光互联设备技术

本申请实施例提供一种半导体封装结构、信息传输方法、制造方法及光互联设备。其中，半导体封装结构，包括：光互连基板；光互连基板包括：第一导电布线单元、第二导电布线单元、光波导单元以及用于实现光信号与电信号之间的转换的第一转换单元和第二转换单元；第一转换单元和第二转换单元分别耦合至光波导单元；第一导电布线单元与第一转换单元电连接；第二导电布线单元与第二转换单元电连接；安装在光互连基板上的第一芯片和第二芯片；第一芯片与第一导电布线单元电连接，第二芯片与第二导电布线单元电连接，通过光互连基板实现第一芯片和第二芯片之间的通信。该技术方案可降低能量损耗，减少延迟、降低串扰程度，有助于提高芯片之间的互连性能。间的互连性能。间的互连性能。

【技术实现步骤摘要】
半导体封装结构、信息传输方法、制造方法及光互联设备


[0001]本申请涉及半导体
，尤其涉及一种半导体封装结构、信息传输方法、制造方法及光互联设备。

技术介绍

[0002]随着超大规模集成电路技术的发展，人们对芯片不仅提出了高速、低功耗、高可靠性的性能要求，还提出了小型化以及集成化的封装要求。现有的半导体封装中，通常采用电导线，例如：铜介质，进行不同芯片之间的互连，以实现不同芯片之间的信号传输。在一些场景中，例如对小芯片(Chiplet)的互连，这种电互连方式存在能耗、延迟、串扰等问题，难以满足小芯片之间的高速通信需求。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，提出了本申请以提供一种解决上述问题或至少部分地解决上述问题的半导体封装结构、信息传输方法、制造方法及光互联设备。
[0004]于是，在本申请的一个实施例中，提供了一种半导体封装结构。该封装结构包括：光互连基板；所述光互连基板包括：第一导电布线单元、第二导电布线单元、光波导单元以及用于实现光信号与电信号之间的转换的第一转换单元和第二转换单元；所述第一转换单元和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装结构，其中，包括：光互连基板；所述光互连基板包括：第一导电布线单元、第二导电布线单元、光波导单元以及用于实现光信号与电信号之间的转换的第一转换单元和第二转换单元；所述第一转换单元和所述第二转换单元分别耦合至所述光波导单元；所述第一导电布线单元与所述第一转换单元电连接；所述第二导电布线单元与所述第二转换单元电连接；安装在所述光互连基板上的第一芯片和第二芯片；其中，所述第一芯片与所述第一导电布线单元电连接，所述第二芯片与所述第二导电布线单元电连接，以使光互连基板用于实现所述第一芯片和所述第二芯片之间的通信。2.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其中，所述光互联基板还包括：介电层；所述光波导单元、所述第一转换单元和所述第二转换单元被所述介电层所覆盖；所述第一导电布线单元包括第一电连接结构，所述第一电连接结构穿过至少部分所述介电层；所述第二导电布线单元包括第二电连接结构，所述第一电连接结构穿过至少部分所述介电层；所述第一芯片和所述第二芯片安装在所述介电层的安装面上。3.根据权利要求2所述的半导体封装结构，其中，所述介电层包括：氧化硅层和/或氮化硅层。4.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其中，所述光波导单元、所述第一转换单元和所述第二转换单元均基于SOI基板上的顶层硅形成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体封装结构，其中，所述第一转换单元包括第一电光转换器；所述第二转换单元包括第一光电转换器；所述第一电光转换器被配置为实现电信号到光信号的转换；所述第一光电转换器被配置为实现光信号到电信号的转换；所述第一电光转换器与所述第一导电布线单元电连接且耦合至所述光波导单元；所述第一电光转换器通过所述第一导电布线单元接收所述第一芯片的第一电信号，并编码产生第一光信号，所述第一光信号在所述光波导单元中传输；所述第一光电转换器与所述第二导电布线单元电连接且耦合至所述光波导单元；所述第一光电转换器将所述第一光信号转换为第二电信号；所述第二芯片通过所述第二导电布线单元接收所述第二电信号。6.根据权利要求5所述的半导体封装结构，其中，所述第一电光转换器包括光调制器。7.根据权利要求5所述的半导体封装结构，其中，所述第一光电转换器包括光探测器。8.根据权利要求5所述的半导体封装结构，其中，所述第一转换单元包括第二光电转换器；所述第二转换单元包括第二电光转换器；所述第二光电转换器被配置为实现光信号到电信号的转换；所述第二电光转换器被配置为实现电信号到光信号的转换；所述第二电光转换器与所述第二导电布线单元电连接且耦合至所述光波导单元；所述第二电光转换器通过所述第二导电布线单元接收所述第二芯片的第三电信号，并编码产生第二光信号，所述第二光信号在所述光波导单元中传输；所述第二光电转换器与所述第一导电布线单元电连接且耦合至所述光波导单元；所述第二光电转换器将所述第二光信号转换为第四电信号；所述第一芯片通过所述第一导电布线单元接收所述第四电信号。
9.根据权利要求5所述的半导体封装结构，其中，所述第一芯片包括第一小芯片；所述第二芯片包括第二小芯片。10.根据权利要求1至4中任意一项所述的半导体封装结构，其中，所述第一芯片、所述第二芯片能够通过所述第一导电布线单元、所述第一转换单元、所述光波导单元、所述第二转换单元以及所述第二导电布线单元进行通信。11.根据权利要求1至4、8
‑
9中任一项所述的半导体封装结构，其中，在晶圆级封装过程中安装所述第一芯片、所述第二芯片。12.一种半导体封装结构的信息传输方法，其中，所述半导体封装结构包括：光互连基板以及安装在所述光互连基板上的第一芯片和第二芯片；所述光互连基板包括：第一导电布线单元、第二导电布线单元、光波导单元以及用于实现光信号与电信号之间的转换的第一转换单元和第二转换单元；所述第一转换单元和所述第二转换单元分别耦合至所述光波导单元；所述第一导电布线单元与所述第一转换单元电连接；所述第二导电布线单元与所述第二转换单元电连接；所述第一芯片与所述第一导电布线单元电连接；所述第二芯片与所述第二导电布线单元电连接；所述方法，包括：所述第一芯片将携带信息的第一电信号传输给所述第一导电布线单元；所述第一转换单元将所述第一电信号转换成第一光信号；所述第二转换单元将由所述光波导单元传输来的所述第一光信号转换成第二电信号；所述第二芯片接收由所述第二导电布线单元传输来的所述第二电信号。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一转换单元将所述第一电信号转换成第一光信号，包括：所述第一转换单元根据所述第一电信号对初始光信号进行调制，得到所述第一光信号。14.根据权利要求12所述的信息传输方法，其中，所述光互联基板还包括：介电层；所述光波导单元、所述第一转换单元和所述第二转换单元被所述介电层所覆盖；所述第一导电布线单元包括第一电连接结构，所述第一电连接结构穿过至少部分所述介电层；所述第二导电布线单元包括第二电连接结构，所述第一电连接结构穿过至少部分所述介电层；所述第一芯片和所述第二芯片安装在所述介电层的安...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐叶龙，孟怀宇，沈亦晨，
申请(专利权)人：上海曦智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：