一种光波导嵌入式封装结构及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种光波导嵌入式封装结构及其制作方法，包括：再布线层，再布线层的一侧设置有两端具有预设角度斜面的凹槽，凹槽内集成有光波导层；光波导下包层位于凹槽底部，光波导线路位于光波导下包层的上方，且光波导线路的上表面与再布线层的上表面处于相同水平位置，光波导上包层位于光波导线路的上方，光波导上包层两端的预设位置开有用于形成光波导线路通道的窗口；再布线层的光波导层侧倒装有光电集成芯片，光电集成芯片间通过光波导线路进行光传输；利用光传输的高带宽，有效的提高了芯片之间的传输速率，简化了封装结构内部复杂的线路。复杂的线路。复杂的线路。

【技术实现步骤摘要】
一种光波导嵌入式封装结构及其制作方法


[0001]本专利技术涉及芯片封装
，特别涉及一种光波导嵌入式封装结构及其制作方法。

技术介绍

[0002]目前，多个芯片的封装结构主要通过再布线层(Redistributed layer，RDL)为芯片间的信号传输提供信号线，RDL既提供芯片间互连的高密度信号线，也提供芯片扇出到外部PCB的信号线；由于RDL内众多信号线高密互连，导致封装结构内部的线路较为复杂，且RDL中的绝缘介质的介电性能会对高密互连信号线的信号传输产生衰减作用，也会限制芯片间的信号传输速度，导致芯片间的信号传输速度较慢。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种光波导嵌入式封装结构及其制作方法，以解决封装结构内部线路较为复杂以及芯片间的信号传输速度较慢的问题。
[0004]第一方面，本专利技术提供一种光波导嵌入式封装结构，包括：
[0005]再布线层，所述再布线层的一侧设置有两端具有预设角度斜面的凹槽，所述凹槽内集成有光波导层；
[0006]所述光波导层包括光波导下包层、光波导线路和光波导上包层，所述光波导下包层位于所述凹槽底部，所述光波导线路位于所述光波导下包层的上方，且所述光波导线路的上表面与所述再布线层的上表面处于相同水平位置，所述光波导上包层位于所述光波导线路的上方，所述光波导上包层两端的预设位置开有用于形成光波导线路通道的窗口；
[0007]所述再布线层的光波导层侧至少倒装有第一光电集成芯片和第二光电集成芯片，所述第一光电集成芯片通过所述光波导线路与所述第二光电集成芯片进行光传输；且所述第一光电集成芯片和所述第二光电集成芯片分别连接所述再布线层的倒装焊盘，所述倒装焊盘位于所述再布线层的光波导层侧；
[0008]所述再布线层的植球焊盘侧设置有植球焊盘，所述植球焊盘上设置有锡球。
[0009]上述方案具有以下有益效果：
[0010]本专利技术的光波导嵌入式封装结构，在再布线层中的具有斜面的凹槽内设置光波导下包层和光波导线路，光波导线路的上表面与再布线层上表面齐平，能够保证光传输效果的前提下，减小光波导线路斜面的设置长度以及凹槽设置深度，工艺简单；同时能够使光线由光电集成芯片垂直入射光波导层之后进行偏转；在再布线层的光波导层侧设置第一光电集成芯片和第二光电集成芯片，使第一光电集成芯片和第二光电集成芯片通过光波导层进行光传输，利用光传输的高带宽，有效的提高了芯片之间的传输速率；通过光波导层替代芯片间一部分的信号传输线路，有效的简化了封装结构内部复杂的线路。
[0011]可选的，所述凹槽底部设置有金属层，所述金属层位于所述光波导下包层的下方。
[0012]可选的，所述再布线层还包括：
[0013]嵌于绝缘介质层内的电互连结构，所述电互连结构一端连接所述植球焊盘，另一端连接所述倒装焊盘。
[0014]可选的，光波导嵌入式封装结构还包括：
[0015]塑封层，所述塑封层设置有两个凹槽，所述第一光电集成芯片和所述第二光电集成芯片分别设置于一个凹槽内；
[0016]所述第一光电集成芯片与所述再布线层的上表面之间设置有第一填充层，在所述第一填充层内设置有第一凸块，所述第一凸块用于倒装所述第一光电集成芯片；
[0017]所述第二光电集成芯片与所述再布线层的上表面之间设置有第二填充层，在所述第二填充层内设置有第二凸块，所述第二凸块用于倒装所述第二光电集成芯片。
[0018]可选的，所述第一光电集成芯片包括第一电子芯片区和第一光子芯片区，所述第二光电集成芯片包括二电子芯片区和第二光子芯片区；
[0019]所述第一光子芯片区和所述第二光子芯片区通过所述光波导层进行光传输，所述第一电子芯片区通过所述第一凸块连接所述再布线层的倒装焊盘，所述第二电子芯片区通过所述第二凸块连接所述再布线层的倒装焊盘。
[0020]第二方面，本专利技术提供一种光波导嵌入式封装结构的制作方法，包括：
[0021]提供一侧具有凹槽的再布线层，所述凹槽的两端具有预设角度的斜面；
[0022]在所述凹槽内制作光波导下包层；
[0023]在所述光波导下包层上制作光波导线路，使所述光波导线路的上表面与所述再布线层的上表面处于相同水平位置；
[0024]在所述光波导线路上制作光波导上包层，并在所述光波导上包层两端的预设位置开窗，以形成光波导线路通道；使所述光波导下包层、光波导线路和光波导上包层形成集成于所述凹槽内的光波导层；
[0025]在所述再布线层的光波导层侧至少倒装并塑封第一光电集成芯片和第二光电集成芯片，所述第一光电集成芯片通过所述光波导层与所述第二光电集成芯片进行光传输，且所述第一光电集成芯片和所述第二光电集成芯片连接所述再布线层的倒装焊盘；
[0026]在所述再布线层的植球焊盘侧进行植球。
[0027]上述方案具有以下有益效果：
[0028]本专利技术的光波导嵌入式封装结构的制作方法，在再布线层中嵌入光波导层，使位于再布线层的光波导层侧的第一光电集成芯片和第二光电集成芯片通过光波导层进行光传输，利用光传输的高带宽，有效的提高了芯片之间的传输速率；同时，光波导层有效的简化了封装结构内部复杂的线路。
[0029]可选的，在所述凹槽内制作光波导下包层之前，包括：
[0030]在所述再布线层上方及所述凹槽内溅射金属层，选择性刻蚀所述金属层，保留所述凹槽内的金属层。
[0031]可选的，所述提供一侧具有凹槽的再布线层，所述凹槽的两端具有预设角度的斜面，包括：
[0032]提供一表面涂布有临时键合层的临时载体；
[0033]在所述临时键合层上制作所述再布线层；
[0034]在所述在布线层上方制作两端具有预设角度斜面的凹槽。
[0035]可选的，在所述再布线层的光波导层侧倒装并塑封第一光电集成芯片和第二光电集成芯片，包括：
[0036]在所述再布线层的光波导层侧倒装所述第一光电集成芯片和所述第二光电集成芯片；
[0037]采用填充胶在所述第一光电集成芯片和所述第二光电集成芯片的底部进行填充；
[0038]通过塑封料将所述第一光电集成芯片和所述第二光电集成芯片进行塑封。
[0039]可选的，在所述临时键合层上制作所述再布线层，在所述再布线层上方制作两端具有预设角度斜面的凹槽包括：
[0040]在所述临时键合层表面采用积层法制作所述再布线层，当所述再布线层中的绝缘介质层为感光聚酰亚胺时，采用梯度曝光方法制作所述凹槽。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]图1是本专利技术一实施例中提供的第一种光波导嵌入式封装结构示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光波导嵌入式封装结构，其特征在于，包括：再布线层，所述再布线层的一侧设置有两端具有预设角度斜面的凹槽，所述凹槽内集成有光波导层；所述光波导层包括光波导下包层、光波导线路和光波导上包层，所述光波导下包层位于所述凹槽底部，所述光波导线路位于所述光波导下包层的上方，且所述光波导线路的上表面与所述再布线层的上表面处于相同水平位置，所述光波导上包层位于所述光波导线路的上方，所述光波导上包层两端的预设位置开有用于形成光波导线路通道的窗口；所述再布线层的光波导层侧至少倒装有第一光电集成芯片和第二光电集成芯片，所述第一光电集成芯片通过所述光波导线路与所述第二光电集成芯片进行光传输；且所述第一光电集成芯片和所述第二光电集成芯片分别连接所述再布线层的倒装焊盘，所述倒装焊盘位于所述再布线层的光波导层侧；所述再布线层的植球焊盘侧设置有植球焊盘，所述植球焊盘上设置有锡球。2.根据权利要求1所述的光波导嵌入式封装结构，其特征在于，所述凹槽底部设置有金属层，所述金属层位于所述光波导下包层的下方。3.根据权利要求1所述的光波导嵌入式封装结构，其特征在于，所述再布线层还包括：嵌于绝缘介质层内的电互连结构，所述电互连结构一端连接所述植球焊盘，另一端连接所述倒装焊盘。4.根据权利要求1所述的光波导嵌入式封装结构，其特征在于，光波导嵌入式封装结构还包括：塑封层，所述塑封层设置有两个凹槽，所述第一光电集成芯片和所述第二光电集成芯片分别设置于一个凹槽内；所述第一光电集成芯片与所述再布线层的上表面之间设置有第一填充层，在所述第一填充层内设置有第一凸块，所述第一凸块用于倒装所述第一光电集成芯片；所述第二光电集成芯片与所述再布线层的上表面之间设置有第二填充层，在所述第二填充层内设置有第二凸块，所述第二凸块用于倒装所述第二光电集成芯片。5.根据权利要求4所述的光波导嵌入式封装结构，其特征在于，所述第一光电集成芯片包括第一电子芯片区和第一光子芯片区，所述第二光电集成芯片包括二电子芯片区和第二光子芯片区；所述第一光子芯片区和所述第二光子芯片区通过所述光波导层进行光传输，所述第一电子芯片区通过所述第一凸块连接所述再布线层的倒装焊盘，所述第二电子芯片区通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱凯，黄立湘，邵广俊，
申请(专利权)人：深南电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：