一种制造技术

本发明专利技术提供了一种

【技术实现步骤摘要】
一种400G光电共封装模块结构


[0001]本专利技术涉及封装模块
，特别是涉及一种
400G
光电共封装模块结构
。

技术介绍

[0002]光电共封装，英文简称
CPO
技术，是指将交换芯片和光引擎共同装配在同一个
Socketed(
插槽
)
上，形成芯片和模组的共封装
。
具有高集成度
、
支持高数据率和低成本等特点
。
[0003]如申请公布号为
CN113192937A、
申请公布日为
2021.07.30
的中国专利技术专利申请公开了半导体装置及其制造方法，具体包括基板
、
电子集成电路
EIC
芯片和光子集成电路
PIC
芯片，
PIC
芯片安装在基板上，
PIC
芯片具有第一表面，第一表面朝向基板；多个
EIC
芯片设置在单个
PIC
芯片的第一表面上
。
将半导体装置原本的电子集成电路分成多个子集成电路并形成在多个小的
EIC
芯片上，然后将多个
EIC
芯片通过第一键合结构倒装在
PIC
芯片上，再通过
EIC
芯片附近的第二键合结构进一步封装在基板上，从而使电信号经由
EIC
芯片的第一键合结构
、PIC
芯片上的布线线路以及该
EIC
芯片附件的第二键合结构即可引出基板，避免了过长的线路传输
。
[0004]现有技术中的半导体装置将
EIC
芯片设置在
PIC
芯片朝向基板的第一表面上，再通过第二键合结构封装在基板上
。
但是，第二键合结构需要避开
EIC
芯片还要控制键合成型的高度，第二键合结构的封装工艺复杂，难以实现高效准确地完成共封装的目的
。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种
400G
光电共封装模块结构，以解决现有装置的第二键合结构需要避开
EIC
芯片还要控制键合成型的高度，第二键合结构的封装工艺复杂，难以实现高效准确地完成共封装的问题
。
[0006]本专利技术的
400G
光电共封装模块结构的技术方案为：
[0007]400G
光电共封装模块结构包括
PCB
板
、
硅基板
、PIC
芯片
、EIC
芯片
、
数字信号处理器和光纤阵列，所述硅基板倒装连接于所述
PCB
板的表面，所述
PIC
芯片和所述数字信号处理器分别倒装连接于所述硅基板的表面；
[0008]所述
EIC
芯片倒装连接于所述
PIC
芯片的表面，所述
PIC
芯片的内部设置有硅通孔，所述硅通孔沿垂直于所述
PIC
芯片的表面方向贯通设置，以在所述
EIC
芯片和所述硅基板之间形成电信号导通；
[0009]所述
PIC
芯片集成有激光器
、
光电二极管
、
发射光波导和接收光波导，所述发射光波导
、
所述接收光波导平行于所述
PIC
芯片的表面延伸布置，所述发射光波导与所述激光器相连，所述接收光波导与所述光电二极管相连；
[0010]所述
PIC
芯片的一侧边缘还设有定位缺口，所述光纤阵列具有与所述定位缺口相配合的第一接头，所述发射光波导与所述光纤阵列的发射光纤对应布置，所述接收光波导与所述光纤阵列的接收光纤对应布置；所述硅通孔分别与所述发射光波导
、
所述接收光波
导错开分布
。
[0011]进一步的，所述定位缺口为台阶形缺口，所述发射光波导的端部和所述接收光波导的端部分别设于所述台阶形缺口的侧面；
[0012]所述台阶形缺口的底面开设有导向槽，所述导向槽沿所述台阶形缺口的宽度方向延伸布置，所述第一接头的下侧面设置有凸棱，所述凸棱与所述导向槽凹凸配合
。
[0013]进一步的，所述凸棱平行间隔设有两个，其分别为第一凸棱和第二凸棱，所述第一凸棱与所述光纤阵列的最外侧发射光纤正对布置，所述第二凸棱与所述光纤阵列的最外侧接收光纤正对布置；
[0014]相应的，所述导向槽平行间隔设有两个，其分别为第一导向槽和第二导向槽，所述第一导向槽与所述发射光波导的最外侧光波导对应布置，所述第二导向槽与所述接收光波导的最外侧光波导对应布置
。
[0015]进一步的，所述第一接头包括叠合设置的载体板和上压板，所述载体板的上侧平行间隔设有多个通槽，所述光纤阵列的接收光纤和发射光纤分别安装于对应的所述通槽中，所述上压板粘结固定于所述载体板的上侧，所述凸棱设置于所述载体板的下侧面
。
[0016]进一步的，所述台阶形缺口的侧面设有对中凸起，所述对中凸起位于所述发射光波导和接收光波导之间的中心位置；所述第一接头的端部还设有对中凹槽，所述对中凹槽位于所述光纤阵列的接收光纤和发射光纤之间的中心位置，所述对中凸起与所述对中凹槽凹凸配合
。
[0017]进一步的，所述对中凸起为圆锥形凸起，所述圆锥形凸起的中轴线平行于所述发射光波导或接收光波导的延伸方向设置；所述对中凹槽为圆锥形凹槽，所述圆锥形凹槽的中轴线平行于所述光纤阵列的光纤延伸方向设置
。
[0018]进一步的，所述硅通孔设有多个，多个所述硅通孔在所述发射光波导和
/
或所述接收光波导的间隔处分开布置
。
[0019]进一步的，所述
EIC
芯片还集成有驱动器和跨组放大器，所述驱动器
、
所述跨组放大器分别与所述硅通孔电连接
。
[0020]进一步的，所述
EIC
芯片与所述
PIC
芯片之间
、
所述
PIC
芯片与所述硅基板之间
、
所述数字信号处理器与所述硅基板之间
、
所述硅基板与所述
PCB
板之间均采用铜焊球连接
。
[0021]进一步的，所述
PCB
板的表面贴装有电容元件
、
电阻元件和电感元件，所述
PCB
板远离所述光纤阵列的端部还设有金手指电口
。
[0022]有益效果：该
400G
光电共封装模块结构采用了
PCB
板
、
硅基板
、PIC...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
400G
光电共封装模块结构，其特征是，包括
PCB
板
、
硅基板
、PIC
芯片
、EIC
芯片
、
数字信号处理器和光纤阵列，所述硅基板倒装连接于所述
PCB
板的表面，所述
PIC
芯片和所述数字信号处理器分别倒装连接于所述硅基板的表面；所述
EIC
芯片倒装连接于所述
PIC
芯片的表面，所述
PIC
芯片的内部设置有硅通孔，所述硅通孔沿垂直于所述
PIC
芯片的表面方向贯通设置，以在所述
EIC
芯片和所述硅基板之间形成电信号导通；所述
PIC
芯片集成有激光器
、
光电二极管
、
发射光波导和接收光波导，所述发射光波导
、
所述接收光波导平行于所述
PIC
芯片的表面延伸布置，所述发射光波导与所述激光器相连，所述接收光波导与所述光电二极管相连；所述
PIC
芯片的一侧边缘还设有定位缺口，所述光纤阵列具有与所述定位缺口相配合的第一接头，所述发射光波导与所述光纤阵列的发射光纤对应布置，所述接收光波导与所述光纤阵列的接收光纤对应布置；所述硅通孔分别与所述发射光波导
、
所述接收光波导错开分布
。2.
根据权利要求1所述的
400G
光电共封装模块结构，其特征是，所述定位缺口为台阶形缺口，所述发射光波导的端部和所述接收光波导的端部分别设于所述台阶形缺口的侧面；所述台阶形缺口的底面开设有导向槽，所述导向槽沿所述台阶形缺口的宽度方向延伸布置，所述第一接头的下侧面设置有凸棱，所述凸棱与所述导向槽凹凸配合
。3.
根据权利要求2所述的
400G
光电共封装模块结构，其特征是，所述凸棱平行间隔设有两个，其分别为第一凸棱和第二凸棱，所述第一凸棱与所述光纤阵列的最外侧发射光纤正对布置，所述第二凸棱与所述光纤阵列的最外侧接收光纤正对布置；相应的，所述导向槽平行间隔设有两个，其分别为第一导向槽和第二导向槽，所述第一导向槽与所述发射光波导的最外侧光波导对应布置，所述第二导向槽与所述接收光波导的最外侧光波导对应布置
。4.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄杰，
申请(专利权)人：讯芸电子科技中山有限公司，
类型：发明
国别省市：