【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及光电混合集成，尤其涉及一种基于先进封装的光电共封模组及其制备方法。
技术介绍
1、随着云计算、大数据、高清视频和vr技术等的迅速发展，宽带对交换设备的容量提出了更高的要求，使得高速高密度的光互连成为了构建未来高速网络的基础。而要实现高密度的光互连，具有高数据容量的光模块是关键。
2、目前常用的可插拔光模块与cpo(co-packaged optics，共封装光学)产品内部tx/rx芯片主要以cob(chips on board，板上芯片)封装为主，内部芯片的pad(焊盘)为正装结构，芯片与pcb(printed circuit board，印制电路板)的信号连接通过引线键合实现；cob封装方案导致内部芯片的集成度较低，散热较难；同时由于金线的形状限制导致阻抗匹配较难，cob封装光模块带宽较低，随着模块信道数量的上升，累计的功耗损失也会增大；先进封装在chiplet(芯粒)等技术上已经较为成熟，其在信道数量、带宽等方面具有较大的性能优势；但是，对于光模块内部或用于模组间传输的光芯片，先进封装工艺中的注塑及抛光工艺极易损伤和污染光口，在光传输系统中引入额外的损耗；先进封装中的bump(凸块)与bga(ball grid array，焊球阵列封装)等结构，引入了多重的材料体系，因此采用传统方式利用钨铜基板承载pic(photonics integrated circuit,集成光路)光芯片与fa(fiberarray，光纤阵列组件)的封装形式不再适用；在pic光芯片的soi(silicon on ins
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种基于先进封装的光电共封模组及其制备方法，以改善高速光模块高频损耗大、集成度低、散热面积小等问题，同时解决了先进封装工艺制程中pic光口保护困难的技术难点。
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种基于先进封装的光电共封模组，包括：
3、光电中介基板，包括相对的第一表面和第二表面；
4、光芯片和电芯片；所述光芯片和所述电芯片位于所述光电中介基板的第一表面且均与光电中介基板电连接，且通过所述光电中介基板实现所述光芯片和所述电芯片之间电连接；
5、pcb电路板，所述pcb电路板位于所述光电中介基板的第二表面并与所述光电中介基板电连接，且通过所述光电中介基板实现与所述光芯片以及所述电芯片均电连接；
6、光纤阵列组件，位于所述光电中介基板的第一表面并与所述光电中介基板中的光栅耦合器耦合连接；
7、其中，所述光电中介基板内设置有光栅耦合器和第一光波导，所述光栅耦合器和第一光波导耦合连接，所述第一光波导由所述光栅耦合器对应的区域向所述光芯片所对应的区域延伸；所述光芯片内包括波导层与器件层，波导层与器件层之间通过倏逝波耦合，所述波导层与所述第一光波导耦合连接，所述光栅耦合器和第一光波导用于传输所述光纤阵列组件与所述光芯片之间传递的光信号。
8、可选的，所述光电中介基板包括硅基板和位于所述硅基板相对两侧的第一介质层和第二介质层；
9、其中，所述第一介质层的远离所述硅基板一侧的表面为所述第一表面；所述第二介质层的远离所述硅基板一侧的表面为所述第二表面；所述第一介质层和所述第二介质层的材料包括二氧化硅；
10、所述光栅耦合器和所述第一光波导设置于所述第一介质层中。
11、可选的，所述光芯片中，所述波导层包括第二光波导；所述器件层至少包括功能模块；
12、所述第一光波导的端部和所述第二光波导的端部耦合连接；所述第一光波导和所述第二光波导用于形成光通路；所述功能模块用于接收通过所述光通路输入的光信号并对所述光信号进行预设处理。
13、可选的，所述器件层还包括第三光波导；所述第三光波导用于在所述功能模块和所述第二光波导之间传输光信号；
14、所述第一光波导靠近所述第二光波导的端部设有第一波导耦合器；所述第二光波导的第一端部设有第二波导耦合器，所述第二光波导的第二端部设有第三波导耦合器；所述第三光波导靠近所述第二光波导的端部设有第四波导耦合器；
15、所述第一波导耦合器和所述第二波导耦合器耦合连接用于完成所述第一光波导与所述第二光波导之间光信号的传输；所述第三波导耦合器和所述第四波导耦合器耦合连接用于完成所述第二光波导与所述第三光波导之间光信号的传输；
16、其中，所述第一光波导的材料包括sin，所述第二光波导的材料包括sin，所述第三光波导的材料包括si。
17、可选的，所述电芯片用于驱动控制所述光芯片；和/或，所述电芯片用于接收所述光芯片中探测器转换的电信号，以对所述电信号进行放大解调操作；
18、其中，所述光芯片的表面设置有焊盘，所述光电中介基板的第一表面暴露有焊盘；所述电芯片的表面设置有导电凸块，所述光电中介基板的第一表面暴露有导电凸块；所述电芯片表面的导电凸块通过倒封装方式固定连接于所述光电中介基板的第一表面的导电凸块上；
19、所述光芯片与所述电芯片之间通过所述光电中介基板中的导电通路实现电连接。
20、可选的，所述光芯片表面设置的焊盘的顶面，高于所述光芯片中包覆层的表面。
21、可选的，所述pcb电路板至少通过所述光电中介基板中的导电通孔实现与所述光芯片以及所述电芯片均电连接；
22、所述pcb电路板用于为所述光芯片与所述电芯片工作提供电信号；和/或所述pcb电路板用于输出经过电芯片处理后的电信号。
23、根据本专利技术的另一方面，提供了一种基于先进封装的光电共封模组的制备方法，用于制备本专利技术任一实施例所述的基于先进封装的光电共封模组，包括：
24、制备光电中介基板；
25、将光芯片和电芯片固定连接于所述光电中介基板的第一表面；所述光芯片和所述电芯片通过所述光电中介基板实现电连接；
26、将pcb电路板固定连接于所述光电中介基板的第二表面；所述pcb电路板通过所述光电中介基板实现与所述光芯片以及所述电芯片均电连接；
27、将光纤阵列组件设置于所述光电中介基板的第一表面，所述光纤阵列组件与所述光栅耦合器耦合连接；其中，所述光电中介基板内设置有光栅耦合器和第一光波导，所述光栅耦合器与所述第一光波导耦合连接，所述第一光波导由所述光栅耦合器对应的区域向所述光芯片所对应的区域延伸；所述光芯片内包括波导层与器件层，波导层与器件层之间通过倏逝波耦合，所述波导层与所述第一光波导耦合连接，所述光栅耦合器和第一光波导用于传输所述光纤阵列组件与所述光芯片之间传递的光信号。
28、可选的，所述制备光电中介基板，包括：
29、提供硅基板；
30、在所述硅基板的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于先进封装的光电共封模组，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于先进封装的光电共封模组，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的基于先进封装的光电共封模组，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的基于先进封装的光电共封模组，其特征在于，所述器件层还包括第三光波导；所述第三光波导用于在所述功能模块和所述第二光波导之间传输光信号；
5.根据权利要求1所述的基于先进封装的光电共封模组，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的基于先进封装的光电共封模组，其特征在于，
7.一种基于先进封装的光电共封模组的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1～6中任一所述的基于先进封装的光电共封模组，包括：
8.根据权利要求7所述的基于先进封装的光电共封模组的制备方法，其特征在于，所述制备光电中介基板，包括：
9.根据权利要求8所述的基于先进封装的光电共封模组的制备方法，其特征在于，将光芯片和电芯片固定连接于所述光电中介基板的第一表面，包括：
10.根据权利要求8所述的基于先进封装的
...【技术特征摘要】
1.一种基于先进封装的光电共封模组，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于先进封装的光电共封模组，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的基于先进封装的光电共封模组，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的基于先进封装的光电共封模组，其特征在于，所述器件层还包括第三光波导；所述第三光波导用于在所述功能模块和所述第二光波导之间传输光信号；
5.根据权利要求1所述的基于先进封装的光电共封模组，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的基于先进封装的光电共封模组，其特征在于，
7.一种基于先进封装的光电共...
【专利技术属性】
技术研发人员：于圣韬，葛崇祜，刘军，郝沁汾，
申请(专利权)人：无锡芯光互连技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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