封装微型LED光学互连件的制作方法

allin2026-09-30  11


本发明大体上涉及使用微型led的光学互连件,且更特定来说,涉及封装微型led光学互连件。


背景技术:

1、计算及联网性能要求似乎在不断提高。推动这些要求的突出应用包含数据中心服务器、高性能计算集群、人工神经网络及网络交换机。

2、几十年来,通过与增加裸片大小相结合缩减晶体管尺寸推动集成电路(ic)性能及成本的大幅改进,这在著名的摩尔定律中概述。已允许数十亿计的晶体管合并到先前碎片化遍及多个ic的功能性的单个系统单芯片(soc)上。然而,摩尔定律似乎正在达到它的极限,因为将特征尺寸缩减到10nm以下导致边际性能优势随下降的良率及增加的每晶体管成本而下降。

3、除了这些限制之外,单个ic可仅含有这么多的功能性,且所述功能性受到限制,因为ic的过程无法同时针对不同功能性,例如逻辑、dram及i/o进行优化。改进系统性能越来越依赖于在多个ic之间实施非常高的带宽互连件。

4、不幸的是,与片上连接相比,如今的芯片到芯片连接通常密度小得多,且需要多得多的功率(例如,归一化为每位能量)。这些ic间连接目前显著限制系统性能。明确来说,互连件的功率、密度、延时及距离限制远未达到预期。

5、高度期望在多个性能方面提供显著改进的新互连技术。众所周知,即使对于<<1米的相对较短互连件,光学互连件也可具有优于电互连件的根本优势。特定来说,并行光学互连件对于这些应用有前景。实用的并行光学互连件优选地使用相对标准封装过程与其它ic集成。


技术实现思路

1、一些实施例提供一种并行光学链路封装组合件,其包括:光学收发器裸片,其具有集成电路晶片,所述集成电路晶片具有将附接于所述集成电路晶片的顶表面上的光电装置阵列连接到所述集成电路晶片的底表面的多个穿硅通路;所述光电装置阵列具有多个微型led及多个光电检测器;及框架,其具有可移除盖,所述框架附接到所述集成电路晶片的所述顶表面,所述框架具有经配置以将一或多个光学耦合组件与所述光电装置阵列对准的孔隙。

2、在一些实施例中,所述一或多个光学耦合组件经配置以光学连接所述光电装置阵列与另一光学收发器裸片。在一些实施例中,所述一或多个光学耦合组件包括可插入所述框架的所述孔隙中的一者内部的多芯光纤。在一些实施例中,所述框架的所述孔隙具有经配置以将所述多芯光纤与所述光电装置阵列对准的垂直阶部。在一些实施例中,所述一或多个光学耦合组件包括具有第一透镜及镜的第一部分以及具有第二透镜及多芯光纤的第二部分。在一些实施例中,所述第一部分可附接于所述框架的顶部上。

3、在并行光学链路封装组合件的一些实施例中,所述光学收发器裸片以及所述框架及所述可移除盖围封于模制化合物中。在一些实施例中,所述可移除盖是可部分移除的。在一些实施例中,所述可移除盖经配置以通过机械研磨来移除。在一些实施例中,所述可移除盖具有接近所述框架的所述孔隙的一或多个桥部。

4、在并行光学链路封装组合件的一些实施例中,所述光学收发器裸片使用2.5d封装过程附接到具有数字逻辑裸片的中介层。在一些实施例中,具有所述光学收发器裸片及所述数字逻辑裸片的所述中介层使用所述2.5d封装过程附接到封装衬底。在一些实施例中,所述封装衬底附接到印刷电路板。在一些实施例中,所述并行光学链路封装组合件进一步包括散热器。

5、一些实施例提供一种制造并行光学链路封装组合件的方法,其包括:提供集成电路晶片;在所述集成电路晶片中制造穿硅通路,所述穿硅通路将所述集成电路晶片的顶表面连接到所述集成电路晶片的底表面;将光电装置阵列附接于所述集成电路晶片的所述顶表面上,所述光电装置阵列具有多个微型led及多个光电检测器;及将具有可移除盖的框架附接于所述集成电路晶片的所述顶表面上,所述框架具有经配置以将一或多个光学耦合组件与所述光电装置阵列对准的孔隙。

6、在一些实施例中,所述一或多个光学耦合组件包括插入所述框架的所述孔隙中的一者内部的多芯光纤。在一些实施例中,所述框架的所述孔隙具有将所述多芯光纤与所述光电装置阵列对准的垂直阶部。在一些实施例中,所述方法进一步包括将所述并行光学链路封装组合件围封于模制化合物中。在一些实施例中,所述方法包括通过机械研磨至少部分移除所述可移除盖及所述可移除盖上的所述模制化合物的一部分。在一些实施例中,所述可移除盖具有接近所述框架的所述孔隙的一或多个桥部。

7、在阅读本公开后,更全面地理解本发明的这些及其它方面。



技术特征:

1.一种并行光学链路封装组合件,其包括:

2.根据权利要求1所述的并行光学链路封装组合件,其中所述一或多个光学耦合组件经配置以光学连接所述光电装置阵列与另一光学收发器裸片。

3.根据权利要求1所述的并行光学链路封装组合件,其中所述一或多个光学耦合组件包括能插入所述框架的所述孔隙中的一者内部的多芯光纤。

4.根据权利要求3所述的并行光学链路封装组合件,其中所述框架的所述孔隙具有经配置以将所述多芯光纤与所述光电装置阵列对准的垂直阶部。

5.根据权利要求1所述的并行光学链路封装组合件,其中所述一或多个光学耦合组件包括具有第一透镜及镜的第一部分以及具有第二透镜及多芯光纤的第二部分。

6.根据权利要求5所述的并行光学链路封装组合件,其中所述第一部分能附接于所述框架的顶部上。

7.根据权利要求1所述的并行光学链路封装组合件,其中所述光学收发器裸片以及所述框架及所述可移除盖围封于模制化合物中。

8.根据权利要求1所述的并行光学链路封装组合件,其中所述可移除盖是能部分移除的。

9.根据权利要求8所述的并行光学链路封装组合件,其中所述可移除盖经配置以通过机械研磨来移除。

10.根据权利要求9所述的并行光学链路封装组合件,其中所述可移除盖具有接近所述框架的所述孔隙的一或多个桥部。

11.根据权利要求1所述的并行光学链路封装组合件,其中所述光学收发器裸片使用2.5d封装过程附接到具有数字逻辑裸片的中介层。

12.根据权利要求11所述的并行光学链路封装组合件,其中具有所述光学收发器裸片及所述数字逻辑裸片的所述中介层使用所述2.5d封装过程附接到封装衬底。

13.根据权利要求12所述的并行光学链路封装组合件,其中所述封装衬底附接到印刷电路板。

14.根据权利要求1所述的并行光学链路封装组合件,其进一步包括散热器。

15.一种制造并行光学链路封装组合件的方法,其包括:

16.根据权利要求15所述的方法,其中所述一或多个光学耦合组件包括插入所述框架的所述孔隙中的一者内部的多芯光纤。

17.根据权利要求16所述的方法,其中所述框架的所述孔隙具有将所述多芯光纤与所述光电装置阵列对准的垂直阶部。

18.根据权利要求15所述的方法,其进一步包括将所述并行光学链路封装组合件围封于模制化合物中。

19.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括至少部分移除所述可移除盖及所述可移除盖上的所述模制化合物的一部分。

20.根据权利要求19所述的方法,其中所述部分移除通过机械研磨来完成。

21.根据权利要求15所述的方法,其中所述可移除盖具有接近所述框架的所述孔隙的一或多个桥部。


技术总结
公开并行光学链路的封装及组装。所述封装及组装可具有四个主要部分:光学收发器裸片的组装、2.5D封装组装、到系统印刷电路板的封装附接及光学耦合附接。框架及可移除盖可附接到所述光学收发器裸片。所述盖可保护所述光学收发器裸片的光学收发器阵列,且所述框架可有助于将光学耦合组合件与所述光学收发器阵列对准。

技术研发人员:S·闵,R·卡尔曼,B·佩泽什基,A·采利科夫
受保护的技术使用者:艾维森纳科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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