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玻璃衬底嵌入式PIC到PIC以及片外光子通信

文献发布时间:2024-04-18 20:00:50


玻璃衬底嵌入式PIC到PIC以及片外光子通信

技术领域

本公开的实施例涉及电子封装,并且更具体而言涉及具有光子集成电路(PIC)到PIC光通信链路的电子封装。

背景技术

电子封装的发展趋势是使用分解的管芯架构。亦即,多个管芯被通信地耦接在一起而不需要单个更大的管芯,后者制造起来更难。在现有的分解管芯架构中,通过制作于封装衬底/内插器上的金属导体或通过使用嵌入式桥将管芯通信地耦接在一起。嵌入式桥提供了在管芯间具有高密度布线的能力。

然而,随着信号传递频率增大以及管芯之间的距离增大,信号损失在金属导体上显著增大。此外,随着向封装添加更多的管芯/小芯片,用于管芯到管芯通信的导体布线变得越来越复杂。

附图说明

图1是根据实施例的电子封装的截面图,所述电子封装具有通过光波导耦接在一起的分解管芯。

图2A是根据实施例利用光栅耦合器耦接到第二光子集成电路(PIC)的第一PIC的示意图。

图2B是根据实施例利用渐逝耦合器(evanescent coupler)耦接到第二PIC的第一PIC的示意图。

图2C是根据实施例利用考虑了偏移管芯放置的图案化光波导耦接到第二PIC的第一PIC的截面图。

图3A是根据实施例具有PIC的电子封装的截面图,所述PIC在PIC顶表面上具有有源层。

图3B是根据实施例具有PIC的电子封装的截面图,所述PIC在PIC底表面上具有有源层。

图3C是根据实施例具有嵌入模制层和玻璃层中的PIC的电子封装的截面图。

图4A是根据实施例具有一对PIC以将管芯耦接在一起的电子封装的平面图。

图4B是根据实施例具有一组四个PIC以将管芯耦接在一起的电子封装的截面图。

图5A是根据实施例具有穿玻璃过孔(TGV)的玻璃衬底的透视图。

图5B是根据实施例在玻璃衬底顶表面上方放置PIC之后玻璃衬底的透视图。

图5C是根据实施例在玻璃衬底的表面上方设置模制层之后玻璃衬底的透视图。

图5D是根据实施例在玻璃衬底中形成波导之后玻璃衬底的截面图。

图5E是根据实施例在模制层上方附接管芯之后玻璃衬底的透视图。

图6A是根据实施例具有用于将管芯耦接在一起的PIC的电子封装的截面图,其中,PIC在模制层中。

图6B是根据实施例具有用于将管芯耦接在一起的PIC的电子封装的截面图,其中,PIC在构建层中。

图7A是根据实施例利用光栅耦合器耦接到第二PIC的第一PIC的示意图。

图7B是根据实施例利用渐逝耦合器耦接到第二PIC的第一PIC的示意图。

图7C是根据实施例利用考虑了偏移管芯放置的图案化光波导耦接到第二PIC的第一PIC的截面图。

图8A是根据实施例具有一对PIC以将管芯耦接在一起的电子封装的平面图。

图8B是根据实施例具有一组四个PIC以将管芯耦接在一起的电子封装的截面图。

图9A是根据实施例具有TGV的玻璃衬底的透视图。

图9B是根据实施例在玻璃衬底的表面上方放置PIC之后玻璃衬底的透视图。

图9C是根据实施例在玻璃衬底上方设置模制层之后玻璃衬底的透视图。

图9D是根据实施例在模制层上方设置波导层之后玻璃衬底的透视图。

图9E是根据实施例对波导层进行图案化以形成多个波导之后玻璃衬底的透视图。

图9F是根据实施例在波导上方设置第二模制层之后玻璃衬底的透视图。

图9G是根据实施例将管芯附接至第二模制层之后玻璃衬底的透视图。

图10是根据实施例具有贴片的电子系统的截面图,所述贴片包括用于将管芯连接在一起的光波导。

图11是根据实施例构建的计算装置的示意图。

具体实施方式

本文描述了根据各种实施例具有光子集成电路(PIC)到PIC光通信链路的电子封装。在以下描述中,将使用本领域技术人员常用的术语描述例示性实施方式的各方面,以向本领域其他技术人员传达其工作的实质。然而,对本领域技术人员将显而易见的是,可以仅利用所述方面中的一些来实践本发明。出于解释的目的,阐述了具体的数字、材料和配置,以提供对例示性实施方式的透彻理解。然而,对本领域技术人员将显而易见的是,本发明可在没有具体细节的情况下被实施。在其他实例中,省略或简化了公知的特征,以便不混淆例示性实施方式。

各种操作将被按次序描述为多个分立操作,使其对理解本发明最有帮助,然而,不应将描述的次序解释为暗示这些操作必然取决于次序。具体而言,不需要按照表达的次序执行这些操作。

如上所述,部分由于难以形成大形状因子的管芯,所以分解管芯架构的数量正在增加。然而,分解管芯架构带来了管芯之间信号传递的问题。例如,随着信号传递频率增大以及管芯之间距离增大,信号损失在金属导体上显著增大。此外,随着向封装添加更多管芯/小芯片,用于管芯到管芯通信的导体布线变得越来越复杂。

因此,本文公开的实施例包括光子集成电路(PIC),其使用光波导将分解管芯耦接在一起。在实施例中,将PIC集成于玻璃封装上以实现管芯到管芯的通信。然后可以利用低信号损失的无源玻璃波导在嵌入式PIC和片外部件之间进行长距离光通信。除了实现高信号频率之外,本文公开的实施例还能够允许使用更多数字调制技术(例如,四态正交幅度调制器(QAM4)、多址技术等)。

在实施例中,利用激光曝光工艺对波导进行图案化。对玻璃进行激光曝光导致玻璃的微观结构改变,从而改变折射率。例如,微观结构可以从非晶状态变为晶体状态。这样一来,由于折射率的差异,玻璃衬底之内的沟道可以充当光波导。使用激光写入工艺还能够实现考虑了偏移管芯放置的图案化。这种图案化允许通过改变波导的路径来考虑PIC的未对准。

在又一实施例中,光波导为图案化层。可以在低损耗材料中图案化光波导。例如,可以由氮化硅(例如,Si

现在参考图1,其示出了根据实施例的电子封装100的截面图。在实施例中,电子封装100可以是耦接到下方封装衬底(未示出)的贴片。在实施例中,电子封装100包括芯105。芯105可以包括玻璃。亦即,在一些实施例中,芯105可以被称为玻璃芯105。在实施例中,模制层110被设置于玻璃芯105上方。模制110可以包括任何适当的电介质材料。例如,模制层110可以是环氧树脂模制层110等。

在实施例中,可以在模制层110上方设置多个管芯120。例如,图1中示出了三个管芯120

在实施例中,PIC 130可以通过光波导133彼此光学耦接。光波导133可以被嵌入到芯105中。在特定实施例中,光波导133包括与芯105相同的材料。然而,光波导133可以具有与芯105不同的微观结构。微观结构的差异允许光波导133和芯105之间有折射率差异。这样一来,光信号可以发生全内反射,以便沿光波导133传播。

现在参考图2A-2C,示出了根据各实施例的一对PIC 230

现在参考图2A,其示出了根据实施例的一对PIC 230

在实施例中,每个PIC 230

现在参考图2B,其示出了根据附加实施例的一对PIC 230

现在参考图2C,其示出了根据又一实施例的一对PIC 230

现在参考图3A,其示出了根据实施例的电子封装300的截面图。在实施例中,电子封装300包括芯305和芯305上方的模制层310。在实施例中,芯305是玻璃芯。在实施例中,可以在模制层310上方设置多个管芯320

在实施例中,电子封装300包括PIC 330

现在参考图3B,其示出了根据额外实施例的电子封装300的截面图。在实施例中,除了PIC 330的取向之外,图3B中的电子封装300基本类似于图3A中的电子封装300。有源层331在PIC 330的底表面上,而不是在PIC 330的顶表面上具有有源层331。在这样的实施例中,有源层331可以通过穿衬底过孔(未示出)耦接到PIC 330的底表面。此外,光波导333可以凹陷到芯305中,以便与有源层331对接。因此,在一些实施例中,波导333可以完全嵌入芯305之内。

现在参考图3C,其示出了根据附加实施例的电子封装300的截面图。在实施例中,除了PIC 330的位置之外,图3C中的电子封装300基本类似于图3B中的电子封装300。并非完全嵌入芯305中,PIC 330

现在参考图4A,其示出了根据实施例的电子封装400的平面图。在实施例中,电子封装400包括芯405,例如,玻璃芯。在例示的实施例中,省去了玻璃芯405上方的模制层,以免使电子封装400的特定特征模糊不清。在实施例中,电子封装400包括一对PIC 430

在实施例中,第一PIC 430

在实施例中,还可以提供片外光纤连接461。片外光纤连接461可以通过光波导462光学耦接到PIC 430中的一个或多个。亦即,除了光学耦接电子封装400之内的部件之外,本文公开的实施例还包括光学耦接到电子封装400外部的部件。

现在参考图4B,其示出了根据附加实施例的电子封装400的平面图。在实施例中,除了有附加PIC 430之外,图4B中的电子封装400可以类似于图4A中的电子封装400。例如,电子封装400中可以包括四个PIC 430

现在参考图5A-5E,其示出了根据实施例的描绘用于形成电子封装的过程的一系列透视图。在实施例中,图5A-5E中形成的电子封装可以类似于上文更详细描述的任何电子封装。

现在参考图5A,其示出了根据实施例的芯505的透视图。在实施例中,芯505可以是玻璃芯。芯505可以具有任何适当的厚度。在实施例中,还可以穿过芯505的厚度提供穿芯过孔506。在例示的实施例中,为了简单起见仅示出了五个穿芯过孔506(即,针对后续处理操作中添加的每个管芯有一个穿芯过孔506)。然而,应当认识到,可以为每个管芯提供多个穿芯过孔506。

现在参考图5B,其出了根据实施例将多个PIC 530附接到芯505之后芯505的透视图。在实施例中,PIC 530可以基本上与上文更详细描述的PIC类似。例如,PIC 530包括用于将光信号转换成电信号和/或将电信号转换成光信号的功能。在实施例中,可以利用管芯附着膜(DAF)等将PIC 530附接到芯。在实施例中,PIC 530被设置在穿芯过孔506之间。亦即,穿芯过孔506设置于PIC 530占有面积的外部。在例示的实施例中,示出了四个PIC 530。然而,应当认识到,可以包括任意数量的PIC 530(例如,可以使用两个或更多PIC 530)。在图5A-5E中所示的特定实施例中,PIC 530可以被取向成有源层位于PIC 530底部。这样一来,有源层可以直接设置于下方的芯505上,使得有源层能够与接下来形成的光波导对接。

现在参考图5C,其示出了根据实施例在芯505上方和PIC 530周围设置模制层510之后芯505的透视图。在实施例中,可以利用模制技术在芯505上方设置模制层510。在其他实施例中,模制层510可以是芯505和PIC 530上方的层叠层。模制层510可以包括任何适当的材料,例如环氧树脂、构建膜等。在实施例中,可以将模制层510形成一定厚度,使得模制层510覆盖PIC 530的顶表面。在其他实施例中,可以对模制层510进行抛光或平坦化,使得模制层510的表面与PIC 530的表面基本共面。在实施例中,可以穿过构建层510形成过孔507。过孔507均可以着陆于穿芯过孔506之一上。在一些实施例中,可以在穿芯过孔506和过孔507之间设置焊盘。

现在参考图5D,其示出了根据实施例在形成光波导533之后芯505的透视图。在实施例中,在芯505中形成光波导533。光波导533可以通过PIC 530下方。例如,光波导533的第一端可以在第一PIC 530下方,光波导533的第二端可以在第二PIC 530的下方。通过这种方式,PIC 530可以光学耦接在一起。光波导533可以利用任何耦接架构耦接到PIC 530,例如,但不限于光栅耦合器、渐逝耦合器或绝热耦合器。

在实施例中,利用激光工艺形成光波导533。例如,可以使用直接写入工艺将芯505的部分转换成光波导533。激光曝光可以改变芯505的被曝光部分的微观结构。例如,光波导533可以具有晶体微观结构,芯505的其余部分可以具有非晶微观结构。通过这种方式,使得光波导533的折射率与芯505的折射率不同。此外,应当认识到,直接激光写入工艺使得能够修改光波导533的形状,以便考虑PIC 530的未对准。

现在参考图5E,其示出了根据实施例将管芯520附接到PIC 530之后芯505的透视图。在例示的实施例中,示出了五个PIC 520。然而,应当认识到,可以在电子封装中包括任意数量的管芯520。在实施例中,管芯520可以电耦接到PIC 530。例如,可以使用类似于上文所述的互连132的互连(未示出)来将PIC 530耦接到管芯520。在实施例中,管芯520也可以通过过孔507和穿芯过孔506耦接到芯505的相反侧。

应当认识到,PIC 530和光波导533提供了管芯520之间的增强耦接。也可以使用光信号,而非依赖于电连接。光信号在高频处具有更低损耗。除了实现高信号频率之外,本文公开的实施例还能够允许使用更多数字调制技术(例如,QAM4、多址技术等)。这样一来,能够改善通信带宽。

现在参考图6A和6B,其示出了根据附加实施例的电子封装600的截面图。尽管上述实施例利用玻璃芯来形成光波导,但结合图6A和6B描述的实施例利用了低损耗材料,该低损耗材料被图案化以形成光波导。例如,低损耗材料可以包括硅和氮(例如,Si

现在参考图6A,其示出了根据实施例的电子封装600的截面图。在实施例中,电子封装600包括芯605。在一些实施例中,芯605可以是玻璃芯605。模制层610可以设置于芯605上方。在实施例中,模制层610可以是环氧树脂或其他模制化合物。在实施例中,可以在模制层610顶表面上方设置多个管芯620

在实施例中,在模制层610中嵌入PIC 630。PIC 630的有源层631可以在PIC 630的顶表面。在实施例中,PIC 630可以通过光波导633彼此光学耦接。光波导633可以形成于第二模制层611中。第二模制层611和模制层610可以具有低于光波导633的折射率的折射率。在实施例中,可以由低损耗材料形成光波导633。在一些实施例中,光波导633包括硅和氮。例如,光波导633可以包括Si

现在参考图6B,其示出了根据额外实施例的电子封装600的截面图。在实施例中,除了模制层610的材料之外,图6B中的电子封装600基本类似于图6A中的电子封装600。图6B中所示的实施例将不采用模制材料,而是包括电介质层609。例如,电介质层609可以包括一个或多个构建层。可以彼此层叠一个或多个构建层以形成电介质层609。在实施例中,第二模制层611可以是模制材料,或者还可以是电介质层,例如构建层。在实施例中,电介质层609和第二模制层611都可以具有低于光波导633的折射率的折射率。

现在参考图7A-7C,其示出了根据各实施例的一对PIC 730

现在参考图7A,其示出了根据实施例的一对PIC 730

在实施例中,每个PIC 730

现在参考图7B,其示出了根据附加实施例的一对PIC 730

现在参考图7C,其示出了根据又一实施例的一对PIC 730

现在参考图8A,其示出了根据实施例的电子封装800的平面图。在实施例中,电子封装800包括芯805,例如,玻璃芯。在例示的实施例中,省去了玻璃芯805上方的模制层或电介质层,以免使电子封装800的特定特征模糊不清。在实施例中,电子封装800包括一对PIC830

在实施例中,第一PIC 830

在实施例中,也可以设置片外光纤连接861。片外光纤连接861可以通过光波导862光学耦接到PIC 830中的一个或多个。亦即,除了光学耦接电子封装800之内的部件之外,本文公开的实施例还包括光学耦接到电子封装800外部的部件。

现在参考图8B,其示出了根据附加实施例的电子封装800的平面图。在实施例中,除了有附加PIC 830之外,图8B中的电子封装800可以类似于图8A中的电子封装800。例如,电子封装800中可以包括四个PIC 830

现在参考图9A-9G,其示出了根据实施例的描绘用于形成电子封装的过程的一系列透视图。在实施例中,图9A-9G中形成的电子封装可以类似于上文更详细描述的任何电子封装。

现在参考图9A,其示出了根据实施例的芯905的透视图。在实施例中,芯905可以是玻璃芯。芯905可以具有任何适当的厚度。在实施例中,还可以穿过芯905的厚度设置穿芯过孔906。在例示的实施例中,为了简单起见仅示出了五个穿芯过孔906(即,针对后续处理操作中添加的每个管芯有一个穿芯过孔906)。然而,应当认识到,可以为每个管芯设置多个穿芯过孔906。

现在参考图9B,其示出了根据实施例将多个PIC 930附接到芯905之后芯905的透视图。在实施例中,PIC 930可以基本上与上文更详细描述的PIC类似。例如,PIC 930包括用于将光信号转换成电信号和/或将电信号转换成光信号的功能。在实施例中,可以利用DAF等将PIC 930附接到芯。在实施例中,PIC 930被设置在穿芯过孔906之间。亦即,过芯过孔906设置于PIC 930占有面积的外部。在例示的实施例中,示出了四个PIC 930。然而,应当认识到,可以包括任意数量的PIC 930(例如,可以使用两个或更多PIC 930)。在图9A-9G中所示的特定实施例中,PIC 930可以被取向成有源层位于PIC 930顶部。这样一来,有源层可以与接下来形成的光波导对接。

现在参考图9C,其示出了根据实施例在芯905上方和PIC 930周围设置模制层910之后芯905的透视图。在实施例中,可以利用模制技术在芯905上方设置模制层910。在其他实施例中,模制层910可以是芯905和PIC 930上方的一个或多个层叠层。模制层910可以包括任何适当的材料,例如环氧树脂、构建膜等。在实施例中,可以对模制层910进行抛光或平坦化,使得模制层910的表面与PIC 930的表面基本共面。在实施例中,可以穿过构建层910形成过孔907。过孔907均可以着陆于穿芯过孔906之一上。在一些实施例中,可以在穿芯过孔906和过孔907之间设置焊盘。

现在参考图9D,其示出了根据实施例在模制层910上方设置波导层971之后芯905的透视图。在实施例中,波导层971可以利用低温沉积工艺毯式沉积于模制层910上方。在实施例中,波导层971包括低损耗材料。波导层971是具有比模制层910的折射率大的折射率的材料。例如,波导层971可以包括硅和氮(例如,Si

现在参考图9E,其示出了根据实施例在图案化波导933之后芯905的透视图。在实施例中,图案化工艺可以是考虑了偏移管芯放置的图案化工艺。例如,可以在波导层971上方沉积抗蚀剂。然后可以使用激光直接成像工艺在期望有波导933的位置对抗蚀剂进行曝光。由于曝光是利用激光直接成像工艺进行的,所以可以对波导933进行定位和/或成形,以考虑PIC 930放置的任何偏移。然后对抗蚀剂进行显影。在抗蚀剂中制造图案之后,可以利用蚀刻工艺将图案转移到波导层971中。然后可以剥离抗蚀剂以留下光波导933。尽管描述了利用激光直接成像的实施例,但应当认识到,在一些实施例中也可以使用标准光刻(例如,使用掩模来暴露特定区域)。

现在参考图9F,其示出了根据实施例在光波导933之上设置第二模制层909之后芯905的透视图。在实施例中,第二模制层909可以是具有比光波导933的折射率更低的折射率的材料。在实施例中,第二模制层909可以与模制层910是相同的材料。在实施例中,可以穿过第二模制层909形成过孔908。过孔908可以着陆于穿过模制层910的下方过孔907上。在一些实施例中,可以在过孔908和过孔907之间设置焊盘。

现在参考图9G,其示出了根据实施例将管芯920附接到PIC 930之后芯905的透视图。在例示的实施例中,示出了五个PIC 920。然而,应当认识到,可以在电子封装中包括任意数量的管芯920。在实施例中,管芯920可以电耦接到PIC 930。例如,可以使用类似于上文所述的互连632的互连(未示出)来将PIC 930耦接到管芯920。在实施例中,管芯920也可以通过过孔908、907和穿芯过孔906耦接到芯905的相反侧。

应当认识到,PIC 930和光波导933提供了管芯920之间的增强耦接。也可以使用光信号,而非依赖于电连接。光信号在高频处具有更低损耗。除了实现高信号频率之外,本文公开的实施例还能够允许使用更多数字调制技术(例如,QAM4、多址技术等)。这样一来,能够改善通信带宽。

现在参考图10,其示出了根据实施例的电子系统1090的截面图。在实施例中,电子系统1090包括板1091,例如,印刷电路板(PCB)。在实施例中,封装衬底1093可以利用第二级互连(SLI)1092耦接到板1091。尽管将焊球示为SLI 1092,但应当认识到,可以使用任何SLI架构(例如,插座等)。在实施例中,封装衬底1093可以是任何典型的封装衬底。例如,封装衬底1093可以包括导电布线等。在一些实施例中,封装衬底1093可以是无芯封装衬底或有芯封装衬底。

在实施例中,电子封装1000可以通过中级互连(MLI)1003耦接到封装衬底1093。MLI 1003可以穿过芯1005底部上的阻焊剂1004。在其他实施例中,可以在芯1005以下设置重新分布层等。在实施例中,MLI 1003可以通过穿过芯1005和模制层1010的过孔1015耦接到管芯1020

在例示的实施例中,电子封装1000类似于图1中所示的电子封装100。然而,应当认识到,电子系统1090可以包括类似于本文所述任何实施例的电子封装。

图11示出了根据本发明的一种实施方式的计算装置1100。计算装置1100容纳板1102。板1102可以包括若干部件,其包括但不限于处理器1104和至少一个通信芯片1106。处理器1104物理及电耦接到板1102。在一些实施方式中,至少一个通信芯片1106还物理和电耦接到板1102。在其他实施方式中,通信芯片1106是处理器1104的部分。

这些其他部件包括但不限于易失性存储器(例如,DRAM)、非易失性存储器(例如,ROM)、闪速存储器、图形处理器、数字信号处理器、密码处理器、芯片组、天线、显示器、触摸屏显示器、触摸屏控制器、电池、音频编码解码器、视频编码解码器、功率放大器、全球定位系统(GPS)装置、罗盘、加速度计、陀螺仪、扬声器、相机和大容量存储装置(例如,硬盘驱动器、紧致盘(CD)、数字通用盘(DVD)等)。

通信芯片1106能够实现用于向计算装置1100传送数据和传送来自计算装置1100的数据的无线通信。术语“无线”及其派生词可以用于描述可以通过经由非固体介质使用调制电磁辐射来传送数据的电路、装置、系统、方法、技术、通信信道等。该术语并不暗示关联的装置不包含任何线路,尽管在一些实施例中它们可以不包含。通信芯片1106可以实施若干无线标准或协议的任何标准或协议,其包括但不限于Wi-Fi(IEEE 802.11系列)、WiMAX(IEEE 802.16系列)、IEEE 802.20、长期演进(LTE)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、蓝牙、其衍生物,以及任何被指定为3G、4G、5G和更高版本的其他无线协议。计算装置1100可以包括多个通信芯片1106。例如,第一通信芯片1106可以专用于较短程的无线通信,例如Wi-Fi和蓝牙,并且第二通信芯片1106可以专用于较长程的无线通信,例如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO及其他。

计算装置1100的处理器1104包括封装于处理器1104内的集成电路管芯。在本发明的一些实施方式中,处理器的集成电路管芯可以是电子封装的部分,该电子封装包括根据本文描述的实施例的通过光波导光学耦接在一起的多个PIC。术语“处理器”可以指处理来自寄存器和/或存储器的电子数据以将该电子数据变换成可以存储于寄存器和/或存储器中的其他电子数据的任何装置或装置的部分。

通信芯片1106还包括封装于半导体芯片1106之内的集成电路管芯。根据本发明的另一实施方式,通信芯片的集成电路管芯可以是电子封装的部分,该电子封装包括根据本文描述的实施例的通过光波导光学耦接在一起的多个PIC。

本发明例示实施方式的以上描述,包括摘要中描述的内容,并非意在是穷尽的或将本发明限制为所公开的精确形式。尽管出于例示性目的在这里描述了本发明的具体实施方式和示例,但相关领域的技术人员将认识到,在本发明的范围之内,各种等价修改都是可能的。

可以考虑到以上详细描述对本发明做出这些修改。以下权利要求中使用的术语不应被解释成将本发明限制到说明书和权利要求中公开的具体实施方式。相反,本发明的范围将完全由下述权利要求决定,应当根据公认的权利要求解释原则对权利要求加以解释。

示例1:一种电子封装,包括:第一层,其中,所述第一层包括玻璃;所述第一层上方的第二层,其中,所述第二层包括模制材料;所述第二层之内的第一光子集成电路(PIC);所述第二层之内的第二PIC;以及所述第一层中的波导,其中,所述波导将所述第一PIC光学耦接到所述第二PIC。

示例2:根据示例1所述的电子封装,其中,所述第一PIC和所述第二PIC通过光栅耦合器光学耦接到所述波导。

示例3:根据示例1所述的电子封装,其中,所述第一PIC和所述第二PIC通过渐逝耦合器光学耦接到所述波导。

示例4:根据示例1-3所述的电子封装,还包括:所述第二层上方的第一管芯,其中,所述第一管芯电耦接到所述第一PIC和所述第二PIC。

示例5:根据示例4所述的电子封装,还包括:所述第二层上方的第二管芯,其中,所述第二管芯耦接到所述第一PIC;以及所述第二层上方的第三管芯,其中,所述第三管芯耦接到所述第二PIC。

示例6:根据示例5所述的电子封装,还包括:耦接到所述第二管芯的第一过孔,其中,所述第一过孔穿过所述第一层和所述第二层;以及耦接到所述第三管芯的第二过孔,其中,所述第二过孔穿过所述第一层和所述第二层。

示例7:根据示例1-6所述的电子系统,其中,所述第一PIC和所述第二PIC延伸到所述第一层中。

示例8:根据示例1-7所述的电子封装,其中,所述波导包括与所述第一层相同的材料,其中,所述波导的微观结构与所述第一层不同。

示例9:根据示例1-8所述的电子封装,其中,所述第一PIC和所述第二PIC与所述第一层的顶表面接触。

示例10:根据示例9所述的电子封装,其中,所述第一PIC的有源层和所述第二PIC的有源层与所述第一层的所述顶表面接触。

示例11:根据示例10所述的电子封装,还包括:穿过所述第一PIC和所述第二PIC的穿衬底过孔。

示例12:根据示例1-11所述的电子系统,其中,所述波导在所述第一PIC下方和所述第二PIC下方延伸。

示例13:一种电子封装,包括:第一层,其中,所述第一层包括玻璃;所述第一层上方的第二层,其中,所述第二层包括模制材料;嵌入所述第一层、所述第二层或所述第一层和所述第二层中的第一光子集成电路(PIC);嵌入所述第一层、所述第二层或所述第一层和所述第二层中的第二PIC;以及所述第一层中的波导,其中,所述波导将所述第一PIC光学耦接到所述第二PIC。

示例14:根据示例13所述的电子封装,其中,所述第一PIC和所述第二PIC在所述第一层中,其中,所述第一PIC的有源层在所述第一PIC的顶表面处,并且其中,所述第二PIC的有源层在所述第二PIC的顶表面处。

示例15:根据示例14所述的电子封装,其中,所述波导在所述第一层的顶表面处。

示例16:根据示例13-15所述的电子封装,其中,所述第一PIC和所述第二PIC在所述第一层中,其中,所述第一PIC的有源层在所述第一PIC的底表面处,并且其中,所述第二PIC的有源层在所述第二PIC的底表面处。

示例17:根据示例16所述的电子封装,其中,所述波导嵌入所述第一层中。

示例18:根据示例13-17所述的电子封装,其中,所述第一PIC和所述第二PIC在所述第一层和所述第二层中,其中,所述第一PIC的有源层在所述第一PIC的底表面处,并且其中,所述第二PIC的有源层在所述第二PIC的底表面处。

示例19:一种形成电子封装的方法,包括:形成穿过第一层的过孔,其中,所述第一层包括玻璃;将多个光子集成电路(PIC)附接到所述第一层;在所述第一层和所述多个PIC上方设置第二层;在所述第一层中形成光波导,其中,所述光波导将所述PIC光学耦接在一起;以及在所述第二层上方设置管芯。

示例20:根据示例19所述的方法,其中,形成所述光波导包括将所述第一层暴露于激光。

示例21:根据示例20所述的方法,其中,所述光波导的形成是利用考虑了所述多个PIC的错位的工艺进行图案化。

示例22:根据示例19-21所述的方法,其中,所述第二层为模制层。

示例23:一种电子系统,包括:板;耦接到所述板的封装衬底;以及耦接到所述封装衬底的贴片,其中,所述贴片包括:第一层,其中,所述第一层包括玻璃;所述第一层上方的第二层,其中,所述第二层包括模制材料;所述第二层之内的第一光子集成电路(PIC);所述第二层之内的第二PIC;以及所述第一层中的波导,其中,所述波导将所述第一PIC光学耦接到所述第二PIC;以及耦接到所述贴片的管芯。

示例24:根据示例23所述的电子系统,其中,所述第一PIC和所述第二PIC延伸到所述第一层中。

示例25:根据示例23或示例24所述的电子封装,其中,所述波导包括与所述第一层相同的材料,其中,所述波导的微观结构与所述第一层不同。

示例26:一种电子封装,包括:第一层,其中,所述第一层包括玻璃;所述第一层上方的第二层,其中,所述第二层包括电介质材料;嵌入所述第二层中的第一光子集成电路(PIC);嵌入所述第二层中的第二PIC;所述第二层上方的第三层;以及所述第三层中的波导,其中,所述波导将所述第一PIC光学耦接到所述第二PIC。

示例27:根据示例26所述的电子封装,其中,所述波导包括硅和氮。

示例28:根据示例26或示例27所述的电子封装,其中,所述第二层是多个构建层。

示例29:根据示例26-28所述的电子封装,其中,所述第二层为模制材料。

示例30:根据示例26-29所述的电子封装,其中,所述第三层为模制材料。

示例31:根据示例26-30所述的电子封装,其中,所述波导通过光栅耦合器耦接到所述第一PIC和所述第二PIC。

示例32:根据示例26-31所述的电子系统,其中,所述波导通过渐逝耦合器耦接到所述第一PIC和所述第二PIC。

示例33:根据示例26-32所述的电子系统,其中,所述波导在所述第一PIC和所述第二PIC的顶表面上方延伸。

示例34:根据示例33所述的电子封装,其中,所述第一PIC的有源层在所述第一PIC的顶部处,并且其中,所述第二PIC的有源层在所述第二PIC的顶部处。

示例35:根据示例26-34所述的电子封装,还包括:所述第三层上方的管芯,其中,所述管芯耦接到所述第一PIC和所述第二PIC。

示例36:根据示例35所述的电子封装,还包括:所述第三层上方的第二管芯,其中,所述第二管芯耦接到所述第一PIC;以及所述第三层上方的第三管芯,其中,所述第三管芯耦接到所述第二PIC。

示例37:一种电子封装,包括:第一光子集成电路(PIC);第二PIC;所述第一PIC和所述第二PIC之间的波导;第一管芯,其中,所述第一管芯电耦接到所述第一PIC;第二管芯,其中,所述第二管芯电耦接到所述第一PIC和所述第二PIC;以及第三管芯,其中,所述第三管芯电耦接到所述第二PIC。

示例38:根据示例37所述的电子封装,其中,所述第一PIC和所述第二PIC嵌入模制层中。

示例39:根据示例38所述的电子封装,还包括:所述模制层下方的玻璃层。

示例40:根据示例38所述的电子封装,其中,所述波导在所述模制层上方。

示例41:根据示例37-40所述的电子封装,其中,所述波导包括硅和氮。

示例42:根据示例37-41所述的电子封装,其中,所述第一管芯通过所述第一PIC电耦接到所述第二管芯,并且其中,所述第二管芯通过所述第二PIC电耦接到所述第三管芯。

示例43:根据示例42所述的电子封装,其中,所述第一管芯通过所述第一PIC和所述第二PIC光学耦接到所述第三管芯。

示例44:一种形成电子封装的方法,包括:将多个光子集成电路(PIC)附接到玻璃衬底;在所述玻璃衬底和所述多个PIC上方形成第一模制层;在所述模制层上方沉积包括硅和氮的层;对所述层进行图案化以形成多个波导,其中,所述波导将所述多个PIC光学耦接在一起;在所述波导上方形成第二模制层;以及将多个管芯附接到所述第二模制层。

示例45:根据示例44所述的方法,其中,对所述层进行图案化以形成多个波导包括图案化以考虑所述多个PIC的未对准。

示例46:根据示例44或示例45所述的方法,还包括穿过所述玻璃衬底的过孔,其中,所述过孔电耦接到所述多个管芯。

示例47:根据示例44-46所述的方法,其中,所述第一模制层和所述第二模制层包括低折射率材料。

示例48:一种电子系统,包括:板;耦接到所述板的封装衬底;耦接到所述封装衬底的贴片,其中,所述贴片包括:第一层,其中,所述第一层包括玻璃;所述第一层上方的第二层,其中,所述第二层包括电介质材料;嵌入所述第二层中的第一光子集成电路(PIC);嵌入所述第二层中的第二PIC;所述第二层上方的第三层;以及所述第三层中的波导,其中,所述波导将所述第一PIC光学耦接到所述第二PIC。

示例49:根据示例48所述的电子系统,其中,所述波导包括硅和氮。

示例50:根据示例48或示例49所述的电子系统,其中,所述第二层和所述第三层包括具有低折射率的材料。

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