用于实现芯片到芯片互连的电子光学收发机器件的制作方法

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用于实现芯片到芯片互连的电子光学收发机器件的制作方法与工艺

本申请要求共同拥有的于2014年5月16日提交的美国非临时专利申请No.14/280,270的优先权,该非临时专利申请的内容通过援引全部明确纳入于此。

领域

本公开一般涉及用于实现芯片到芯片互连的电子光学收发机器件。

相关技术描述

电子设备可包括附连到电路板的半导体器件(或称半导体“芯片”)。例如,移动电子设备可包括附连到电路板的处理器和存储器。半导体器件可使用连接(诸如金属互连)来通信。为了提高通信速度和/或质量,半导体器件可使用光学(或电子光学)互连来连接。为了解说,半导体器件可通过将数据调制到光学信号上并且通过经由光学通信信道传送该光学信号来向另一半导体器件发送数据以及从另一半导体器件接收数据。

在电路板上组装半导体器件以使得能够进行光学通信可能是昂贵且复杂的。例如,用于在电路板上组装半导体器件的过程可包括使用各种材料的多个组装操作(例如,以形成一个或多个透镜、波导等)。此外,电路板可以经受多个测试操作以验证组装过程。结果,电子设备的一些设计者和制造商利用电子耦合(例如,铜互连)来连接设备组件,而不是使用光学耦合。与包括光学耦合的半导体芯片的电子设备相比,这些电子设备可具有降低的性能(例如,较低速度的通信)。

概述

一种器件可包括基板(诸如玻璃中介体)。该基板可以被耦合到印刷电路板(PCB)且进一步耦合到光学信道(例如,波导),该光学信道在该器件的各组件(例如,处理器和/或存储器)之间传递信息。基板可具有集成了电子光学功能性和组件的配置。例如,基板可包括一个或多个透镜阵列、迹线、波导、和/或电互连(即,一个或多个透镜阵列、迹线、波导、电互连、和/或可以集成在该基板内的其它组件)。波导可以被耦合到基板的表面。替换地或补充地,基板可包括波导(即,波导可被集成在基板内)。与常规的电子光学组装过程相比,该基板可使得能够降低制造和组装成本(例如,通过相比于常规的电子光学组装过程而言减少组装操作的数目)。例如,该基板可使得设备制造商能够避免各诸单独组件(诸如硅(Si)载体、有机分切基板、和/或透镜阵列)的复杂组装。此外,通过将各组件集成在基板内,器件的尺寸(或“形状因子”)可相比于使用常规组装过程来组装的器件而言被减小。

在一特定实施例中,一种装置包括基板以及耦合到该基板表面的波导。该表面形成该波导的包覆层。该装置包括光学耦合到该波导的一端的光电检测器。该光电检测器被配置成响应于从该波导的核芯接收到光信号而输出电信号。该装置还包括耦合到该基板的放大器器件。该放大器器件被电耦合到该光电检测器以放大该电信号以产生经放大电信号。

在另一特定实施例中,一种方法包括将波导敷设于电子光学收发机器件的基板的表面。该表面形成该波导的包覆层。该方法还包括将光源光学耦合到该波导的一端。该光源被配置成提供光信号。

在另一特定实施例中,一种装备包括用于实现电子光学通信的装置(例如,基板)以及用于引导光的装置。用于引导光的装置被连接到用于实现电子光学通信的装置的表面。该表面形成用于引导光的装置的包覆层。该装备还包括用于向用于引导光的装置施加光信号的装置以及用于控制用于施加光信号的装置的装置。用于控制的装置被电耦合到用于施加光信号的装置。

在另一特定实施例中,一种系统包括基板以及耦合到该基板表面的光源阵列。该光源阵列被配置成经由多个路径来引导光信号通过该基板到达波导的发射核芯。该系统还包括在毗邻路径对之间的用于减少该相邻路径对之间的光信号的串扰的通孔。该系统还包括用于控制光源阵列的逻辑驱动器。该逻辑驱动器被耦合到该基板并且被电耦合到该光源阵列。

所公开的实施例中的至少一者所提供的特定优点是在基板上包括光学组件的电子光学收发机器件能使用较少的过程操作来制造。作为示例,该电子光学收发机器件的波导以及该电子光学收发机器件的各组件可以被耦合到相同基板。替换地或补充地,该基板可包括波导,该波导可降低与将各器件连接到该波导相关联的组装成本。此外,相比于利用分立组件和金属互连(而不是玻璃中介体)的电子光学收发机器件而言,该器件的尺寸(或“堆叠高度”)能得以减小。根据本公开的电子光学收发机器件可使得能够实现更高的总线吞吐量、更少的互连引脚、较不拥挤的逻辑到逻辑路由、和/或更长互连而在信号质量上没有恶化。本公开的其他方面、优点和特征将在阅读了整个申请后变得明了,整个申请包括下述章节:附图简述、详细描述以及权利要求书。

附图简述

图1是具有耦合到电路板的电子光学收发机器件的器件的特定解说性实施例的俯视图表示;

图2是电子光学收发机器件的解说性实施例的一部分的基本上沿着图1的切割线2-2取得的横截面表示;

图3是基本上沿着穿过基板的透镜的共享中心线的切割线取得的图1的基板的特定解说性实施例的横截面表示;

图4描绘了电子光学收发机器件的特定解说性实施例的俯视图表示;

图5是基本上沿着图4的切割线5-5取得的示出电子光学收发机器件的光波导的横截面的横截面表示;

图6是包括图4中所描绘的电子光学收发机器件的器件的正视图表示;

图7是包括耦合到电路板的电子光学收发机器件的器件的特定解说性实施例的正视图表示;

图8是包括耦合到电路板的电子光学收发机器件的器件的特定解说性实施例的正视图表示;

图9是包括光学路由器件的电子光学收发机器件的特定解说性实施例的俯视图表示;

图10是形成电子光学收发机器件的方法的特定解说性实施例的流程图;

图11是包括电子光学收发机器件的便携式设备的框图;以及

图12是用于制造包括电子光学收发机器件的电子设备的制造过程的特定解说性实施例的数据流图。

详细描述

本公开中呈现了包括用于实现芯片到芯片通信的电子光学收发机器件的器件的特定实施例。芯片到芯片通信可以在耦合到单个电路板的诸芯片之间或者在搭载在第一电路板上的一芯片与搭载在第二电路板上的第二芯片之间。然而,应当领会,所描述的关于器件设计的特定实施例的信息可体现在各种上下文中。所呈现的特定实施例仅仅是解说性的,并且不限定本公开的范围。

本公开在具体上下文中描述了特定实施例。然而,根据特定实施例描述的特征、方法、结构或性质也可按适当方式组合以形成一个或多个其他实施例。另外,附图被用于解说特征、方法、结构或特性之间的相对关系,并且因此不是按照比例绘制的。方向术语,诸如“顶”、“底”、“前”、“后”等是参照正被描述的附图的取向来使用的。如此,方向术语用于解说目的并且不旨在限定。

图1描绘了器件100(例如,电子光学器件)的特定解说性实施例的俯视图表示。器件100可包括耦合到电路板104的电子光学收发机器件102。电子光学收发机器件102可包括或者可以被耦合到基板106(例如,透明或半透明基板(诸如玻璃中介体))。基板106可集成与电子光学通信相关联的特定组件。例如,基板106可包括一个或多个互连、通孔、光学器件、透镜或透镜阵列、一个或多个其它组件、或其组合。

电子光学收发机器件102可包括逻辑器件(LD)108、光源(LS)110、放大器器件(AD)112、以及光电检测器(PD)114。LD 108、LS 110、AD 112和PD 114可以被附连到基板106。

LD 108和AD 112可使得能够实现被附连到电路板104的各器件之间的通信。例如,电子光学收发机器件102可由附连到电路板104的第一器件(例如,作为解说性示例的处理器或存储器)访问。第一器件可使用该电子光学收发机器件102来传递信息。例如,第一器件可使用LD 108和LS 110来发送信息(例如,至附连到电路板104的第二器件)。作为另一示例,第一器件可使用AD 112和PD 114来接收信息(例如,从第二器件)。第二器件可使用第二电子光学收发机器件122来与第一器件通信。在一特定实施例中,第二电子光学收发机器件122的组件和操作可参考电子光学收发机器件102来描述。取决于特定实现,第二电子光学收发机器件122可以被耦合到基板106、到另一基板、到电路板104、或到器件100的另一电路板。

在一特定实施例中,电路板104是包括波导116的光学电路板。替换地,波导116可以异于电路板104。作为解说性示例,波导116可以被耦合到电路板104的上表面,或者波导116可以是电路板104的子层的一部分。电子光学收发机器件102可以在电路板104的第一位置处被耦合到电路板104,而第二电子光学收发机器件122可以在电路板104的第二位置处被耦合到电路板104。第二电子光学收发机器件122可以经由波导116来被通信地耦合到电子光学收发机器件102。在另一实施例中,波导116的第二端可以被耦合到器件100的第二电路板。第二电子光学收发机器件122可以被耦合到第二电路板并且可以被光学耦合到该波导的第二端。

在一些实施例中,电子光学收发机器件102和第二电子光学收发机器件122各自可包括耦合到基板106且光学耦合到波导116的一个或多个附加逻辑驱动器-光源对和/或一个或多个附加放大器器件-光电检测器对。在一些实施例中,电子光学收发机器件102经由波导116被通信地耦合到光学路由器件。该光学路由器件可包括一个或多个光学交换机、复用器、分用器、或其组合。光学路由器件可选择性地将光信号路由至器件组件,如参照图9进一步描述的。

基板106可包括透明材料(例如,玻璃、石英等)。基板106可包括穿过基板106的一个或多个导电通孔。这些导电通孔可使得LD 108和AD 112能够被电耦合到电路板104和/或另一器件(例如,位于基板106之下且未在图1中示出的器件)。为了进一步解说,导电通孔可使得LD 108和AD 112能够从连接到电路板104的电源接收功率。

LD 108可以是控制LS 110以使得LS 110将对应于数据的光信号发送到第二电子光学收发机器件122的逻辑驱动器。LD 108可接收将从耦合到电路板104的一个或多个器件(例如,从访问电子光学收发机器件102的第一器件)传送的数据。例如,LD 108可使得LS 110将光信号调制成表示将被发送到第二电子光学收发机器件122的数据。这些光信号可经由波导116被传送到第二电子光学收发机器件122。作为非限定性的解说性示例,处理器或存储器可使用LD 108和LS 110来将光信号调制成表示将被存储在该存储器处或者将由该处理器使用的数据和/或指令。基板106上的迹线118可以将LD 108电耦合到光源LS 110以使得LD 108能够控制LS 110。例如,LD 108所生成的电信号可经由迹线120被提供给LS 110,并且LS 110可基于这些电信号来生成光学信号。

LS 110可包括一个或多个发光二极管、激光二极管、激光器、和/或其它光源。在一些实施例中,LS 110可以是垂直腔面发射激光器(VCSEL)。LS 110可由LD 108控制以将光信号发送到第二电子光学收发机器件122。LS 110可包括被配置成使用波导116的多个核芯来向第二电子光学收发机器件122传送多个光信号的阵列。作为解说性示例,该阵列可以是个体照明源的线性阵列或二维阵列。

PD 114可包括光电二极管或其它光检测器件。PD 114可以从第二电子光学收发机器件122接收光信号。PD 114可被配置成经由波导116接收光信号并基于接收到的光信号来生成相应的电信号(例如,数据)。作为解说性示例,PD 114可包括一个或多个光电二极管,该一个或多个光电二极管被配置成响应于接收到的光信号来生成电信号(诸如通过生成具有与接收到的光信号相对应的幅值、频率和/或相位的电信号)。PD 114可将这些电信号提供给AD 112。PD 114可包括被配置成经由波导116的多个核芯来同时接收多个传入光信号的光感受器的阵列。作为解说性示例,该阵列可包括光感受器的线性阵列或光感受器的二维阵列。

AD 112可包括放大器,该放大器被配置成放大与PD 114经由波导116从第二电子光学收发机器件122接收到的传入光信号相对应的电信号。AD 112可经由电路板104发送经放大电信号(例如,至第一器件)。基板106上的迹线120可以将AD 112电耦合到PD 114。例如,PD 114生成的电信号可经由迹线120被提供给AD 112,并且AD 112可放大这些电信号以生成经放大电信号。

图1的示例解说了改进的电子光学通信技术。例如,相对于常规的电子光学组装过程而言,基板106可减少组装操作的数目。为了进一步解说,在图1的示例中,基板106可集成特定组件,诸如一个或多个互连(例如,迹线118、120)、通孔、光学器件、透镜(未在图1中示出)、一个或多个其它组件、或其组合。相比于使用“一个接一个地”连接特定组件的组装过程来组装的器件而言,将这些组件集成在基板106内可减小器件100的尺寸(或“形状因子”)。

为了组装器件100,可处理透明材料的一部分(例如,透明材料块)以形成基板106。例如,该部分可被处理(例如,切割、抛光、压模、激光钻孔、和/或蚀刻等)以便在该透明材料部分的特定位置处包括一个或多个集成光学器件(例如,透镜)和/或通孔。这些通孔可以用具有特定导电属性、光学属性、其它属性、或其组合的材料来填充。可以在该透明材料上沉积一个或多个重分布层。电子光学收发机器件102的诸组件可以被耦合到该一个或多个重分布层、该一个或多个导电通孔、或两者(诸如使用倒装芯片工艺)。倒装芯片工艺可使得能够将电子光学组件(例如,LS 110和PD 114)与在透明材料中形成的透镜对准以使得所得电子光学收发机是起作用的。在一些实施例中,用于每一电子光学收发机的LD 108和AD 112可以是单个器件(例如,片上系统器件)的组件,而不是个体的组件。

电路板104可以被制造有波导116(例如,电路板104可对应于光学电路板,且波导116可以被集成在光学电路板内)。替换地或补充地,波导可以在电路板104的制造后被耦合到电路板104。替换地或补充地,波导可以被耦合到基板106或形成在基板106内,这取决于特定应用(例如,器件形状因子、组装过程等)。电子光学收发机器件102可以在波导116的第一端附近被耦合到电路板104(例如,使用倒装芯片工艺),以便将电子光学收发机器件102与波导116对准并且将电子光学收发机器件102电耦合到电路板104。第二电子光学收发机器件122可以被耦合到电路板104或第二电路板。第二电子光学收发机器件122可以被耦合到波导的第二端(例如,使用倒装芯片工艺)以便将第二电子光学收发机器件122与波导116对准,将第二电子光学收发机器件122电耦合到电路板104或者第二电路板,以及形成器件100。

相应地,对基板106的使用可简化组装使用电子光学通信的器件的过程。在图1的示例中,迹线118、120可以在基板106上形成(例如,“预制”)。与形成“定制”互连的过程相比,迹线118、120可使得更少的过程操作能够组装器件100。作为对迹线118、120的替换或补充,可以在基板中形成一个或多个其它结构。例如,可以在基板中形成一个或多个透镜,如参照图2进一步描述的。

图2描绘了基本上沿着图1的切割线2-2指示的平面取得的图1的器件100的横截面视图。电子光学收发机器件102可以藉由多个连接器202来被耦合到电路板104。这些连接器202可以在物理上支承电子光学收发机器件102,可将电子光学收发机器件102电耦合到电路板,或两者。

在图2的示例中,波导116对应于包括多个核芯(例如,用于在器件组件(诸如电子光学收发机器件102、122)之间独立地且同时地传送多个光学信号的多个通道)的多核波导。该多个核芯可包括被配置成从一器件接收传出光学信号的一个或多个核芯(或称“传出核芯”,诸如传出核芯206)。该多个核芯可包括被配置成从该器件接收传入光学信号的一个或多个核芯(或称“传入核芯”,诸如传入核芯210)。

基板106可包括被配置成聚焦光信号并向光感受器(诸如图1的PD 114的光感受器)提供光信号的透镜。为了解说,基板106可包括透镜204。透镜204可聚焦从LS 110穿过基板106至波导116的镜子的传出光信号。波导116的镜子可将传出光信号引导至波导116的传出核芯206。基板106还可包括透镜208。透镜208可聚焦从波导116的传入核芯210到PD 114的光感受器的传入光信号。透镜204和208在图2中被描绘为从基板106的下表面伸出。在其它实施例中,透镜204和208可以凹进基板106中,可以从基板106的上表面伸出,可以从表面106的下表面伸出,或其组合。例如,在至少一个实施例中,透镜204在基板106的下表面附近凹进基板106中,而透镜208在基板106的上表面附近凹进基板106中。

波导116可被耦合到电路板104。波导116可包括LS 110之下的用于来自LD 108的传出光信号的传出核芯206、PD 114之下的用于传入光信号的传入核芯210、以及包覆212。包覆212可使得能够反射(例如,全内反射)穿过传出核芯206的传出光信号,并且还可使得能够反射穿过传入核芯210的传入光信号。波导116可包括安置于每一传出核芯206的一端的镜子。特定传出核芯的镜子可改变与特定传出核芯相关联的从LS 110穿过基板106的传出光信号的方向以使得该传出光信号进入该特定传出核芯。波导116还可包括安置于每一传入核芯210的一端的镜子。特定传入核芯的镜子可改变从特定传入核芯出来的传入光信号的方向,以使得该传入光信号被引导为穿过基板106去往对应于该特定传入核芯的PD 114的特定光感受器。

图2的示例解说了基板(例如,基板106)可包括用以聚焦经由波导(诸如波导116)发送和接收的光学信号的一个或多个透镜(例如,透镜204、208)。透镜204、208可通过提高光学信号的分辨率(例如,以减少由光折射导致的失真)来提高光学通信的质量。由此,基板106可使得能够实现高质量的光学通信,而同时还降低器件的组装成本(例如,因为透镜204、208可被包括在基板106中而不是被“一个接一个地”组装)。替换地或补充地,基板可包括重分布层和/或通孔,如参照图3进一步描述的。

图3描绘了基本上沿着穿过透镜204、208的共享中心线的切割面取得的图1所描绘的基板106的横截面视图。基板106可包括溅镀或以其它方式沉积在基板106上以使得耦合到基板106的诸器件之间能够进行电连接的一个或多个重分布层302(例如,金属重分布层)。重分布层302可选择性地“阻塞”外来光学信号以提高所传送的光学信号的质量。例如,该一个或多个重分布层302的毗邻于传出光信号的光学路径的入口的各部分可禁止非期望光传入这些光学路径。作为另一示例,这些重分布层302的毗邻于传入光信号的光学路径的入口的各部分可禁止非期望光传入这些光学路径。

基板106还可包括在基板106的毗邻光学路径之间的经填充通孔304。取决于特定实现,电信号或光信号可使用经填充通孔304来被发送和接收(例如,由图1的电子光学收发机器件102)。经填充通孔304可减少(或禁止)相邻光学路径之间的光的串扰。

在一些实施例中,器件可包括耦合到基板的相对侧的电子光学收发机器件对。电子光学收发机对中的电子光学收发机可藉由连接到基板或形成在基板内的一个或多个波导来被光学耦合。波导可以是聚合物波导。波导可包括沉积在基板上的硅/二氧化硅薄膜。可选取波导的核芯的光学属性以及基板的光学属性以使得基板形成该波导的包覆层以使得核芯内的光信号能够内反射。在一些实施例中,电子光学收发机器件的长度可以是约1厘米到约10厘米。在其他实施例中,电子光学收发机器件可具有更短或更长的长度。电子光学收发机器件可以被耦合到单个电路板或电路板对。

电子光学收发机器件的光学组件的光学对准可使用参照图3解说的技术来简化。例如,光学对准可以在器件组装期间通过将组件与共同器件(诸如基板106)对准(这可减少组装过程期间的光学对准的次数)来达成。在一些实施例中,基板包括波导,且电路板生产起来可以不那么昂贵,因为不要求该电路板包括波导。在一些实施例中,光学组件(例如,光源和光电检测器)可以直接位于波导上。将光学组件直接安置于波导上可减少或消除对基板得是透明的需求以及对基板要具有集成光学器件(例如,透镜)的需求。在这些情形中,光学信号不被传送通过基板。在其它实施例中,光学信号被传送通过基板,诸如通过基板的透镜。为了解说,电子光学收发机器件的光学组件(例如,光源和光电检测器)可以被耦合到透明基板的第一侧,且光学信号可穿过该透明基板。光学信号可穿过透明基板至形成在该透明基板的第二侧上的波导。

图4描绘了电子光学收发机器件400的特定解说性实施例的俯视图表示。电子光学收发机器件400包括基板402;片上系统(SoC)404;SoC 406;波导408、410;光源412、414;以及光电检测器416、418。每一SoC 404、406可包括逻辑驱动器(LD)部分和放大器器件(AD)部分。在替代实施例中,逻辑驱动器和放大器器件可以在SoC 404、406外部。

SoC 404的LD部分可以被电耦合到光源412以控制光源412以使得光源412的一个或多个照明源通过波导410的一个或多个核芯将第一光信号发送到光电检测器418的一个或多个光感受器。这些第一光信号可对应于SoC 404从一个或多个第一器件接收到的数据,该一个或多个第一器件经由电耦合到电子光学收发机器件400的电路板被电耦合到SoC 404。光源412的每一照明源可以被光学耦合到波导410的个体核芯。该个体核芯还可被光学耦合到光电检测器418的个体感受器。光电检测器418可将对应于第一光信号的电信号发送到SoC 406的AD部分。AD部分可放大电信号并将对应于第一光信号的经放大电信号发送到经由电路板被电耦合到SoC 406的一个或多个第二器件。

SoC 406的LD部分可以被电耦合到光源414以控制光源414以使得光源414的一个或多个照明源通过波导408的一个或多个核芯将第二光信号发送到光电检测器416的一个或多个光感受器。这些第二光信号可对应于SoC 406从一个或多个第三器件接收到的数据,该一个或多个第三器件经由电耦合到电子光学收发机器件406的电路板来被电耦合到SoC 406。光源414的每一照明源可以被光学耦合到波导408的个体核芯。该个体核芯还可被光学耦合到光电检测器416的个体感受器。光电检测器416可将对应于第二光信号的电信号发送到SoC 404的AD部分。SoC 404的AD部分可放大这些电信号并将对应于第二光信号的经放大电信号发送到经由电路板电耦合到SoC 404的一个或多个第四器件。

图4解说了多个器件(诸如SoC 404、406)的电子光学通信。通过将LD和AD集成在SoC 404、406内,减少了组装操作。例如,SoC 404、406可以被直接耦合到LS 412、414以及PD 416、418(而不是将每一SoC分别耦合到AD并且然后将AD耦合到PD等)。

图5描绘了基本上沿着图4的切割线5-5取得以示出波导408、410的横截面的电子光学收发机器件400的横截面表示。每一波导408、410可包括核芯502和包覆层504。这些核芯502中的每一核芯的第二包覆层可以是基板402。每一波导408、410被描绘为具有两个核芯502。波导408的各核芯502与光电检测器416的个体光感受器相关联。波导410的核芯502可以响应于光源412的相应照明源。在其他实施例中,波导408、410可具有比两个核芯502更少或更多的核芯,且光源412和光感受器416可分别具有相应数目的照明源和光感受器。

图5解说了基板(例如,基板402)可被用于降低器件组装操作的复杂性。例如,基板402可被专门设计成支承电子光学收发机器件400的特定组件(例如,基板402可具有基于这些特定组件来选择的特定尺寸)。因此,因为电子光学收发机器件400的组件可被组装在共同表面或基板上,所以相比于将各器件安置于多个不同的电路板、光学电路板、柔性聚合物表面、载体等上的过程而言简化了组装过程。

图6描绘了包括图4的电子光学收发机器件400的器件600的特定解说性实施例的正视图表示。电子光学收发机器件400可藉由连接器602被耦合到电路板604。连接器602可将电路板604电耦合到电子光学收发机器件400和/或可支承电子光学收发机器件400。穿过基板402的一个或多个导电通孔可使得电路板604能电耦合到电子光学收发机器件400的组件以使得电子光学收发机器件400的组件可接收功率,可以从耦合到电路板604的一个或多个器件接收数据,可以向耦合到电路板604的一个或多个器件发送数据,或其组合。

电子光学收发机器件400的波导410可包括用以将来自光源412的第一光信号引导至波导410的一个或多个核芯的第一镜子606。波导410还可包括用以将第一光信号从波导410引导至光电检测器418的第二镜子608。

为了形成器件600,用于形成基板402的材料块可被处理(例如,切割、抛光、激光钻孔、蚀刻等)以形成在所需位置具有通孔的晶片。因为光信号不穿过基板402,所以该材料可以不是透明的。基板402的材料可以是但不限于玻璃、石英、绝缘体上覆硅(SOI)、蓝宝石上覆硅(SOS)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、碳化硅(SiC)、氮化铝(AIN)、罗杰斯层叠、聚合物材料、或其组合。一个或多个通孔可以用导电材料来填充以形成使得电子光学收发机器件400能被耦合到一个或多个电路板或其它器件的导电通孔。导电通孔还可使得电子光学收发机器件400能接收功率、接收第一数据、以及将对应于第一数据的第二数据发送到目的地器件。可以在材料上沉积一个或多个重分布层。可形成波导以使得材料形成波导的包覆层。一个或多个重分布层可以被耦合到波导。组件404、406和412–418可以通过倒装芯片工艺来被耦合到波导和该材料。倒装芯片工艺可对准光学组件(即,波导408、410;光源412、414;以及光电检测器416、418)以使得这些光学组件起作用。

图6描绘了耦合到基板402的最远离电路板604的第一表面的电子光学收发机器件400的组件。附加器件(例如,通信地耦合在一起的其它电子光学收发机对)可以被耦合到基板402的最靠近电路板的第二表面,可以被耦合到第一表面,或两者。替换地,一个或多个电子光学收发机器件400的组件可以被耦合到基板402的最靠近电路板604的第二侧。基板402的第一侧可以不包括器件或附加器件。

图6的示例解说了基板可被用于改进组装流程。例如,组件可被附连到基板402,且基板402可以被附连到电路板604(例如,使用连接器602)。由此,使用光学电路板来支承光学组件可通过改为使用基板402来得以避免。在某些应用中基板可以比光学电路板便宜。

图7描绘了包括电子光学收发机器件702的器件700的特定解说性实施例的正视图表示。电子光学收发机器件702可以藉由连接器708来被耦合到第一电路板704和第二电路板706。

电子光学收发机器件702可包括具有耦合到基板710的第一表面的波导712以及耦合到基板710的第二表面的SoC 714、716的基板710。每一SoC 714、716可包括用以控制电耦合的光源(例如,电耦合到SoC 714的第一光源718)的逻辑器件以及用以接收并放大与由电耦合的光电检测器(例如,电耦合到SoC 716的第二光电检测器720)接收到的光信号相对应的电信号的放大器器件。在替代实施例中,可利用分别的逻辑器件和放大器器件,而不是SoC 714、716。

第一光源718和第一光电检测器可以被光学耦合到波导712的第一端。第二光源和第二光电检测器720可以被耦合到波导712的第二端。第一光源718和第一光电检测器可以藉由延伸穿过基板710、波导712、或两者的一个或多个导电通孔来被电耦合到SoC 714。第二光源720和第二光电检测器720可以藉由延伸穿过基板710、波导712、或两者的一个或多个导电通孔来被电耦合到SoC 716。

第一光源718可由SoC 714的逻辑驱动器来控制以经由波导712的一个或多个第一核芯来向第二光电检测器720发送第一光信号。来自第一光源718的特定第一光信号可由镜子722引导至第一核芯。从该一个或多个第一核芯出来的第一光信号可被引导至光电检测器720。例如,从第一核芯出来的特定第一光信号可由镜子724引导至第二光电检测器720。第一光信号可对应于SoC 714从耦合到第一电路板704的一个或多个器件接收到的数据。第二光电检测器720可将第一光信号转换成被发送到SoC 716的放大器器件的电信号。SoC 716的放大器器件可放大来自第二光电检测器720的电信号并将对应于第一光信号的经放大信号发送到第二电路板706上的目的地器件。

以类似方式,SoC 716可控制第二光源以经由波导712的一个或多个第二核芯来向第一光电检测器发送第二光信号。第二光信号可对应于SoC 716从耦合到第一电路板704的一个或多个器件接收到的第二数据。第一光电检测器可将对应于第二光信号的电信号发送到SoC 714。SoC 714可放大这些电信号并将经放大电信号发送到耦合到第二电路板706的一个或多个器件。

图7解说了可被用于将基板耦合到多个电路板的连接器。例如,图7中所描绘的连接器708使得波导712能被安置于基板710的最远离电路板704、706的第一侧上。在其它实施例中,连接器708可被安置成使得波导712能被置于该基板的最靠近电路板704、706的第二侧上,且SoC 714、716被安置于该基板的最远离电路板704、706的第一侧上。

图8描绘了包括电子光学收发机器件802的器件800的特定解说性实施例的正视图表示。电子光学收发机器件802可藉由连接器806被耦合到电路板804。

电子光学收发机器件802可包括具有耦合到基板808的第一表面的波导810的基板808。电子光学收发机器件802可包括第一光电检测器812、第一光源、SoC 814、第二光电检测器、第二光源816、以及SoC 818,其每一者都耦合到基板808的与第一表面相对的第二表面。SoC 814可以被电耦合到第一光电检测器812和第一光源。SoC 814可以藉由穿过基板808的一个或多个导电通孔以及藉由连接器806来被耦合到电路板804。类似地,SoC 818可以被电耦合到第二光电检测器和第二光源816。SoC 818可以藉由穿过基板808的一个或多个导电通孔以及藉由连接器806来被耦合到电路板804。每一SoC 814、818可包括用以控制电耦合的源(例如,电耦合到SoC 818的第二光源816)的逻辑器件部分以及用以接收并放大与电耦合的光电检测器(例如,电耦合到SoC 814的第一光电检测器812)接收到的光信号相对应的电信号的放大器器件。在替换实施例中,可利用分别的逻辑器件和放大器器件,而不是SoC 814、818。

基板808可包括集成的透镜。这些透镜可以是凸透镜、可以是凹透镜、可以凹进基板808中、可以从基板808的第一表面伸出、可以从基板808的第二表面伸出、或者可包括其组合。基板808可以在通过基板808的光学信号路径之间包括穿过基板808的一个或多个经填充通孔以作为光信号串扰限制结构。基板808还可包括集成在基板808中的一个或多个光准直特征。当波导810被耦合到基板808时,波导810的将光信号反射到光电检测器(例如,第一光电检测器812)或者将来自光源(例如,第二光源816)的光信号反射到波导810的核芯的镜子820被与基板808的透镜对准。这些光电检测器和光源可以使用倒装芯片工艺来被耦合到基板808以使得这些光电检测器和光源与波导810的相应镜子对准。

第二光源816可由SoC 818的逻辑驱动器来控制以经由波导810的一个或多个核芯来向第一光电检测器812发送第一光信号。第一光信号可对应于SoC 818从耦合到电路板804的一个或多个器件接收到的数据。来自光源816的第一光信号可穿过基板808去往将第一光信号引导至波导810的一个或多个核芯的一个或多个第一镜子。第一光信号可穿过波导810的一个或多个核芯去往引导第一光信号穿过基板808去往第一光电检测器812的一个或多个第二镜子。第一光电检测器812可将第一光信号转换成被发送到SoC 814的放大器器件的电信号。SoC 814的放大器器件可放大来自第一光电检测器812的电信号并将对应于第一光信号的经放大信号发送到电路板804上的目的地器件。

以类似方式,SoC 814可控制第一光源以经由波导810的一个或多个第二核芯来向第二光电检测器发送第二光信号。第二光信号可对应于SoC 814从耦合到电路板804的一个或多个器件接收到的第二数据。第二光电检测器可将对应于第二光信号的电信号发送到SoC 818。SoC 818可放大电信号并将经放大电信号发送到耦合到电路板804的一个或多个器件。

图8解说了用于使用基板(诸如基板808)来使得能够实现器件(诸如SoC 814、818)之间的电子光学通信的技术。相比于电通信,电子光学通信可提高数据转移速度,由此提高器件800的性能。

图9描绘了电子光学收发机器件900的特定解说性实施例的俯视图表示。电子光学收发机器件900包括耦合到基板910的第一表面的多个SoC 902-908。在替换实施例中,可利用分别的逻辑器件和放大器器件,而不是SoC 902-908中的一者或多者。基板910可包括从基板910的第一表面穿过该基板至其第二表面的用以使SoC 902-908能被电耦合到至少一个电路板的第一多个导电通孔。每一SoC 902-908可包括用以控制电耦合的光源的逻辑驱动器部分以及用以接收对应于在电耦合的光电检测器处接收到的光信号的电信号的放大器器件部分。每一SoC 902-908可以被电耦合到毗邻的光学器件对。每一光学器件对可包括光源912和光电检测器914。每一光学器件对可以被光学耦合到波导对916的第一端。在替换实施例中,可利用分别的逻辑器件和放大器器件,而不是SoC 902-908中的一者或多者。在替换实施例中,单个波导可代替波导对916。

波导916的第二端被光学耦合到耦合到基板910的光学路由器件918。光学路由器件918可以是光学交换机、复用器、分用器、调制器、或其组合。在一些实施例中,一个或多个光纤可以被耦合到光学路由器件918以使得光学路由器件918能从外部源接收传入光学信号,使光学路由器件918能够向外部源发送传出光学信号,或两者。基板910可包括从第一表面穿过基板910至第二表面的用以使光学路由器件918能电耦合到至少一个电路板的至少一个第二导电通孔。

每一SoC 902-908可以能够接收数据以及经由电耦合的光源将该数据作为光信号发送到光学路由器件918。光学路由器件918可处理接收到的光信号并基于该光信号向目的地器件发送经处理信号。例如,SoC 902可以从电耦合到SoC 902的电路板接收第一数据。SoC 902的逻辑驱动器可以控制电耦合到SoC 902的光源912以经由光学耦合到光源912的波导916向光学路由器件918发送对应于该数据的第一光信号。光学路由器件918可以接收来自SoC 902的第一光信号以及来自SoC 908的对应于第二数据的第二光信号。光学路由器件918可将第一光信号和第二光信号复用到第三光信号,该第三光信号经由耦合到与SoC 904相关联的光电检测器914的波导916来被发送。

为了形成电子光学收发机器件900,用于形成基板910的材料块可被处理(例如,切割、抛光、激光钻孔等)以形成在所需位置具有通孔的晶片。因为光信号不穿过基板910,所以该材料可以不是透明的。一个或多个通孔可以用导电材料填充以形成使得电子光学收发机器件900能被耦合到至少一个电路板或其它器件的导电通孔。这些导电通孔还可使得电子光学收发机器件900能接收功率、接收第一数据、以及将对应于第一数据的第二数据发送到目的地器件。可以在该材料上沉积一个或多个重分布层。可形成波导916以使得该材料形成波导916的包覆层。组件902-908、912、914和918可以通过倒装芯片工艺来被耦合到波导916和该材料。倒装芯片工艺可对准光学组件(即,波导408、410;光源912;光电检测器914;以及光学路由器件918)以使得这些光学组件起作用。

图9解说了用于使得多个器件(诸如SoC 902、904、906和908)能够进行电子光学通信的技术。例如,光学路由器件918可以选择性地将光学信号路由至SoC 902、904、906和908,相比于常规电连接(例如,铜互连)而言这可提供更快的数据转移。

参照图10,描绘了形成电子光学收发机器件以使得能够实现芯片到芯片互连的方法的特定解说性实施例的流程图,并且该流程图被概括地标示为1000。电子光学收发机器件可以是图4-9的器件400、702、802、900中的任一者。

方法1000包括在1002将波导敷设到电子光学收发机器件的基板的第一表面。在一实施例中,敷设波导可包括将该波导的诸核芯沉积在基板上。基板的第一表面形成该波导的包覆层。可以在这些核芯上沉积附加包覆层以将核芯包裹在包覆中。波导的镜子可以按与核芯的工作关系来被沉积以将来自光源的光信号引导至核芯中并将从核芯出来的光信号引导至光电检测器。核芯周围的诸包覆层可使得能够实现诸核芯中的光信号的内反射。在另一实施例中,预先形成的波导可被接合到基板的第一表面以使得基板的第一表面是该波导的诸核芯的第一包覆层。

该方法1000包括在1004将光源光学耦合到波导的第一端。该光源可被配置成提供第一光信号。在一实施例中,将光光学耦合到波导的第一核芯可包括使用倒装芯片工艺来将光源搭载到波导的一部分以使得该光源所提供的第一光信号被引导至该波导的与第一核芯相关联的镜子。该镜子可反射第一光信号以使得第一光信号进入第一核芯并经由第一核芯行进至波导的第二端。在另一实施例中,将光源光学耦合到第一核芯可包括使用倒装芯片工艺来将光源搭载到基板。基板可包括与第一核芯相关联的将由该光源提供的第一光信号引导至该波导的与第一核芯相关联的镜子的一个或多个光学元件(例如,透镜、诸透镜、光信号串扰禁止器、准直器等)。该镜子可反射第一光信号以使得第一光信号进入第一核芯并经由第一核芯行进至波导的第二端。

方法1000包括在1006在波导的第一端将第一光电检测器光耦合到第二核芯。第一光电检测器可被配置成接收从波导的第二核芯出来的第二光信号并产生对应于第二光信号的电信号。在一实施例中,将第一光电检测器光学耦合到第二核芯可包括使用倒装芯片工艺来将该光电检测器搭载到波导的一部分以使得第二光信号从波导的与第二核芯相关联的镜子被反射到第二光电检测器的光感受器。在另一实施例中,将第二光电检测器光学耦合到第二核芯可包括使用倒装芯片工艺来将第二光电检测器搭载到基板。该基板可包括与第二核芯相关联的将从与第二核芯相关联的镜子反射的第二光引导至光感受器的一个或多个光学元件(例如,透镜、诸透镜、光信号串扰禁止器、准直器等)。

方法1000包括在1008将逻辑驱动器耦合到基板并将逻辑驱动器电耦合到光源。倒装芯片工艺可被用于将逻辑驱动器搭载到基板中的一个或多个导电通孔、连接到光源的电迹线、或其组合,以将该逻辑驱动器耦合到基板并将该逻辑驱动器电耦合到光源。

方法1000包括在1010将第一放大器器件耦合到基板并将第一放大器器件电耦合到第一光电检测器。第一放大器器件可被配置成放大来自第一光电检测器的电信号(例如,以生成经放大信号)。倒装芯片工艺可被用于将第一放大器器件搭载到基板中的一个或多个导电通孔、连接到光源的电迹线、或其组合,以将该逻辑驱动器耦合到基板并将该逻辑驱动器电耦合到光源。在一些实施例中,单个倒装芯片工艺可被用于在逻辑驱动器和第一放大器器件是单个片上系统的组件时搭载逻辑驱动器和第一放大器器件。

方法1000包括在1012将第二光电检测器在波导的第二端处光学耦合到第一核芯。第二光电检测器可被配置成接收来自第一核芯的第一光信号并产生对应于第一光信号的第二电信号。在1014,第二放大器器件可以被耦合到基板并被电耦合到第二光电检测器。第二放大器器件可被配置成接收并处理第二电信号。

在以替换实施例中,波导的第二端可以被耦合到耦合于基板的光学器件,而不是将第二光电检测器在波导的第二端处光学耦合到第一核芯。该光学器件可包括光学交换机、复用器、分用器、调制器、或其组合。光学器件可被配置成确定第一光信号的目的地。该光学器件还可被配置成经由波导的第二核芯向第一光电检测器发送第二光信号。

方法1000使得能够将对利用电子光学通信的器件的组装简单化。例如,通过将波导敷设到电子光学收发机器件的基板的第一表面,第一表面可形成该波导的包覆层。相应地,除了纳入光学功能性之外,基板还可提供对器件组件的物理支承(例如,通过形成波导的包覆层)。

图10的方法可藉由现场可编程门阵列(FPGA)器件、专用集成电路(ASIC)、处理单元(诸如中央处理单元(CPU))、数字信号处理器(DSP)、控制器、另一硬件设备、固件设备、或其任何组合来发起或控制。作为示例,图10的方法1000可由包括处理器的制造和/或组装装备来执行,该处理器执行存储在存储器(例如,非瞬态计算机可读介质)处的指令,如参考图12进一步描述的。

参照图11,描绘了无线通信设备的特定解说性实施例的框图并将其一般地标示为1100。设备1100包括处理器1102(例如,数字信号处理器(DSP)),其耦合至存储器1104(例如,随机存取存储器(RAM)、闪存、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM)、电可擦式可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动盘、压缩盘只读存储器(CD-ROM)、或本领域中所知的任何其他形式的非瞬态存储介质)。存储器1104可存储可由处理器1102执行的指令1106。存储器1104可存储处理器1102可访问的数据1108。处理器1102和存储器1104可被包括在系统级封装或片上系统(SoC)1110中。

设备1100包括电子光学收发机器件1112,该器件被电耦合到设备1100的各部分以将SoC 1110通信地耦合到第二片上系统(SoC)1114。SoC 1114可包括处理器1116和存储器1118。存储器1118可存储处理器1116可访问的数据。该存储器还可存储可由该处理器1116执行以执行操作的指令。

电子光学收发机器件1112可以从SoC 1110接收作为第一电信号的第一特定数据。SoC 1114将接收第一特定数据。电子光学收发机器件1112的与SoC 1110相关联的第一部分可经由第一逻辑驱动器和第一光源将第一电信号转换成对应于第一特定数据的第一光信号。第一光信号通过第一波导的一个或多个核芯被发送到第二光电检测器。第一波导可以被耦合到电子光学收发机器件1112的基板。第二光电检测器将第一光信号转换成第一特定数据并将第一特定数据发送到放大器器件,该放大器器件将对应于第一特定数据的第一经放大电信号发送到SoC 1114。在一特定实施例中,第一波导可以被耦合到电子光学收发机器件1112的基板。

类似地,电子光学收发机器件1112可以从SoC 1114接收作为第二电信号的第二特定数据。SoC 1110将接收第二特定数据。电子光学收发机器件1112的与SoC 1114相关联的第二部分可经由第二逻辑驱动器和第二光源将第二电信号转换成对应于第二特定数据的第二光信号。第二光信号通过第二波导的一个或多个核芯被发送到第一光电检测器。第一光电检测器将第二光信号转换成第二特定数据并将第二特定数据发送到放大器器件,该放大器器件将对应于第二特定数据的第二经放大电信号发送到SoC 1110。

如图11中所描绘的,第一波导和第二波导可以被耦合到电子光学收发机器件1112的基板。电子光学收发机器件1112可以是图4-8的器件400、702和802中的任一者。在另一实施例中,第一波导和第二波导可以是光学电路板的被电耦合到SoC 1110和SoC 1114的波导。电耦合到电路板且光学耦合到波导的电子光学收发机器件对可以通信地耦合SoC 1110和SoC 1114。每一电子光学收发机器件可对应于图1和2的电子光学收发机器件102。在进一步的实施例中,电子光学收发机器件1112可包括光学路由器件。电子光学收发机器件1112可以是图9的电子光学收发机器件900。

图11还示出了耦合至数字信号处理器1102和显示器1122的显示器控制器1102。编码器/解码器(CODEC)1124也可被耦合至数字信号处理器1102。扬声器1126和话筒1128可被耦合至CODEC 1124。图11还指示无线控制器1130可被耦合至天线1132以控制设备1100的无线通信。

在一特定实施例中,无线控制器1130、显示控制器1120以及CODEC 1124也被包括在系统级封装或片上系统1100中。在一特定实施例中,输入设备1134和电源1136被耦合至SoC 1110。此外,在一特定实施例中,如图11中所解说的,显示器1122、输入设备1134、扬声器1126、话筒1128、天线1132、和电源1136在SoC 1110外部。然而,显示器1122、输入设备1134、扬声器1126、话筒1128、天线1132、和电源1136中的每一者可被耦合至SoC 1110的组件,诸如接口或控制器。

上文公开的器件和功能性可被设计和配置为存储在计算机可读介质上的计算机文件(例如,RTL、GDSII、GERBER等)。一些或全部此类文件可被提供给基于此类文件来制造器件的制造处理人员。结果得到的产品包括半导体晶片,其随后被切割为半导体管芯并被封装成半导体芯片。这些芯片随后被用在以上描述的器件中。图12描绘了电子设备制造过程1200的特定说明性实施例。

参照图12,描绘了电子设备制造过程的特定解说性实施例,并且将其一般标示为1200。在图12中,物理设备信息1202在制造过程1200处(诸如在研究计算机1204处)被接收。物理设备信息1202可包括表示电子设备(诸如用以实现芯片到芯片互连的电子光学收发机(例如,图4-9的器件400、702、802、900、根据图10的方法1000形成的器件、或其组合))的至少一个物理属性的设计信息。例如,物理器件信息1202可包括经由耦合至研究计算机1204的用户接口1206输入的物理参数、材料特性、以及结构信息。研究计算机1204包括耦合至计算机可读介质(诸如存储器1210)的处理器1208,诸如一个或多个处理核。存储器1210可存储计算机可读指令,其可被执行以使处理器1208将物理器件信息1202转换成遵循某一文件格式并生成库文件1212。

在一特定实施例中,库文件1212包括至少一个包括经转换的设计信息的数据文件。例如,库文件1212可包括启用芯片到芯片互连的电子光学收发机器件(例如,图4-9的器件400、702、802、900、根据图10的方法1000形成的器件、或其组合)的库,提供该库以供与电子设计自动化(EDA)工具1214联用。

库文件1212可在设计计算机1216处与EDA工具1214协同使用,设计计算机1216包括耦合至存储器1220的处理器1218,诸如一个或多个处理核。EDA工具1214可作为处理器可执行指令被存储在存储器1220处,以使得设计计算机1216的用户能设计库文件1212中的包括电子光学收发机器件(例如,图4-9的器件400、702、802、900、根据图10的方法1000形成的器件、或其组合)的电路。例如,设计计算机1216的用户可经由耦合至设计计算机1216的用户接口1224来输入电路设计信息1222。电路设计信息1222可包括表示半导体器件(诸如电子光学收发机器件(例如,图4-9的器件400、702、802、900、根据图10的方法1000形成的器件、或其组合))的至少一个物理属性的设计信息。为了解说,电路设计属性可包括特定电路的标识以及与电路设计中其他元件的关系、定位信息、特征尺寸信息、互连信息、或表示半导体器件的物理属性的其他信息。

设计计算机1216可被配置成转换设计信息(包括电路设计信息1222)以遵循某一文件格式。作为解说,该文件格式化可包括以分层格式表示关于电路布局的平面几何形状、文本标记、及其他信息的数据库二进制文件格式,诸如图形数据系统(GDSII)文件格式。设计计算机1216可被配置成生成包括经转换的设计信息的数据文件,诸如包括描述电子光学收发机器件(例如,图4-9的器件400、702、802、900、根据图10的方法1000形成的器件/或其组合)的信息以及其他电路或信息的GDSII文件1226。

GDSII文件1226可以在制造过程1228处被接收以根据GDSII文件1226中的经变换信息来制造电子光学收发机器件(例如,图4-9的器件400、702、802、900、根据图10的方法1000形成的器件、或其组合)。例如,设备制造过程可包括将GDSII文件1226提供给掩模制造商1230以创建一个或多个掩模,诸如用于与光刻处理联用的掩模,其被解说为代表性掩模1232。掩模1232可在制造过程期间被用于生成一个或多个晶片1234,晶片1234可被测试并被分成管芯,诸如代表性管芯1236。管芯1236包括电路,该电路包括电子光学收发机器件(例如,图4-9的器件400、702、802、900、根据图10的方法1000形成的器件、或其组合)。

为了进一步解说,处理器1233和存储器1235可发起和/或控制制造过程1228。存储器1235可存储可执行指令,诸如计算机可读指令或处理器可读指令。可执行指令可由处理器1233来执行。

制造过程1228可由全自动化或部分自动化的制造系统来实现。例如,制造过程1228可以根据调度来自动化。制造系统可包括用于执行一个或多个操作以形成器件(诸如,半导体器件)的制造装备(例如,处理工具)。例如,制造装备可被配置成沉积一个或多个材料、外延生长一个或多个材料、共形地沉积一个或多个材料、施加硬掩模、施加蚀刻掩模、执行蚀刻、执行平坦化、和/或执行晶片清理过程,等等。

制造系统(例如,执行制造过程1228的自动化系统)可具有分布式架构(例如,分层结构)。例如,该制造系统可包括根据该分布式架构分布的一个或多个处理器(诸如处理器1233)、一个或多个存储器(诸如存储器1235)、和/或一个或多个控制器。该分布式架构可包括控制或发起一个或多个低级系统的操作的高级处理器。例如,高级处理器可包括一个或多个处理器(诸如处理器1233),并且低级系统可各自包括一个或多个对应控制器或可受其控制。特定低级系统的特定控制器可从特定高级系统接收一个或多个指令(例如,命令),可向下级模块或处理工具发布子命令,以及可反过来向该特定高级系统传达状态数据。一个或多个低级系统中的每个低级系统可与一件或多件相应制造装备(例如,处理工具)相关联。在一特定实施例中,该制造系统可包括分布在该制造系统中的多个处理器。例如,低级系统组件的控制器可包括处理器,诸如处理器1233。

替换地,处理器1233可以是该制造系统的高级系统、子系统、或组件的一部分。在另一实施例中,处理器1233发起或控制与制造系统的多个等级和组件相关联的分布式处理操作。

由此,处理器1233可包括处理器可执行指令,其在由处理器1233执行时使得处理器1233发起或控制器件的形成。该器件可包括使用一种或多种掺杂工具(诸如,分子束外延生长工具、可流动化学气相沉积(FCVD)工具、共形沉积工具和/或旋涂式沉积工具)形成的一种或多种材料在器件的制造期间,可以使用一个或多个移除工具(诸如化学移除工具、活性气体移除工具、氢活性移除工具、平坦化工具、和/或标准清理1型移除工具)从该器件移除(例如,蚀刻)一个或多个材料。

处理器1233可访问存储在存储器1235处的指令并且可执行这些指令以发起或控制本文描述的器件或结构的形成。作为解说性示例,处理器1233可访问存储在存储器1235处的指令并且可执行这些指令以发起或控制SoC 1110和/或SoC 1114的形成。

管芯1236可被提供给封装过程1238,其中管芯1236被纳入到代表性封装1240中。例如,封装1240可包括单个管芯1236或多个管芯,诸如系统级封装(SiP)安排。封装1240可被配置成遵循一个或多个标准或规范,诸如电子器件工程联合委员会(JEDEC)标准。

关于封装1240的信息可被分发给各产品设计者(诸如经由存储在计算机1242处的组件库)。计算机1242可包括耦合至存储器1246的处理器1244,诸如一个或多个处理核。印刷电路板(PCB)工具可作为处理器可执行指令被存储在存储器1246处以处理经由用户接口1250从计算机1242的用户接收的PCB设计信息1248。PCB设计信息1248可包括电路板上的经封装半导体器件的物理定位信息,该经封装半导体器件对应于包括电子光学收发机器件(例如,图4-9的器件400、702、802、900、根据图10的方法1000形成的器件、或其组合)的封装1240。

计算机1242可被配置成转换PCB设计信息1248以生成数据文件,诸如具有包括经封装半导体器件在电路板上的物理定位信息的数据的GERBER文件1252,以及电连接(诸如迹线和通孔)的布局,其中经封装半导体器件对应于封装1240,封装1240包括电子光学收发机器件(例如,图4-9的器件400、702、802、900、根据图10的方法1000形成的器件、或其组合)。在其他实施例中,由经转换的PCB设计信息生成的数据文件可具有GERBER格式以外的其他格式。

GERBER文件1252可在板组装过程1254处被接收并且被用于创建根据GERBER文件1252内存储的设计信息来制造的PCB,诸如代表性PCB 1256。例如,GERBER文件1252可被上传到一个或多个机器以执行PCB生产过程的各个步骤。PCB 1256可对应于电路板104、604、704、706和804中的任一者。PCB 1256可以用包括封装1240在内的电子和/或光学组件(例如,一个或多个波导、电子光学收发机器件、SoC等)来填充以形成代表性印刷电路组装件(PCA)1258。在一解说性实施例中,组装过程1254执行图10的方法1000的一个或多个操作。组装过程1254的一个或多个方面可对应于制造过程1228(例如,组装过程1254可以是全自动化或部分自动化和/或可包括一个或多个高级系统组件、一个或多个子系统组件、一个或多个处理器或控制器、和/或存储指令的一个或多个存储器等)。

PCA 1258可在产品制造过程1260处被接收,并被集成到一个或多个电子设备中,诸如第一代表性电子设备1262和第二代表性电子设备1264。作为解说性的非限定性示例,第一代表性电子设备1262、第二代表性电子设备1264、或者这两者可选自下组:机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、个人数字助理(PDA)、固定位置数据单元、以及计算机,其中集成了电子光学收发机器件(例如,图4-9的器件400、702、802、900、根据图10的方法1000形成的器件、或其组合)。作为另一解说性而非限定性示例,电子设备1262和1264中的一者或多者可以是远程单元(诸如移动电话)、手持式个人通信系统(PCS)单元、便携式数据单元(诸如个人数据助理)、启用全球定位系统(GPS)的设备、导航设备、位置固定的数据单元(诸如仪表读数装备)、或者存储或检索数据或计算机指令的任何其他设备、或其任何组合。尽管图12解说了根据本公开的教导的远程单元,但本公开并不限于这些所解说的单元。本公开的实施例可合适地用在包括具有存储器和片上电路系统的有源集成电路系统的任何设备中。

包括电子光学收发机器件(例如,图4-9的器件400、702、802、900、根据图10的方法1000形成的器件、或其组合)的器件可被制造、处理、以及纳入到电子设备中,如在解说性过程1200中所描述的。关于图4-9公开的各实施例的一个或多个方面可被包括在各个处理阶段,诸如被包括在库文件1212、GDSII文件1226、以及GERBER文件1252内,以及被存储在研究计算机1204的存储器1210、设计计算机1216的存储器1220、计算机1242的存储器1246、在各个阶段(诸如在板组装过程1254)使用的一个或多个其他计算机或处理器(未示出)的存储器处,并且还被纳入到一个或多个其他物理实施例中,诸如掩模1232、管芯1236、封装1240、PCA 1258、其他产品(诸如原型电路或设备(未示出))中、或者其任何组合。尽管描绘了从物理器件设计到最终产品的各个代表性生产阶段,然而在其他实施例中可使用较少的阶段或可包括附加阶段。类似地,过程1200可由单个实体或由执行过程1200的各个阶段的一个或多个实体来执行。

结合所描述的实施例,公开了一种装备,包括用于实现电子光学通信的装置以及用于引导光的装置。该装备还包括用于向用于引导光的装置施加光信号的装置以及用于控制用于施加光信号的装置的装置。用于引导光的装置被连接到用于耦合设备组件的装置的第一表面。用于实现电子光学通信的装置可包括图1-9的基板106、402、710、808和910中的任一者。用于引导光的装置可包括图1、2和4-9的波导116、408、410、712、810和916中的任一者。用于施加光信号的装置可包括图1、2和4-9的光源110、412、414、718、816和912。用于控制用于施加光信号的装置的装置可包括LD 108,该LD 108可被集成在图1、2和4-9的SoC 404、406、714、716、814、816和902-908中的任一者内。

该装备还可包括用于光学路由的装置、用于信号处理的装置、用于信号处理的装置、以及用于光信号检测的装置。用于光学路由的装置可包括一个或多个光学交换机、复用器、分用器、或其组合,诸如图9的光学路由器件918。用于信号处理的装置可包括放大器器件(AD),该AD可被集成在图1、2和4-9的SoC 404、406、714、716、814、818和902-908中的任一者内。用于光信号检测的装置可包括图1、2和4-9的光电检测器114、414、416、720、812和914中的任一者。该装备还可包括电路板,诸如电路板104、604、704、706和804中的任一者。

结合所描述的实施例,公开了操作器件(例如,作为解说性示例的处理器或存储器)的方法。该方法可包括使用耦合到该器件的基板(诸如玻璃中介体)来向第二器件发送信号。该基板包括被配置成使得电子光学器件的组装和操作能够简单化的集成组件。例如,基板可包括透镜204、重分布层302、经填充通孔304、一个或多个其它集成组件、或其组合。波导可以被连接到基板的第一表面,且第一表面可形成基板的包覆层。替换地或补充地,波导可以被形成在基板内(例如,集成在基板内)。基板可对应于基板106、402、710、716、808和910中的任一者,且波导可对应于波导116、408、410、712、810和916中的任一者。信号可使用图1的LD 108和LS 110来发送。该方法还可包括使用该基板来从第二器件接收信号。该信号可使用图1的AD 112和PD 114来接收。在一特定实施例中,该器件被包括在使用图10的方法1000来组装的电子设备(例如,服务器或移动设备等)中。作为解说性示例,该器件可对应于SoC 404、406、714、716、814、816和902-908中的任一者。该装备还可包括电路板,诸如电路板104、604、704、706和804中的任一者。

技术人员将进一步领会,结合本文所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑框、配置、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、由处理器执行的计算机软件、或这两者的组合。各种解说性组件、框、配置、模块、电路、和步骤已经在上文以其功能性的形式作了一般化描述。此类功能性是被实现为硬件还是处理器可执行指令取决于具体应用和加诸于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性,但此类实现决策不应被解读为致使脱离本公开的范围。

结合本文所公开的实施例描述的方法或算法的各个步骤可直接用硬件、由处理器执行的软件模块或这两者的组合来实现。软件模块可驻留在随机存取存储器(RAM)、闪存、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM)、电可擦式可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动盘、压缩盘只读存储器(CD-ROM)、或本领域中所知的任何其他形式的非瞬态存储介质中。示例性的存储介质耦合至处理器以使该处理器能从/向该存储介质读写信息。在替换方案中,存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在专用集成电路(ASIC)中。ASIC可驻留在计算设备或用户终端中。在替换方案中,处理器和存储介质可作为分立组件驻留在计算设备或用户终端中。

提供前面对所公开的实施例的描述是为了使本领域技术人员皆能制作或使用所公开的实施例。对这些实施例的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的,并且本文中定义的原理可被应用于其他实施例而不会脱离本公开的范围。因此,本公开并非旨在被限定于本文中示出的实施例,而是应被授予与如由所附权利要求定义的原理和新颖性特征一致的最广的可能范围。

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