封装结构的制作方法

本申请的实施例涉及封装结构。

背景技术：

1、对于目前的光电混合封装(co package)架构10，参见图1，多以中介层16作为连接板，设置在基板11上方的片上系统(system on a chip,soc)14、电子集成电路(eic)12和光子集成电路(pic)13通过再分布层(rdl)18进行连接(其中，光纤(fau)连接在光子集成电路(pic)13的顶部上)，使得结构厚度较厚，并且对于现有的光电混合封装架构10，需要制作多种凸块17(诸如微凸块、可控塌陷芯片连接c4凸块等)，导致制程复杂并且成本高，另外光子集成电路(pic)13需通过中介层16→rdl 18→eic 12→rdl 18进行供电，路径较长导致损耗严重。具体地，对于现有的光电混合封装(co package)架构10，相应的性能如下：

2、性能(performance)：管芯(诸如片上系统(soc)14、电子集成电路(eic)12和光子集成电路(pic)13等)与管芯之间的连接距离较长，soc 14→eic 12→ic 13的路径需要经过四次的转换(即，soc 14→rdl 18→eic 12→rdl 18→pic 13)，导致讯号衰减较严重；

3、电源(power)的连接：光子集成电路(pic)13的供电路径通过中介层16→rdl 18→eic 12，经过再分布层(rdl)18的路线较长，导致能量的损失严重；

4、外形尺寸(form factor)：通过中介层16和rdl 18的连接，让封装后的厚度增加；以及

5、成本(cost)：中介层16和rdl 18的多层的堆叠以及相应的混合凸块的制程，让整体的成本提升。

6、可见，现有的光电混合封装(co package)架构10中的eic 12通过rdl 18连接至pic 13，让光电效率降低；各个有源组件(诸如片上系统(soc)14、电子集成电路(eic)12和光子集成电路(pic)13等)之间无相应的通孔(tsv)连接，让供电及讯号的走线距离增加；以及无法降低整体外形尺寸。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本申请的一些实施例提供了一种封装结构，包括：基板；片上系统以及第一集成电路和第二集成电路，其中，第一集成电路为电子集成电路和光子集成电路中的一个，第二集成电路为所述电子集成电路和所述光子集成电路中的另一个，并且其中，所述第一集成电路与所述片上系统并排设置在所述基板的一侧，所述第二集成电路设置在所述基板与所述片上系统和第一集成电路之间并且桥接所述片上系统与所述第一集成电路，并且其中，所述第二集成电路具有分别电连接所述基板与所述片上系统和所述第一集成电路的通孔；以及模封层，模封所述第二集成电路。

2、在一些实施例中，该封装结构还包括：电容器，与所述第二集成电路并排设置，并且设置在所述片上系统正下方。

3、在一些实施例中，所述电容器具有电连接所述基板与所述片上系统的通孔。

4、在一些实施例中，所述电容器在垂直方向上由所述片上系统完全覆盖。

5、在一些实施例中，所述第二集成电路包括朝向所述片上系统与所述第一集成电路的有源面。

6、在一些实施例中，该封装结构还包括，微凸块，接触所述第二集成电路的有源面。

7、在一些实施例中，所述微凸块包括接触所述片上系统与所述第二集成电路的有源面的第一微凸块，以及接触所述第一集成电路和所述第二集成电路的有源面的第二微凸块。

8、在一些实施例中，所述片上系统和所述第一集成电路均直接连接至所述第二集成电路。

9、在一些实施例中，该封装结构还包括：光纤阵列，连接至所述光子集成电路。

10、在一些实施例中，该封装结构还包括：再分布层，设置在所述基板与所述第二集成电路之间。

11、在一些实施例中，所述电容器为深沟槽电容器。

12、在一些实施例中，所述第一集成电路为光子集成电路，并且所述第二集成电路为电子集成电路。

13、在一些实施例中，所述光子集成电路的远离所述片上系统的一侧延伸超出所述电子集成电路的横向范围，其中，光纤阵列连接至所述光子集成电路的延伸超出所述电子集成电路的横向范围的部分上。

14、在一些实施例中，所述第一集成电路为电子集成电路，并且所述第二集成电路为光子集成电路。

15、在一些实施例中，所述光子集成电路延伸超出所述电子集成电路和所述片上系统的横向范围，其中，光纤阵列连接至所述光子集成电路的延伸超出所述电子集成电路的横向范围的部分上。

16、在一些实施例中，该封装结构还包括：电连接件，贯穿所述模封层。

17、在一些实施例中，所述电连接件为铜柱。

18、在一些实施例中，所述再分布层通过焊料凸块连接至所述基板。

19、在一些实施例中，所述通孔为贯穿硅通孔。

20、在一些实施例中，所述模封层的顶面与所述第二集成电路的顶面齐平。

21、综上，本申请使用第二集成电路当作桥接可改善管芯至管芯之间的电讯号的路径，将原来的四段路径减少至两段，即，将原来的soc→rdl→eic→rdl→pic改善(减少)为：soc→eic→pic，从而减少了布局的走线路径及降地损耗，可改善相应rdl中的介电损耗(illoss)问题，达到改善电性能的目的同时实现多个管芯集成的封装架构。此外，通过本申请提供的封装结构无须制作混合凸块，因此，可以增加生产速度，降低相关成本。

22、进一步地，在本申请中，通过使用第二集成电路桥接扇出封装件(fo)，不需要中介层，因此，可以降低成本，并且进一步通过扇出(fo)的制程，可优化封装面积使用率，内埋有源/无源组件，诸如增加深沟槽电容器(dtc)，从而为片上系统(soc)提供稳定的电源。

技术特征：

1.一种封装结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述电容器具有电连接所述基板与所述片上系统的通孔。

4.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述电容器在垂直方向上由所述片上系统完全覆盖。

5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第二集成电路包括朝向所述片上系统与所述第一集成电路的有源面。

6.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，还包括，微凸块，接触所述第二集成电路的有源面。

7.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述微凸块包括接触所述片上系统与所述第二集成电路的有源面的第一微凸块，以及接触所述第一集成电路和所述第二集成电路的有源面的第二微凸块。

8.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述片上系统和所述第一集成电路均直接连接至所述第二集成电路。

9.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括：

10.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括：再分布层，设置在所述基板与所述第二集成电路之间。

技术总结
本申请的一些实施例提供了一种封装结构，其特征在于，包括：基板；片上系统以及第一集成电路和第二集成电路，其中，第一集成电路为电子集成电路和光子集成电路中的一个，第二集成电路为电子集成电路和光子集成电路中的另一个，并且其中，第一集成电路与片上系统并排设置在基板的一侧，第二集成电路设置在基板与片上系统和第一集成电路之间并且桥接片上系统与第一集成电路，并且其中，第二集成电路具有分别电连接基板与片上系统和第一集成电路的通孔；以及模封层，模封第二集成电路。本申请通过使用具有通孔的第二集成电路桥接片上系统与第一集成电路，提供了片上系统、第一集成电路与基板之间的垂直导通路径，以更有效率地传递讯号。

技术研发人员：陈政廷,陈海明,林弘毅
受保护的技术使用者：日月光半导体制造股份有限公司
技术研发日：20230824
技术公布日：2024/3/11