一种光电共封装结构及其制作方法与流程

本发明涉及芯片封装，特别涉及一种光电共封装结构及其制作方法。

背景技术：

1、目前，多个芯片的封装结构主要通过再布线层(redistributed layer，rdl)为芯片间的信号传输提供信号线，rdl既提供芯片间互连的高密度信号线，也提供芯片扇出到外部pcb的信号线；由于rdl内众多信号线高密互连，导致封装结构内部的线路较为复杂，且rdl中的绝缘介质的介电常数与高密互连信号线之间对传输信号的衰减作用，也会限制芯片间的信号传输速度，导致芯片间的信号传输速度较慢。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种光电共封装结构及其制作方法，以解决封装结构内部线路较为复杂以及芯片间的信号传输速度较慢的问题。

2、第一方面，本发明提供一种光电共封装结构的制作方法，包括：

3、提供一侧集成有光波导层的再布线层；

4、在所述再布线层的光波导层侧至少倒装并塑封第一光电集成芯片和第二光电集成芯片，所述第一光电集成芯片通过所述光波导层与所述第二光电集成芯片进行光信号传输，且所述第一光电集成芯片和所述第二光电集成芯片连接所述再布线层的倒装焊盘；

5、在所述再布线层的植球焊盘侧进行植球。

6、上述方案具有以下有益效果：

7、本发明的光电共封装结构的制作方法，在再布线层中集成光波导层，在再布线层的光波导层侧倒装并塑封第一光电集成芯片和第二光电集成芯片，使第一光电集成芯片和第二光电集成芯片通过光波导层进行通讯，利用光传输的高带宽，有效的提高了芯片之间的传输速率；通过光波导层替代芯片间一部分的信号传输线路，有效的简化了封装结构内部复杂的线路。

8、可选的，所述提供一侧集成有光波导层的再布线层，包括：

9、提供一表面涂布有临时键合层的临时载体；

10、在所述临时键合层上制作所述再布线层的倒装焊盘；

11、在所述临时键合层上制作所述光波导层，在所述光波导层的两端制作斜面；

12、在所述光波导层的两个斜面上制作光反射层；

13、制作所述再布线层，所述再布线层包括：嵌于绝缘介质层内的电互连结构和植球焊盘，所述电互连结构一端连接所述植球焊盘，另一端连接所述倒装焊盘；所述绝缘介质层具有凹槽结构以集成所述光波导层。

14、可选的，在所述临时键合层上制作光波导层，包括：

15、在所述临时键合层上制作光波导层的对位靶标；

16、以所述对位靶标为基准，制作光波导下包层，在所述光波导下包层的预设位置开窗，以形成光波导线路通道；

17、在光波导线路通道上以及在所述光波导下包层的上方制作光波导线路；

18、在所述光波导线路的上方制作光波导上包层，以形成光波导层；

19、在所述光波导层的两个斜面上制作光反射层，包括：溅射金属层，选择性蚀刻所述金属层，保留所述光波导层的两个斜面上的金属层，得到所述光反射层。

20、可选的，所述提供一侧集成有光波导层的再布线层，包括：

21、提供一表面涂布有临时键合层的临时载体；

22、在所述临时键合层上制作所述光波导层，在所述光波导层的两端制作斜面；

23、制作所述再布线层的倒装焊盘和所述光波导层两端的斜面上的光反射层；

24、制作所述再布线层，所述再布线层包括：嵌于绝缘介质层内的电互连结构和植球焊盘，所述电互连结构一端连接所述植球焊盘，另一端连接所述倒装焊盘；所述绝缘介质层具有凹槽结构以集成所述光波导层。

25、可选的，在所述临时键合层上制作所述光波导层，包括：

26、在所述临时键合层上制作光波导层的对位靶标；

27、以所述对位靶标为基准，制作光波导下包层，在所述光波导下包层的预设位置开窗，以形成光波导线路通道；

28、在光波导线路通道上以及在所述光波导下包层的上方制作光波导线路；

29、在所述光波导线路的上方制作光波导上包层，以形成所述光波导层；

30、所述制作再布线层的倒装焊盘和所述光波导层的两个斜面上的光反射层，包括：

31、溅射金属层，选择性蚀刻所述金属层，保留所述光波导层的两个斜面上的金属层，以及保留所述临时键合层上预设位置处的金属层，得到所述光反射层和所述倒装焊盘。

32、可选的，在所述再布线层的光波导层侧倒装并塑封第一光电集成芯片和第二光电集成芯片，包括：

33、在所述再布线层的光波导层侧倒装所述第一光电集成芯片和所述第二光电集成芯片；

34、采用填充胶在所述第一光电集成芯片和所述第二光电集成芯片的底部进行填充；

35、通过塑封料将所述第一光电集成芯片和所述第二光电集成芯片进行塑封；

36、所述第一光电集成芯片包括第一电子芯片区和第一光子芯片区，所述第二光电集成芯片包括第二电子芯片区和第二光子芯片区，所述第一光子芯片区和所述第二光子芯片区通过所述光波导层进行光传输，所述第一电子芯片区和第二电子芯片区通过凸块连接所述再布线层的倒装焊盘。

37、第二方面，本发明提供一种光电共封装结构，包括：

38、再布线层，所述再布线层集成有光波导层；

39、所述再布线层的光波导层侧至少倒装有第一光电集成芯片和第二光电集成芯片，所述第一光电集成芯片通过所述光波导层与所述第二光电集成芯片进行光传输，且所述第一光电集成芯片和所述第二光电集成芯片分别连接所述再布线层的倒装焊盘，所述倒装焊盘位于所述再布线层的光波导层侧；

40、所述再布线层的植球焊盘侧设置有植球焊盘，所述植球焊盘上设置有锡球。

41、上述方案具有以下有益效果：

42、本发明的光电共封装结构，在再布线层中设置光波导层，使位于再布线层的光波导层侧的第一光电集成芯片和第二光电集成芯片，通过光波导层进行通讯，利用光传输的高带宽，有效的提高了芯片之间的传输速率；同时，光波导层可以采用与再布线层相同的制作技术，简化了封装结构的加工流程，提高了封装结构的集成度。

43、可选的，所述光波导层包括：

44、光波导下包层、光波导线路和光波导上包层，所述光波导下包层位于所述光波导层的底部，所述光波导下包层的预设位置开有用于形成光波导线路通道的窗口；所述光波导线路设置于所述光波导下包层上方和所述光波导线路通道内；所述光波导上包层设置于所述光波导线路的上方且包裹所述光波导线路；所述光波导线路用于进行所述第一光电集成芯片和所述第二光电集成芯片之间的光传输；

45、所述光波导层的一端有呈预设角度的第一斜面，所述第一斜面的表面设置有第一光反射层；

46、所述光波导层的另一端有呈预设角度的第二斜面，所述第二斜面的表面设置有第二光反射层。

47、可选的，所述光电共封装结构还包括：

48、塑封层，所述塑封层设置有两个凹槽，所述第一光电集成芯片和所述第二光电集成芯片分别设置于一个凹槽内；

49、所述第一光电集成芯片与所述再布线层的下表面之间设置有第一填充层，在所述第一填充层内设置有第一凸块，所述第一凸块用于倒装所述第一光电集成芯片；

50、所述第二光电集成芯片与所述再布线层的下表面之间设置有第二填充层，在所述第二填充层内设置有第二凸块，所述第二凸块用于倒装所述第二光电集成芯片。

51、可选的，所述再布线层包括：

52、嵌于绝缘介质层内的电互连结构和植球焊盘，所述电互连结构一端连接所述植球焊盘，另一端连接所述倒装焊盘；所述绝缘介质层具有带倾斜面的凹槽结构，以集成所述光波导层。