写过一点半导体封装厂对CPO的工艺探索的一些小技术点
今天再写一个封装厂的CPO封装工艺点。长电用弯曲微镜来优化硅光边缘耦合的案例。
硅光可用边缘耦合,也可以用垂直光栅耦合。边缘耦合很难支持晶圆级测试,但属于宽谱耦合,没有垂直耦合光栅的波长敏感性/角度敏感性等劣势。
台积电TSMC基于生产考虑,选择垂直耦合,并在不断优化中。
长电呢,这探索一种思路,通过硅光芯片凹槽,内置(或3D打印)曲面反射镜,可将边缘光转为垂直方向,由于无光栅,则避免波长敏感性。

通过凹面金属,或凹面镀金属等结构,可实现聚焦与反射的双重作用。之前写过的Senko、Teramount都属于宽谱反射型镜的设计。
之前写过的住友优化后的反射曲面镜,也是这种结构。

长电在去年布局了一个专利,光纤侧使用了双月型透镜。

刚好,2025年OFC,住友也展示同样的双月透镜。这个透镜需要利用空气界面,极易受到空气污染,且不能涂覆折射率匹配胶来增强固定结构。

住友2026年优化为镀金属的反射型光路,避免2025利用空气界面的劣势。
长电呢,2026年4月份公开的专利,同样也是采用金属反射界面。


硅光芯片的反射光路与光纤侧的反射光路,形成Z型结构,既具有边缘耦合的优势,也具有垂直耦合的晶圆级可测试性。

回到光纤阵列的FAU,用玻璃盖固定光纤,玻璃盖板需在光路转折透镜位置局部开窗,可降低光的回波。


硅光芯片与光纤阵列的光路结构如下。

硅光芯片Flip chip在CPO基板上,基板前端开U型口,放置光纤阵列单元。


最后加盖L型热沉盖板,用于芯片散热,并实现配置,降低翘曲。
下图右侧的硅光芯片下方有FAU(光纤阵列、V型槽基板、盖板),导致偏沉,用L型散热结构,可增强左侧配置,CPO重心回调。

写一点技术案例。
8月15日上午,用时三小时,《光通信硅光集成技术及工艺平台现状、挑战与趋势》,可详询18140517646
