用于通信的方法和系统与设计方案
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图片简介:本申请涉及用于通信的方法和系统。
介绍了衬底上置晶圆上置芯片的组件，并且该组件可以包括在包括电子晶片和衬底的集成光通信系统中。
电子晶片粘结至光子插入件的第一表面，并且衬底耦合至光子插入件的与第一表面相对的第二表面。
光纤和光源组件在形成于衬底中的一个或多个空腔中耦合至插入件的第二表面。
集成光通信系统能操作以从光源组件在光子插入件中接收连续波光信号，并将调制的光信号从所述光子插入件传送至光纤。
模塑复合物可以在插入件的第一表面上并与电子晶片接触。
可以使用光栅耦合器耦合所接收的连续波光信号至光子插入件中的光波导。
技术要求1.一种用于通信的方法，所述方法包括：在集成光通信系统中，从光源组件在光子插入件中接收连续波光信号；并且将调制的光信号从所述光子插入件传送至光纤，所述集成光通信系统包括：电子晶片，粘结至所述光子插入件的第一表面；以及衬底，耦合至所述光子插入件的与所述第一表面相对的第二表面，其中，所述光纤和所述光源组件在形成于所述衬底中的一个或多个空腔中耦合至所述插入件的所述第二表面。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，模塑复合物在所述光子插入件的所述第一表面上并与所述电子晶片接触。
3.根据权利要求1所述的方法，包括使用光栅耦合器将所接收的连续波光信号耦合至所述光子插入件中的光波导。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，电介质/金属后端在所述光子插入件的所述第一表面上。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，金属反射件在所述电介质/金属后端中并将光反射回到所述光栅耦合器中。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，一个或多个防反射涂层在所述光纤与所述光栅耦合器之间。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光子插入件包括将所述电子晶片电耦合至所述衬底的硅通孔。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述衬底包括印刷电路板。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，阻隔件在所述光子插入件的所述第二表面上与所述光纤和所述光源组件相邻。
10.根据权利要求1所述的方法，包括利用所述光子插入件中的调制器和所接收的连续波光信号生成所述调制的光信号。
11.一种用于通信的系统，所述系统包括：集成光通信系统，包括：电子晶片，粘结至光子插入件的第一表面；以及衬底，耦合至所述光子插入件的与所述第一表面相对的第二表面，其中，光纤和光源组件在形成于所述衬底中的一个或多个空腔中耦合至所述光子插入件的所述第二表面，所述集成光通信系统能操作以：从所述光源组件在所述光子插入件中接收连续波光信号；并且将调制的光信号从所述光子插入件传送至所述光纤。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，模塑复合物在所述光子插入件的所述第一表面上并与所述电子晶片接触。
13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述集成光通信系统能操作以使用光栅耦合器将所接收的连续波光信号耦合至所述光子插入件中的光波导。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，电介质/金属后端在所述光子插入件的所述第一表面上。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，金属反射件在所述电介质/金属后端中并将光反射回到所述光栅耦合器中。
16.根据权利要求13所述的系统，其中，一个或多个防反射涂层在所述光纤与所述光栅耦合器之间。
17.根据权利要求11所述的系统，其中，所述光子插入件包括将所述电子晶片电耦合至所述衬底的硅通孔。
18.根据权利要求11所述的系统，其中，所述衬底包括印刷电路板。
19.根据权利要求11所述的系统，其中，阻隔件在所述光子插入件的所述第二表面上与所述光纤和所述光源组件相邻。
20.一种用于通信的系统，所述系统包括：集成接收器，包括：电子晶片，粘结至光子插入件的第一表面；以及衬底，耦合至所述光子插入件的与所述第一表面相对的第二表面，其中，光纤和光源组件在形成于所述衬底中的一个或多个空腔中耦合至所述光子插入件的所述第二表面，所述接收器能操作以经由所述光子插入件中的光栅耦合器从所述光纤接收调制的光信号。
技术说明书用于通信的方法和系统相关申请的引证本申请引用并要求于2015年10月21日提交的美国临时申请62/285,173的权益。
其全部内容通过引用结合于本文中。
技术领域本公开的某些实施方式涉及半导体加工。
更具体地，本公开的某些实施方式涉及衬底上置晶圆上置芯片的组件的方法和系统。
背景技术由于数据网络改变以满足不断提高的带宽要求，铜数据信道的缺点变得明显。
由于辐射的电磁能量引起的信号衰减和串扰是这样的系统的设计者遇到的主要障碍。
利用均衡、编码、以及屏蔽，这种情况在一定程度上能够缓和，但这些技术需要相当大的功率、复杂度、以及电缆庞大的不利后果，同时仅提供能达到的适度提高和非常有限的可扩展性。
光通信没有这样的信道限制，已被认为是铜链路的继任者。
通过比较这些系统与如参考附图而在本申请的剩余部分中阐述的本公开内容，常规和传统方法的进一步的限制和缺点对本领域的技术人员来说将变的显而易见。
技术内容一种用于衬底上置晶圆上置芯片的组件的系统和/或方法，基本在附图中示出和/或结合附图中的至少一个描述，并在权利要求书中给出更完整的介绍。
通过下列描述和附图，将能更充分地理解本公开内容的各个优点、方面与新的特征及其所示出实施方式的细节。
附图说明图1是根据本公开的实施方式的CMOS收发器的框图。
图2A示意性示出了根据本公开的实施方式包括光子插入件的示例性光收发器。
图2B是根据本公开的实施方式的光子收发器的立体图。
图2C是根据本公开实施方式的具有两个耦合的电子晶片的光子插入件的立体图。
图3示意性示出了根据本公开的实施方式的光子芯片中的光栅耦合器。
图4A示出了根据本公开的示例性实施方式的光电子收发器模塑包装。
图4B示出了根据本公开的示例性实施方式的具有背侧耦合的光纤的光电子收发器模塑包装。
图5示出了根据本公开的示例性实施方式的用于背侧耦合至衬底的光纤的光栅耦合器。
图6A示出了根据本公开的示例性实施方式的具有背侧耦合的光纤和光源的光电子收发器模塑包装。
图6B和图6C示出了根据本公开的示例性实施方式的光电子收发器模塑包装的俯视图和仰视图。
图7A示出了根据本公开的示例性实施方式的具有背侧耦合的光纤和光源的光电子收发器模塑包装的另一实例。
图7B和图7C示出了根据本公开的示例性实施方式的图7A的光电子收发器模塑包装的俯视图和仰视图。
具体实施方式如本申请中使用的，术语“电路”或者“线路”指物理电子元件(即硬件)以及可配置硬件、由硬件执行的任何软件和/固件(“代码”)，和或与硬件相关联的其他方面。
如本文中使用的，例如，特定处理器和存储器在执行第一线路或更多线路的代码时可包括第一“电路”并且在执行第二线路或更多线路的代码时可以包括第二“电路”。
如本文所使用的，“和/或”指由“和/或”连接的列表中的项目的任意“一个或多个”。
举例来说，“x和/或y”是指三元素组{(x),(y),(x,y)}中的任何元素。
作为另一个实例，“x、y、和/或z”是指七元素组{(x),(y),(z), (x,y),(x,z),(y,z),(x,y,z)}中任何元素。
如本文中使用的，术语“示例性”指用作非限制性实施例、实例或者例证。
如本文中使用的，术语“例如(e.g.)”和“例如(forexample)”阐述了一种或者多种非限制性实施例、实例、或者例证的列表。
如本文中所使用的，每当电路包括必要的硬件和代码(如果有的话，是需要的)以执行功能时，无论通过一些用户可配置的设置功能的性能是否停用，或者不能启用，电路“能操作”以执行功能。
在用于衬底上置晶圆上置芯片的组件的方法和系统中可发现本公开的某些方面。
本公开的示例性方面可包括集成光通信系统，集成光通信系统包括：电子晶片，粘结至光子插入件的第一表面；以及衬底，耦合至光子插入件的与第一表面相对的第二表面。
光纤和光源组件在形成于衬底中的一个或多个空腔中耦合至插入件的第二表面。
集成光通信系统可操作以从光源组件在光子插入件中接收连续波(CW)光信号，并将调制的光信号从所述光子插入件传送至光纤。
模塑复合物可以在插入件的第一表面上并与电子晶片接触。
所接收的CW光信号可以使用光栅耦合器耦合至光子插入件中的光波导。
电介质/金属后端可以在插入件的第一表面上。
金属反射件可以在电介质/金属后端中并且可以将光反射会到光栅耦合器中。
一个或多个防反射涂层可以在光纤与光栅耦合器之间。
光子插入件可以包括将电子晶片电耦合至衬底的硅通孔(TSV)。
衬底可以是印刷电路板。
阻隔件可以与光子插入件的第二表面上的光纤和光源组件相邻。
可以利用光子插入件中的调制器和所接收的CW光信号生成调制光信号。
图1是根据本公开的实施方式的利用光子插入件的CMOS收发器的框图。
参考图1，示出了收发器100中的光电子装置，包括：高速光调制器105A-105D、高速光电二极管111A-111D、监测光电二极管113A-113H、以及包括接头103A-103K、光端子115A-115D和光栅耦合器117A-117H的光学装置。
还示出了电器件和包括转移阻抗和限幅放大器(TIA/LA)107A-107D、模拟和数字控制电路109、以及控制部112A-112D的电路。
光信号经由在CMOS插入件芯片中制造的光波导在光学装置与光电子装置之间传送，且在图1中通过虚线的椭圆表示光波导。
光学装置和光电子装置集成到硅光子插入件中而电子装置集成至耦合至硅光子插入件的一个或多个CMOS电子芯片中。
例如，高速光调制器105A-105D包括马赫-增德尔(Mach-Zehnder)或环形调制器，且能够对CW激光输入信号进行调制。
高速光调制器105A-105D由控制部112A-112D控制，并且调制器的输出经由波导光学耦合至光栅耦合器117E-117H。
接头103D-103K包括四端口光学耦合器，例如，并且用于对由高速光调制器105A-105D产生的光学信号进行取样，其中通过监测光电二极管113A-113H来测量经取样的信号。
接头103D-103K的未使用分支由光端子115A-115D终止，以避免不需要的信号的回反射。
光栅耦合器117A-117H包括使得能够将光耦合进和耦合出硅光子插入件的光栅。
可利用光栅耦合器117A-117D将从光纤接收到的光耦合至硅光子插入件，并可包括偏振无关光栅耦合器。
可以利用光栅耦合器117E-117H将来自硅光子插入件的光耦合至光纤中。
例如，光纤可环氧到CMOS芯片，且可与硅光子插入件的表面的法线成一角度对准，以优化耦合效率。
高速光电二极管111A-111D将从光栅耦合器117A-117D接收的光信号转换为电信号，所述电信号被传送到TIA/LA 107A-107D以供处理。
模拟和数字控制电路109可控制TIA/LA 107A-107D的操作中的增益水平或其他参数。
