半導體所公開(kāi)一項集成光子芯片專(zhuān)利 可提升光模塊性能

  ICC訊 據國家知識產(chǎn)權局，中國科學(xué)院半導體研究所近日公開(kāi)了一項集成光子芯片專(zhuān)利，公開(kāi)號：CN117170016A。

  專(zhuān)利簡(jiǎn)介如下：

  大數據、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等領(lǐng)域的快速發(fā)展使信息存儲和交換的媒介逐漸向數據中心遷移，數據中心的規模迅速增長(cháng)，相應的接口密度與數據帶寬持續增加。光通信因為大帶寬、低損耗、抗電磁干擾的特點(diǎn)，光模塊也在數據中心得到了廣泛應用。

  數據流量的爆炸式增長(cháng)要求數據中心的交換架構在小體積的前提下向更高速率、更高通信容量發(fā)展，基于等離激元、光子晶體等新材料新結構體系的光模塊中的核心光電器件速率更高，器件尺寸也更小，預計光子芯片的尺寸可以降低至百微米量級。屆時(shí)，封裝將會(huì )成為制約光模塊速率提升、控制生產(chǎn)成本的重要因素。

  鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高集成度光子芯片結構，已解決傳統光模塊中光子芯片密度受限，且端面耦合方式帶來(lái)的在線(xiàn)測試不方便等問(wèn)題。

  本發(fā)明實(shí)施例提出了一種高集成度的垂直封裝光子集成芯片結構，該結構中硅襯底可以被頂層和底層功能層共用，進(jìn)一步提高封裝密度，滿(mǎn)足高密度光模塊的發(fā)展需求。通過(guò)將光電器件分別排布在光子芯片的上下兩層功能層中，光模塊發(fā)射端和接收端的串擾也將得到明顯抑制。此外，這種垂直封裝的光子芯片可以采用光柵與光纖陣列耦合，便于在線(xiàn)批量檢測。光子芯片上用于與外部電芯片互聯(lián)的焊盤(pán)可以根據電芯片的高度任意調節，便于縮短鍵合引線(xiàn)長(cháng)度，降低寄生效應，進(jìn)一步提高光模塊的速率。

  因為光子芯片與電芯片垂直封裝，光子芯片與電芯片互聯(lián)的焊盤(pán)可以放置于相同高度處，以便縮短鍵合引線(xiàn)的長(cháng)度，獲得更好的高頻性能，具有潛在的經(jīng)濟與應用價(jià)值，有望在集成光學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應用。