CN100403082C - 光电子封装件以及制作方法 - Google Patents

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Abstract

一光电子封装件通过如下的方法制作：将一光学器件设置在一衬底的窗口内，有源侧向上且在衬底顶面的下方；用光学聚合物材料填充该窗口；平整化光学聚合物材料和衬底的表面；在衬底和光学聚合物材料上构图波导材料，以形成一光学互连通道和用于将来自光学器件的光反射到该互连通道的一反射镜；以及形成过孔以露出光学器件的接合焊盘。

Description

光电子封装件以及制作方法
技术领域
本发明涉及光电子封装件以及制作方法。
本申请涉及共同转让的美国专利申请No.10/064581，其于2002年7月29日提交，题为“制作波导的方法和装置以及制作的波导”。该申请通过引用被结合于此。
背景技术
传统的光电子模块包括很多分立的部件，例如激光二极管、光纤、透镜、耦合器、电子驱动芯片以及信号放大器。每个不同的部件有不同的封装要求，将这些部件有效地组装在单一模块内已经成为一种挑战。例如，在单模波导实施例中，光学部件的附接一般涉及精确的亚微米的布置(约0.25μm量级的对准)和快速固化的粘接剂。传统方法已经包括了很少或几乎无自动化的有源部件对准，这导致了高的劳动力成本。模块通常通过不同温度下的多层次的焊接材料和引线接合(wire bonding)装配在非常狭小的空间里。产业上需要一种低成本、自动化的批量装配工艺。
因此人们希望提供一种混合集成封装处理，其减少部件的手工操作并提供无源波导对准，无论模式是单模或多模该处理都能适用。另外，人们还希望提供一种能够获得高频性能改进了的更小、更轻的模块的封装处理。
发明内容
简而言之，依照本发明的一实施例，一种制作光电子封装件的方法包括：将一光学器件设置在一衬底的窗口内，有源侧向上且在衬底顶面的下方；用光学聚合物材料填充该窗口；平整化光学聚合物材料和衬底的表面；在光学聚合物材料和衬底上构图(pattern)波导材料，以形成一光学互连通道和被构造用于将来自光学器件的光反射到该互连通道的一反射镜；以及形成过孔以露出光学器件的接合焊盘。
依照本发明的另一实施例，一光电子封装件包括：一衬底；一光学器件，其被设置在衬底的窗口内、有源侧向上且在衬底顶面下方；光学聚合物材料，其包围窗口内的光学器件并相对于衬底顶面具有一平面表面；波导材料，其被构图在光学聚合物材料和衬底上，形成一光学互连通道和被构造用于将来自光学器件的光反射到该互连通道的一反射镜，该波导具有过孔以露出光学器件的接合焊盘。
附图说明
当通过参考附图阅读下面的详细描述后，本发明的这些和其他的特征、方面和优点将变的更好理解。在整个附图中，相似标号表示相似部件，其中：
图1至10是图示依照本发明的一实施例制作光电子封装件的各阶段的截面侧视图。
图11至17是图示依照本发明的另一实施例制作光电子封装件的各阶段的截面侧视图。
图18至20是图示依照本发明的另一实施例制作光电子封装件的各阶段的截面侧视图。
图21至23是图示依照本发明的另一实施例制作光电子封装件的各阶段的截面侧视图。
图24至26是图示依照本发明的另一实施例制作光电子封装件的各阶段的局部视图的截面侧视图。
具体实施方式
依照本发明的一实施例，一种制作光电子封装件1(图10)，101(图17)，201(图23)，301(图20)的方法包括：(a)将光学器件114，214，314，414，514(表示至少一个光学器件)设置在衬底10的窗口12，112，212，312内，有源侧115向上且在衬底顶面11的下方(图1，12，18和21)；(b)用光学聚合物材料22，122，222，322填充该窗口(图2，12，18和22)；(c)平整化该光学聚合物材料和衬底的表面；(d)在衬底和光学聚合物材料上构图(pattern)波导材料34，134，234，334，形成光学互连通道27(至少一个)，并形成反射镜38(至少一个)以将来自光学器件的光反射到互连通道(图3-4，13-14，18，22)；以及(e)形成过孔(via)44(至少一个)以露出光学器件的接合焊盘116(图7，15，18，22)。
此处使用的“顶”、“底”和其他方向类型的词是为示例目的而提出的，并不是意图限制在封装操作环境下得到的封装件的具体取向或者与该具体取向有某种关系。
衬底10一般包括具有低热膨胀系数(例如，低于或等于3.5)并在高频下(例如，在大约10GHz至40GHz的范围内)具有良好工作性能的导热材料。示例性材料包括铝、氮化铝、氮化硅和充有环氧树脂的碳纤维。进一步有利的是使用大致平坦的衬底10(例如，高度变化不超过约6μm)。
在一实施例中，根据被嵌入的光学器件114和电子器件14(若可应用的话)的厚度，窗口12被磨制为的不同的深度。在一示例中，这些厚度一般在大约250μm到300μm的量级上。一般选择厚度，使得器件能被设置低于衬底顶面11大约100μm。尽管只示出了专用窗口，但是如果需要的话多个器件可以被设置于单个窗口内。另外，尽管窗口12被示出为部分地延伸穿过衬底10，但另一可选择的方案是使一个或多个窗口完全延伸穿过衬底(未示出)。
一般，光学器件114的设置通过高精度拾取-安放设备(未示出)实现。在一实施例中，光学器件114用粘接剂26附接到衬底10上。粘接剂26一般包括导热材料，在一实施例中其还包括导电材料。焊料对于传导性和稳定性非常有益。
光学器件114一般包括垂直腔表面发射激光器(用于发射光20)或光电探测器。光学聚合物材料22被选择以与光学器件114适当地光学匹配。换句话说，光学聚合物材料并不大量吸收处于光学器件的输出波长(对于发射器而言)或探测波长(对于探测器而言)的光。在一实施例中，光学聚合物材料22和衬底10的表面利用抛光技术被平整化。
波导材料34一般包括芯层材料和覆层材料，这在下面将进一步描述，并且波导材料34可通过任何适合的技术被构图。对于单模应用，利用了前述美国专利申请No.10/064581中描述的技术的自适应构图技术(adaptivepatterning)尤为有用。反射镜38一般通过在光学器件114的有源部分18上的波导材料34上形成一希望的角度(通常约为45度)而形成。反射镜38可利用传统的压印(stamping)或刻蚀技术制作。如果使用刻蚀技术，一个可选择的方案是前述美国专利申请No.10/064581中描述的灰度掩模处理。
在可按上面方法实施例中描述的方式制作的相关光电子封装件1，101，201，301实施例中，封装件包括：(a)衬底10；(b)光学器件114，该光学器件被设置在窗口12内，有源侧115向上且在衬底顶面11下方；(c)光学聚合物材料22，该光学聚合物材料包围窗口内的光学器件并相对于衬底顶面具有一平面表面；(d)波导材料34，其被构图在光学聚合物材料和衬底上，形成光学互连通道27和被构造用于将来自光学器件的光反射到该互连通道的反射镜38，该波导有过孔44以露出光学器件的接合焊盘116。在本实施例中，“包围”意味包围光学器件114除一个或多个过孔44位置外的露出的侧面。
一般以下做法是有利的：在反射镜38上构图一保护性敷金属层40，以保护反射镜38表面免受余下的处理步骤和外界环境的影响。在一实施例中，保护性敷金属层40包括厚度在大约1000埃到大约2000埃的范围内的铝。
另外，一般在被构图的波导材料34上施加绝缘层42是有用的。尽管绝缘层42不是必需的，但是提供了电介质材料，用于改善得到的封装件1的高频性能。在这样的实施例中，过孔44形成为穿过绝缘层42并延伸至接合焊盘116。过孔44一般利用例如激光打孔技术形成。以下做法也是有用的：构图一延伸在绝缘层42上并延伸至过孔44内的导电互连层46。导电互连层46可以包括传统的诸如钛、铜之类的传统互连层。
如果需要，可以添加一个或更多附加绝缘层142和242和导电互连层146和246，以便实现互连时更好的灵活性(图9)。在另一实施例中，通往电子器件58(在图16中被示为高频驱动电子模块，它可以包括例如美国专利No.5353498中描述的模块)的互连通过球68栅阵列(ball grid array)布置而得到加强，其中，模块58的电子管芯(die)60与散热器62一起被设置在衬底70上，并且通过模块58的互连层64耦接到导电互连层346。在这个实施例中，例如在共同转让的美国专利No.5900674和No.6046410中描述的浮动焊盘结构66可以帮助减小由于热膨胀系数不匹配引起的任何应力。在球栅阵列布置中，模块58和被封装的光学器件114可被单独测试并随后组装，从而提高了产率。
如图24至26所示，在一些利用更低的空气折射率来获得更小损失的反射镜性能的实施例中，延伸在反射镜和保护性敷金属层40上的绝缘层42(以及上覆的任何绝缘层)的至少一部分被去除(以形成开口76)，并且保护性敷金属层从反射镜38上被去除。覆盖在材料34的反射镜38上的任何绝缘层一般通过例如激光烧蚀去除。保护性敷金属层40一般通过例如标准湿式刻蚀去除。在这些实施例中，保护性敷金属层40在绝缘层去除的过程中起到了保护反射镜38的阻挡层作用。图24至26图示了反射镜38和保护性敷金属层40在材料被去除之前和之后的靠近的视图。尽管这些材料的去除行为关于互连层的制作行为的顺序并不重要，但较为方便的顺序是在外侧互连层(例如图10中的层246或图23中的层546)的构图之前进行材料的去除。
在图2所示的一实施例中，透镜24被设置在光学器件214之上以将光20聚焦到反射镜38上。
波导材料34一般包括在光学聚合物材料22和衬底10之上的第一覆层材料层28、第一覆层材料层28之上的芯层材料层30和芯层材料30之上的第二覆层材料层32。在一实施例中，例如，覆层材料包括苯并环丁烯(BCB，benzocyclobutene)，芯层材料包括聚砜。在一实施例中，波导材料34的表面大致平整(高度变化不超过大约如6.5μm)。
对于光学器件114电接触与有源侧115相对的表面的实施例，以下做法是有用的：提供一包括在至少部分地延伸在窗口的底面和衬底顶面上的窗口敷金属层56的衬底110(图11)，并且将光学器件设置成至少部分地覆盖在窗口敷金属层上。在这样的实施例中，使用导电材料作为粘接剂126粘接光学器件和衬底尤为有用。在一实施例中，窗口敷金属层56包括涂覆了铝的钛。在另一示例性实施例中，当焊料用作粘接剂126时，窗口敷金属层56包括依次涂覆了铜、镍、金的钛是尤其有用的。
在这样的实施例中，以下做法也是有用的：使窗口112包括延伸在光学器件314和衬底顶面11位于窗口敷金属层56下的部分之间的楔形斜坡72。该斜坡有利于在窗口和衬底顶面上的窗口敷金属层部分之间形成平滑电连接。
在一更具体的实施例中，衬底110包括在衬底顶面11内的浅凹入部分74，窗口敷金属层56位于该凹入部分内。凹入部分有利于在平整化光学聚合物材料22和衬底10表面后留下敷金属。尽管可以在表面平整化之前构图窗口敷金属层56，但是因为平整化处理可以被用于从顶面上去除金属并将金属留在凹入部分内，所以构图不是必要的了。
除了使窗口敷金属层56提供用于后侧管芯接触的通道外，或者作为其替代，正如通过图14中在微带(microstrip)参考平面240下面的敷金属层56部分的示例所能看到的那样，敷金属层56可为马赫-曾德(Mach Zender)波导提供下部金属电极。
在可与窗口敷金属层实施例分立或结合的一更具体的实施例中，微带参考平面240是在波导材料之上构图而成的。一般微带参考平面240的沉积和构图与反射镜138之上的保护性敷金属层140的沉积和构图同步进行。在窗口敷金属层56和微带参考平面240都存在的一更为具体的实施例中，多个过孔44被形成，其中至少一个过孔延伸至微带参考平面240并且至少一个过孔延伸至位于衬底顶面11上的窗口敷金属层56部分(图15)。在一进一步更加具体的实施例中，电互连是通过覆盖在绝缘层上的导电互连层346、446(图15)提供的。正如在Semiconductor International于2002年9月1日出版的、Gregory Phipps所著的“Flip-Chip Packaging moves into theMainstream”中描述的，微带结构一般包括平行参考平面之上在被电介质材料隔开的信号导体，并且带来信号阻抗可控、信号串扰减小和信号电感减小的益处。
在如图19至20中所示的可与窗口敷金属层实施例分立或结合的一更具体的实施例中，衬底310包括构图在衬底310上的第一带状线参考平面41，第二带状线参考平面746被构图在至少一部分导电互连层646(和绝缘层742)上。一般，第一带状线参考平面41在衬底310和光学聚合物材料表面被平整化后被构图在衬底310上。在这些实施例中，第一带状线参考平面41设计得足够薄(在一示例中大约2微米到4微米)以便不影响平整度指标(在该示例中为6.4微米)。正如前面提到的Gregory Phipps所著的“Flip-ChipPackaging moves into the Mainstream”中描述的，带状线结构一般包括被夹在顶部和底部的两个参考平面层之间的信号导体层，其中在信号导体与参考平面层的每一个组合之间具有电介质层，该结构带来信号传输速度快、串扰和噪音耦合减小以及信号耦合良好的益处。
在一相关的带状线实施例中，附加于或替代第一带状线参考平面41位于衬底上的实施例，第一带状线参考平面440被构图在波导材料上。
在一更具体的实施例中，多个过孔44被形成，其中至少一个过孔延伸至第一带状线敷金属层41，并且至少一个过孔延伸至位于衬底顶面上的窗口敷金属层56的部分。
在图1至10中所示的另一实施例中，光电子封装件进一步包括电子器件14(至少一个)，该器件位于衬底10的至少一个窗口12内且有源侧15向上，过孔44露出电子器件的接合焊盘16。在这个实施例中，电子器件和光学器件的露出的接合焊盘被电互接。在一更具体的实施例中，绝缘层42施加在被构图的波导材料上，导电互连层46在绝缘层上延伸并延伸至过孔内以提供电互连。在另一更具体的实施例中，散热器54被附接到与衬底顶面相对的衬底表面上。散热器的一个非限制性示例是热电冷却器(thermoelectric cooler)。电子器件14可能包括单芯片(图1)或者多芯片模块158(图21)。
在另一实施例中，绝缘层的一部分48被去除以露出被构图的波导材料，并且光纤50通过光学连接器52被附接到露出的被构图的波导材料上(图10)。光纤对准的实现可以例如通过使用标准有源处理或通过使用诸如自对准焊接连接技术或MEMS(微机电系统)对准技术(未示出)的无源工艺。
上面的实施例已经被概要地描述并可被组合到很多适当组合中的任何一个内。下面描述几个示例性的组合，但这并不意图进行限制。
图1至10是图示依照本发明的一实施例制作光电子封装件的各阶段的截面侧视图，其中，光电子封装件1包括：(a)具有窗口12的衬底10；(b)光学器件114，该器件设置在衬底第一窗口12内、有源侧115向上且在衬底顶面11下方；(c)电子器件14，该器件设置在衬底第二窗口内、有源侧15向上且在衬底顶面下方；(d)光学聚合物材料22，该光学聚合物材料包围第一窗口内的光学器件并相对于衬底顶面具有一平面表面；(e)填充材料23，该填充材料包围第二窗口内的电子器件并相对于衬底顶面具有一平面表面；(f)波导材料34，构图在光学聚合物材料、填充材料和衬底上，形成光学互连通道27和被构造用于将来自光学器件的光反射到该互连通道的反射镜38；(g)在已被构图的波导材料上的绝缘层42，绝缘层和波导材料具有从中穿过向光学器件和电子器件的接合焊盘延伸的过孔44；以及(h)在绝缘层上延伸并延伸到过孔内的导电互连层46。如上面所述，在反射镜上进一步设置保护性敷金属层40通常比较有利。或者，在绝缘层中包括一开口76露出反射镜的至少一部分也是有利的。
一般填充材料23与光学材料22是同种材料的，但是这不是必需的(因为在电子器件上的材料的光学特性并不重要)。上面也描述过，附加的有益特征包括窗口敷金属层56和微带参考平面240。其它有益特征包括被附接到与衬底顶面相对的衬底表面上的散热器54以及使电子器件包括多芯片模块158。
图11至17是图示依照本发明的另一实施例制作光电子封装件的各阶段的截面侧视图，其中光电子封装件101包括：(a)衬底110，该衬底包括窗口112和至少部分地延伸在窗口底面和衬底顶面11上的窗口敷金属层56；(b)光学器件314，该器件设置在窗口内、有源侧115向上并在衬底顶面的下方，至少部分地覆盖在窗口敷金属层上；(c)光学聚合物材料122，该光学聚合物材料包围窗口内的光学器件并相对于衬底顶面具有一平面表面；(d)波导材料134，其被构图在光学聚合物材料和衬底上，形成光学互连通道27和被构造用于将来自光学器件的光反射到互连通道的反射镜138；(e)在波导材料上的微带参考平面240；(f)在波导材料和微带参考平面上的绝缘层342，绝缘层和波导材料具有从中穿过向光学器件和电子器件的接合焊盘、窗口敷金属层和微带参考平面延伸的过孔114；以及(g)在绝缘层上延伸并延伸到过孔内的导电互连层346、446。如上面所述，在反射镜上进一步包括保护性敷金属层40通常是有利的。或者，在绝缘层中包括一开口76露出反射镜的至少一部分也是有利的。
上面也描述过的附加有用特征包括被构造用于耦接光学器件和衬底的焊料126。其他示例性有用特征包括耦接微带参考平面和衬底窗口敷金属层的导电互连层446以及散热器154和散热器62(图17)。
图18至20是图示依照本发明的另一实施例制作光电子封装件的各阶段的截面侧视图，其中光电子封装件301包括：(a)衬底310，该衬底包括窗口312和至少部分地延伸在窗口底面和衬底顶面11上的窗口敷金属层56以及被构图在衬底上的第一带状线参考平面41；(b)光学器件114，该器件设置在窗口内、有源侧115向上并在衬底顶面的下方，至少部分地覆盖了窗口敷金属层；(c)光学聚合物材料322，该光学聚合物材料包围窗口内的光学器件并相对于衬底顶面具有一平面表面；(d)波导材料334，其被构图在光学聚合物材料和衬底上，形成光学互连通道27和被构造用于将来自光学器件的光反射到该互连通道的反射镜338；(e)在波导材料上的绝缘层542，绝缘层和波导材料具有从中穿过向光学器件和电子器件的接合焊盘、窗口敷金属层和第一带状线参考平面延伸的过孔44；和(f)在绝缘层上延伸并延伸到过孔内的导电互连层646；以及(g)被构图在导电互连层上的第二带状线敷金属层746。
如上面所述，在反射镜上进一步包括保护性敷金属层340通常是有利的。如果第一带状线参考平面440的一部分位于波导材料上，则保护性敷金属层340一般与第一带状线参考平面440是相同材料的。或者，在绝缘层中包括一开口76露出反射镜的至少一部分也是有利的。
上面也描述过的附加有用特征包括用于耦接光学器件和衬底的焊料126。其他示例性有用特征包括衬底窗口敷金属层以及散热器54和/或散热器62(图20)。
图21至23是图示依照本发明的另一实施例制作光电子封装件的各阶段的截面侧视图，其中光电子封装件201包括：(a)具有窗口的衬底210，第一窗口213具有至少部分地延伸在第一窗口底面和衬底顶面11上的窗口敷金属层56；(b)光学器件414，该器件设置在第一窗口内、有源侧115向上并在衬底顶面的下方，至少部分地覆盖在窗口敷金属层上；(c)多芯片模块158，该模块设置在衬底第二窗口212内、有源侧向上且在衬底顶面的下方；(d)光学聚合物材料222，该光学聚合物材料包围第一窗口内的光学器件并相对于衬底顶面具有一平面表面；(e)填充材料223，该填充材料包围第二窗口内的电子器件并相对于衬底顶面具有一平面表面；(f)波导材料234，其被构图在光学聚合物材料、填充材料和衬底上，形成光学互连通道27和被构造用于将来自光学器件的光反射到该互连通道的反射镜238；(g)在波导材料上的微带参考平面240；(h)被构图的波导材料和微带参考平面上的绝缘层242，绝缘层和波导材料包括从中穿过向光学器件和多芯片模块的接合焊盘、窗口敷金属层和微带参考平面延伸的过孔44；以及(i)在绝缘层上延伸并延伸到过孔内的导电互连层546。如上面所述，在反射镜上进一步包括保护性敷金属层140通常是有利的。或者，在绝缘层中包括一开口76露出反射镜的至少一部分也是有利的。
上面也描述过的附加有用特征包括散热器54和被构造用于耦接光学器件和衬底的焊料26。
图21至23的实施例并没有涉及球栅阵列附接，其得到了更小更紧凑的集成模块。
虽然这里仅图示和描述了本发明的某些特征，但本领域技术人员可以做出很多改进和变化。因此，应该理解，所附权利要求书意图囊括所有落入本发明的真正精神范围内的这些改进和变化。

Claims (66)

1.一种制作光电子封装件的方法，其包括：
(a)将一光学器件设置在一衬底的窗口内，有源侧向上且位于衬底顶面下方；
(b)用光学聚合物材料填充所述窗口；
(c)平整化所述光学聚合物材料和所述衬底的表面；
(d)在所述衬底和所述光学聚合物材料上构图波导材料，以形成一光学互连通道并形成一反射镜以将来自所述光学器件的光反射到所述互连通道；以及
(e)形成一过孔，以露出所述光学器件的接合焊盘。
2.权利要求1中所述的方法，其中，进一步包括在所述反射镜上构图一保护性敷金属层。
3.权利要求2中所述的方法，其中，进一步包括在所述步骤(d)之后、所述步骤(e)之前，在被构图的所述波导材料上施加一绝缘层，
其中所述步骤(e)包括将所述过孔形成为穿过所述绝缘层并延伸至所述接合焊盘，并且
进一步包括步骤(f)：构图在所述绝缘层上延伸并延伸到所述过孔内的一导电互连层。
4.权利要求3中所述的方法，其中，所述步骤(d)包括在所述光学聚合物材料和所述衬底上施加一第一覆层材料层，在所述第一覆层材料层上施加一芯层材料层，在所述芯层材料层上施加一第二覆层材料层，以及构图所述第一覆层材料层、芯层材料层和第二覆层材料层，以形成一大约45度的角。
5.权利要求3中所述的方法，其中，进一步包括在所述步骤(a)之前提供一衬底，所述衬底包括至少部分地延伸在所述窗口底面和衬底顶面上的一窗口敷金属层，其中，所述步骤(a)包括设置所述光学器件使得它至少部分地覆盖在所述窗口敷金属层上。
6.权利要求5中所述的方法，其中，所述窗口包括延伸在所述光学器件和所述衬底顶面在所述窗口敷金属层下的部分之间的一楔形斜坡。
7.权利要求6中所述的方法，其中，所述衬底包括衬底顶面内的一较浅的凹入部分，所述窗口敷金属层位于所述凹入部分内。
8.权利要求7中所述的方法，其中，所述步骤(c)进一步包括从所述衬底顶面去除多余的窗口敷金属材料。
9.权利要求5中所述的方法，其中，所述步骤(a)包括使用包括焊料的材料。
10.权利要求5中所述的方法，其中，进一步包括在施加所述绝缘层之前在所述波导材料上构图一微带参考平面。
11.权利要求10中所述的方法，其中，所述步骤(e)包括形成多个过孔，其中至少一个过孔延伸至所述微带参考平面，并且至少一个过孔延伸至所述窗口敷金属层在所述衬底顶面上的部分。
12.权利要求5中所述的方法，其中，进一步包括在所述波导材料上提供一第一带状线参考平面，以及进一步包括在所述导电互连层的至少一部分上构图一第二带状线参考平面。
13.权利要求5中所述的方法，其中，所述步骤(a)包括提供一衬底，所述衬底包括在所述衬底上构图的一第一带状线参考平面，并且进一步包括在所述导电互连层的至少一部分上构图一第二带状线参考平面。
14.权利要求13中所述的方法，其中，所述步骤(e)包括形成多个过孔，其中至少一个过孔延伸至所述第一带状线参考平面，至少一个过孔延伸至所述窗口敷金属层位于所述衬底顶面上的部分。
15.权利要求3中所述的方法，其中，进一步包括去除所述绝缘层延伸在所述反射镜和所述保护性敷金属层上的至少一部分，并从所述反射镜上去除所述保护性敷金属层。
16.权利要求1中所述的方法，其中，所述步骤(a)包括将一电子器件设置在所述衬底的至少一个窗口内且有源侧向上，其中所述步骤(e)包括形成过孔以露出所述电子器件的接合焊盘，所述方法进一步包括步骤(f)：电互连所述电子器件和所述光学器件的露出的接合焊盘。
17.权利要求16中所述的方法，其中，进一步包括在所述步骤(d)之后、所述步骤(e)之前在被构图的所述波导材料上施加一绝缘层，其中，所述步骤(e)包括将所述过孔形成为穿过所述绝缘层并延伸至所述接合焊盘，其中步骤(f)包括构图在所述绝缘层上延伸并延伸到所述过孔内的一导电互连层。
18.权利要求17中所述的方法，其中，进一步包括将一散热器附接至所述衬底的与所述衬底顶面相对的一表面上。
19.权利要求18中所述的方法，其中，所述电子器件包括一多芯片模块。
20.一光电子封装件，其包括：
(a)一衬底；
(b)一光学器件，所述光学器件设置在所述衬底的窗口内、有源侧向上且位于所述衬底顶面下方；
(c)光学聚合物材料，所述光学聚合物材料包围所述窗口内的所述光学器件，并相对于所述衬底顶面具有一平面表面；
(d)波导材料，其被构图在所述光学聚合物材料和所述衬底上，形成一光学互连通道和被构造用于将来自所述光学器件的光反射到所述互连通道的一反射镜，所述波导具有一过孔以露出所述光学器件的接合焊盘。
21.权利要求20中所述的封装件，其中，进一步包括所述反射镜上的一保护性敷金属层。
22.权利要求20中所述的封装件，其中，进一步包括被构图的所述波导材料上的一绝缘层，所述绝缘层具有从中穿过并向所述接合焊盘延伸的过孔；以及在所述绝缘层上延伸并延伸到所述过孔内的一导电互连层。
23.权利要求22中所述的封装件，其中，进一步包括所述绝缘层内的、露出所述反射镜的至少一部分的一开口。
24.权利要求22中所述的封装件，其中，被构图的所述波导材料包括所述光学聚合物材料和衬底上的一第一覆层材料层，所述第一覆层材料层上的一芯层材料层，以及所述芯层材料层上的一第二覆层材料层。
25.权利要求22中所述的封装件，其中，所述衬底包括至少部分地延伸在所述窗口底面和衬底顶面上的一窗口敷金属层，其中，所述光学器件至少部分地覆盖在所述窗口敷金属层上。
26.权利要求25中所述的封装件，其中，所述窗口包括延伸在所述光学器件和所述衬底顶面在所述窗口敷金属层下的部分之间的一楔形斜坡。
27.权利要求26中所述的封装件，其中，所述衬底包括所述衬底顶面内的一较浅的凹入部分，所述窗口敷金属层位于所述凹入部分内。
28.权利要求25中所述的封装件，其中，进一步包括被构造用于耦接所述光学器件和所述衬底的焊料。
29.权利要求25中所述的封装件，其中，进一步包括所述波导材料上的一微带参考平面。
30.权利要求29中所述的封装件，其中，所述绝缘层有多个过孔，其中至少一个过孔延伸至所述微带参考平面，并且至少一个过孔延伸至所述窗口敷金属层位于所述衬底顶面上的部分，所述封装件进一步包括覆盖在所述绝缘层上且电互连所述微带参考平面和所述衬底窗口敷金属层的一导电互连层。
31.权利要求25中所述的封装件，其中，进一步包括所述波导材料上的一第一带状线参考平面，并进一步包括所述导电互连层的至少一部分上的一第二带状线参考平面。
32.权利要求25中所述的封装件，其中，所述(a)包括一衬底，所述衬底包括构图在所述衬底上的一第一带状线参考平面，并进一步包括所述导电互连层的至少一部分上的一第二带状线参考平面。
33.权利要求32中所述的封装件，其中，所述绝缘层具有多个过孔，其中至少一个过孔延伸至所述第一微带状线参考平面，并且至少一个过孔延伸至所述窗口敷金属层位于所述衬底顶面上的部分。
34.权利要求20中所述的封装件，其中，进一步包括设置在所述衬底的至少一个窗口内且有源侧向上的一电子器件，所述封装件包括多个过孔，其中包括露出所述电子器件的接合焊盘的过孔，所述封装件进一步包括覆盖在所述绝缘层上且电互连所述光学器件和所述电子器件的接合焊盘的一导电互连层。
35.权利要求34中所述的封装件，其中，进一步包括被附接至所述衬底的与所述衬底顶面相对的一表面上的一散热器。
36.权利要求35中所述的封装件，其中，所述电子器件包括一多芯片模块。
37.一光电子封装件，其包括：
(a)一具有窗口的衬底；
(b)一光学器件，该光学器件设置在所述衬底的一第一窗口内、有源侧向上且位于衬底顶面下方；
(c)一电子器件，该电子器件设置在所述衬底的一第二窗口内、有源侧向上且在所述衬底顶面下方；
(d)光学聚合物材料，所述光学聚合物材料包围所述第一窗口内的所述光学器件并相对于所述衬底顶面具有一平面表面；
(e)填充材料，所述填充材料包围所述第二个窗口内的所述电子器件并相对于所述衬底顶面具有一平面表面；
(f)波导材料，其被构图在所述光学聚合物材料、填充材料和衬底上，形成一光学互连通道和被构造用于将来自所述光学器件的光反射到所述互连通道的一反射镜；
(g)被构图的所述波导材料上的一绝缘层，所述绝缘层和所述波导材料具有从中穿过并向所述光学器件和所述电子器件的接合焊盘延伸的过孔；以及
(h)在所述绝缘层上延伸并延伸到所述过孔内的一导电互连层。
38.权利要求37中所述的封装件，其中，进一步包括所述反射镜上的一保护性敷金属层。
39.权利要求37中所述的封装件，其中，进一步包括所述绝缘层中的、露出所述反射镜的至少一部分的一开口。
40.权利要求37中所述的封装件，其中，所述衬底包括至少部分地延伸在至少一个窗口的底面和所述衬底顶面上的一窗口敷金属层，其中，所述光学器件至少部分地覆盖在所述窗口敷金属层上，其中，至少一个所述过孔延伸至所述窗口敷金属层位于所述衬底顶面上的部分。
41.权利要求40中所述的封装件，其中，所述窗口包括延伸在所述光学器件和所述衬底顶面在所述窗口敷金属层下的部分之间的一楔形斜坡。
42.权利要求41中所述的封装件，其中，所述衬底包括所述衬底顶面内的一较浅的凹入部分，所述窗口敷金属层位于所述凹入部分内。
43.权利要求40中所述的封装件，其中，进一步包括所述波导材料上的一微带参考平面，其中至少一个所述过孔延伸至所述微带参考平面。
44.权利要求37中所述的封装件，其中，进一步包括被附接到所述衬底与所述衬底顶面相对的一表面上的一散热器。
45.权利要求37中所述的封装件，其中，所述电子器件包括一多芯片模块。
46.一光电子封装件，其包括：
(a)一衬底，所述衬底具有窗口，并包括至少部分地延伸在所述窗口的底面和衬底顶面上的一窗口敷金属层；
(b)一光学器件，所述光学器件设置在所述窗口内、有源侧向上并位于所述衬底顶面的下方，至少部分地覆盖所述窗口敷金属层；
(c)光学聚合物材料，所述光学聚合物材料包围所述窗口内的所述光学器件并相对于所述衬底顶面具有一平面表面；
(d)波导材料，其被构图在所述光学聚合物材料和所述衬底上，形成一光学互连通道和被构造用于将来自所述光学器件的光反射到所述互连通道的一反射镜；
(e)所述波导材料上的一微带参考平面；
(f)所述波导材料和所述微带参考平面上的一绝缘层，所述绝缘层和所述波导材料具有从中穿过并向所述电气和光学器件的接合焊盘、窗口敷金属层和微带参考平面延伸的过孔；以及
(g)在所述绝缘层上延伸并延伸到所述过孔内的一导电互连层。
47.权利要求46中所述的封装件，其中，进一步包括所述反射镜上的一保护性敷金属层。
48.权利要求46中所述的封装件，其中，进一步包括所述绝缘层中的、露出所述反射镜的至少一部分的一开口。
49.权利要求46中所述的封装件，其中，进一步包括被构造用于耦接所述光学器件和所述衬底的焊料。
50.权利要求49中所述的封装件，其中，进一步包括被附接到所述衬底的与所述衬底顶面相对的一表面上的一散热器。
51.权利要求46中所述的封装件，其中，所述窗口包括延伸在所述光学器件和所述衬底顶面在所述窗口敷金属层下的部分之间的一楔形斜坡。
52.权利要求50中所述的封装件，其中，所述衬底包括所述衬底顶面内的一较浅的凹入部分，所述窗口敷金属层位于所述凹入部分内。
53.一光电子封装件，其包括：
(a)一衬底，所述衬底具有一窗口，并包括至少部分地延伸在所述窗口的底面和衬底顶面上的一窗口敷金属层、以及构图在所述衬底上的一第一带状线参考平面；
(b)一光学器件，所述光学器件设置在所述窗口内、有源侧向上并位于所述衬底顶面的下方，至少部分地覆盖所述窗口敷金属层；
(c)光学聚合物材料，所述光学聚合物材料包围所述窗口内的所述光学器件并相对于所述衬底顶面具有一平面表面；
(d)波导材料，其被构图在所述光学聚合物材料和所述衬底上，形成一光学互连通道和被构造用于将来自所述光学器件的光反射到所述互连通道的一反射镜；
(e)所述波导材料上的一绝缘层，所述绝缘层和所述波导材料具有从中穿过向所述电气和光学器件的接合焊盘、窗口敷金属层和第一带状线参考平面延伸的过孔；
(f)在所述绝缘层上延伸并延伸到过孔内的一导电互连层；以及
(g)被构图在所述波导材料上的一第二带状线参考平面。
54.权利要求53中所述的封装件，其中，进一步包括所述反射镜上的一保护性敷金属层。
55.权利要求53中所述的封装件，其中，进一步包括所述绝缘层中的、露出所述反射镜的至少一部分的一开口。
56.权利要求53中所述的封装件，其中，进一步包括被构造用于耦接所述光学器件和所述衬底的焊料。
57.权利要求53中所述的封装件，其中，进一步包括被附接到所述衬底与所述衬底顶面相对的一表面上的一散热器。
58.权利要求53中所述的封装件，其中，所述窗口包括延伸在所述光学器件和所述衬底顶面在所述窗口敷金属层下的部分之间的一楔形斜坡。
59.权利要求58中所述的封装件，其中，所述衬底包括所述衬底顶面内的一较浅的凹入部分，所述窗口敷金属层位于所述凹入部分内。
60.一光电子封装件，其包括：
(a)一具有窗口的衬底，一第一窗口具有至少部分地延伸在所述第一窗口底面和衬底顶面上的一窗口敷金属层；
(b)一光学器件，所述光学器件设置在所述第一窗口内、有源侧向上并位于所述衬底顶面的下方，至少部分地覆盖所述窗口敷金属层；
(c)一多芯片模块，所述模块被设置在所述衬底的一第二窗口内、有源侧向上且位于所述衬底顶面的下方；
(d)光学聚合物材料，所述光学聚合物材料包围所述第一窗口内的所述光学器件并相对于所述衬底顶面具有一平面表面；
(e)填充材料，所述填充材料包围所述第二窗口内的电子器件并相对于所述衬底顶面具有一平面表面；
(f)波导材料，其被构图在所述光学聚合物材料、填充材料和衬底上，形成一光学互连通道和被构造用于将来自所述光学器件的光反射到所述互连通道的一反射镜；
(g)所述波导材料上的一微带参考平面；
(h)被构图的所述波导材料和所述微带参考平面上的一绝缘层，所述绝缘层和所述波导材料具有从中穿过并向所述光学器件和所述多芯片模块的接合焊盘、窗口敷金属层和微带参考平面延伸的过孔；以及
(i)在所述绝缘层上延伸并延伸到所述过孔内的一导电互连层。
61.权利要求60中所述的封装件，其中，进一步包括所述反射镜上的一保护性敷金属层。
62.权利要求60中所述的封装件，其中，进一步包括所述绝缘层内的、露出所述反射镜的至少一部分的一开口。
63.权利要求60中所述的封装件，其中，进一步包括被附接到所述衬底的与所述衬底顶面相对的一表面上的一散热器。
64.权利要求60中所述的封装件，其中，进一步包括被构造用于耦接所述光学器件和所述衬底的焊料。
65.权利要求60中所述的封装件，其中，所述窗口包括延伸在所述光学器件和所述衬底顶面在所述窗口敷金属层下的部分之间的一楔形斜坡。
66.权利要求65中所述的封装件，其中，所述衬底包括所述衬底顶面内的一较浅的凹入部分，所述窗口敷金属层位于所述凹入部分内。
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