CN107076933B - 具有光纤的光电子球栅阵列封装 - Google Patents

具有光纤的光电子球栅阵列封装 Download PDF

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Abstract

光子集成电路可以耦接到光纤并且被封装。在所执行的将封装的光子集成电路安装到电路板或其它基板的回流焊接过程期间，光纤可以由光纤夹持器支撑。在完成回流焊接过程之后，光纤可以与光纤夹持器分离，并且可以去除光纤夹持器。

Description

具有光纤的光电子球栅阵列封装
相关申请
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2014年10月29日提交的标题为“OPTOELECTRONIC BALL GRID ARRAY PACKAGE WITH COILED FIBER”的美国临时专利申请序列第62/069877号的权益，其全部内容通过引用合并到本文中。
技术领域
本申请涉及封装具有一个或更多个光纤连接的电子部件。
背景技术
光子集成电路(PIC)包括在硅基板上制造的光学部件。通常，光纤耦接到PIC以将光信号传送到PIC以及从PIC传送光信号。光纤可以边缘耦接到PIC，或耦接到PIC的表面。
发明内容
根据本申请的一个方面，提供了一种装置，包括：基板，其具有第一表面；光子集成电路(PIC)，其耦接到基板并且具有靠近基板的第一表面的第一表面以及与PIC的第一表面相对并且远离基板的第一表面的第二表面；盖子，其接触基板的第一表面；以及光纤夹持器，其设置在盖子上。该装置还包括光纤，其耦接到PIC并且与光纤夹持器接触。
根据本申请的一个方面，提供了一种方法，包括：将光子集成电路(PIC)封装在包括基板和盖子的封装中；将光纤夹持器安装在封装的盖子上，使得盖子在PIC和光纤夹持器之间；以及将光纤耦接到PIC以及将光纤机械地耦接到光纤夹持器。
根据本申请的一个方面，提供了一种装置，包括：基板，其具有第一表面；光子集成电路(PIC)，其耦接到基板并且具有靠近基板的第一表面的第一表面和与PIC的第一表面相对并且远离基板的第一表面的第二表面；以及盖子，其接触基板的第一表面并且至少部分地覆盖PIC，呈现至少一个保持特征。该装置还包括光纤，所述光纤耦接到PIC并且与盖子的保持特征接触。
附图说明
将参考以下附图描述本申请的各个方面和实施方式。应当理解，附图不一定按比例绘制。出现在多个图中的项目在其出现的所有图中由相同的附图标记表示。
图1示出了根据本申请的非限制性实施方式的印刷电路板(PCB)，其表面安装有多个光子集成电路(PIC)和多个电子集成电路(EIC)。
图2A是根据本申请的非限制性实施方式的封装的侧视图，该封装包括PIC、光纤夹持器以及耦接到光纤夹持器的光纤。
图2B是根据本申请的非限制性实施方式的图2A的封装的顶视图。
图2C是根据本申请的非限制性实施方式的图2A中示出的光纤夹持器的透视图。
图2D是图2A的装置的沿线D-D截取的视图。
图3示出了根据本申请的非限制性实施方式的图2A所示的封装的替选方案，其中，封装的PIC设置在中介层(interposer)上。
图4A是根据本申请的非限制性实施方式的图2A所示的封装的替选方案的侧视图，其中，光纤围绕光纤夹持器的不与PIC的顶表面平行的平面盘绕。
图4B是根据本申请的非限制性实施方式的图4A的封装的正视图。
图5是根据本申请的非限制性实施方式的封装的PIC的侧视图，其中，封装被配置成用于支撑光纤的光纤夹持器。
图6示出了根据本申请的非限制性实施方式的将封装的PIC表面安装在PCB上的方法的步骤。
具体实施方式
申请人已经意识到，当期望共同封装PIC和与PIC结合操作的电路例如驱动器和/或专用集成电路(ASIC)时，用于封装PIC的常规技术是不实际的。当期望光纤以永久的方式耦接到PIC时，由于与可插拔连接相反，这可能尤其如此。ASIC和驱动器可以被封装在球栅阵列(BGA)封装中，并且这样的封装可以表面安装在印刷电路板(PCB)上。然而，这样做通常涉及通过将PCB和要安装在其上的任何部件放置在烘箱中来执行回流焊接。部件被暴露在足够高的温度下，以获得期望的回流焊接。此外，可能期望在PCB上安装许多部件，从而在部件之间仅提供小的间隙。与PIC相关联的任何光纤可能使得PCB上的部件的紧密间隔变得困难。光纤可能会挂在(catch)放置在PCB上的其他部件上，并且在放置封装的PIC期间或通过烤箱时可能会断开。此外，该部件通常是从窝伏尔组件中挑选并通过高速机器放置在PCB上。使光纤从部件悬挂起来将使这不切实际。此外，在回流焊接过程期间在烤箱中经历的温度可能例如通过损坏光纤上的任何涂层来损坏光纤。因此，将PIC与电子电路共同封装在与回流焊接过程兼容的封装中可能是困难的。
因此，本申请的各方面提供了在回流焊接过程期间保持耦接到封装的PIC的光纤的装置和方法。通过适当地保持光纤，PIC可以封装在能够安装在PCB上并且经受回流焊接的类型的封装中，使得PIC可以在一些实施方式中与ASIC、驱动器或其他电子电路共同封装。一种这样类型的封装是BGA封装。光纤可以以使得包含PIC的封装能够放置成紧密靠近PCB上的其他部件的方式被保持，并且还可以防止光纤经受足够高的温度以免损坏光纤。
根据本申请的一个方面，PIC被安装在包括基板和盖子的封装中。光纤夹持器可以设置在封装上，例如设置在盖子上。光纤可以机械地耦接到光纤夹持器，例如通过围绕光纤夹持器缠绕或盘绕。在封装PIC期间，光纤夹持器可以附接到盖子上以保持光纤，并且可以在完成涉及将封装的PIC安装到PCB或其它基板上的回流焊接过程之后被去除。因此，在一些实施方式中，光纤夹持器可以是暂时的。在一些实施方式中，PIC可以与ASIC和/或驱动器电路共同封装。
根据本申请的一个方面，提供了一种用于将PIC表面安装到PCB上的方法。该方法可以包括：将光纤夹持器附接到封装的PIC；将耦接到PIC的光纤附接到光纤夹持器；将封装暴露于回流焊接过程以将封装的PIC安装在PCB上；将光纤从光纤夹持器去除；以及将光纤夹持器从封装的PIC去除。暂时附接到光纤夹持器的光纤可以以防止其挂在安装在PCB上的其它部件上的方式被保持。在一些实施方式中，光纤可以永久地耦接到PIC。
根据本申请的一个方面，耦接到光纤的PIC在包括基板和盖子的封装中。盖子包括光纤保持特征。至少在对封装的PIC执行的回流焊接过程期间，耦接到PIC的光纤与盖子的光纤保持特征接合。在一些实施方式中，光纤保持特征是凹槽，并且光纤可以围绕凹槽盘绕。在一些实施方式中，封装是BGA封装，并且除了PIC之外，封装可以包括ASIC或驱动器电路。
本文中，各个方面将被描述为包括“光纤夹持器”。本文可以使用可替选的术语，包括“光纤块”，“光纤保持器”和“光纤支撑”作为非限制性示例。
以下进一步描述上述方面和实施方式以及附加的方面和实施方式。这些方面和/或实施方式可以单独使用、一起使用、或者以两个或更多个的任何组合使用，因为本申请不限于该方面。
如上所述，本申请的各方面涉及耦接到光纤并且可以与其它部件一起安装在芯片载体例如PCB上的封装的PIC。图1示出了根据本申请的一个方面的包括印刷电路板(PCB)101的装置100。PCB 101可以包括一个或更多个PIC、电子集成电路(EIC)和/或激光芯片。例如，如图所示，PIC 102、EIC 104和激光芯片106可以安装在PCB 101上。PIC 102耦接到一个或更多个光纤以将光信号路由到PIC或者从PIC路由出。在所示的非限制性示例中，PIC 102耦接到三个光纤1161、1162和1163，尽管本申请的至少一些方面应用于具有一个或更多个耦接的光纤的封装PIC。安装在PCB 101上的部件可以可选地经由任何合适类型的电迹线108例如铜迹线来电互连。
PIC 102可以包括以任何合适的方式产生、调制、检测或处理光的光子电路。例如，PIC 102可以是用于光通信的收发器。本文描述的各个方面不限于所包括的特定类型的PIC。图1示出了光纤1161、1162和1163被边缘耦接到PIC 102。然而，在一些实施方式中，一个或多个光纤可以例如通过光栅垂直地耦接到封装的PIC。
EIC 104可以包括用于处理数字信号和/或模拟信号的电子电路。在一些实施方式中，EIC 104可以包括调制器驱动器、跨阻抗放大器或者时钟恢复电路。在一些实施方式中，EIC 104可以是专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、片上系统(SoC)或微控制器，并且可以包括逻辑单元、易失性和非易失性存储器单元、RF收发器、模数转换器和数模转换器的任何组合。
在一些实施方式中，如图所示，EIC 104可以设置在封装的PIC 102的旁边并与封装的PIC 102电通信。然而，如将在下面进一步描述的，例如结合图2A至图2D，本申请的各方面使得PIC与EIC能够共同封装。也就是说，本申请的实施方式使得PIC 102和EIC 104能够共同封装，例如共同封装在BGA封装中，直接共同封装在BGA基板上或共同封装在BGA基板上的中介层上。可以通过提供在回流焊接过程期间用于支撑光纤1161、1162和1163的方式的本申请的各方面来促进这样的共同封装。
装置100的光纤可以耦接到在PCB 101外部的部件或在PCB 101上的部件或者两者的组合。例如，光纤1161和1162可以连接到未安装在PCB 101上的光学部件(未示出)。光纤1163可以连接并光耦接到激光芯片106。激光芯片106可以包括分布式反馈激光器(DFB)、分布式布拉格反射器激光器(DBR)、环形激光器、垂直腔表面发射激光器(VCSEL)、量子阱激光器、量子级联激光器或任何其它合适的半导体激光器。例如，如果PIC 102表示光收发器，则激光芯片106可以经由光纤1163向光收发器提供输入信号。激光芯片106还可以包括用于稳定工作温度的热电冷却器。
PCB上的部件通常彼此靠近以节省空间。例如，可能期望PCB 101上的相邻部件之间的距离d1和d2小于30cm、小于1cm、小于1mm、小于100μm、在100μm和2mm之间，或在这样的范围内的任何值或值的范围。因此，组装PCB上的部件可能在技术上具有挑战性，特别是存在在板周围悬挂的光纤的情况下。例如，光纤1161、1162和1163可能使得难以将EIC 104定位成紧密靠近PIC 102。高速拾放机器也难以处理具有悬挂光纤的部件。
根据本申请的一个方面，至少在PIC 102或PCB 101上的其它部件的安装过程期间例如回流焊接和布置期间，封装的PIC 102设置有光纤夹持器以支撑光纤。结合图2A描述包括光纤夹持器的封装的PIC的非限制性示例。
图2A示出了表示将PIC和EIC与光纤夹持器共同封装以支撑耦接到PIC的光纤的装置200的横截面图。装置200可以因此用作在非限制性实施方式中的图1的PIC 102。
装置200包括耦接到基板201并安装在PCB 101上的PIC 202和EIC 203。PIC 202可以通过电连接204例如通孔、金属柱、焊接凸块、在基板201中图案化的导电迹线或任何其它合适的电连接与EIC 203电连接。盖子210覆盖PIC 202和EIC 203，并且可以消散由两个芯片产生的热量。封装还可以包括连接到光纤216的光纤组件212，光纤216可以是单模光纤(SMF)或任何其他类型的光纤。虽然图2A示出了连接到光纤组件212的一个光纤216，但是光纤组件212可以可替选地连接到多个光纤。封装还可以至少暂时包括被配置成保持光纤216的光纤夹持器230。封装可以经由焊球的球栅阵列(BGA)205或者经由其它合适的电连接表面安装在PCB 101上。
在一些非限制性实施方式中，光纤组件212安装在封装中，以便能够通过光纤216对PIC进行光纤接入。光纤216与PIC 202的耦接可以是永久的，而不是可插拔的。因此，在至少一些实施方式中，可能无法从用于回流焊接处理的PIC 202去除光纤216。光纤216可以以任何合适的方式布置在光纤组件212中。例如，光纤组件212可以包括V形槽或U形槽。光纤216可以设置在任何这样的凹槽中。尽管将光纤耦接到光波导具有非常低的未对准容差(通常为+/-0.5μm)，但是使用凹槽使得光纤能够相对于PIC高精度定位，从而最小化插入损耗。虽然图2A示出了PIC 202耦接到一个光纤，但是多于一个光纤可以耦接到PIC 202。
在制造的某些步骤期间，例如在将封装的PIC 202和EIC 203放置在PCB 101上和/或用于将基板201固定到PCB 101上的回流焊接期间，可以使用光纤夹持器230来支撑光纤216。光纤夹持器230可以设置在封装的顶部。例如，其可以附接到盖子210并且经由适于承受回流焊接的温度的一个或更多个螺钉、螺杆或其他紧固机构固定。可替选地，光纤夹持器230可以经由卡扣配合连接或者压配合连接或者磁性连接固定到盖子210。
光纤夹持器230可以执行多种功能。首先，在表面安装阶段期间，光纤夹持器230防止光纤216的松散部分悬挂在PCB 101周围。悬挂的光纤可能意外地扣或卡在PCB 101的其他部件上，并且因此可能更为普遍地导致PIC 202、装置200和PCB 101的操作受损。因此，光纤夹持器230可以包括一个或更多个光纤保持特征。这样的光纤保持特征的非限制性示例包括凹槽、通道、光纤通路、开口或者这些特征的组合。在所示的示例中，光纤夹持器230包括表示光纤夹持器的较窄中心区域的凹槽207。如图所示，通过围绕光纤夹持器230缠绕或盘绕光纤216，避免了产生光纤216松动地悬挂的潜在负面后果。
图2C示出了光纤夹持器230的透视图。如图所示，光纤夹持器230包括底板232、顶板234和柱236。光纤夹持器230可以是卷轴(spool)。如图所示，柱236可以限定比底板232和顶板234更窄的区域，并且可以用作可以围绕其缠绕光纤216的特征。光纤可以手动或者以使用合适的机器的自动的方式缠绕。尽管在图中柱236呈现矩形横截面，但是也可以使用任何合适的横截面形状。光纤216可以通过设置在底板232中的开口213围绕柱236盘绕。开口213可以使得光纤216能够围绕光纤夹持器230缠绕，而不需要光纤216远离其在光纤组件212处与PIC 202的连接而延伸。
当光纤216围绕光纤夹持器230缠绕或盘绕时，可以以小于引起光损耗的最小弯曲半径的半径来实现。这是因为出于通过回流焊接处理将封装的PIC安装在PCB 101上的目的，光纤216被耦接到光纤夹持器230，在此期间光纤216将不被使用。在完成安装过程之后，光纤216可以从光纤夹持器230去除，并且使得能够呈现以下配置：不对光纤216给予小于引起光损耗的弯曲半径的弯曲半径。在一些实施方式中，光纤216以以下弯曲半径围绕光纤夹持器230盘绕：在约1mm至1cm之间，约3mm至10cm之间，约5mm至5cm之间，或者在这样的范围内的任何其它值或值的范围。作为非限制性示例，柱236可以具有导致盘绕的光纤216的弯曲半径在所列出的任何范围内的横截面尺寸。
在图2A和图2C所示的非限制性实施方式中，光纤可以围绕基本上垂直于PIC 202的顶表面的轴线盘绕，这意味着光纤可以在基本上平行于PIC 202的平面的平面内盘绕。然而，如将在下面结合图4A至图4B进一步描述的，呈现出不垂直于PIC的顶表面的盘绕轴线的其它合适的配置也是可能的。
此外，尽管图2A和图2C示出了围绕光纤夹持器230缠绕的光纤216，但是并不是所有的实施方式限于这方面。例如，光纤216可以相对于光纤夹持器以Z字形图案、前后图案或其它合适的配置定位。因此，围绕光纤夹持器盘绕或缠绕光纤代表了耦接两者的方式的非限制性示例。
仍然参考图2C，光纤夹持器230可以包括被配置成接纳或容纳耦合器以将光纤夹持器230耦接到盖子210的孔215。例如，孔215可以容纳螺钉。可以另外地或可替选地提供其它特征，使得能够将光纤夹持器230暂时耦接到盖子210。
再次参考图2A，当光纤216的一端在光纤组件212处耦接到PIC 202时，另一端可以通过光纤夹270或任何其它合适的固定机构固定到光纤夹持器230，从而防止光纤216在其耦接到光纤夹持器230后移动。光纤夹270可以可替选地放置在装置200的任何其它合适的部件上。如下面将结合图6进一步描述的，未耦接到PIC 202的光纤的端部可以最终耦接到PCB上的另一部件或PCB外部的部件。因此，应当理解，在至少一些实施方式中，光纤夹持器230保持或支撑光纤的不包括光纤的端部的部分。例如，光纤的长度的中心部分或中间部分可以由光纤夹持器230保持。
由光纤夹持器230执行的第二功能可以是在回流焊接期间将光纤216保持在低温。典型的焊接回流可能会达到260℃或更高的温度，这可能会损坏光纤的保护套。在一些实施方式中，光纤夹持器230由呈现出高热质量和高热导率的材料制成，以便在吸收来自光纤216的热量的同时缓慢响应温度升高。在一些实施方式中，光纤夹持器230由铜或铝制成。光纤夹持器230也可以具有光泽的表面以进一步反射热量。为了进一步促进光纤216以及光纤组件212的温度控制，热垫214可以设置在光纤组件212和光纤夹持器230之间并且与光纤组件212和光纤夹持器230接触。热垫214可以在回流焊接期间保持光纤组件冷却。热垫214可以是任何合适的材料，例如石蜡或硅。
由光纤夹持器230执行的第三功能是它可以在图2A的x方向上横向延伸超过盖子210的边缘，从而用作图2A所示的光纤组件212的覆盖物或悬突物(overhang)。通过覆盖光纤组件212，光纤夹持器230可以提供机械保护，以防止在整个表面安装过程中可能出现的与其它部件的潜在碰撞。悬突量H可以在0.5mm至1mm之间，或者是任何其它合适的量。
可以在绝缘体上硅(SOI)晶片、体硅晶片、磷化铟晶片或者任何其它合适的半导体晶片上制造PIC 202。在一些实施方式中，基板201由陶瓷制成。在其它实施方式中，基板201由有机材料制成。在一些实施方式中，盖子210用作散热器以消散由PIC 202和EIC 203产生的热量。盖子210可以由呈现出高导热率的材料例如铝或铜形成。可以在PIC 202和盖子210之间以及在EIC 203和盖子210之间设置热垫或热膏218，以确保热到盖子的有效传递。盖子210还可以包括用于将热量传送出封装的散热片(未示出)。
图2B示出了包括基板201、PIC 202、EIC 203、光纤组件212、光纤216和盖子210的封装的顶视图。在一些实施方式中，盖子210可以包括顶表面(如阴影所示)和外壁211(如实线所示)。盖子的外壁211可以被放置成与基板201接触。如图2B所示，尽管盖子的外壁211可以包围两个芯片，但是可以设置开口以使得能够通过光纤组件212访问PIC202。这也可以通过参考沿着图2A的线D-D截取的图2D来看出。如图所示，盖子210接触基板201，但是提供对PIC 202的访问。
为了有效地在光纤216和PIC 202之间耦合光信号，光纤组件212可以尽可能地靠近PIC 202而定位。因此，如图2A所示，可以部分地蚀刻盖子210的边缘的一部分和基板201的边缘的一部分，以便容纳光纤组件212。
在一些非限制性实施方式中，PIC 202可以以倒装芯片方式安装在基板201上。因此，PIC 202的手柄(handle)面向盖子210，并且平面光子电路面向基板201。然而，PIC 202可以可替选地安装在基板202上而不被翻转。在这样的配置中，一个或更多个光纤可以通过光栅光耦接到PIC的顶表面。光纤可以进一步耦接到光纤夹持器230。
在一些实施方式中，中介层可以用于在PIC 202和EIC 203之间路由电信号。中介层可以被用于最大化PIC 202和EIC 203之间的电路径的连接密度。图3示出了包括中介层317的可替选的实施方式。在图3所示的非限制性示例中，中介层317设置在基板201上，通过金属柱或焊接凸块与其电接触。中介层317和PIC 202之间的电连接可以用硅通孔(TSV)来实现。TSV可以呈现出比与金属柱或焊接凸块相关联的电容数量级更低的电容数量级。例如，作为非限制性示例，与图3所示的TSV相关联的电容可以小于1pF、小于100fF或者小于1fF。类似地，中介层317和EIC 203之间的电连接可以用TSV来实现。然而，可以使用任何其它合适形式的电连接。由于低电容，将PIC 202连接到EIC 203的电路径的最终带宽基本上高于不使用中介层的路径的带宽。在一些实施方式中，这样的带宽可以大于1GHz、大于10GHZ、大于40GHz、在20GHz和30GHz之间，或者在这样的范围内的任何值或值的范围。
图3中的其他部件已经被描述并保持与之前的描述相同。
图4A和图4B分别示出了替选实施方式的侧视图和正视图，在替选实施方式中光纤416围绕基本上平行于PIC 202的顶表面的光纤夹持器的轴线盘绕，使得光纤盘绕在不与PIC 202的顶表面平行的平面中。如图4B所示，光纤夹持器430可以包括柱432和434，每个柱搁置在盖子210上并且通过梁436彼此连接。光纤416可以在其两端中的一端处连接到光纤组件212，并且还可以围绕梁436盘绕。光纤416的第二端可以通过任何合适的固定机构固定到光纤夹持器430(图中未示出)，例如先前结合图2A描述的类型的夹子。光纤夹持器430可以以先前结合光纤夹持器230描述的方式中的任一种方式附接到盖子210。
图5示出了根据替选实施方式的装置500，其中封装的盖子可以用作光纤夹持器。在非限制性示例中，盖子510可以被配置成保持光纤516。即，盖子510可以具有与先前描述的图2A的光纤夹持器230的形状基本相同的形状。在图5所示的非限制性实施方式中，光纤516围绕基本上垂直于PIC 202的顶表面的轴线盘绕。然而，可以使用其中光纤516围绕不垂直于PIC 202的顶表面的轴线盘绕的其他配置。例如，可以使用与图4B所示的配置相似的配置。
在一些实施方式中，盖子510可以暂时安装在封装上以便于PCB 101上的表面安装操作。例如，可以在执行涉及装置500的回流焊接过程之前添加盖子510，并且在完成回流焊接过程之后去除盖子510。在其他实施方式中，盖子510可以永久地安装在封装上。在这样的情况下，光纤516可以在包括回流焊接的表面安装过程期间围绕盖子510盘绕，但是此后可以从盖子510去除。盖子510可以由呈现高热质量和高热导率的材料制成，以便在吸收来自光纤516的热量的同时缓慢地响应温度升高。在一些实施方式中，盖子510由铜制成。盖子510也可以用银来涂覆以进一步反射热量。
图6示出了根据本申请的一个方面的用于将封装的PIC表面安装在PCB上的方法的步骤。作为示例，方法600可以与图2A的装置200结合使用，因此在描述该方法时参考装置200。然而，所描述的方法也可以应用于图4A至图4B的装置。此外，可以使用安装封装的PIC的替选方法。
方法600在步骤602开始，在步骤602制造PIC 202。因为本申请的各个方面不限于这方面，所以可以在半导体铸造厂或任何合适的制造设施中制造PIC 202。可以在SOI晶片上制造PIC 202。PIC 202可以包括用于光通信的一个或更多个光收发器，包括相干收发器。PIC 202还可以包括例如点尺寸转换器的边缘耦合器以及例如偏振分离器和旋转器的偏振装置。
在步骤604中，可以封装PIC 202。例如，PIC可以与基板201和盖子210封装，并且如图2A所示，光纤组件212可以连接到PIC。如前所述，在一些实施方式中，PIC与电子电路共同封装。因此，例如，步骤604可以包括将PIC与电子电路例如EIC 203封装。
在步骤606中，光纤夹持器230可以安装在封装上。光纤夹持器230可以以本文先前描述的任何方式安装。例如，如前所述，它可以被拧紧、卡扣配合或者压配合在封装上。
在步骤608中，光纤216可以耦接到光纤夹持器或者布置成与光纤夹持器接触。例如，如图2C所示，光纤216可以围绕光纤夹持器230盘绕。如前所述，光纤可以手动或者以例如使用合适机器的自动方式附接到光纤夹持器。
在步骤610中，封装的PIC可以被设置在例如PCB 101的PCB上。PCI 101还可以包括多个EIC，例如ASIC、FPGA、SoC和/或驱动器电路。在步骤610中，如图2A所示，光纤216的未附接到光纤组件212的端部可以用夹子固定到光纤夹持器230。
在步骤612中，PCB 101可以暴露于回流焊接过程以熔化并永久地连接PCB 101和基板201之间的触点。贯穿回流焊接，光纤216可以固定到光纤夹持器230，以便不妨碍安装在PCB上的其他部件。此外，通过维持与光纤夹持器230的热接触，光纤216可以保持在足够低的温度，以防止损坏光纤护套，如果有的话。在一些实施方式中，回流可以达到260℃的温度几秒或更久，例如在10秒至30秒之间、在10秒至1分钟之间，或适合于将封装的PIC粘接到PCB的任何其它持续时间。
在步骤614中，光纤可以从光纤夹持器分离。例如，在图2A的非限制性实施方式中，光纤216可以从光纤夹持器230展开。
在步骤616中，光纤夹持器230可以从封装中去除。
在步骤618中，光纤216可以接合到设置在PCB 101上或PCB 101外部的光学部件。
再次，应当理解，可以实现方法600的替选方案。例如，在封装的盖子例如图5的盖子510用作光纤夹持器的那些实施方式中，在回流焊接过程之后盖子可能不被去除。其他替选方案也是可能的。
本申请的各方面可以提供一个或更多个益处，其中的一些已经在先前描述过。现在描述这样的益处的一些非限制性示例。应当理解，并非所有方面和实施方式都必须提供现在描述的所有益处。此外，应当理解，本申请的方面可以为现在描述的方面提供额外的益处。
当期望光纤以永久的方式耦接到PIC时，由于与可插拔连接相反，本申请的方面提供了将封装的PIC表面安装在PCB上的简易性。贯穿表面安装过程，一个或多个光纤可能会挂在放置在PCB上的其他部件上，并且在放置封装的PIC期间或穿过回流炉时可能会断开。使用安装在封装上的光纤支持器保持光纤使得包含PIC的封装能够放置成紧密靠近PCB上的其他部件，同时避免光纤的任何损坏。此外，可以选择光纤夹持器的热性能以防止光纤经受足够高的温度，以免引起对光纤的损坏。
出于表面安装过程的目的，本申请的各方面使得具有永久光纤连接的封装PIC能够像常规封装的EIC一样被处理。以这种方式，封装的PIC可以放置在PCB上并且以与EIC的方式相同的方式经受PCB处理。
本申请的方面促进PIC和驱动器和/或ASIC的共同封装。本文描述的方面使得具有永久光纤连接的PIC能够被封装在与封装EIC兼容的BGA封装或其他封装中。因此，PIC和EIC可以一起封装。
已经描述了本申请的技术的几个方面和实施方式，应当理解，本领域普通技术人员将容易想到各种改变、修改和改进。这样的改变、修改和改进旨在在本申请描述的技术的精神和范围内。因此，应当理解，前述实施方式仅作为示例来呈现，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，可以以与具体描述的不同的方式来实施本发明的实施方式。此外，如果这些特征、系统、物品、材料和/或方法不相互矛盾，则本文描述的两个或更多个特征、系统、物品、材料和/或方法的任何组合都包括在本公开内容的范围内。
此外，如所描述的，一些方面可以被实现为一种或更多种方法。作为方法的一部分执行的动作可以以任何合适的方式排序。因此，即使在说明性实施方式中示出为顺序动作，也可以构造以不同于所示的顺序执行动作的实施方式，其可以包括同时执行某些动作。
如本文所定义和使用的所有定义应理解为支配字典定义、通过引用并入的文献中的定义和/或被定义术语的普通含义。
除非有相反指明，不定冠词“一个/一种”如在说明书中和在权利要求书中使用的那样应当理解为意指“至少一个/一种”。
措词“和/或”如在说明书中和在权利要求书中使用的那样应当理解为意指这样联合的元素中的“任一个或者两个”，即，在一些情况下共同存在而在其他情况下分开存在的元素。
如在说明书中和在权利要求书中使用的那样，短语“至少一个”在提及一个或更多个元素的列表时应当理解为意味着从元素列表中的任何一个或更多个元素中选择的至少一个元素，但是并非必然地包括在元素列表中具体列举的所有每个元素中的至少一个元素，也不排除元素列表中的元素的任何组合。这个定义也允许除了在短语“至少一个”所提及的元素列表内具体标识的元素之外的元素，无论与具体标识的那些元素相关还是无关，都可以可选地存在。
在一些实施方式中，术语“大约”和“约”可用于表示在目标值的±20％内，在一些实施方式中在目标值的±10％内，在一些实施方式中在目标值的±5％内，而在一些实施方式中，在目标值的±2％内。术语“大约”和“约”可以包括目标值。
在权利要求书中以及在以上说明书中，诸如“包括”、“包含”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及到”、“持有”、“包括(composed of)”等所有过渡短语将理解为开放式，即意指包括但不限于。过渡短语“由……组成”和“实质上由……组成”应当分别是封闭式或者半封闭式过渡短语。

Claims (14)

1.一种装置，包括：
基板，所述基板具有第一表面；
光子集成电路PIC，所述光子集成电路PIC耦接到所述基板并且具有靠近所述基板的第一表面的第一表面以及与所述PIC的第一表面相对并且远离所述基板的第一表面的第二表面；
盖子，所述盖子接触所述基板的第一表面；
光纤夹持器，所述光纤夹持器设置在所述盖子上并且至少部分地覆盖所述PIC，使得所述盖子设置在所述光纤夹持器与所述PIC之间；以及
光纤，所述光纤耦接到所述PIC并且被配置成在所述装置的整个回流焊接期间与所述光纤夹持器接触。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光纤的部分围绕所述光纤夹持器盘绕。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述光纤的部分在基本上平行于所述PIC的第二表面的平面内围绕所述光纤夹持器盘绕。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光纤边缘耦接到所述PIC。
5.根据权利要求1所述的装置，还包括设置在所述基板的第一表面上的电子集成电路。
6.根据权利要求1所述的装置，还包括安装有所述基板的电路板。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述基板通过球栅阵列电连接到所述电路板。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光纤夹持器由铜制成。
9.根据权利要求1所述的装置，还包括中介层，所述中介层具有靠近所述基板的第一表面的第一表面以及与所述中介层的第一表面相对并且靠近所述PIC的第一表面的第二表面。
10.根据权利要求1所述的装置，还包括光纤组件，所述光纤组件包含设置有所述光纤的凹槽。
11.根据权利要求10所述的装置，还包括接触所述光纤组件的热垫。
12.一种方法，包括：
将光子集成电路PIC封装在包括基板和盖子的封装中；
将光纤夹持器安装在所述封装的盖子上，使得所述盖子在所述PIC与所述光纤夹持器之间；
将光纤耦接到所述PIC；
将所述光纤机械地耦接到所述光纤夹持器；
在所述光纤被机械地耦接到所述光纤夹持器的情况下执行所述封装的回流焊接；以及
在所述回流焊接之后从所述封装去除所述光纤夹持器。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括将所述封装表面安装在芯片载体上。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，将所述光纤机械地耦接到所述光纤夹持器包括以小于所述光纤的最小弯曲半径的半径围绕所述光纤夹持器盘绕所述光纤的部分。
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