CN115398298B - 通过冷板的功率和光学集成以输送到电子和光子集成电路 - Google Patents

通过冷板的功率和光学集成以输送到电子和光子集成电路 Download PDF

Info

Publication number
CN115398298B
CN115398298B CN202180026193.6A CN202180026193A CN115398298B CN 115398298 B CN115398298 B CN 115398298B CN 202180026193 A CN202180026193 A CN 202180026193A CN 115398298 B CN115398298 B CN 115398298B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cold plate
optical
connector
substrate
electrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202180026193.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115398298A (zh
Inventor
乔尔·理查德·格尔根
阿什利·朱莉娅·迈克·埃里克森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cisco Technology Inc
Original Assignee
Cisco Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US16/842,393 external-priority patent/US11320610B2/en
Application filed by Cisco Technology Inc filed Critical Cisco Technology Inc
Publication of CN115398298A publication Critical patent/CN115398298A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115398298B publication Critical patent/CN115398298B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4266—Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring
    • G02B6/4268—Cooling
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4214—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4292—Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements
    • G02B6/4293—Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements hybrid electrical and optical connections for transmitting electrical and optical signals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3675—Cooling facilitated by shape of device characterised by the shape of the housing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49827—Via connections through the substrates, e.g. pins going through the substrate, coaxial cables
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4246—Bidirectionally operating package structures
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4274—Electrical aspects
    • G02B6/428—Electrical aspects containing printed circuit boards [PCB]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/43—Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

在一个实施例中，一种装置包括：上冷板和下冷板，上冷板或下冷板中的至少一个包括延伸穿过其中的电路径或光路；衬底和管芯封装，介于上冷板或下冷板之间；以及连接器，耦合到上冷板或下冷板之一，用于通过电路径或光路将功率或光信号传输到衬底和管芯封装。

Description

通过冷板的功率和光学集成以输送到电子和光子集成电路
技术领域
本公开总体涉及功率和光学集成，并且更具体地，涉及电子和光子封装中的功率和光信号分配。
背景技术
随着ASIC(专用集成电路)工艺节点的进步和设备功率的不断增加，提供必要的功率变得更具挑战性。更高的功率分配也带来了额外的热挑战。当ASIC或其他电子集成电路与冷板一起封装时，在向电子集成电路输送功率和向光子集成电路输送光信号方面出现额外的困难。
附图说明
图1是示出光信号的传输和通过负载点(POL)模块的功率分配的示例的框图。
图2是根据一个实施例的POL模块和冷板的示意性透视图，包括具有用于从POL模块输送功率的功率过孔的功率块以及用于通过冷板传输光信号的光路。
图3是根据一个实施例的POL模块和介于两个冷板之间的衬底和管芯封装的截面示意图。
图4A-图4D是根据一个实施例示出用于产生穿过冷板的光路的制造过程的截面示意图。
图5是根据一个实施例示出将光路附接到衬底和管芯封装的示意图。
图6是根据一个实施例示出光耦合到光路并且电耦合到POL模块的连接器的示意性透视图。
图7是根据一个实施例示意性地示出与缆线和连接器组件对准的图6所示的连接器的细节的透视图。
图8A是根据一个实施例的光和电连接器以及缆线和连接器组件的分解透视图。
图8B是耦合到图8A的光和电连接器的缆线和连接器组件的透视图。
图9是根据一个实施例示出用于通过多个冷板分配功率和电子的过程的概览的流程图。
图10是根据一个实施例的介于冷板之间的衬底和管芯封装的示意性透视图，其中POL模块和光连接器安装在冷板上。
图11是图10所示的组件的部分分解图，示出了衬底和管芯封装以及下冷板的细节。
图12是图10所示的组件的一部分的分解图，示出了衬底和管芯封装以及上冷板的细节。
图13是根据一个实施例的衬底和管芯封装以及冷板的侧视图。
图14是图13所示的组件的截面图。
相应的附图标记在附图的若干视图中指示相应的部件。
具体实施方式
概览
本发明的各方面在独立权利要求中阐述并且优选特征在从属权利要求中阐述。一个方面的特征可以单独地或与其他方面结合地应用于任何方面。
在一个实施例中，一种装置通常包括：上冷板和下冷板，上冷板或下冷板中的至少一个包括延伸穿过其中的电路径或光路；衬底和管芯封装，介于上冷板和下冷板之间；以及连接器，耦合到上冷板或下冷板之一，用于通过电路径或光路将功率或光信号传输到衬底和管芯封装。
在另一个实施例中，一种装置通常包括：第一冷板，包括延伸穿过其中的电路径；第二冷板，包括延伸穿过其中的光路；衬底和管芯封装，包括至少一个电子集成电路和至少一个光子集成电路，衬底和管芯封装介于第一冷板和第二冷板之间；电连接器，耦合到第一冷板以通过电路径传输功率或电信号；以光连接器，耦合到第二冷板以通过光路传输光信号。
在又一个实施例中，一种方法通常包括：创建穿过冷板的电路径和光路；将冷板定位在衬底和管芯封装的相反侧；以及通过电路径传输功率并通过光路传输光信号，其中，功率从耦合到冷板之一的功率连接器被传输，并且光信号从耦合到冷板之一的光连接器被传输或在该光连接器处被接收。
在进一步的实施例中，一种装置通常包括：冷板，包括第一侧和第二侧；光子集成电路，连接到位于冷板的第二侧的衬底；以及光路，延伸穿过冷板并光耦合到光子集成电路，用于在光子集成电路和冷板的第一侧之间传输光信号。
在另一个实施例中，一种装置通常包括：连接器，用于接收或传输光信号；光路，耦合到连接器和光子集成电路；以及冷板，介于连接器和光子集成电路之间。光路延伸穿过冷板。
在又一个实施例中，一种方法通常包括：将衬底附接到冷板，该衬底包括与其连接的至少一个光子管芯；以及创建通过冷板和衬底的光路。光信号通过冷板和衬底中的光路被传输到光子管芯或从光子管芯传输。
可以通过参考说明书的其余部分和附图来实现对本文描述的实施例的特征和优点的进一步理解。
示例实施例
呈现以下描述以使本领域普通技术人员能够实现和使用实施例。对具体实施例和应用的描述仅作为示例提供，并且各种修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的。在不脱离实施例的范围的情况下，本文描述的一般原理可以应用于其他应用。因此，实施例不限于所示的那些，而是要符合与本文描述的原理和特征一致的最宽范围。为了清楚起见，没有详细描述与实施例相关的技术领域中已知的技术材料相关的细节。
功率分配系统可以被配置为将功率从负载点(POL)输送到ASIC(专用集成电路)或其他集成电路。随着功率要求的增加，可能需要额外的热考虑。封装光学应用可能会有额外的挑战，包括在不影响冷却系统的情况下集成光学器件和传输光信号。
本文所述的一个或多个实施例提供了功率和光学集成，以通过一个或多个冷板向电子和光子集成电路(IC)(管芯、ASIC、芯片)传输。如下文详细描述的，一个或多个电路径和光路径形成在冷板中以允许功率从POL传递到耦合到衬底的电子元件，并允许光信号通过冷板传递到光子元件。冷板可以包括例如功率输送块(例如，PCB(印刷电路板))以及用于限定光路的一个或多个开口，该功率输送块具有用于通过冷板传递功率的一个或多个功率过孔。光路可以包括一个或多个光学元件(例如，波导、反射镜或其他光学器件)，用于通过冷板传输光信号并将光信号引导至光子集成电路或从光子集成电路引导光信号。如下文详细描述的，光路可以耦合到位于冷板上的连接器以用于接收或发送光信号。连接器还可以被配置用于接收功率(例如，多相脉冲功率)，该功率可以被通过冷板输送到POL以进行分配。
本文描述的实施例在包括多个网络设备的数据通信网络的上下文中操作。网络可以包括通过任何数量的节点(例如，路由器、交换机、网关、控制器、边缘设备、接入设备、聚合设备、核心节点、中间节点、电源设备、受电设备或其他网络设备)进行通信的任何数量的网络设备，这有助于网络内的数据传输。一个或多个网络设备可以包括一个或多个本文所述的功率和光学分配系统。网络设备还可以包括存储器、处理器、电源单元和网络接口的任何组合。
现在参考附图，首先参考图1，根据一个实施例示出了框图，该框图示出了通过位于板10上的POL电源的功率分配的示例。如下文详细描述的，光学器件11与电力系统相集成，并且创建光路以通过冷板和衬底将光信号传输到集成多个光子功能的光子芯片13(光子管芯、光子集成电路、集成光路、光学引擎)或从光子芯片13传输光信号。
功率在元件12处被输送到多个POL(POL模块(电路)、功率组件)14a、14c、14d、14e。在一个示例中，大于100V的电压(例如，108V、380V)或任何其他合适电压的脉冲功率被输送到固定POL 14a。电源12还可以向POL 14c、14d和14e(例如，固定POL)输送脉冲功率。在另一示例中，电源12向POL模块14c、14d、14e输送54VDC(或任何其他合适的电压(例如，基于整体系统效率、可路由性和成本选择的中间总线电压电平))。固定POL 14a将功率(例如，54VDC或其他电压)传输到稳压POL(POL转换器、POL稳压器)14b，POL 14b将功率分配给ASIC 16(例如，集成电路、管芯、芯片、多芯片模块(MCM))等)。如下所述，固定POL 14a可以通过母线互连或任何其他合适的电连接而连接到稳压POL 14b。稳压POL 14b可以提供例如150amp或更大的输出。每个功率连接还可以包括10Mbps(或任何其他数据速率)通信。在图1所示的示例中，功率经由电压轨从稳压POL模块14b输送到ASIC 16。例如，可以以多点布置向ASIC 16提供功率。
应理解，本文使用的术语“POL模块”可以指代各种类型的POL配置，包括例如分立POL和模块或基于功率输送块的稳压器设计。此外，可以注意到，POL可以是单相或多相POL，它们可以一起工作以输送一个或多个输出。
系统组件(POL模块、冷板、电子和光子封装(衬底和管芯封装))连接到板10。板10可以包括印刷电路板，或者组件可以直接附接到金属片模块、线卡或任何其他合适的支撑部件。例如，线路卡电路板可以被移除并且电子封装通过ASIC边缘处的光纤和铜连接互连。
如前所述，可以将脉冲功率提供给一个或多个POF模块。如本文所用的术语“脉冲功率”(也称为“脉送功率”)是指在多个电压脉冲(电压脉冲序列)18a中输送的功率，其中电压在脉冲关闭时间19a期间的非常小的电压(例如，接近0V、3V)和脉冲开启时间19b期间的较大电压(例如，≥12V)之间变化。高压脉冲功率(高压脉冲)(例如，>56V、≥60V、≥300V、～108VDC、～380VDC)可以从供电设备(PSE)传输到受电设备(PD)以用于为受电设备供电，而低电压脉冲功率(低电压脉冲)(例如，～12V、～24V、≤30V、≤56V)可以在短时间间隔内用于启动(例如，初始化、同步、对本地能量存储装置充电、为控制器加电、测试或其任何组合)。例如，高压脉冲功率可以从供电设备传输到受电设备以用于为受电设备供电，如2019年11月1日递交的美国专利申请第16/671,508号(“网络系统中脉冲功率的初始化和同步”)所述，其整体通过引用并入本文。例如，脉冲功率传输可以通过缆线、传输线、汇流条、背板、PCB(印刷电路板)和配电系统。
在一个或多个实施例中，脉冲功率可以在多个相位(图1中的18b、18c)中输送，并且脉冲在相位之间彼此偏移以提供连续功率。一个或多个实施例可以使用多相脉冲功率来实现较少损耗，其中具有交叠相位的连续不间断功率脉送到受电设备，如2019年4月10日递交的美国专利申请第16/380,954号(“网络通信系统中的多相脉冲功率”)所述，其整体通过引用并入本文。
将理解，本文所述的电压、功率和电流水平仅作为示例提供，并且可以以与本文所述不同的水平(伏特、安培、瓦特)输送功率而不脱离实施例的范围。功率可以被接收为ESP(扩展安全电源)(也称为FMP(故障管理电源))(例如，脉冲功率、多相脉冲功率、具有故障检测和安全保护的脉冲功率)、PoE(以太网供电)、或根据任何现行标准或未来标准。
如本文使用的术语ESP(或FMP)是指高功率(例如，>100瓦特(W))、高压(例如，≥56伏特(V))操作，其中脉冲功率在缆线(例如，以太网缆线)中的一个或多个线缆或线缆对上输送。在一个或多个实施例中，ESP包括故障检测(例如，在初始化时和高压脉冲之间的故障检测)和脉冲同步。如图1所示，可以在固定POL模块14a处接收脉冲功率或多相脉冲功率。如下面关于图6所述，脉冲功率可以在安装在冷板上的连接器处接收并通过互连传输到固定POL模块。
图2是根据一个实施例示出固定POL 20和稳压POL 22之间的连接、通过冷板25的功率分配、以及通过冷板以及衬底和管芯封装21的光学数据传输的透视示意图。固定POL模块20可以通过电连接24向稳压POL模块22提供输入功率，电连接24包括例如汇流条、线缆或其他互连。为了简化，仅示出了一个POL模块22连接到冷板25，然而，任何数量的POL模块可以被连接到冷板。如图1所示，每个POL可以提供单个电压轨或多个电压轨。在图2所示的示例中，光路23延伸穿过冷板25和衬底以通过冷板传输光信号。
在一个或多个实施例中，装置包括冷板25、光子集成电路(芯片)29和光路23，其中冷板25包括第一侧27a(如图2中所见的上表面)和与第一侧相对的第二侧27b(下表面)，光子集成电路(芯片)29连接到位于冷板的第二侧的衬底(例如，印刷电路板、中介层(interposer)、印刷电路板和中介层)，光路23延伸穿过冷板25和衬底(延伸到衬底和管芯封装21中)并光耦合到光子集成电路以在冷板的第一侧和光子集成电路之间传输光信号。
如本文所用的术语“衬底和管芯封装”可以指耦合到一个或多个衬底(印刷电路板、电气板、陶瓷板)的一个或多个电子或光子集成电路。电子或光子集成电路中的一个或多个可以附接到衬底的一侧或多侧。例如，如下面关于图13和图14所描述的，光学引擎或SerDes(串行器/解串器)可以安装在衬底的两侧。如本文所使用的术语“集成电路”可以指代电子集成电路、光子集成电路、ASIC、光学引擎、管芯、硅片、芯片、小芯片、SerDes电路(芯片)等。
创建光路23以允许光(由光路中的箭头指示)穿过冷板25和衬底到达光学引擎(光子集成电路、芯片、管芯)29。在图2所示的示例中，光子芯片29位于衬底和管芯封装(下文参考图3描述)中的衬底下方。在另一个示例中，光子芯片29可以位于衬底上方(与冷板相邻)，在这种情况下，光路23不需要延伸穿过衬底和管芯封装21的衬底，如图2中以虚线轮廓示出的替代视图所示。光路23可以包括例如一个或多个波导或用于接收光纤的开口。在一个或多个实施例中，例如，光路23可以被配置用于光、玻璃中的激光写入波导、自由空间光学器件或光纤。可以在冷板和衬底中制作切口，通道23插入其中以将POL模块22和汇流条24链接到光子芯片29。在一个示例中，光学器件与汇流条24上的功率输送相集成。光路23可以与光子管芯29和模块22对准并光耦合，如图2所示，或者可以与具有互锁特征的连接器互连，如下面关于图6和图8A所述。光路23可以使用主动或被动对准工艺和粘合剂(例如，折射率匹配环氧树脂)附接至芯片29，如下文关于图5所述。如下文关于图4A-图4D所述，光路还可以耦合到管芯29的边缘、顶部或底部。可以使用各种耦合方法，包括例如边缘耦合、垂直耦合等。
在一个或多个实施例中，光路23可以是与图2所示的电子装置分开的专用切口的一部分。在一个或多个实施例中，光路和电路径可以沿着冷板25中的同一切口限定。例如，一块玻璃可以用波导进行激光图案化并镀有金属过孔以形成组合的光路和电路径。此外，可以在冷板25和衬底中形成多于一个光路23以与一个或多个光子管芯29连通。
在一个或多个实施例中，光路23可以由其中限定多个波导和反射镜的光学块状材料(例如，SiO2或其他合适的材料)构建，如2019年8月20日递交的美国专利申请第16/546,084号(“潜望镜光学组件”)所述，其整体通过引用并入本文。光路23可以包括光路结构(例如，潜望镜光学组件)，该光路结构包括例如一个或多个波导、反射镜、透镜、光栅、滤光片或其任何组合。光学器件可以基于光从一个区域传递到另一个区域的折射率和角度来通过各种工艺在块状材料中限定。例如，可以限定波导以将光限制在块状材料中的预定义路径，而光学器件(例如，反射镜)可以将在一个方向接收到的光重定向到第二方向。其他光学器件可以对在块状材料中运载的光具有其他效果，例如，透镜聚焦/会聚或漫射/发散入射光，光栅将光分裂和衍射成多个光束，滤光片去除、阻挡、衰减或偏振某些波长的光。可以使用激光图案化来限定波导的路径，并且可以使用物理或化学蚀刻工艺来形成反射镜。例如，反射镜可被限定为块状材料内的三维反射结构，或者反射镜可以通过反射表面处理来限定。还可注意，光路23可以由一个零件或组合在一起的多个零件形成，如下面关于图4A-图4D所述。应理解，这些仅是示例，并且可以使用其他工艺来限定光路23内的光学器件或者可以使用其他光学组件，而不脱离实施例的范围。
下面参考图4A-图4D描述用于在冷板和衬底中创建光路23的制造过程的示例。
如前所述，除了提供穿过冷板25的光路23之外，可以在冷板中创建一个或多个电路径28。如图2的示例所示，冷板25包括多个功率输送块26，每个功率输送块26包括用于通过冷板将功率从POL模块22传输到电子封装21(衬底和管芯封装)(下文参考图3描述)的多个功率过孔(电路径)28。功率从冷板25的第一侧(例如，图2所示的上表面27a)传输到冷板的第二侧(例如，图2所示的下表面27b)，第二侧与第一侧相对并且大致平行。在一个或多个实施例中，功率输送块26包括小型(微型)功率印刷电路板。根据应用，还可以将其他组件插入冷板25中，或者可以使用策略性放置的切口。
功率输送块26包括多个通孔(过孔)28，其延伸穿过功率输送块的整个厚度(如图2中的虚线所示)并沿其内表面镀层。通孔可以例如使用钻孔工艺来创建并镀有金属材料(例如，铜或任何导电或金属层)。镀层可以有效地覆盖孔的筒体并创建穿过冷板25的电路径28。
如本文所用的术语“功率输送块”可以指其中可以形成电路径(例如，功率过孔)以允许功率直接通过冷板25的任何导热和导电材料块。虽然术语“印刷电路板”在本文中用作功率输送块26的衬底的示例，但在其他实施方式中，PCB可以用其他衬底(例如，陶瓷电路板)或其他元件代替。此外，非印刷电路板可以用于功率输送块26。例如，一块玻璃可以用波导进行激光图案化并镀有金属过孔以形成组合的光路和电路径。此外，如前所述，除了PCB之外或代替PCB的其他组件可以插入冷板25中。
冷板25可以包括例如基于液体、气体或多相(多相冷板)的冷却。例如，通孔功率过孔28可以每管输送10安培并且可以由冷板25冷却。在一个或多个实施例中，冷板25形成有用于插入一个或多个功率输送块26的一个或多个开口，一个或多个功率输送块26可以例如压配合到冷板25中。可以使用环氧树脂或粘合剂填充物将功率输送块26压入并定位在冷板25内。环氧树脂可以用于考虑功率输送块26和冷板开口之间的公差。如果冷板25采用冷却管或储存器，则它们被布置或定位在功率输送块和光路开口周围。冷板25保持功率过孔28的温度提升较低，从而使从POL22到衬底和管芯封装的电流传输最大化。在一个示例中，冷板25配置有多个内部区域以维持光学温度低于75摄氏度。应理解，本文所述的冷板和温度仅是示例，并且可以使用其他设计来维持不同温度下的冷却。
在一个或多个实施例中，功率块、功率过孔和冷板可以如2020年1月15日递交的美国专利申请第16/743,371号(“具有冷却的从负载点的功率分配”)所述进行配置，其整体通过引用并入本文。
功率输送块26和在其中形成的过孔28延伸穿过冷板25以向附接的衬底和管芯封装21提供功率。为简化起见，仅在延伸穿过冷板25的虚线中示出了功率输送块26和过孔28的一部分。此外，衬底和管芯封装21被示为单个块结构，但应当理解，封装可以包括具有与其附接的任何数量的组件(例如，电子集成电路、ASIC、光子集成电路、光学引擎、管芯、芯片、小芯片、FAU(光纤附件(阵列)单元)、CAU(铜附件(阵列)单元))的一个或多个衬底，如下面关于图3所述。
在一个或多个实施例中，可以使用额外冷板31，其中衬底和管芯封装21介于两个冷板25、31之间以提供额外的冷却。可以注意，对第二冷板31的使用基于功率和冷却要求是可选的。此外，应理解，冷板25、31可以包括任何数量的单独的冷板。例如，冷板可以包括两个或更多个较小的冷板，其中功率输送块、电路径或光路中的一个或多个介于它们之间。
除了通过功率输送块26传递功率之外，通信(例如，控制平面通信)也可以通过功率输送块。因此，电路径可以通过其传输功率或电信号。在一个或多个实施例中，稳压POL和ASIC到系统FPGA(现场可编程门阵列)的控制通信可以通过冷板25或通过带状缆线。在一个或多个实施例中，通信可以通过形成在功率输送块中的通信过孔(未示出)，其可以包括功率通孔和通信通孔两者、或者仅通信过孔。在一个示例中，较低速度的通信可以通过POL(例如，200Mbps范围)。冷板25可以包括具有功率过孔、通信过孔或光路的功率输送块的任何组合。控制平面通信还可以通过单独的通信元件(例如，通过带状缆线或其他方式)提供，其可以用于将控制通信移入和移出封装。在一个或多个实施例中，可以使用全速PCIe(外围组件互连快速)或更快的PCIe。冷板25可以被连接到任何数量或组合的POL模块22和通信模块。
将理解，图2所示的配置仅是示例，并且冷板可以包括任何数量、组合或布置的功率块26、光路23和通信路径。
应注意，本文中可使用的术语下部、上部、底部、顶部、下方、上方、水平、垂直等是根据封装和组件的定向的相对术语，并且不应以限制的方式来解释。这些术语描述了参考点并且不将实施例限制于任何特定的定向或配置。例如，图2所示的组件可以旋转180度(垂直翻转)并且POL模块22安装在下冷板的外表面上。此外，如下面关于图10-图14详细描述的，功率和光信号可以通过两个冷板传输，在这种情况下，模块22将安装在两个冷板25、31的外表面(不与衬底和管芯封装21相邻的表面)上，并且在两个冷板25、31中具有电路径28和光路23。
现在参考图3，截面示意图示出了包括衬底41、集成电路(一个或多个管芯(芯片))33、39和冷板35的装置，其中衬底41具有第一表面41a和与第一表面相对的第二表面41b，集成电路(一个或多个管芯(芯片))33、39附接到衬底的第一表面，冷板35附接到衬底的第二表面并且包括电路径(例如，功率过孔)38和光路48，电路径38延伸穿过冷板35以用于将功率从功率组件(例如，POL模块)32传输到电子集成电路33，光路48用于将一个或多个光信号传输到光子集成电路(光子芯片、光学引擎)39或从光子集成电路39传输一个或多个光信号。如本文使用的术语“衬底”可以指代电路板、陶瓷板、或由任何其他合适材料形成的元件。如下所述，衬底还可以包括中介层(例如，用波导进行激光图案化并镀有金属过孔以形成组合的光路和电路径的玻璃元件)。
汇流条34被示为连接到多区POL 30(例如，具有DC电源至轨电压)，其中POL模块32附接到冷板35并配置为将来自POL模块的功率分配到包括下列项的电子和光学封装：衬底41、电子集成电路33(ASIC、NPU(网络处理单元)、管芯、芯片)和附接到衬底的两个光学引擎(光子集成电路)39(SerDes(串行器/解串器)小芯片)。电子和光学封装(本文也称为衬底和管芯封装)可以包括一个或多个集成电路、ASIC、NPU、MCM、管芯、芯片、小芯片、处理器、电子组件、或附接到一个或多个衬底的光子组件。在图3的示例中，衬底和管芯封装包括衬底41、NPU 33、光学引擎39和FAU/CAU 40。将理解，这只是示例并且衬底和管芯封装可以包括任何布置中的任何数量的组件。FAU/CAU 40可以附接到光学引擎39的下表面(如图3所示)或定位在光学引擎39的上表面或上侧，或者如果光学和功率由另一方式传输则可以被移除。在图3的示例中，第二冷板37通过热导体(中介层)49热耦合到NPU 33。热导体(或多个热导体)可以定位在多个管芯上。一个或多个实施例还可以包括位于多芯片模块和冷板37之间的可选的盖。
在图3所示的示例中，两条光路48延伸穿过冷板35和衬底41并光耦合到光子芯片39的一侧。如下文关于图4A-图4D所述，光路48还可以沿着芯片的下边缘耦合到光子芯片39。如先前关于图2所描述的，光信号可以与功率一起在POL模块32处传输。
如前所述，冷板35包括插入在冷板中的一个或多个功率输送块36(例如，PWRPCB)，并且在其中形成有一个或多个电路径(功率过孔)38。在一个或多个实施例中，功率输送块36与冷板35分开形成并被插入到形成在冷板中以用于接收块的开口46中。如上所述，可以使用环氧树脂或粘合剂填充物将功率输送块36压入并定位在冷板35中的开口46内。
衬底41可以包括嵌入在衬底内或沉积在衬底上以用于与功率过孔38和管芯33、39连接的迹线43和衬垫45。可以使用蚀刻、沉积、接合或其他工艺来形成迹线和衬垫。如本领域技术人员所熟知的，可以使用焊接工艺将衬底41接合到冷板35。
将理解，图3所示的组件和布置仅是示例，并且在不脱离实施例的范围的情况下可以使用具有不同尺寸和布置的其他类型或数量的组件、或者额外的组件。例如，一个或多个集成电路可以定位在冷板35的上表面(与衬底41相对的一侧)上。在一个或多个实施例中，冷板35可以仅包括光路48，并且电功率经由另一路径供应到电子集成电路(NPU)33。
此外，如前所述，术语下部、上部、底部、顶部、下方、上方等是根据封装的定向的相对术语。因此，冷板35可以是“下冷板”，并且光路和电路径向上延伸穿过冷板到达衬底和管芯封装。如下所述，光路和电路径可以在两个冷板中以用于从衬底和管芯封装的两侧分配功率和光信号。如下所述，光学引擎39也可以定位在衬底41的上表面上。
现在参考图4A-图4D，根据一个实施例示出了光路的制造过程。在该示例中，中介层(例如，玻璃中介层)51位于衬底41和光子集成电路39之间。玻璃中介层51可以包括衬底41和光子集成电路39之间的任何数量的光或电连接。连接可以包括例如一个或多个功率连接(例如，导电过孔)44、一个或多个高速信号连接或其任何组合。中介层51可以由透光材料形成，例如，硅酸盐玻璃、石英或任何其他合适的材料。中介层51可以通过任何合适的表面安装技术与衬底41耦合。例如，焊球可以附接到中介层51并且与衬底41的电路耦合成球栅阵列。光子芯片39通过任何合适的方式(例如，接合)附接到中介层51。在一个或多个实施例中，例如，光子集成电路39可以如2019年8月27日发布的美国专利第10,393,959号(“与中介层接合的光子集成电路”)中所述与中介层51耦合。在图4A-图4D所示的示例中，还示出了电子集成电路53耦合到光子集成电路39。
将理解，如本文中关于图4A-图4D所使用的术语“衬底”可以指代多个元件(例如，印刷电路板41和中介层51)或单个元件或板。
首先参考图4A，示出了图示穿过冷板35和衬底41的第一开口50的截面示意图。如下文关于图4B所述，开口50用于插入用来沿着芯片的边缘与光子芯片39通信的光路结构。第二开口52被示为延伸穿过冷板35、衬底41和中介层51，以用于接收用来通过芯片的上表面与光子芯片39通信的光路结构。为简化起见，利用穿过开口50、52的横截面示出了该示意图，没有示出开口后面的材料。在一个或多个实施例中，可以使用垂直或边缘耦合来将光学器件附接到光子管芯39。应理解，虽然出于说明目的在图4A-图4D中示出了两个不同光路的布置，但仅其中一个路径可以用于提供穿过冷板35和衬底41的光路。在一个或多个实施例中，中介层51可以被缩短，使得开口52穿过冷板35和衬底41并沿着中介层51一侧。此外，在一个或多个实施例中，光路可以延伸穿过冷板35并沿着衬底41和中介层51的外边缘，并且通过使用朝向管芯的下侧重定向光的光学器件而与光子管芯39的下侧耦合。
光学引擎(光子集成电路、光子管芯、光子芯片)39可以首先附接到中介层51和衬底41，然后附接到冷板35。然后可以在冷板35、衬底41和中介层51形成切口51、52以容纳光路。在一个或多个实施例中，可以将套筒(未示出)插入可以使用任何合适的工艺形成的开口中。
如图4B所示，光路(光路结构)48a、48b被定位在开口52、50中并附接到光子管芯39以将光子管芯光耦合到光路。可以使用主动对准、精确被动对准、UV/热固化环氧树脂、或任何其他合适的工艺来附接光路48a、48b。附接方法的进一步细节在下面参考图5描述。取决于光学连接在管芯39上的位置(例如，如图4A-图4D中所见的侧面或顶部)以及光是从管芯的表面上还是从管芯的一侧射出，光路可以附接到管芯的表面(如针对光路48a所示)或边缘之一(如针对光路48b所示)。光路48a、48b各自包括波导55a、55b，波导55a、55b被限定为将光限制于预定义路径。光路48b包括用于将在一个方向接收的光重定向到第二方向的反射镜(光学器件)56b。如前所述，每个光路48a、48b可以包括其他光学组件，例如，用于聚焦/会聚或漫射/发散入射光的透镜、用于将光分裂和衍射成多个光束的光栅、或用于去除、阻挡、衰减或偏振某些波长的光的滤光片。
如图4C所示，为了简化制造，光路48a、48b可以插入或连接到另一光路(例如，潜望镜/布线结构)57以组合所有光信号。光路结构57包括波导55c以及用于将来自光路48a、48b的光重定向到光连接器54(图4D)的反射镜56c、56d。可以使用应变消除环氧树脂或填充材料来进一步支撑光路结构。折射率匹配环氧树脂也可用于光路中以改善光路之间的连接处的耦合
图4D示出了具有POL模块32、光连接器54、以及被附接以完成封装的剩余机械组件的完整组件。光路57可以包括额外的反射镜(未示出)以将光重定向到连接器54中。
如前所述，光路还可以延伸穿过定位在与光子芯片39相邻的下冷板，在这种情况下，光路可以直接耦合到光子芯片，而不穿过衬底41或中介层51。
应理解，本文示出和描述的光路仅是示例，并且在不脱离实施例的范围的情况下，可以配置或制造与所描述或示出不同的结构。如前所述，可以将多个光路附接或插入在一起以在冷板的上表面和光子管芯之间创建光路。可以使用各种工艺由各种材料(例如，玻璃、耐热聚合物等)形成光路。在一个示例中，可以使用玻璃的激光图案化来写入波导并精确地写入和蚀刻机械特征，例如，用于互锁槽的插塞(下文参考图5描述)。激光图案化还可用于图案化其他玻璃，例如大猩猩玻璃(化学强化玻璃)或柔性玻璃。如前所述，反射镜、透镜或其他光学器件也可以被图案化到光路中。还可以在激光图案化结构中创建具有电镀金属的电过孔，以允许电信号在与光信号相同的结构中被按路线发送。
图5示出了具有蚀刻反射镜61和开口63a的光路59的示例，开口63a用于将光路与中介层和光子芯片组件62对准。光路59包括波导60、反射镜61和开口63a，开口63a用于接收对准销63b以附接到中介层和光子芯片组件62。可以使用折射率匹配环氧树脂64将插塞保持在适当位置并确保插塞63b和光路(例如，潜望镜)59之间的耦合。此外，可以使用多于一个对准销。如前所述，可以使用主动对准将光路59与用于将光路耦合到中介层或另一光路的对准销63b附接。对于可能未使用边缘耦合的实施例，可以通过垂直或渐逝(evanescent)耦合来附接光路。
在一个或多个实施例中，可以从插入在耦合到光路的连接器罩中的连接器接收光信号和脉冲功率，如图6所示。如先前关于图2所述，固定POL模块20经由功率桥24耦合到稳压POL模块22。高功率(ESP，脉冲功率)桥66将固定POL 20连接到位于冷板65的第一(上)侧的连接器(连接器罩)67。在光接口74a处接收光信号并且在电接口74b、74c处接收功率(例如，多相脉冲功率)。一个或多个光信号经由穿过冷板65和衬底71的光路68被传输到光子芯片29或从光子芯片29传输，如先前关于图2所述。光路68光耦合光接口74a和光子芯片29。多相脉冲功率经由高功率桥66从电接口74b、74c传输到固定POL 20，并用于通过功率桥24为稳压POL供电。在一个示例中，多相脉冲功率可以经由与光路68整体形成的电路或通过连接器(连接器和连接器罩)67的其他方式从电接口74b、74c传输到高功率桥66。如先前关于图1所述，多相脉冲功率可以在从固定POL模块20传输到稳压POL模块22之前被修改。
如上所述，冷板65可以是“下冷板”，其中光路和电路径向上延伸穿过冷板到达衬底和管芯封装。光路和电路径还可以位于两个冷板中，用于从衬底和管芯封装的两侧分配功率和光信号。
图7示出了根据一个实施例的光和电连接器的细节。如前所述，连接器77耦合到光路68。连接器77包括光接口75和电接口76。在一个或多个实施例中，光接口75可以被配置用于与MPO(多光纤跳线)型连接器79配合，如下面关于图8A和图8B所述。在一个示例中，光接口75包括光子元件(例如，光子管芯)。在图7所示的示例中，电接口76被配置用于接收三相脉冲功率(P1、P2、P3)。包括一根或多根光纤和电线(例如，两根光纤和三对铜线)的混合缆线78被耦合到缆线连接器79，用于与安装在冷板上的连接器77配合。
应理解，图7所示的接口配置仅是示例，并且连接器77可以被配置用于与任何数量的光纤或电线(线对)耦合，以接收任何数量的相脉冲功率以及接收或传输任何数量的光信号。
在一个或多个实施例中，连接器组件的光学部分可以如2019年8月19日递交的美国专利申请第16/544,699号(“用于电子和光学封装的连接特征”)所示和描述来配置，其整体通过引用并入本文。可以修改连接器以包括电功率输入(例如，如上文关于图7所述的多相脉冲功率)。
图8A和图8B示出了被配置为与MPO连接器一起使用的夹具组件的示例。应当理解，MPO只是一个示例，并且夹具组件可以与其他类型的光连接器(例如，LC连接器)一起使用。如下所述，连接器组件的夹具结构可用于提供光缆和电气缆线与光子封装之间的电接触。光信号通过光纤传输，而夹具为电信号提供接触。可以通过使用夹具来提供电接触而将夹具和电连接集成到光子管芯中。
图8A示出了根据一个实施例的连接器组件的分解图。连接器组件包括总体以80表示的光和电连接器以及缆线连接器86，光和电连接器安装在冷板上，如先前关于图6所述，缆线连接器86用于将混合缆线耦合到封装。光和电连接器80包括框架81、安装在框架中的光子元件(例如，光子集成电路)82、光适配器84和紧固件(夹具)83a。光子元件82与光适配器84进行光学接口以经由光纤将光信号从缆线连接器86运载到光子元件82。光子元件82可以包括连接到集成在光子元件内的光学组件的一个或多个波导。框架81包括用于接收紧固件83a的附接指83b(钉)的开口85。开口85为包括机械附接部分83b的紧固件83a提供机械连接点。如前所述，紧固件(夹具)83a可以在耦合到一个或多个线对89的缆线连接器86与光和电连接器80之间提供电连接。
缆线连接器86提供光纤88和光子元件82上的光学特征之间的光连接、以及缆线中的电线89和连接器80上的电接口之间的电连接。缆线连接器86可以包括对准销87，其可以有助于光连接器与框架81和光子元件82的机械对准。如前所述，缆线连接器86可以包括经修改以提供混合缆线中的电线89和连接器80之间的电连接的MPO连接器。被接收在包括光纤88和电线的混合缆线中的电线89可以在不同位置耦合到缆线连接器。例如，如图8A所示，电线89可以与光纤88一起进入缆线连接器86，或者可以被接收在缆线连接器的一个或多个边缘部分上。
图8B示出了经组装的光和电连接器80以及缆线连接器86。在该示例中，电线89被示为从光纤88偏移，并且在电线和紧固件83a之间形成电连接。如前所述，可以修改MPO连接器以接收电线，或者电线可以独立地耦合到连接器80(例如，电耦合到夹具组件)。
应理解，图8A和图8B所示的连接器组件仅是示例，并且可以在不脱离实施例的范围的情况下使用其他类型的光和电连接器。
图9是示出根据一个实施例的用于通过多个冷板实施功率和光信号分配系统的过程的概览的流程图。在步骤90，通过冷板创建光路和电路径。如前所述，路径从冷板的一个表面(例如，上表面)延伸到相对表面(例如，下表面)，以将功率连接器电耦合到电子集成电路(管芯、芯片、ASIC、SerDes)或将光连接器光耦合到光子集成电路(芯片、光学引擎、光子芯片)。创建电路径可以包括将包括电路径的功率输送块插入到冷板中。创建光路可以包括插入用于通过冷板传输光的波导。如前所述，一个或多个光路结构(例如，潜望镜光学组件)可以被插入形成在冷板中的开口中并附接到一个或多个其他光学结构，以形成光子管芯和定位在冷板的外侧的光连接器之间的光路(图4C和图4D)。
冷板被定位在衬底和管芯封装的相反侧(步骤92)。然后光信号和功率通过冷板从一个或多个电或光连接器传输到一个或多个电子或光子集成电路(步骤94)。
应理解，图9所示以及上面描述的过程仅是示例，并且可以在不脱离实施例的范围的情况下添加、修改、组合或重新排序步骤。
图10是总体以100表示的组件(装置)的透视图，包括介于冷板110、112之间的衬底和管芯封装(电管芯102、光学引擎104和耦合到衬底108的SerDes(图10中未示出))。电连接器(POL模块)114和光连接器116安装在冷板110、112的外表面上。如上文详细描述的，每个冷板包括多个电路径和光路(如图11和图12所示)。
在一个或多个实施例中，装置100包括上冷板100和下冷板112(上冷板或下冷板中的至少一个包括延伸穿过其中的电路径或光路)，介于上冷板和下冷板之间的衬底和管芯封装(衬底108、管芯102、光学引擎104)，以及连接器114、116，该连接器114、116耦合到上冷板或下冷板之一以用于通过电路径或光路将功率或光信号传输到衬底和芯片封装。
在一个或多个实施例中，装置100包括第一冷板(110或112)和第二冷板、衬底和管芯封装、电连接器(POL模块)114和光连接器116，第一冷板(110或112)包括延伸穿过其中的电路径，第二冷板包括延伸穿过其中的光路122，衬底和管芯封装包括至少一个电子集成电路(管芯102)和至少一个光子集成电路(光学引擎104)，衬底和管芯封装介于两个冷板之间，电连接器(POL模块)114耦合到第一冷板以用于通过电路径传输功率或电信号，光连接器116耦合到第二冷板以用于通过光路传输光信号。
图11是部分分解图，示出了位于上冷板110下方的组件的细节。衬底108包括多个电源/接地附接衬垫121。电源/接地柱124被示为用于通过性地附接到下冷板。如前所述，光路(波导)126延伸穿过衬底108以使光信号通过衬底。硅管芯凸块128被示为在管芯102的上表面上。在该示例中，衬底和管芯封装包括光学引擎104和SerDes芯片106。光学引擎104被定位成从安装在冷板110、112的外表面(上冷板110的上表面，下冷板112的下表面)上的光连接器116接收光信号或将光信号传输到光连接器116。每个冷板110、112包括功率块120中的电路径118和光学块129中的光路122。如前所述，电路径118可以通过其传输功率或电信号(例如，通信)。如前所述，热衬垫130被定位在下冷板112的内表面上以与管芯102热接触。
在图11所示的示例中，电连接器114包括两个IBV(中间总线电压)或FMP(故障管理电源)电源连接125，其电耦合到用于输出功率的衬垫127和用于直接附接到冷板的接地。应当理解，这仅是示例，并且电连接器可以包括任何数量的电源和接地连接点。
图12是POL模块114、上冷板110、衬底108、管芯102、光学引擎104和SerDes芯片106之一的分解图。电连接器114包括如以上关于图11所述的电源连接点125、127。
在图10-图12所示的示例中，每个冷板110、112包括用于与电连接器114和光连接器116耦合的多个电路径和光路。在另一个示例中，仅冷板之一可以包括光路或电路径。在又一示例中，冷板之一可以仅包括电路径，而另一个冷板可以仅包括光路。冷板可以包括任何数量的用于传输光信号的光路以及用于传输功率或电信号(例如，通信)的电路径。任何数量的电或光连接器可以耦合到(例如，安装在其上)一个或两个冷板，用于与电路径或光路的电连接或光连接。此外，尽管在本文中示出和描述了两个单独的冷板，但这两个冷板可以实体连接(例如，可旋转或可移动连接)或彼此热耦合。
图13是根据一个实施例的组件130的侧视图，组件130包括介于冷板134、136之间的衬底和管芯封装(衬底138、管芯(NPU、ASIC、电子集成电路)140、光学引擎142和SerDes149(图14中示出))。在该示例中，POL模块132和光连接器133被安装在上冷板134和下冷板136的外表面上。电路径(功率块)139a和139b分别延伸穿过冷板134和136以用于将功率从POL模块132传输到衬底138。为简化起见，未示出功率块内的各个电路径。电路径139c将功率从POL模块132之一直接传输到电子集成电路(管芯、芯片)140。在该示例中，光学引擎142被安装在衬底138的两侧并通过光路144直接耦合到光连接器133。热衬垫143a将上冷板134热耦合到衬底138。热衬垫143b热耦合下冷板136和管芯140。在该示例中，包含电路径的功率块延伸超出冷板134、136的内表面以与衬底138或管芯140接触。
图14是示出位于图13所示的光学引擎142后面的电子芯片(例如，SerDes)145的截面图。在该示例中，电连接器150通过电线152向SerDes芯片145提供功率。如前所述，电线152穿过功率过孔。
应当理解，图13和图14所示的组件和布置仅是示例，并且可以在不脱离实施例的范围的情况下进行改变。例如，衬底和管芯封装可以包括任何布置中的任何数量的电气或光学组件。此外，任何数量的POL模块、光连接器、电连接器或光/电连接器可用于通过冷板传输功率、光信号、或功率和光信号。
总之，在一个实施例中，一种装置包括：冷板，包括第一侧和第二侧；光子集成电路，连接到位于冷板的第二侧的衬底；以及光路，延伸穿过冷板并光耦合到光子集成电路，用于在光子集成电路和冷板的第一侧之间传输光信号。
在另一个实施例中，一种装置包括：上冷板和下冷板，上冷板或下冷板中的至少一个包括延伸穿过其中的电路径或光路；衬底和管芯封装，介于上冷板和下冷板之间；以及连接器，耦合到上冷板或下冷板之一，用于通过电路径或光路将功率或光信号传输到衬底和管芯封装。
尽管已经根据所示实施例描述了装置和方法，但本领域普通技术人员将容易地认识到，可以在不脱离实施例的范围的情况下对实施例做出变化。因此，旨在将上述描述中包含的以及附图中所示的所有内容解释为说明性的而不是限制性的。

Claims (44)

1.一种装置，包括：
冷板，包括第一侧和第二侧；
光子集成电路，连接到位于所述冷板的所述第二侧的衬底；
光路，延伸穿过所述冷板并光耦合到所述光子集成电路，用于在所述光子集成电路和所述冷板的所述第一侧之间传输光信号；以及
连接器，位于所述冷板的所述第一侧并且被耦合到所述光路。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光路包括波导以及光学器件，所述波导用于通过所述冷板传输光，所述光学器件用于将光引导至所述光子集成电路或从所述光子集成电路引导光。
3.根据权利要求2所述的装置，还包括：附加光学器件，用于将光从所述波导引导至位于所述冷板的所述第一侧的所述连接器。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其中，所述光学器件包括反射镜，并且所述波导和所述反射镜中的一个或多个通过激光图案化来限定。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，所述光路包括与所述光子集成电路主动对准的光学结构。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，所述光路包括耦合到一个或多个对准销的光学结构，所述一个或多个对准销用于将所述光学结构与所述光子集成电路对准。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述衬底包括印刷电路板和玻璃中介层，并且其中，所述光路延伸穿过所述衬底。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中，所述光路包括至少一个光纤。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述连接器包括用于连接到缆线的光接口和电接口，所述缆线包括至少一个光纤和至少一个电线。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述连接器被配置用于在多个电线上从所述缆线接收多相脉冲功率。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其中，所述冷板包括电路径，所述电路径用于通过所述冷板将功率传输到附接到所述衬底的电子集成电路。
12.根据权利要求11所述的装置，还包括：
第一功率桥，将所述连接器互连到固定负载点(POL)模块；以及
第二功率桥，将所述固定POL模块互连到位于所述冷板的所述第一侧的稳压POL模块，以用于将功率传输到所述电路径。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第一功率桥能够进行操作以将多相脉冲功率从所述连接器传输到所述固定POL模块。
14.一种装置，包括：
连接器，用于接收或发送光信号；
光路，耦合到所述连接器和光子集成电路；以及
冷板，介于所述连接器和所述光子集成电路之间，其中，所述光路延伸穿过所述冷板，并且其中，所述连接器位于所述冷板上。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述连接器还被配置用于接收电功率，并且其中，所述冷板包括用于通过所述冷板将所述电功率传输到电子集成电路的电路径，其中，所述电子集成电路和所述光子集成电路被安装在附接到所述冷板的衬底上。
16.根据权利要求14或15所述的装置，其中，所述光路包括波导和光学器件，所述波导用于通过所述冷板传输光，并且所述光学器件用于将光引导至所述光子集成电路或从所述光子集成电路引导光。
17.根据权利要求16所述的装置，还包括：附加光学器件，用于将光从所述波导引导至所述连接器。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的装置，其中，所述连接器包括夹具组件，所述夹具组件用于将缆线附接到所述连接器并提供到所述连接器的电路径。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的装置，其中，所述连接器被配置用于创建与混合缆线中的至少一个光纤的光连接并从所述混合缆线接收多相脉冲功率。
20.一种方法，包括：
将衬底附接到冷板，所述衬底包括与其连接的至少一个光子管芯；
创建通过所述冷板和所述衬底的光路；以及
将连接器附接到所述冷板，并将所述连接器光耦合到所述光路；
其中，光信号通过所述冷板和所述衬底中的所述光路被传输到所述光子管芯或从所述光子管芯传输。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括：将功率输送块插入到所述冷板中，所述功率输送块包括延伸穿过所述冷板的电路径。
22.根据权利要求20或21所述的方法，其中，所述衬底包括印刷电路板和玻璃中介层。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其中，创建所述光路包括：在所述冷板和所述衬底中创建开口，并插入波导和光学器件，所述波导用于通过所述冷板和所述衬底传输光，并且所述光学器件用于将光引导至所述光子管芯或从所述光子管芯引导光。
24.根据权利要求23所述的方法，还包括：将所述光路连接到安装在所述冷板上的另一光路，以用于将所述光信号引导至位于所述冷板上的所述连接器。
25.一种装置，包括：
上冷板和下冷板，所述上冷板或所述下冷板中的至少一个包括延伸穿过其中的电路径或光路；
衬底和管芯封装，介于所述上冷板和所述下冷板之间；以及
连接器，位于所述上冷板或所述下冷板之一，用于通过所述电路径或光路将功率或光信号传输到所述衬底和管芯封装。
26.根据权利要求25所述的装置，其中，所述上冷板和所述下冷板中的每一个包括所述电路径或光路，并且其中，所述连接器包括耦合到所述上冷板的至少一个连接器和耦合到所述下冷板的至少一个连接器。
27.根据权利要求25或26所述的装置，其中，所述连接器包括光连接器，并且所述衬底和管芯封装包括光子集成电路。
28.根据权利要求25至27中任一项所述的装置，其中，所述连接器包括负载点(POL)模块，并且所述衬底和管芯封装包括电子集成电路。
29.根据权利要求25至28中任一项所述的装置，其中，所述电路径或光路包括电路径，并且所述上冷板或所述下冷板中的至少一个包括插入到所述冷板中的功率输送块，所述电路径包括形成在所述功率输送块中的功率过孔。
30.根据权利要求25至29中任一项所述的装置，其中，所述电路径或光路包括光路，并且所述衬底和管芯封装包括光学引擎，所述光路包括波导，所述波导用于通过所述冷板传输光并将光传输到所述光学引擎或从所述光学引擎传输光。
31.根据权利要求25至30中任一项所述的装置，其中，所述电路径或光路包括上路径和下路径，所述上路径延伸穿过所述上冷板和所述衬底和管芯封装的衬底，所述下路径延伸穿过所述下冷板以与所述衬底和管芯封装的管芯直接接触。
32.根据权利要求25至31中任一项所述的装置，其中，所述连接器包括耦合到所述上冷板的至少一个连接器和耦合到所述下冷板的至少一个连接器，并且所述电路径或光路包括延伸穿过所述上冷板的至少一个路径和延伸穿过所述下冷板的至少一个路径。
33.根据权利要求25至32中任一项所述的装置，其中，所述衬底和管芯封装包括至少一个电子集成电路和至少一个光子集成电路，并且所述电路径或光路包括至少一个电路径和至少一个光路。
34.一种装置，包括：
第一冷板，包括延伸穿过其中的电路径；
第二冷板，包括延伸穿过其中的光路；
衬底和管芯封装，包括至少一个电子集成电路和至少一个光子集成电路，所述衬底和管芯封装介于所述第一冷板和所述第二冷板之间；
电连接器，位于所述第一冷板，用于通过所述电路径传输功率或电信号；以及
光连接器，位于所述第二冷板，用于通过所述光路传输光信号。
35.根据权利要求34所述的装置，其中，所述电连接器包括负载点(POL)模块。
36.根据权利要求34或35所述的装置，其中，所述第一冷板包括插入其中的功率输送块，所述电路径包括形成在所述功率输送块中的功率过孔。
37.根据权利要求34至36中任一项所述的装置，其中，所述光路包括波导，所述波导用于通过所述第二冷板传输光并将光传输到所述光子集成电路或从所述光子集成电路传输光。
38.根据权利要求34至37中任一项所述的装置，其中，所述第二冷板中的所述光路与所述光子集成电路直接光耦合，并且其中，所述电路径延伸到所述衬底和管芯封装的衬底。
39.根据权利要求34至38中任一项所述的装置，其中，所述电子集成电路包括ASIC(专用集成电路)，所述光子集成电路包括光学引擎，并且所述衬底包括印刷电路板，所述ASIC和所述光学引擎被安装在所述印刷电路板上。
40.根据权利要求34至39中任一项所述的装置，其中，所述电路径包括通路，电线穿过所述通路。
41.根据权利要求34至40中任一项所述的装置，其中，所述第一冷板和所述第二冷板中的每一个包括多个电路径和多个光路。
42.一种方法，包括：
创建穿过冷板的电路径和光路；
将这些冷板定位在衬底和管芯封装的相反侧；以及
通过所述电路径传输功率并通过所述光路传输光信号；
其中，所述功率从位于一个所述冷板上的功率连接器被传输，并且所述光信号从位于一个所述冷板上的光连接器被传输或在所述光连接器处被接收。
43.根据权利要求42所述的方法，其中，创建所述电路径包括将功率输送块插入到一个所述冷板中，所述电路径包括形成在所述输送块中的功率过孔。
44.根据权利要求42或43所述的方法，其中，创建所述光路包括插入波导，所述波导用于通过一个所述冷板传输光。
CN202180026193.6A 2020-04-07 2021-03-25 通过冷板的功率和光学集成以输送到电子和光子集成电路 Active CN115398298B (zh)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/842,393 2020-04-07
US16/842,393 US11320610B2 (en) 2020-04-07 2020-04-07 Integration of power and optics through cold plate for delivery to electronic and photonic integrated circuits
US202063012822P 2020-04-20 2020-04-20
US63/012,822 2020-04-20
US16/983,932 2020-08-03
US16/983,932 US11307368B2 (en) 2020-04-07 2020-08-03 Integration of power and optics through cold plates for delivery to electronic and photonic integrated circuits
PCT/US2021/024235 WO2021206928A1 (en) 2020-04-07 2021-03-25 Integration of power and optics through cold plates for delivery to electronic and photonic integrated circuits

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115398298A CN115398298A (zh) 2022-11-25
CN115398298B true CN115398298B (zh) 2024-05-24

Family

ID=75540044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180026193.6A Active CN115398298B (zh) 2020-04-07 2021-03-25 通过冷板的功率和光学集成以输送到电子和光子集成电路

Country Status (6)

Country Link
US (3) US11307368B2 (zh)
EP (1) EP4133319A1 (zh)
JP (1) JP2023521278A (zh)
KR (1) KR20220160693A (zh)
CN (1) CN115398298B (zh)
WO (1) WO2021206928A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11849569B2 (en) * 2020-10-30 2023-12-19 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Ultra-compact configurable double-sided manifold micro-channel cold plate
US11614578B2 (en) * 2021-01-27 2023-03-28 Cisco Technology, Inc. Pluggable optical modules with blind mate optical connectors and particular opto-electronic configuration
WO2022165456A1 (en) * 2021-01-27 2022-08-04 Cisco Technology, Inc. Pluggable optical modules with blind mate optical connectors

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6353264B1 (en) * 2000-07-18 2002-03-05 Trw Inc. Pseudomonolithic wafer scale module

Family Cites Families (246)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3335324A (en) 1965-10-06 1967-08-08 Westinghouse Air Brake Co Fail-safe continuous ground monitoring circuit
US3962529A (en) 1970-10-07 1976-06-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Evaporative cooling power cable line
DE3672847D1 (de) 1985-02-12 1990-08-30 Hitachi Metals Ltd Gleichstromwandler.
US5053920A (en) 1989-06-09 1991-10-01 Digital Equipment Corporation Integrated power conversion
US4997388A (en) 1989-08-28 1991-03-05 Amp Incorporated Electrical tap connector
US5827267A (en) 1992-02-18 1998-10-27 Angeion Corporation Cooled multi-fiber medical connector
US5652893A (en) 1994-12-13 1997-07-29 3Com Corporation Switching hub intelligent power management
US6470405B2 (en) 1995-10-19 2002-10-22 Rambus Inc. Protocol for communication with dynamic memory
US6931183B2 (en) 1996-03-29 2005-08-16 Dominion Lasercom, Inc. Hybrid electro-optic cable for free space laser antennas
US5901040A (en) 1997-07-30 1999-05-04 Hewlett-Packard Company Heat sink and Faraday Cage assembly for a semiconductor module and a power converter
US7237036B2 (en) 1997-10-14 2007-06-26 Alacritech, Inc. Fast-path apparatus for receiving data corresponding a TCP connection
US6220955B1 (en) 1998-02-17 2001-04-24 John G. Posa Combination power and cooling cable
US6826368B1 (en) 1998-10-20 2004-11-30 Lucent Technologies Inc. Wavelength division multiplexing (WDM) with multi-frequency lasers and optical couplers
ATE297623T1 (de) 1998-10-30 2005-06-15 Broadcom Corp Internet-gigabit-ethernet-sender-architektur
US6643566B1 (en) 1999-01-12 2003-11-04 Powerdsine Ltd. System for power delivery over data communication cabling infrastructure
US6008631A (en) 1999-03-18 1999-12-28 International Business Machines Corporation Synchronous voltage converter
US6636538B1 (en) 1999-03-29 2003-10-21 Cutting Edge Optronics, Inc. Laser diode packaging
US20030214800A1 (en) 1999-07-15 2003-11-20 Dibene Joseph Ted System and method for processor power delivery and thermal management
US6285550B1 (en) 2000-01-04 2001-09-04 Hewlett Packard Company Sub-cooled processor and companion voltage regulator
US6400579B2 (en) 2000-03-24 2002-06-04 Slobodan Cuk Lossless switching DC to DC converter with DC transformer
JP3830726B2 (ja) 2000-04-26 2006-10-11 松下電器産業株式会社 熱伝導基板とその製造方法およびパワーモジュール
US20060125092A1 (en) 2000-07-18 2006-06-15 Marshall Paul N High density integrated circuit package architecture
US6734784B1 (en) 2000-09-06 2004-05-11 Marshall E. Lester Zero crossing based powerline pulse position modulated communication system
USRE40866E1 (en) 2000-09-27 2009-08-04 Huron Ip Llc System, method, and architecture for dynamic server power management and dynamic workload management for multiserver environment
CN1209880C (zh) 2001-11-30 2005-07-06 王德清 一种集电力、电信、电视和互联网于一体的宽带接入传输网
US6685364B1 (en) 2001-12-05 2004-02-03 International Business Machines Corporation Enhanced folded flexible cable packaging for use in optical transceivers
US6606251B1 (en) 2002-02-07 2003-08-12 Cooligy Inc. Power conditioning module
US7358745B1 (en) 2002-06-07 2008-04-15 Marvell International Ltd. Cable tester
US6690696B2 (en) 2002-06-14 2004-02-10 Raytheon Company Laser cooling apparatus and method
US6855881B2 (en) 2002-06-26 2005-02-15 Bahman Khoshnood Combined communication and power cable with air cooling for network systems
JP3782407B2 (ja) 2002-08-06 2006-06-07 ズン−クック，チェ 波長分割多重方式手動型光加入者網システム（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ−ｐａｓｓｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｎｅｔｗｏｒｋ）
US6851960B2 (en) 2002-08-29 2005-02-08 Dell Products L.P. AC adapter connector assembly
SE527381C3 (sv) 2003-04-14 2006-03-21 Linnman Elektronik Ab Gemensam fältbuss för överföring av data och energi
US6989997B2 (en) 2003-06-25 2006-01-24 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Quasi-resonant DC-DC converters with reduced body diode loss
US7492059B2 (en) 2003-10-16 2009-02-17 Microsemi Corp.—Analog Mixed Signal Group Ltd. High power architecture for power over ethernet
US7583703B2 (en) 2003-10-23 2009-09-01 Cisco Technology Inc. System and method for power injection and out of band communications on shared medium
US6976885B2 (en) 2004-03-02 2005-12-20 Mobility Electronics, Inc. Keyed universal power tip and power source connectors
US7212419B2 (en) 2004-02-24 2007-05-01 Vlt, Inc. Adaptively configured and autoranging voltage transformation module arrays
DE602005018194D1 (de) * 2004-05-04 2010-01-21 Bond Technologies Llc S Unter verwendung von aktivem niedrigtemperatur-lötmetall mit indium, bismut und/oder kadmium hergestelltes elektronikgehäuse
US7603570B2 (en) 2004-05-13 2009-10-13 Cisco Technology, Inc. Power delivery over ethernet cables
US8043112B2 (en) 2004-06-24 2011-10-25 Molex Incorporated Jack connector assembly having circuity components integrated for providing POE-functionality
US7056149B1 (en) 2004-11-12 2006-06-06 Comarco Wireless Technologies, Inc. Key coded power adapter connectors
US7266267B2 (en) 2004-11-16 2007-09-04 Georgia Tech Research Corp. Microfluidic, optical, and electrical input output interconnects, methods of fabrication thereof, and methods of use thereof
US7509505B2 (en) 2005-01-04 2009-03-24 Cisco Technology, Inc. Method and system for managing power delivery for power over Ethernet systems
US7263245B2 (en) 2005-03-14 2007-08-28 The Boeing Company Method and apparatus for optically powering and multiplexing distributed fiber optic sensors
US7474704B2 (en) 2005-03-16 2009-01-06 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for current sharing ethernet power across four conductor pairs
US7586840B2 (en) 2005-05-25 2009-09-08 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for detecting and fixing faults in an inline-power capable ethernet system
US8184525B2 (en) 2005-05-25 2012-05-22 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for detecting and fixing faults in an inline-power capable ethernet system
US7593747B1 (en) 2005-07-01 2009-09-22 Cisco Technology, Inc. Techniques for controlling delivery of power to a remotely powerable device based on temperature
JP4406931B2 (ja) 2005-08-10 2010-02-03 Ｔｄｋラムダ株式会社 電源システム
US9189036B2 (en) 2005-08-19 2015-11-17 Akros Silicon, Inc. Ethernet module
US7940787B2 (en) 2005-08-30 2011-05-10 Cisco Technology, Inc. Low-power ethernet device
US7265555B2 (en) 2005-11-09 2007-09-04 Douglas William Batten Loop impedance meter
EP1980050B1 (en) 2006-01-17 2014-12-17 Broadcom Corporation Power over ethernet controller integrated circuit architecture
US7560825B2 (en) 2006-04-11 2009-07-14 Akros Silicon, Inc. Network devices for separating power and data signals
US7490251B2 (en) 2006-04-13 2009-02-10 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for current sharing ethernet power across four conductor pairs using a midspan device
DE102006018161A1 (de) 2006-04-19 2007-10-25 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Elektronisches Bauelementmodul
US7310430B1 (en) 2006-06-02 2007-12-18 Sbc Knowledge Ventures Hybrid cables for communication networks
US20070288125A1 (en) 2006-06-09 2007-12-13 Mks Instruments, Inc. Power Over Ethernet (Poe) - Based Measurement System
US20070284946A1 (en) 2006-06-10 2007-12-13 Steven Andrew Robbins Passive Power Combiner for Dual Power over Ethernet Sources
US9515843B2 (en) 2006-06-22 2016-12-06 Broadcom Corporation Method and system for link adaptive Ethernet communications
US7835389B2 (en) 2006-09-20 2010-11-16 Broadcom Corporation Method and system for an extended range Ethernet line code using 4B/3B mapping
US7420355B2 (en) 2006-07-11 2008-09-02 Artesyn Technologies, Inc. DC-DC converter with over-voltage protection
US7589435B2 (en) 2006-08-02 2009-09-15 Cisco Technology, Inc. Reporting power requirements of a powered device
US7490996B2 (en) 2006-08-16 2009-02-17 Sigmund Sommer Electro-optical plug and receptacle
US7471014B2 (en) 2006-09-01 2008-12-30 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus distributing power to a load in a powered device
US7915761B1 (en) 2006-09-27 2011-03-29 Cisco Technology, Inc. Power injector detection
US7664972B2 (en) 2006-12-19 2010-02-16 Broadcom Corporation System and method for controlling power delivered to a powered device based on cable characteristics
US20080198635A1 (en) 2007-02-21 2008-08-21 Broadcom Corporation Pulse width modulated ground/return for powered device
US7814346B2 (en) 2007-03-12 2010-10-12 Broadcom Corporation System and method for continual cable thermal monitoring using cable resistance considerations in power over ethernet
AU2008224832B2 (en) 2007-03-14 2013-05-09 Zonit Structured Solutions, Llc Air-based cooling for data center rack
US8037324B2 (en) 2007-03-20 2011-10-11 Broadcom Corporation Power over ethernet connector with integrated power source equipment (PSE) controller supporting high power applications
US7921307B2 (en) 2007-03-27 2011-04-05 Cisco Technology, Inc. Methods and apparatus providing advanced classification for power over Ethernet
US20080276104A1 (en) 2007-05-01 2008-11-06 Broadcom Corporation Power source equiment for power over ethernet system with increased cable length
DE202007007927U1 (de) 2007-06-05 2007-08-23 Bürkert Werke GmbH & Co. KG Hybrides Universalverteilersystem mit elektrischen, fluidischen und Kommunikationsfunktionen
US7737704B2 (en) 2007-06-12 2010-06-15 Broadcom Corporation System and method for using a PHY to locate a thermal signature in a cable plant for diagnostic, enhanced, and higher power applications
US8094452B1 (en) 2007-06-27 2012-01-10 Exaflop Llc Cooling and power grids for data center
US7813646B2 (en) 2007-07-11 2010-10-12 RLH Industries, Inc Power over optical fiber system
US7797560B2 (en) 2007-07-24 2010-09-14 Broadcom Corporation System and method for integrated temperature measurement in power over Ethernet applications
US8081589B1 (en) 2007-08-28 2011-12-20 Meru Networks Access points using power over ethernet
US7924579B2 (en) 2008-02-05 2011-04-12 Cisco Technology, Inc. Fly-forward converter power supply
EP2120443A1 (en) 2008-05-15 2009-11-18 BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company Power supply system
US8546930B2 (en) 2008-05-28 2013-10-01 Georgia Tech Research Corporation 3-D ICs equipped with double sided power, coolant, and data features
US7928563B2 (en) * 2008-05-28 2011-04-19 Georgia Tech Research Corporation 3-D ICs with microfluidic interconnects and methods of constructing same
US8279883B2 (en) 2008-07-07 2012-10-02 Broadcom Corporation High speed isolation interface for PoE
US7973538B2 (en) 2008-08-21 2011-07-05 Cisco Technology, Inc. Power over ethernet system having hazard detection circuitry to detect potentially hazardous cable conditions
GB0816721D0 (en) 2008-09-13 2008-10-22 Daniel Simon R Systems,devices and methods for electricity provision,usage monitoring,analysis and enabling improvements in efficiency
US8712324B2 (en) 2008-09-26 2014-04-29 Qualcomm Incorporated Inductive signal transfer system for computing devices
CA2742937C (en) 2008-11-08 2016-12-06 Sensortran, Inc. System and method for determining characteristics of power cables using distributed temperature sensing systems
US8122266B2 (en) 2008-11-11 2012-02-21 Cisco Technology, Inc. Powered communications interface providing low-speed communications between power-sourcing equipment and powered device in non-powered operating mode
US8345439B1 (en) 2008-11-18 2013-01-01 Force10 Networks, Inc. Modular chassis arrangement with redundant logic power delivery system
US7990710B2 (en) 2008-12-31 2011-08-02 Vs Acquisition Co. Llc Data center
US8205102B2 (en) 2009-01-05 2012-06-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Intelligent power management of an intermediate network device switching circuitry and PoE delivery
US8020043B2 (en) 2009-03-06 2011-09-13 Cisco Technology, Inc. Field failure data collection
US8269622B2 (en) 2009-03-17 2012-09-18 Jetlun Corporation Method and system for intelligent energy network management control system
US8049484B2 (en) 2009-03-17 2011-11-01 Cisco Technology, Inc. Controlling inline power at a powered device
US8350538B2 (en) 2009-04-11 2013-01-08 Cuks, Llc Voltage step-down switching DC-to-DC converter
US8284830B2 (en) 2009-05-12 2012-10-09 Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research Pulse edge demodulation
US8369090B2 (en) 2009-05-12 2013-02-05 Iceotope Limited Cooled electronic system
GB2467808B (en) 2009-06-03 2011-01-12 Moduleco Ltd Data centre
JP5476872B2 (ja) 2009-09-04 2014-04-23 株式会社デンソー 充電状態送信装置および外部充電システム
US20110085304A1 (en) 2009-10-14 2011-04-14 Irvine Sensors Corporation Thermal management device comprising thermally conductive heat spreader with electrically isolated through-hole vias
US8781637B2 (en) 2009-10-27 2014-07-15 Voltserver Inc. Safe exposed conductor power distribution system
CA2684820A1 (en) 2009-11-06 2011-05-06 Wayne Ernest Conrad Electrical cord and apparatus using same
US8358893B1 (en) 2010-01-14 2013-01-22 Sandia Corporation Photonic-powered cable assembly
EP2367275B2 (en) 2010-03-18 2020-12-23 MARICI Holdings The Netherlands B.V. Non-isolated DC - DC converter for solar power plant
US8502408B2 (en) 2010-03-19 2013-08-06 Videolarm, Inc. Power over ethernet prioritization system and method for surveillance cameras
US8935543B2 (en) 2010-04-02 2015-01-13 Andrew Llc Method and apparatus for distributing power over communication cabling
US8310089B2 (en) 2010-05-03 2012-11-13 Cisco Technology, Inc. Power sharing network communications device
CN201689347U (zh) 2010-05-06 2010-12-29 谭志明 一种poe供电的温度控制装置
US8757270B2 (en) 2010-05-28 2014-06-24 Statoil Petroleum As Subsea hydrocarbon production system
EP2432134B1 (en) 2010-09-16 2016-08-17 Alfred E Mann Foundation for Scientific Research Power and bidirectional data transmission
US8787775B2 (en) 2010-10-07 2014-07-22 Alcatel Lucent Opto-electronic assembly for a line card
CN103314556B (zh) 2010-11-24 2017-09-08 康宁光缆系统有限责任公司 用于分布式天线系统的能够带电连接和/或断开连接的配电模块及相关电力单元、组件与方法
US9285555B2 (en) * 2010-11-25 2016-03-15 Gnitabouré YABRE Optical circuit board
US8989532B2 (en) * 2010-12-09 2015-03-24 International Business Machines Corporation Integrated circuit package connected to an optical data transmission medium using a coolant
US8666255B2 (en) 2010-12-30 2014-03-04 Source Photonics, Inc. Circuits, architectures, apparatuses, systems, and methods for merging of management and data signals, and for recovery of a management signal
US10389235B2 (en) 2011-05-05 2019-08-20 Psemi Corporation Power converter
CN102158096B (zh) 2011-05-11 2013-11-20 南京博兰得电子科技有限公司 一种非隔离式谐振变换器
US8966747B2 (en) 2011-05-11 2015-03-03 Vlt, Inc. Method of forming an electrical contact
WO2012160825A1 (ja) 2011-05-25 2012-11-29 日本電気株式会社 センサシステムにおけるセンサおよび受信装置
US8730673B2 (en) 2011-05-27 2014-05-20 Lockheed Martin Corporation Fluid-cooled module for integrated circuit devices
WO2012170834A1 (en) 2011-06-09 2012-12-13 Andrew Llc Distributed antenna system using power-over-ethernet
US8750710B1 (en) 2011-07-15 2014-06-10 Cisco Technology, Inc. System and method for facilitating fiber access transport using pluggable radio frequency optics
WO2013012411A1 (en) 2011-07-18 2013-01-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Power consumption limit associated with power over ethernet (poe) computing system
US8350526B2 (en) 2011-07-25 2013-01-08 Lightening Energy Station for rapidly charging an electric vehicle battery
US9024473B2 (en) 2011-08-30 2015-05-05 Linear Technology Corporation Power combining in power over ethernet systems
US20130077923A1 (en) 2011-09-23 2013-03-28 Tyco Electronics Corporation Hybrid Cable Assembly
US20130079633A1 (en) 2011-09-23 2013-03-28 Tyco Electronics Corporation Diagnostic System with Hybrid Cable Assembly
US9069151B2 (en) 2011-10-26 2015-06-30 Corning Cable Systems Llc Composite cable breakout assembly
CN103282814B (zh) 2011-12-26 2015-02-25 株式会社藤仓 光模块
US20130272721A1 (en) 2012-04-13 2013-10-17 Alcatel-Lucent Usa, Inc. Optical network device employing three-level duobinary modulation and method of use thereof
US9620941B2 (en) 2012-06-11 2017-04-11 Commscope, Inc. Of North Carolina Intelligent telecommunications patching system
US9273906B2 (en) 2012-06-14 2016-03-01 International Business Machines Corporation Modular pumping unit(s) facilitating cooling of electronic system(s)
US10407995B2 (en) 2012-07-05 2019-09-10 Sdg Llc Repetitive pulsed electric discharge drills including downhole formation evaluation
CN104081797B (zh) 2012-07-10 2018-07-31 英特尔公司 被配置为用于在数据模式期间对前向纠错进行解析的网络系统
US8964384B2 (en) * 2012-07-27 2015-02-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Component cooling
US20140040641A1 (en) 2012-08-03 2014-02-06 Broadcom Corporation Cable Imbalance Diagnostics Between Channels That Include Wire Pairs for Power Over Ethernet Transmission
JP2015530046A (ja) 2012-08-29 2015-10-08 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ ２線式データ通信ケーブルを介した多重化電力供給及びデータ供給のための方法及び装置
US9319101B2 (en) 2012-09-28 2016-04-19 Siemens Industry, Inc. System and method for ground fault detection in a transformer isolated communication channel of a network device
US8872579B2 (en) 2012-10-23 2014-10-28 Broadcom Corporation Method and apparatus for current sensing in power over Ethernet (PoE) systems
US9026809B2 (en) 2012-11-05 2015-05-05 Linear Technology Corporation Polarity correction bridge controller for combined power over ethernet system
US9665148B2 (en) 2012-11-07 2017-05-30 Dell Products L.P. PoE power distribution system for PoE-powered port extender having multiple data and power inputs
US9148982B2 (en) 2012-11-08 2015-09-29 International Business Machines Corporation Separate control of coolant flow through coolant circuits
US9019895B2 (en) 2013-01-09 2015-04-28 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for controlling access points coupled to a common power source
AU2014207504B2 (en) 2013-01-18 2017-10-19 Christopher B. Scherer Field-terminable traceable cables, components, kits, and methods
US20160018252A1 (en) 2013-03-04 2016-01-21 International Road Dynamics, Inc. Sensor including electrical transmission-line parameter that changes responsive to vehicular load
WO2014138213A1 (en) 2013-03-05 2014-09-12 Ubiquiti Networks, Inc. Hybrid fiber optic and power over ethernet
US20140265550A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Raytheon Bbn Technologies Corp. Redundantly powered and daisy chained power over ethernet
US9557505B2 (en) 2013-03-18 2017-01-31 Commscope Technologies Llc Power and optical fiber interface
US9373963B2 (en) 2013-05-24 2016-06-21 Raytheon Company Energy transfer and storage apparatus for delivery of pulsed power
US9209981B2 (en) 2013-06-18 2015-12-08 Linear Technology Corporation Power over Ethernet on data pairs and spare pairs
EP3047492B1 (en) 2013-09-19 2019-03-20 Radius Universal, A Limited Liability Company of the State of New York Fiber optic communications network
US10171180B2 (en) 2013-09-19 2019-01-01 Radius Universal, LLC Fiber optic communications and power network
US9356439B2 (en) 2013-09-26 2016-05-31 Commscope, Inc. Of North Carolina Patch cords for reduced-pair ethernet applications having strain relief units that resist rotational loads and related strain relief units and connectors
US9727518B2 (en) 2013-10-10 2017-08-08 Nokia Technologies Oy Communication control pins in a dual row connector
SE538234C2 (sv) 2013-10-18 2016-04-12 Optoskand Ab Optoelektroniskt kontaktdon
US9640998B2 (en) 2013-10-29 2017-05-02 Avaya Inc. AC power over Ethernet
US9484771B2 (en) 2013-11-01 2016-11-01 Juniper Networks, Inc. Uninterruptable power supply for device having power supply modules with internal automatic transfer switches
PT3095035T (pt) 2014-01-19 2019-11-27 Voltserver Inc Método e dispositivo de rede de potência digital
US9184795B2 (en) 2014-01-26 2015-11-10 VoltServer, Inc. Packet energy transfer in-line communications
WO2015116071A1 (en) 2014-01-29 2015-08-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Managing a number of ethernet links
US9634844B2 (en) 2014-01-30 2017-04-25 Linear Technology Corporation Detection scheme for four wire pair Power Over Ethernet system
US9321362B2 (en) 2014-02-05 2016-04-26 Tesia Motors, Inc. Cooling of charging cable
WO2015175617A1 (en) 2014-05-15 2015-11-19 Schneider Electric Buildings, Llc Power over ethernet enabled sensor and sensor network
US9638583B2 (en) 2014-05-21 2017-05-02 Amazon Technologies, Inc. Virtual data center environmental monitoring system
US10007628B2 (en) 2014-06-18 2018-06-26 Qualcomm Incorporated Dynamically adjustable multi-line bus shared by multi-protocol devices
US10439432B2 (en) 2014-06-23 2019-10-08 Gridbridge, Inc. Highly flexible, electrical distribution grid edge energy manager and router
US11063431B2 (en) 2014-07-04 2021-07-13 Apparent Labs Llc Hierarchical and distributed power grid control
US9531551B2 (en) 2014-08-26 2016-12-27 Cisco Technology, Inc. Dynamically configurable power-over-ethernet apparatus and method
US9618714B2 (en) 2014-10-14 2017-04-11 David W. Murray Optical wiring systems and methods
EP3210270B1 (en) 2014-10-21 2019-07-31 Voltserver, Inc. Digital power receiver system
US9705306B2 (en) 2014-10-23 2017-07-11 Honeywell International Inc. Non-isolated power supply output chassis ground fault detection and protection system
EP3213603A1 (en) 2014-10-28 2017-09-06 Philips Lighting Holding B.V. Apparatus, method and system for controlling a load device via a power line by using a power negotiation protocol
US9853689B2 (en) 2014-11-07 2017-12-26 VoltServer, Inc. Packet energy transfer power control elements
US10032542B2 (en) 2014-11-07 2018-07-24 Cable Components Group, Llc Compositions for compounding, extrusion and melt processing of foamable and cellular halogen-free polymers
US9967104B2 (en) 2014-11-19 2018-05-08 Linear Technology Corporation Detecting ground isolation fault in ethernet PoDL system
US9519553B2 (en) 2014-12-31 2016-12-13 Servicenow, Inc. Failure resistant distributed computing system
US9837996B2 (en) 2015-01-07 2017-12-05 Raytheon Company Method and apparatus for control of pulsed power in hybrid energy storage module
US20160241148A1 (en) 2015-02-13 2016-08-18 Avogy, Inc. Method and system for integrated power supply with accessory functions
US9713286B2 (en) 2015-03-03 2017-07-18 International Business Machines Corporation Active control for two-phase cooling
US9609706B2 (en) 2015-03-18 2017-03-28 Iota Engineering Llc Power over Ethernet emergency lighting system and method of detecting power loss of a link segment thereof
US20160294500A1 (en) 2015-04-03 2016-10-06 John Mezzalingua Associates, LLC Packet energy transfer powered telecommunications system for macro antenna systems and power distribution system therefor
CN106159925A (zh) 2015-04-03 2016-11-23 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 网络防突波电路及应用该电路的网络防突波装置
US9985600B2 (en) 2015-04-03 2018-05-29 Foxconn Interconnect Technology Limited Printed circuit board assembly for filtering noise of network signal transmission
US10135626B2 (en) 2015-04-14 2018-11-20 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Power coupling circuits for single-pair ethernet with automotive applications
WO2016170184A1 (en) 2015-04-23 2016-10-27 Danmarks Tekniske Universitet A three-port direct current converter
JP6477220B2 (ja) 2015-05-12 2019-03-06 Tdk株式会社 共振コンバータおよびスイッチング電源装置
US10027471B2 (en) 2015-06-11 2018-07-17 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Synchronization and training stage operation
CN204836199U (zh) 2015-07-29 2015-12-02 杭州海康威视数字技术股份有限公司 Poe供电模块及设置有poe供电模块的线缆
US10374813B2 (en) 2015-08-07 2019-08-06 The Boeing Company Coupler for power line communication and power-over-ethernet
US10389539B2 (en) 2015-08-07 2019-08-20 Texas Instruments Incorporated Turn on method without power interruption redundant power over Ethernet systems
US10128764B1 (en) 2015-08-10 2018-11-13 Vlt, Inc. Method and apparatus for delivering power to semiconductors
US9786641B2 (en) * 2015-08-13 2017-10-10 International Business Machines Corporation Packaging optoelectronic components and CMOS circuitry using silicon-on-insulator substrates for photonics applications
US9874930B2 (en) 2015-09-03 2018-01-23 Cisco Technology, Inc. Selection of power in power over ethernet systems
AU2016330395B2 (en) 2015-09-29 2020-12-03 Poe-X Pty Ltd A mobile power, data and lighting system
JP2018532366A (ja) 2015-10-16 2018-11-01 フォスター、フレデリック、エム．ＦＯＳＴＥＲ， Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ， Ｍ． 回路保護システム及び方法
US20170123466A1 (en) 2015-11-02 2017-05-04 Thomas Craig Carnevale System Management Device with High-Powered Power Over Ethernet
US10211590B2 (en) 2015-11-25 2019-02-19 Raytheon Company Dual-function optical bench and cooling manifold for high-power laser system
US10318266B2 (en) 2015-11-25 2019-06-11 Johnson Controls Technology Company Modular multi-function thermostat
CN106817226B (zh) 2015-11-30 2019-11-29 华为技术有限公司 一种基于PoE的供电方法及PSE
CN106817225B (zh) 2015-11-30 2020-04-21 华为技术有限公司 以太网供电方法和设备
PT3405800T (pt) 2016-01-24 2022-05-11 Voltserver Inc Método e aparelho para a operação paralela de receptores de transferência de energia por pacotes
US10671826B2 (en) 2016-02-08 2020-06-02 Ideal Industries Lighting Llc Indoor location services using a distributed lighting network
US20170229886A1 (en) 2016-02-08 2017-08-10 VoltServer, Inc. Digital Electricity Transmission System using Reversal Sensing Packet Energy Transfer
EP3211289B1 (en) 2016-02-26 2021-12-15 Nel Hydrogen A/S Communication/control system for a hydrogen refuelling system
CN205544597U (zh) 2016-03-18 2016-08-31 江苏联宏自动化系统工程有限公司 一种多功能三相电力监控装置
GB2548914B (en) 2016-04-01 2019-02-13 Canon Kk Power management method of a system made of devices powered over data cable
US9912409B2 (en) 2016-04-12 2018-03-06 Cable Television Laboratories, Inc Fiber communication systems and methods
US9734940B1 (en) 2016-04-14 2017-08-15 Superior Essex International LP Communication cables incorporating twisted pair components
US10028417B2 (en) 2016-05-11 2018-07-17 Facebook, Inc. Modular network switches, associated structures, and associated methods of manufacture and use
US9646916B1 (en) 2016-06-29 2017-05-09 International Business Machines Corporation Method and apparatus to facilitate direct surface cooling of a chip within a 3D stack of chips using optical interconnect
WO2018017544A1 (en) 2016-07-18 2018-01-25 Commscope Technologies Llc Systems and methods for high capacity power delivery to remote nodes
US20180024964A1 (en) 2016-07-19 2018-01-25 Pure Storage, Inc. Disaggregated compute resources and storage resources in a storage system
US20180188712A1 (en) 2016-07-22 2018-07-05 Michael T. MacKay Relevance based digital building
US9953432B2 (en) 2016-08-17 2018-04-24 David M. Smith Systems and methods of detecting motion
US20180054083A1 (en) 2016-08-19 2018-02-22 Leviton Manufacturing Co., Inc. Supplemental power system for power over ethernet lighting luminaries
DE112017004230T5 (de) 2016-08-25 2019-05-16 Analog Devices, Inc. Systeme und Techniken zur Fernbusfreigabe
JP6754652B2 (ja) 2016-09-27 2020-09-16 ルネサスエレクトロニクス株式会社 給電システム
US10541543B2 (en) 2016-10-31 2020-01-21 VoltServer, Inc. Digital power multiport battery charging system
US20180159418A1 (en) 2016-12-06 2018-06-07 Indian Institute Of Science Gate driver circuit for power converters incorporating normally on transistors and method thereof
US10341125B2 (en) 2016-12-29 2019-07-02 Nexans Active cooling arrangement for power over ethernet arrangements
KR102307999B1 (ko) 2017-03-06 2021-09-30 엘에스일렉트릭(주) 인버터의 파워릴레이 고장감지장치
EP3593185B1 (en) 2017-03-07 2021-11-03 Corning Optical Communications LLC Integrated electrical and optoelectronic package
JP7137582B2 (ja) 2017-04-26 2022-09-14 ボルトサーバー インコーポレーティッド デジタル電気線路の完全性を検証する方法
US10809134B2 (en) 2017-05-24 2020-10-20 Cisco Technology, Inc. Thermal modeling for cables transmitting data and power
CN110730599B (zh) 2017-07-19 2021-07-09 苏州旭创科技有限公司 光模块
WO2019023731A1 (en) 2017-08-04 2019-02-07 Electrical Engineering Solutions Pty Limited POE SYSTEM FOR HIGH VOLTAGE POWER, DATA AND LIGHT DISTRIBUTION AND COMMON MODE SIGNALING SYSTEM INCLUDING POE SYSTEM
US10541758B2 (en) 2017-09-18 2020-01-21 Cisco Technology, Inc. Power delivery through an optical system
DE102017125265A1 (de) 2017-10-27 2019-05-02 Phoenix Contact E-Mobility Gmbh Ladestecker und Ladestation für ein Kraftfahrzeug
US10157817B1 (en) * 2018-01-26 2018-12-18 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Chip-scale cooling device having through-silicon vias and flow directing features
US11093012B2 (en) 2018-03-02 2021-08-17 Cisco Technology, Inc. Combined power, data, and cooling delivery in a communications network
US10281513B1 (en) 2018-03-09 2019-05-07 Cisco Technology, Inc. Verification of cable application and reduced load cable removal in power over communications systems
US10732688B2 (en) 2018-03-09 2020-08-04 Cisco Technology, Inc. Delivery of AC power with higher power PoE (power over ethernet) systems
US10631443B2 (en) 2018-03-12 2020-04-21 Cisco Technology, Inc. Splitting of combined delivery power, data, and cooling in a communications network
US10672537B2 (en) 2018-03-30 2020-06-02 Cisco Technology, Inc. Interface module for combined delivery power, data, and cooling at a network device
US10958471B2 (en) 2018-04-05 2021-03-23 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for detecting wire fault and electrical imbalance for power over communications cabling
US10735105B2 (en) 2018-05-04 2020-08-04 Cisco Technology, Inc. High power and data delivery in a communications network with safety and fault protection
US11038307B2 (en) 2018-05-25 2021-06-15 Cisco Technology, Inc. Cable power rating identification for power distribution over communications cabling
KR102474751B1 (ko) * 2018-07-20 2022-12-07 삼성전자주식회사 정전기로부터 디스플레이 구동 드라이버를 보호하는 구조를 갖는 전자 장치
US10823921B2 (en) 2018-08-15 2020-11-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photonics package integration
US10393959B1 (en) 2018-10-26 2019-08-27 Cisco Technology, Inc. Photonic integrated circuit bonded with interposer
US11215775B2 (en) 2019-08-19 2022-01-04 Cisco Technology, Inc. Connection features for electronic and optical packaging
US10877219B1 (en) 2019-08-20 2020-12-29 Cisco Technology, Inc. Periscope optical assembly
US11252811B2 (en) 2020-01-15 2022-02-15 Cisco Technology, Inc. Power distribution from point-of-load with cooling
US11081254B2 (en) 2020-06-26 2021-08-03 Luca Zanetti Smart home cable

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6353264B1 (en) * 2000-07-18 2002-03-05 Trw Inc. Pseudomonolithic wafer scale module

Also Published As

Publication number Publication date
US20220187553A1 (en) 2022-06-16
EP4133319A1 (en) 2023-02-15
US11906799B2 (en) 2024-02-20
US20210311270A1 (en) 2021-10-07
JP2023521278A (ja) 2023-05-24
US11307368B2 (en) 2022-04-19
CN115398298A (zh) 2022-11-25
US20240085646A1 (en) 2024-03-14
WO2021206928A1 (en) 2021-10-14
KR20220160693A (ko) 2022-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115398298B (zh) 通过冷板的功率和光学集成以输送到电子和光子集成电路
US11320610B2 (en) Integration of power and optics through cold plate for delivery to electronic and photonic integrated circuits
US10365445B2 (en) Optical modules integrated into an IC package of a network switch having electrical connections extend on different planes
US7991248B2 (en) Optical waveguide substrate and substrate mounting photoelectric hybrid circuit
US7657136B2 (en) Optoelectronic integrated circuit device and communications equipment using same
Bamiedakis et al. A 40 Gb/s optical bus for optical backplane interconnections
US7794561B2 (en) Mechanically decoupled opto-mechanical connector for flexible optical waveguides embedded and/or attached to a printed circuit board
US11988874B2 (en) Data processing systems including optical communication modules
US11910568B2 (en) Heat dissipation system with microelectromechanical system (MEMS) for cooling electronic or photonic components
US20240118484A1 (en) Communication systems having optical power supplies
US12019289B2 (en) Communication systems having pluggable modules
US20240064922A1 (en) Data processing systems including optical communication modules
US7876984B2 (en) Planar optical waveguide array module and method of fabricating the same
US20230161109A1 (en) Communication systems having co-packaged optical modules
US20230077979A1 (en) Data processing systems including optical communication modules
Bamiedakis et al. Low-cost PCB-integrated 10-Gb/s optical transceiver built with a novel integration method
US20230176304A1 (en) Communication systems having pluggable modules
US20230375793A1 (en) Communication systems having pluggable modules
Brusberg et al. Large optical backplane with embedded graded-index glass waveguides and fiber-flex termination
EP4091415A1 (en) Power distribution from point-of-load with cooling
US20210311266A1 (en) High density optical I/O inside a data center switch using multi-core fibers
EP2211217A1 (en) Printed circuit board fiberoptical transceiver in surface mount technology (SMT)
US20230354541A1 (en) Communication systems having pluggable optical modules
Berger et al. Challenges for the introduction of board-level optical interconnect technology into product development roadmaps
CN117043022A (zh) 包括光通信模块的数据处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant