CN116299902B - 封装结构及其封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种封装结构及其封装方法，所述封装结构包括：第一基板，其具有承载面；电子集成电路，其设置于所述承载面上；光子集成电路，其具有第一表面和第二表面，所述光子集成电路的第一表面朝向所述第一基板，所述光子集成电路设置于所述电子集成电路远离所述第一基板的一侧；其中，所述电子集成电路上设置有通孔；所述通孔内设置有连接体；并且所述连接体用于将所述光子集成电路与所述第一基板电性连接。本发明提供了一种封装结构及其封装方法，其能降低电压压降、且为光学元件和电学元件的布置及其电性连接布置方式提供更丰富的封装方式，进而使得封装结构更加灵活、体积更小。

Description

封装结构及其封装方法
本申请是申请号为202110744573.5、申请日为2021年07月01日，专利名称为“封装结构及其封装方法”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种封装结构及其封装方法。
背景技术
目前，光学信号可用于两个装置之间的高速且安全的数据传输。在一些应用中，能够进行光学数据传输和计算的装置一般包括线路基板12、光子集成电路(Photonicintegrated circuits，PIC)组件22和电子集成电路(Electronic integrated circuits，EIC)组件16。
进一步地，图1示出了现有技术中一种封装结构。如图1所示，在该结构中，线路基板12、光子集成电路组件22和电子集成电路组件16自下而上依次设置。进一步地，图1中虚线箭头示意性的画出了从电子集成电路组件16到线路基板12的电流路径或信号传输路径。具体地，如图所示，电流/信号先后依次经过电子集成电路组件16的布线线路、电子集成电路组件16和光子集成电路组件22的键合结构、光子集成电路组件22的布线线路，并经光子集成电路组件22的布线线路传输至引线14，最后自引线14流入线路基板12。由于引线14具有一定电阻，且当光子集成电路组件22尺寸较大时，其上起到电性连接作用的线路较长。因而由于电阻的存在，当电子集成电路组件16的线路上流过较大的电流时，会产生较大的电压压降，如此导致实际加载到电子集成电路组件16上的电压低于设计值，不能满足产品正常的工作要求。此外，上述结构中，由于光子集成电路组件22位于电子集成电路组件16的下方，所以会使得光子集成电路组件22的光学连接、光输入/输出端口具有局限性，甚至会对其他的光学元件/电学元件布置位置有限制。
因此，有必要提出一种封装结构及其封装方法以解决上述问题。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所知晓。
发明内容
基于前述的现有技术缺陷，本发明提供了一种封装结构及其封装方法，其能降低电压压降、且为光学元件和电学元件的布置及其电性连接布置方式提供更丰富的封装方式，进而使得封装结构更加灵活、体积更小。
为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。一种封装结构，其包括：第一基板，其具有承载面；电子集成电路，其设置于所述承载面上；光子集成电路，其具有第一表面和第二表面，所述光子集成电路的第一表面朝向所述第一基板，所述光子集成电路设置于所述电子集成电路远离所述第一基板的一侧；其中，所述电子集成电路上设置有通孔；所述通孔内设置有连接体；并且所述连接体用于将所述光子集成电路与所述第一基板电性连接。
一种封装结构，其包括：第一基板；光子集成电路，所述光子集成电路具有第一表面和第二表面，所述光子集成电路的第一表面朝向所述第一基板；所述光子集成电路与所述第一基板之间间隔一定距离。
作为一种优选的实施方式，还包括：连接结构，所述连接结构与所述第一基板和/或所述光子集成电路连接，并且所述连接结构与所述光子集成电路的第二表面连接。
作为一种优选的实施方式，还包括：导光结构，所述导光结构与所述光子集成电路光耦合。
作为一种优选的实施方式，还包括：导光结构，其设置于所述光子集成电路朝向所述承载面的一侧。
作为一种优选的实施方式，还包括：第二基板，所述第一基板设置在第二基板上。
作为一种优选的实施方式，所述第一基板、所述第二基板、所述连接结构的至少一个上设置有开口，所述导光结构穿过所述开口与所述光子集成电路光耦合。
作为一种优选的实施方式，还包括：热沉，所述热沉设置于所述光子集成电路远离所述第一基板的一侧，或所述热沉位于所述光子集成电路与所述连接结构之间。
作为一种优选的实施方式，所述第一基板具有承载面；所述封装结构包括电子集成电路，所述电子集成电路设置于所述第一基板的所述承载面上；所述光子集成电路设置于所述电子集成电路远离所述第一基板的一侧。
作为一种优选的实施方式，所述连接结构与所述第一基板之间形成容置空间，所述光子集成电路和所述电子集成电路均容纳于所述容置空间内。
作为一种优选的实施方式，所述光子集成电路与所述连接结构之间设置有载板。
作为一种优选的实施方式，还包括：在光信号的传输方向上依次排布的光源组件、透镜组件和转向棱镜组件；所述光源组件用于产生光信号；所述透镜组件用于对所述光信号进行汇聚；所述转向棱镜组件用于改变汇聚后的所述光信号的传输方向；所述光子集成电路在所述光信号的传输方向上位于所述转向棱镜组件的下游；以能接收所述转向棱镜组件出射的光信号。
作为一种优选的实施方式，所述光源组件和所述透镜组件并列设置于所述承载面，所述转向棱镜组件设置于所述光子集成电路面对所述承载面的一侧。
作为一种优选的实施方式，所述第一基板在所述转向棱镜组件的正对位置设置有第一开孔，所述第一开孔用于安装所述转向棱镜组件，并使所述转向棱镜组件向外暴露。
作为一种优选的实施方式，还包括：设置于所述光子集成电路远离所述电子集成电路一侧的载板；所述光源组件和所述透镜组件并列设置于所述载板上；所述转向棱镜组件设置于所述光子集成电路上。
作为一种优选的实施方式，所述第一基板上设置有第二开孔，所述第二开孔用于安装所述光源组件、所述透镜组件和所述转向棱镜组件，并使所述光源组件、所述透镜组件和所述转向棱镜组件均向外暴露。
作为一种优选的实施方式，所述光源组件、所述透镜组件和所述转向棱镜组件均粘附于所述光子集成电路上。
作为一种优选的实施方式，所述第一基板上设置有第三开孔，所述第三开孔用于供所述光源组件、所述透镜组件和所述转向棱镜组件伸入，并使所述光源组件、所述透镜组件和所述转向棱镜组件均向外暴露。
一种封装方法，其包括：提供第一基板，所述第一基板具有承载面；在电子集成电路上开设通孔，并在所述通孔内设置连接体；在所述承载面上安装电子集成电路；将光子集成电路的第一表面朝向所述第一基板，并在所述电子集成电路远离所述承载面的一侧安装所述光子集成电路；且通过所述连接体将所述光子集成电路与所述第一基板电性连接。
一种封装方法，其包括：提供第一基板；将光子集成电路的第一表面朝向所述第一基板，以使所述光子集成电路与所述第一基板之间间隔一定距离。
作为一种优选的实施方式，还包括：在所述光子集成电路的第二表面上安装连接结构，并将所述连接结构与所述第一基板和/或所述光子集成电路连接。
作为一种优选的实施方式，还包括：将导光结构与所述光子集成电路光耦合。
作为一种优选的实施方式，还包括：将导光结构安装于所述光子集成电路朝向所述承载面的一侧。
作为一种优选的实施方式，还包括：将所述第一基板安装于第二基板上。
作为一种优选的实施方式，还包括：在所述第一基板、所述第二基板、所述连接结构的至少一个上开设开口，以使所述导光结构能穿过所述开口与所述光子集成电路光耦合。
作为一种优选的实施方式，还包括：在所述光子集成电路远离所述第一基板的一侧安装热沉，或在所述光子集成电路与所述连接结构之间安装热沉。
作为一种优选的实施方式，步骤将光子集成电路的第一表面朝向所述第一基板，以使所述光子集成电路与所述第一基板之间间隔一定距离，具体包括：将电子集成电路安装于所述第一基板的承载面上；将所述光子集成电路设置于所述电子集成电路远离所述第一基板的一侧。
作为一种优选的实施方式，还包括：将所述光子集成电路和所述电子集成电路均容纳于容置空间内；其中，所述连接结构与所述第一基板之间形成所述容置空间。
作为一种优选的实施方式，还包括：将载板安装于所述光子集成电路与所述连接结构之间。
作为一种优选的实施方式，还包括：安装光源组件、透镜组件和转向棱镜组件，以使所述光子集成电路能接收到所述转向棱镜组件出射的光信号。
作为一种优选的实施方式，步骤安装光源组件、透镜组件和转向棱镜组件，以使光子集成电路能接收到转向棱镜组件出射的光信号，具体包括：在所述承载面上并列粘附光源组件和透镜组件；并通过第一开孔将所述转向棱镜组件粘附于所述光子集成电路面对所述承载面的一侧，其中，所述第一开孔设置于所述第一基板上。
作为一种优选的实施方式，步骤安装光源组件、透镜组件和转向棱镜组件，以使光子集成电路能接收到转向棱镜组件出射的光信号，具体包括：通过第二开孔将所述光源组件、透镜组件和所述转向棱镜组件并列粘附于载板面对所述承载面的一侧；其中，所述载板位于所述光子集成电路远离所述电子集成电路的一侧；所述第二开孔设置于所述第一基板上；
或者，
通过所述第二开孔将所述光源组件和所述透镜组件并列粘附于所述载板面对所述承载面的一侧；并将所述转向棱镜组件粘附于所述光子集成电路上。
作为一种优选的实施方式，步骤安装光源组件、透镜组件和转向棱镜组件，以使光子集成电路能接收到转向棱镜组件出射的光信号，具体包括：通过第三开孔将所述光源组件、所述透镜组件和所述转向棱镜组件并列粘附于所述光子集成电路面对所述承载面的一侧；其中，所述第三开孔设置于所述第一基板上。
本发明实施例的封装结构及其封装方法设置第一基板、电子集成电路和光子集成电路。其中，光子集成电路设置于电子集成电路远离承载面的一侧。例如如图2所示，光子集成电路设置于电子集成电路的上方，如此使得光子集成电路上的光学元件的布置不会受到来自其上方其他器件的影响；且光子集成电路不会对其他的光学元件或电学元件布置位置进行限制。相较于现有技术中如图1所示的封装结构，本发明实施例的封装结构的光学元件和电学原件的布置方式更灵活，也更丰富。进一步地，电子集成电路电性连接至第一基板。如此相较于现有技术中如图1所示的封装结构，电子集成电路上的电流/信号能在不经由光子集成电路的情况下直接传输至第一基板上，如此缩短了电子集成电路上的电流/信号与第一基板之间的传输距离，因此能降低电子集成电路的电压压降；进而使得实际加载到电子集成电路(Electronic integrated circuits，EIC)上的电压不低于设计值，以满足产品正常的工作要求。再进一步地，电子集成电路上还设置有通孔。该通孔内设置有连接体。该连接体用于使光子集成电路与第一基板电性连接。如此缩短了光子集成电路上的电流/信号与第一基板之间的传输距离，因此能降低光子集成电路的电压压降。进而本发明提供了一种封装结构及其封装方法，其能降低电压压降、且为光学元件和电学元件的布置及其电性连接布置方式提供更丰富的封装方式，进而使得封装结构更加灵活、体积更小。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施例，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施例在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施例包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，与其它实施例中的特征相组合，或替代其它实施例中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。在附图中：
图1为现有技术中的封装结构的结构示意图。
图2为本申请实施方式所述的封装结构的结构示意图。
图3为本申请实施方式所述的封装结构中第一实施例的一种结构示意图。
图4为本申请实施方式所述的封装结构中第一实施例的另一种结构示意图。
图5为本申请实施方式所述的封装结构中第二实施例的一种结构示意图。
图6为本申请实施方式所述的封装结构中第二实施例的另一种结构示意图。
图7为本申请实施方式所述的封装结构中第二实施例的另一种结构示意图。
图8为本申请实施方式所述的一种封装方法的流程图。
图9为本申请实施方式所述的另一种封装方法的流程图。
附图标记说明：
11、第一基板；12、线路基板；13、承载面；14、引线；15、电子集成电路；16、电子集成电路组件；17、通孔；19、连接体；21、光子集成电路；22、光子集成电路组件；23、第三表面；25、第四表面；27、第二基板；29、导光结构；31、第一开口；33、第二开口；35、第三开口；37、热沉；39、连接结构；41、容置空间；43、载板；45、光源组件；47、透镜组件；49、转向棱镜组件；51、第一开孔、53、第二开孔；55、第三开孔；57、第一表面；59、第二表面。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
具体的，将图1至图7中所示意的向上的方向定义为“上”，将图1至图7中所示意的向下的方向定义为“下”。
值得注意的是，本说明书中对各方向定义，只是为了说明本发明技术方案的方便，并不限定本发明实施例的封装结构在包括但不限定于使用、测试、运输和制造等等其他可能导致组件方位发生颠倒或者位置发生变换的场景中的方向。
本发明实施例提供的封装结构及其封装方法，其能降低电压压降、且为光学元件和电学元件的布置及其电性连接布置方式提供更丰富的封装方式，进而使得封装结构更加灵活、体积更小。具体的，在一个实施方式中，该封装结构大致可以包括第一基板11、电子集成电路15和光子集成电路21。在另一个实施方式中，该封装结构大致可以包括第一基板11和光子集成电路21。
在本实施方式中，第一基板11具有承载面13。该承载面13用于承载。例如如图2所示，该承载面13面向上方。进一步地，第一基板11还包括与承载面13相背对的底面。例如如图2所示，该底面面向下方。进一步地，该第一基板11可以包括基材和设置于所述基材上的导电线路。具体地，该基材可以是电木板、玻璃纤维板，以及塑胶板等，对此本申请不做规定。进一步地，该第一基板11可以是印制电路板(Printed circuit boards，PCB)。进一步地，第一基板11还上可以设置有电源以及电子器件。该电源与电子器件与导电线路电性连接。该电子器件可以是电阻器、电容器、电感器、晶体管、二极管等，对此本申请不做规定。该电子器件可以是焊接至印制电路板(Printed circuit boards，PCB)上。
在一些实施例中，光子集成电路与电子集成电路之间间隔一定距离，留有空间容纳光学元件例如光源、透镜、光纤、棱镜(例如转折棱镜)等，可以减小封装体积。
在本实施方式中，电子集成电路15设置于承载面13上。例如如图2所示，电子集成电路15位于第一基板11的上方。具体地，该电子集成电路15可以粘附于该承载面13上。进一步地，电子集成电路15电性连接至第一基板11。具体地，该电子集成电路15电性连接至第一基板11的导电线路。如此电子集成电路15上的电流/信号能在不经由光子集成电路21的情况下直接传输至第一基板11上，进而缩短了电子集成电路15上的电流/信号与第一基板11之间的传输距离，因此能降低电子集成电路15的电压压降；进而使得实际加载到电子集成电路15(Electronic integrated circuits，EIC)上的电压不低于设计值，以满足产品正常的工作要求。在一些实施例中，电子集成电路15包括一个或多个有源组件及/或无源组件。无源组件的实施例包括但不限于电阻器、电容器、及电感器。有源组件的实施例包括但不限于二极管、场效晶体管、金属氧化物半导体场效晶体管等。
具体地，电子集成电路15上设置有通孔17。更具体地，该电子集成电路15可以是通过半导体工艺在晶圆或硅基底上进行制作而成。进一步地，该通孔17可以是在该电子集成电路15上通过腐蚀、刻蚀等方法形成的通孔。进一步地，该通孔17可以为柱状。当然该通孔17的形状不限于此，其横截面为不规则形状，对此本申请不作规定。进一步地，该通孔17内设置有连接体19。该连接体19可以是填充于整个通孔17内，也即连接体19将整个通孔17充满，连接体19也可以是不规则形状。通过这种方式，光子集成电路21可以通过通孔17中的连接体19与第一基板11进行电连接，减少了光子集成电路21与第一基板11的电连接距离，可以减少不必要的电压压降。示例性地，所述光子集成电路21与连接体19之间通过第二键合结构进行电性连接，所述连接体19与所述第一基板11通过第三键合结构进行电连接。示例性地，所述第二键合结构、第三键合结构周围具有模塑材料(molding compound)，所述模塑材料可以是例如树脂。
进一步地，该电子集成电路15具有靠近承载面13的第三表面23和远离承载面13的第四表面25。例如如图2所示，该第三表面23面向下方。该第四表面25面向上方。进一步地，通孔17贯穿第三表面23和第四表面25。如此通孔17为将电子集成电路15贯穿的过孔。
在本实施方式中，光子集成电路21具有第一表面57和第二表面59。例如如图2所示，该第一表面57为光子集成电路21的下表面。该第二表面59为光子集成电路21的上表面。进一步地，该光子集成电路21的第一表面57朝向第一基板11。光子集成电路21设置于电子集成电路15远离承载面13的一侧。例如如图2所示，光子集成电路21设置于电子集成电路15的上方。也即光子集成电路21设置于第四表面25的一侧。如此光子集成电路21上的光学元件的布置不会受到来自其上方其他器件的影响；且光子集成电路21不会对其他的光学元件或电学元件布置位置进行限制。因此本发明实施例的封装结构的光学元件和电学原件的布置方式更灵活，也更丰富。
进一步地，光子集成电路21与电子集成电路15电性连接，如此光子集成电路21能与电子集成电路15实现信息交互等。其中，该光子集成电路21可以包括衬底、光调制器、光波导、光耦合结构和光探测器等。示例性地，该光子集成电路21与电子集成电路15通过第一键合结构进行电连接。示例性地，所述第一键合结构周围具有模塑材料(moldingcompound)，所述模塑材料可以是例如树脂。示例性地，该电子集成电路15与光调制器电性连接，以使该电子集成电路15能向该光调制器发送电信号，进而对输入光调制器的光进行调制、编码。当然该光子集成电路21与电子集成电路15的信息交互还可以是其他的方式，对此本申请不作规定。进一步地，衬底可包括绝缘体上半导体结构，例如掩埋介电层。进一步地，该衬底包括硅、氧化硅、氧化铝、蓝宝石或任何其他合适的材料。
进一步地，本申请实施方式的封装结构还包括：第二基板27。该第一基板11设置在第二基板27上。具体地，该第二基板27设置于第一基板11远离承载面13的一侧。例如如图3至图7所示，该第二基板27设置于第一基板11底面的一侧。该第二基板27用于对第一基板11进行支撑。具体地，该第二基板27可以是印制电路板(Printed circuit boards，PCB)。或者该第二基板27包含电学元件、光学元件、布线。或者该第二基板27为仅仅起到承载作用的载板。在某些实施例中，第二基板27可以是基座或替换成基座。或者该第二基板27可根据需求封装在其它基板例如第三基板，或者其它连接结构39、固定结构上。
进一步地，本申请实施方式所述的封装结构还包括：连接结构39。该连接结构39与第一基板11和/或光子集成电路21连接，并且连接结构39与光子集成电路31的第二表面59连接。
进一步地，光子集成电路21远离第一基板11的一侧设置有热沉37。例如如图3至图7所示，热沉37设置于光子集成电路21的上方。或者热沉37位于光子集成电路21与连接结构39之间。
进一步地，连接结构39可以是壳体、罩体、连接杆、连接臂等形式。进一步地，连接结构39可以为导热材料，例如铜、铝等金属材料，或陶瓷材料，或石墨烯等。进一步地，连接结构39用于将热沉37和/或光子集成电路21固定连接于第一基板11上。如此通过该连接结构39能增强热沉37和/或光子集成电路21的牢固性。
进一步地，连接结构39与第一基板11之间形成容置空间41。光子集成电路21和电子集成电路15均容纳于容置空间41内。
进一步地，光子集成电路21与连接结构39之间设置有载板43。具体地，该载板43导热硬质底板。更具体地，该导热硬质底板可以是陶瓷板或者金属板。进一步地，该载板43可以通过粘黏剂粘附于光子集成电路21和连接结构39上。
进一步地，如图3至图7所示，图3示出了本申请实施方式所述的封装结构中第一实施例的一种结构示意图。图4示出了本申请实施方式所述的封装结构中第一实施例的另一种结构示意图。图5示出了本申请实施方式所述的封装结构中第二实施例的一种结构示意图。图6示出了本申请实施方式所述的封装结构中第二实施例的另一种结构示意图。图7示出了本申请实施方式所述的封装结构中第二实施例的另一种结构示意图。下面将结合图3至图7详细描述本申请实施方式所述的封装结构中第一实施例和第二实施例的结构示意图。
在第一个实施例中，本申请实施方式所述的封装结构还包括：导光结构29。该导光结构29与光子集成电路21光耦合。具体地，该导光结构29可以设置于光子集成电路21面对承载面13的一侧。在本实施例中，该导光结构29为至少一个光纤。进一步地，该导光结构29可以为光纤阵列(fiber array)。进一步地，如图3、图4所示，由于光学区位于电子集成电路15的外侧，该导光结构29粘附于光子集成电路21的光学区。如此该导光结构29能与光耦合结构光学耦合，其中，所述光耦合结构可以是光栅耦合器。该导光结构29用于传输光信号。
进一步地，第一基板11、第二基板27、连接结构39的至少一个中设置有开口。导光结构29可穿过该开口，与光子集成电路21进行光耦合。具体地，在一个实施方式中，第一基板11和第二基板27上分别设置有第一开口31和第二开口33。例如如图3所示，该第一基板11在电子集成电路15的外侧设置有第一开口31。该第二基板27在电子集成电路15的外侧设置有第二开口33。该第一开口31和第二开口33均用于容纳导光结构29，进而以使导光结构29能穿过第一基板11和第二基板27延伸。例如如图3所示，导光结构29穿过第一开口31和第二开口33朝向第二基板27的下方延伸。所述第一基板11、第二基板27上的开口，能够使得导光结构29从底部伸入封装结构，所述导光结构29开口的设置，可以使得导光结构29从侧面或底部伸入封装结构，优化封装结构。
在另一个实施方式中，第一基板11边缘设置有第三开口35，即边缘开口(边缘缺口)。例如如图4所示，该第一基板11在电子集成电路15的外侧设置有第三开口35。该第三开口35朝向第一基板11的左侧敞开。该第三开口35用于容纳导光结构29，以使导光结构29能侧向穿过第一基板11延伸，进而避免导光结构29穿过第二基板27。例如如图4所示，该导光结构29呈几乎90度折弯，以能穿设于第三开口35内。当然该导光结构29不限于为折弯结构，话可以是为端面斜切的结构，对此本申请不做规定。如此一方面减少了导光结构29沿上下方向所占用的空间，以实现本申请实施方式所述的封装结构的低矮化，减少体积；另一方面避免在第二基板27上开孔，以提高第二基板27的结构强度和简化工艺。
在第二个实施例中，本申请实施方式所述的封装结构还包括：在光信号的传输方向上依次排布的光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49。例如如图5至图7所示，沿从左至右的方向，光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49依次排布。进一步地，该光源组件45用于产生光信号。具体地，该光源组件45例如可以是激光器。进一步地，透镜组件47用于对光信号进行汇聚。具体地，该透镜组件47可以是凸透镜。进一步地，该转向棱镜组件49用于改变汇聚后的光信号的传输方向。具体地，该转向棱镜组件49为倒置的梯形的棱镜。进一步地，光子集成电路21在光信号的传输方向上位于转向棱镜组件49的下游；以能接收转向棱镜组件49出射的光信号。例如如图5所示，转向棱镜组件49位于透镜组件47的右侧，从而转向棱镜组件49能对透镜组件47的出射光信号进行转向，进而使得光子集成电路21能接收转向棱镜组件49出射的光信号。
在一个实施方式中，光源组件45和透镜组件47并列设置于承载面13上。进一步地，具体地，例如如图5所示，光源组件45和透镜组件47正向粘附于承载面13位于光子集成电路21外侧的位置。该正向粘附即为将光源组件45的用于发出光信号的发光头朝向上方设置。且透镜组件47用于进行汇聚的透镜朝向上方设置。进一步地，转向棱镜组件49粘附于光子集成电路21面对承载面13的一侧。具体地，例如如图5所示，转向棱镜组件49倒置粘附于光子集成电路21上的光学区面对承载面13的一侧。该倒置粘附即为将转向棱镜组件49用于进行转向的棱镜朝向下方设置。如此使得转向棱镜组件49能朝光耦合结构调整透镜组件47的出射光信号的方向，以使光耦合结构能接收到该光信号。进一步地，如图5所示，光源组件45、转向棱镜组件49的中心均位于透镜组件47的光轴上。
进一步地，如图5所示，第一基板11在转向棱镜组件49的正对位置设置有第一开孔51。该第一开孔51用于安装转向棱镜组件49，并使转向棱镜组件49向外暴露。如此通过该第一开孔51能方便和观察安装转向棱镜组件49。进一步地，光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49均容纳于容置空间41内。如此能充分利用容置空间41，避免空间的浪费，减少本申请实施方式所述的封装结构的体积。
在另一个实施方式中，光源组件45和透镜组件47并列设置于载板43上。进一步地，具体地，例如如图6所示，光源组件45和透镜组件47倒向粘附于载板43位于光子集成电路21外侧的位置。进一步地，转向棱镜组件49粘附于光子集成电路21上。具体地，例如如图6所示，转向棱镜组件49倒置粘附于光子集成电路21上的光学区面对承载面13的一侧。该倒置粘附即为将转向棱镜组件49用于进行转向的棱镜朝向下方设置。如此使得转向棱镜组件49能朝向光学区内的光耦合结构调整透镜组件47的出射光信号的方向，以使光耦合结构能接收到该光信号。进一步地，如图6所示，光源组件45、转向棱镜组件49的中心均位于透镜组件47光轴上。进一步地，在该实施方式中，该转向棱镜组件49也可以粘附于载板43位于光子集成电路21外侧的位置。
进一步地，如图6所示，第一基板11上设置有第二开孔53。该第二开孔53用于安装光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49，并使光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49均向外暴露。如此通过该第二开孔53能方便和观察安装光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49。
在另一个实施光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49均粘附于光子集成电路21上。具体地，例如如图7所示，光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49倒置粘附于光子集成电路21面对承载面13的一侧。进一步地，例如如图7所示，转向棱镜组件49倒置粘附于光子集成电路21上的光学区面对承载面13的一侧。该倒置粘附即为将转向棱镜组件49用于进行转向的棱镜朝向下方设置。如此使得转向棱镜组件49能朝向光学区内的光耦合结构调整透镜组件47的出射光信号的方向，以使光耦合结构能接收到该光信号。进一步地，如图7所示，光源组件45、转向棱镜组件49的中心均位于透镜组件47的光轴上。
进一步地，如图7所示，第一基板11上设置有第三开孔55。该第三开孔55用于供光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49伸入，并使光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49均向外暴露。如此通过该第三开孔55能方便和观察安装光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49。
在本实施方式中，连接体19用于将光子集成电路21与第一基板11电性连接。具体地，该连接体19可以用于将光子集成电路21与第一基板11的导电线路电性连接。如此缩短了光子集成电路21上的电流/信号与第一基板11之间的传输距离，因此能降低光子集成电路21的电压压降。具体地，连接体19靠近第四表面25的一端与光子集成电路21电性连接。
进一步地，本发明还实施例还提供了一种封装方法，所述封装方法可包括，S01：将光子集成电路与电子集成电路电连接，S03：将光子集成电路与第一基板电连接。示例性地，还可包括，S05：将电子集成电路设置于所述第一基板上。以上步骤执行顺序并无特别限定。示例性地，步骤S01中，可采用键合结构将光子集成电路与电子集成电路进行电连接。示例性地，在步骤S03中，可通过电子集成电路中的连接体将光子集成电路与第一基板进行电连接。
进一步地，如图8所示，本申请实施方式提供一种封装方法，其包括：步骤S11：提供第一基板11，所述第一基板11具有承载面13；步骤S13：在电子集成电路15上开设通孔17，并在所述通孔17内设置连接体19；步骤S15：在所述承载面13上安装电子集成电路15；步骤S17：将光子集成电路21的第一表面57朝向第一基板11，并在所述电子集成电路15远离所述承载面13的一侧安装所述光子集成电路21；并将所述光子集成电路21电性连接至所述电子集成电路15；且通过所述连接体19将所述光子集成电路21与所述第一基板11电性连接。
在本实施方式中，步骤S13在电子集成电路15上开设通孔17；并在所述通孔17内设置连接体19。具体地，当该电子集成电路15是通过半导体工艺在晶圆或硅基底上进行制作而成时，该通孔17可以是通过半导体工艺腐蚀或者刻蚀而形成。具体地，该连接体19可以是填充于整个通孔17内。即连接体19将整个通孔17充满。
在本实施方式中，步骤S15：在承载面13上安装电子集成电路15。具体地，可以通过胶黏剂将电子集成电路15粘附于承载面13上。进一步地，可以将电子集成电路15电性连接至第一基板11的导电线路。示例性地，所述胶黏剂可以是模塑材料(molding compound)，例如树脂。
在本实施方式中，步骤S17：将光子集成电路21的第一表面57朝向第一基板11，并在电子集成电路15远离承载面13的一侧安装光子集成电路21；且通过连接体19将光子集成电路21与第一基板11电性连接。具体地，可以通过胶黏剂将光子集成电路21粘附于第四表面25上。并可以将光子集成电路21电性连接至电子集成电路15。且将连接体19的一端与光子集成电路21电性连接；并将连接体19的另一端与第一基板11的导电线路电性连接。进一步地，如图9所示，本申请实施方式还提供一种封装方法，包括：步骤S50：提供第一基板11；步骤S52：将光子集成电路21的第一表面57朝向第一基板11，以使所述光子集成电路21与所述第一基板11之间间隔一定距离。
进一步地，本申请实施方式所述的封装结构还包括：在第一基板11远离承载面13的一侧安装第二基板27。可以通过胶黏剂将第二基板27粘附于第一基板11的底面上。
进一步地，本申请实施方式所述的封装结构还包括：在光子集成电路21的第二表面59上安装连接结构39，并将连接结构39与第一基板11和/或光子集成21电路连接。具体地，在光子集成电路21的上方安装连接结构39。并将光子集成电路21粘附于连接结构39上。将连接结构39与第一基板11进行固定。该固定方式可以是焊接固定。
进一步地，本申请实施方式所述的封装结构还包括：在光子集成电路21远离电子集成电路15的一侧安装热沉37；或在所光子集成电路15与连接结构39之间安装热沉37。如此通过连接结构39将热沉37和/或光子集成电路21与第一基板11固定连接。
进一步地，本申请实施方式所述的封装结构还包括：将导光结构29与光子集成电路21光耦合。具体地，在第一基板11、第二基板27、连接结构9的至少一个上开设开口，以使导光结构29能穿过开口与光子集成电路21光耦合。更具体地，通过第一开口31和第二开口33将导光结构29粘附于光子集成电路21面对承载面13的一侧；并使导光结构29穿过第一开口31和第二开口33延伸；其中，第一开口31和第二开口33分别设置于第一基板11和第二基板27上；第二基板27设置于第一基板11背对承载面13的一侧。具体地，可以通过机械设备，例如打孔机或者切割机在第一基板11上开设第一开口31。且可以通过机械设备，例如打孔机或者切割机在第二基板27上开设第二开口33。将导光结构29穿过第一开口31和第二开口33以能粘附于光子集成电路21面对承载面13的一侧；并使导光结构29穿过第一开口31和第二开口33延伸。
进一步地，本申请实施方式所述的封装结构还包括：将导光结构29安装于光子集成电路21朝向承载面13的一侧。具体地：穿过第三开口35将导光结构29粘附于光子集成电路21面对承载面13的一侧；并使导光结构29穿过第三开口35朝向第一基板11的侧向延伸；其中，第一基板11上开设有第三开口35。具体地，可以通过机械设备，例如打孔机或者切割机在第一基板11上开设第三开口35。将导光结构29穿过第三开口35以能粘附于光子集成电路21面对承载面13的一侧；并使导光结构29穿过第三开口35朝向第一基板11的侧向延伸。
进一步地，本申请实施方式所述的封装结构还包括：将载板43安装于光子集成电路21与连接结构39之间。具体地，在光子集成电路21与连接结构39之间粘附载板43。
进一步地，本申请实施方式所述的封装结构还包括：安装光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49，以使光子集成电路21能接收到转向棱镜组件49出射的光信号。
进一步地，步骤安装光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49，以使光子集成电路21能接收到转向棱镜组件49出射的光信号，具体包括：
在承载面13上并列粘附光源组件45和透镜组件47；并通过第一开孔51将转向棱镜组件49粘附于光子集成电路21面对承载面13的一侧，其中，第一开孔51设置于第一基板11上。具体地，首先在承载面13上并列粘附光源组件45和透镜组件47。并且通过机械设备，例如打孔机或者切割机在第一基板11上开设第一开孔51。然后通过该第一开孔51将转向棱镜组件49粘附于光子集成电路21面对承载面13的一侧。
进一步地，步骤安装光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49，以使光子集成电路21能接收到转向棱镜组件49出射的光信号，具体包括：
通过第二开孔53将光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49并列粘附于载板43面对承载面13的一侧；其中，第二开孔53设置于第一基板11上。具体地，首先，通过机械设备，例如打孔机或者切割机在第一基板11上开设第二开孔53。然后通过该第二开孔53将光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49并列粘附于载板43面对承载面13的一侧。
或者，
通过第二开孔53将光源组件45和透镜组件47并列粘附于载板43面对承载面13的一侧；并将转向棱镜组件49粘附于光子集成电路21上。具体地，首先，通过机械设备，例如打孔机或者切割机在第一基板11上开设第二开孔53。然后通过该第二开孔53将光源组件45和透镜组件47并列粘附于载板43面对承载面13的一侧；并将转向棱镜组件49粘附于光子集成电路21上。
进一步地，步骤安装光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49，以使光子集成电路21能接收到转向棱镜组件49出射的光信号，具体包括：通过第三开孔55将光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49并列粘附于光子集成电路21面对承载面13的一侧；其中，第三开孔55设置于第一基板11上。具体地，首先通过机械设备，例如打孔机或者切割机在第一基板11上开设第三开孔55。然后通过该第三开孔55将光源组件45、透镜组件47和转向棱镜组件49并列粘附于光子集成电路21面对承载面13的一侧。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述的描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (27)

1.一种封装结构，其特征在于，其包括：
第一基板，其具有承载面；
电子集成电路，设置于所述承载面上；
光子集成电路，所述光子集成电路具有第一表面和第二表面，所述光子集成电路的第一表面朝向所述第一基板，所述光子集成电路设置于所述电子集成电路远离所述第一基板的一侧；
所述光子集成电路与所述第一基板之间间隔一定距离；所述电子集成电路上设置有通孔；所述通孔内设置有连接体；并且所述连接体用于将所述光子集成电路与所述第一基板电性连接；
所述封装结构还包括：转向棱镜组件，所述转向棱镜组件设置于所述光子集成电路面对所述第一基板的一侧；
所述第一基板在所述转向棱镜组件的正对位置设置有第一开孔，所述第一开孔用于安装所述转向棱镜组件，并使所述转向棱镜组件向外暴露；连接结构，与所述第一基板连接，并且所述连接结构与所述第一基板之间形成容置空间。
2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述连接结构与所述光子集成电路的第二表面连接。
3.如权利要求2所述的封装结构，其特征在于，还包括：导光结构，其设置于所述光子集成电路朝向所述承载面的一侧，所述导光结构与所述光子集成电路光耦合。
4.如权利要求3所述的封装结构，其特征在于，还包括：第二基板，所述第一基板设置在第二基板上。
5.如权利要求4所述的封装结构，其特征在于，所述第一基板、所述第二基板、所述连接结构的至少一个上设置有开口，所述导光结构穿过所述开口与所述光子集成电路光耦合。
6.如权利要求2所述的封装结构，其特征在于，还包括：热沉，所述热沉设置于所述光子集成电路远离所述第一基板的一侧，或所述热沉位于所述光子集成电路与所述连接结构之间。
7.如权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述光子集成电路和所述电子集成电路均容纳于所述容置空间内。
8.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括：光源组件和透镜组件；
所述光源组件、所述透镜组件和所述转向棱镜组件在光信号的传输方向上依次排布；所述光源组件用于产生光信号；所述透镜组件用于对所述光信号进行汇聚；所述转向棱镜组件用于改变汇聚后的所述光信号的传输方向；所述光子集成电路在所述光信号的传输方向上位于所述转向棱镜组件的下游，以能接收所述转向棱镜组件出射的光信号。
9.如权利要求8所述的封装结构，其特征在于，所述光源组件和所述透镜组件并列设置于所述承载面上，所述转向棱镜组件设置于所述光子集成电路面对所述承载面的一侧。
10.如权利要求8所述的封装结构，其特征在于，还包括：设置于所述光子集成电路远离所述电子集成电路一侧的载板；所述光源组件和所述透镜组件并列设置于所述载板上；所述转向棱镜组件设置于所述光子集成电路上。
11.如权利要求10所述的封装结构，其特征在于，所述第一基板上设置有第二开孔，所述第二开孔用于安装所述光源组件、所述透镜组件和所述转向棱镜组件，并使所述光源组件、所述透镜组件和所述转向棱镜组件均向外暴露。
12.如权利要求8所述的封装结构，其特征在于，所述光源组件、所述透镜组件和所述转向棱镜组件均粘附于所述光子集成电路上。
13.如权利要求12所述的封装结构，其特征在于，所述第一基板上设置有第三开孔，所述第三开孔用于供所述光源组件、所述透镜组件和所述转向棱镜组件伸入，并使所述光源组件、所述透镜组件和所述转向棱镜组件均向外暴露。
14.一种封装方法，其特征在于，其包括：
提供第一基板，所述第一基板具有承载面；
在电子集成电路上开设通孔，并在所述通孔内设置连接体；
将电子集成电路安装于所述第一基板的承载面上；
将光子集成电路的第一表面朝向所述第一基板，以使所述光子集成电路与所述第一基板之间间隔一定距离；将所述光子集成电路设置于所述电子集成电路远离所述第一基板的一侧，且通过所述连接体将所述光子集成电路与所述第一基板电性连接；
所述封装方法还包括：安装转向棱镜组件；
通过第一开孔将所述转向棱镜组件粘附于所述光子集成电路面对所述承载面的一侧，使所述转向棱镜组件向外暴露，其中，所述第一开孔设置于所述第一基板上；
以及安装连接结构，所述连接结构与所述第一基板连接，并且所述连接结构与所述第一基板之间形成容置空间。
15.如权利要求14所述的封装方法，其特征在于，其中，在所述光子集成电路的第二表面上安装所述连接结构。
16.如权利要求15所述的封装方法，其特征在于，还包括：将导光结构安装于所述光子集成电路朝向所述承载面的一侧，还将所述导光结构与所述光子集成电路光耦合。
17.如权利要求16所述的封装方法，其特征在于，还包括：将所述第一基板安装于第二基板上。
18.如权利要求17所述的封装方法，其特征在于，还包括：在所述第一基板、所述第二基板、所述连接结构的至少一个上开设开口，以使所述导光结构能穿过所述开口与所述光子集成电路光耦合。
19.如权利要求15所述的封装方法，其特征在于，还包括：
在所述光子集成电路远离所述第一基板的一侧安装热沉，或在所述光子集成电路与所述连接结构之间安装热沉。
20.一种封装结构，其特征在于，包括：
第一基板；
连接结构，与所述第一基板连接，并且所述连接结构与所述第一基板之间形成容置空间；
电子集成电路，设置于所述第一基板且容纳于所述容置空间内；
光子集成电路，设置于所述容置空间内；所述光子集成电路具有第一表面和第二表面，所述光子集成电路的第一表面朝向所述第一基板，所述光子集成电路设置于所述电子集成电路远离所述第一基板的一侧；
所述电子集成电路上设置有通孔；所述通孔内设置有连接体；并且所述连接体用于将所述光子集成电路与所述第一基板电性连接。
21.如权利要求20所述的封装结构，其特征在于，还包括：热沉，所述热沉位于所述光子集成电路与所述连接结构之间。
22.如权利要求20所述的封装结构，其特征在于，还包括：导光结构，所述导光结构与所述光子集成电路光耦合；以及，
所述连接结构上设置有开口，所述导光结构穿过所述开口与所述光子集成电路光耦合。
23.如权利要求20所述的封装结构，其特征在于，还包括：导光结构，所述导光结构设置于所述光子集成电路朝向所述第一基板的一侧，所述导光结构与所述光子集成电路光耦合。
24.如权利要求20所述的封装结构，其特征在于，还包括：在光信号的传输方向上依次排布的光源组件、透镜组件和转向棱镜组件；所述光源组件用于产生光信号；所述透镜组件用于对所述光信号进行汇聚；所述转向棱镜组件用于改变汇聚后的所述光信号的传输方向；所述光子集成电路在所述光信号的传输方向上位于所述转向棱镜组件的下游，以能接收所述转向棱镜组件出射的光信号。
25.如权利要求24所述的封装结构，其特征在于，所述光源组件和所述透镜组件并列设置于所述第一基板上，所述转向棱镜组件设置于所述光子集成电路面对所述第一基板的一侧。
26.如权利要求24所述的封装结构，其特征在于，还包括：设置于所述光子集成电路远离所述电子集成电路一侧的载板；所述光源组件和所述透镜组件并列设置于所述载板上；所述转向棱镜组件设置于所述光子集成电路上。
27.如权利要求24所述的封装结构，其特征在于，所述光源组件、所述透镜组件和所述转向棱镜组件均粘附于所述光子集成电路上。
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