TWI517433B - 自動對準之晶片載具與其封裝結構 - Google Patents

自動對準之晶片載具與其封裝結構 Download PDF

Info

Publication number
TWI517433B
TWI517433B TW102110276A TW102110276A TWI517433B TW I517433 B TWI517433 B TW I517433B TW 102110276 A TW102110276 A TW 102110276A TW 102110276 A TW102110276 A TW 102110276A TW I517433 B TWI517433 B TW I517433B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
wafer
connecting portion
wafer carrier
substrate
optical waveguide
Prior art date
Application number
TW102110276A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201438268A (zh
Inventor
李文欽
Original Assignee
財團法人工業技術研究院
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
Application filed by 財團法人工業技術研究院 filed Critical 財團法人工業技術研究院
Priority to TW102110276A priority Critical patent/TWI517433B/zh
Priority to CN201310151518.0A priority patent/CN104062719B/zh
Priority to US13/907,984 priority patent/US9052446B2/en
Publication of TW201438268A publication Critical patent/TW201438268A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI517433B publication Critical patent/TWI517433B/zh

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
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • 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
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4228—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements
    • G02B6/423—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements using guiding surfaces for the alignment
    • 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
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/4245—Mounting of the opto-electronic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/13—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the shape
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45139—Silver (Ag) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45147—Copper (Cu) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1015—Shape
    • H01L2924/10155—Shape being other than a cuboid
    • H01L2924/10158—Shape being other than a cuboid at the passive surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/1515—Shape
    • H01L2924/15158—Shape the die mounting substrate being other than a cuboid
    • H01L2924/15159—Side view

Description

自動對準之晶片載具與其封裝結構
本發明是有關於一種載具結構，且特別是有關於一種能自動對準光波導之晶片載具。
目前要將發光晶片封裝成電路板內層投射光源，乃採用基板封裝晶片後倒裝之方式。因晶片基板和電路板多是以球格陣列(BGA)封裝方式接合，此方法需考量錫球高度與回焊過程中熔化的程度等因素，其對準良率提升不易，影響晶片基板的水平精度及再現性，以及影響雷射光源與電路板內層的光波導耦合的精確度。
另一種方式，是將發光晶片封裝透過基板內穿孔(via)將光投射到電路板內，光源晶片透過內穿孔往下導入至光波導，距離較遠，所以需要高性能透鏡協助對準。
發展將收/發光晶片封裝至電路板內的封裝技術，對於業界是一大需求。
本發明提供一種晶片載具，利用載具之立體結構設計，可以嵌入至對應基板中，而使載具上所承載之光收發晶片以最適距離靠近且對準內埋於對應基板中的光波導，並且利用對應電路板或對應基板之凹槽導引，而得載具上的晶片自動對準內埋的光波導，達到提高光佈線組裝良率的目的。
本發明提出一種晶片載具結構，包括基座部以及連接部。該基座部具有互相相對的第一表面與第二表面，且具有至少一第一接觸墊位於該第一表面。該連接部，配置於該基座部之該第二表面上，並具有至少一第二接觸墊位於該連接部之第三表面上，其中該第一接觸墊電性連結至該第二接觸墊，而該第三表面與該第二表面相互平行，而該第二表面之面積大於該第三表面之面積。
本發明提出一種封裝結構，包括晶片載具以及對應相嵌的基板。該晶片載具，包括基座部、連接部以及至少一晶片。該基座部具有互相相對的第一表面與第二表面，且具有至少一第一接觸墊位於該第一表面。該連接部，配置於該基座部之該第二表面上，並具有至少一第二接觸墊位於該連接部之第三表面上，其中該第一接觸墊電性連結至該第二接觸墊，而該第三表面與該第二表面相互平行，而該第二表面之面積大於該第三表面之面積。該晶片配置於該連接部之該第三表面上，且該晶片透過該第二接觸墊與該連接部電性連結。而該基板具有至少一空槽以對應嵌入 該晶片載具，該空槽露出部份內埋於該基板的光波導。該晶片載具配置於該基板之該空槽之中，而該連接部與配置於該第三表面上之該晶片埋入該空槽內，而該第三表面面對該光波導而該晶片自動對準內埋於該基板之該光波導，但不直接接觸該光波導。
根據本發明之實施例，前述晶片載具結構更可包括至少一中段部位於該基座部與該連接部之間，該中段部與該連接部連接面之面積乃大於或等於該第三表面，而該中段部與該基座部連接面之面積乃小於或等於該第二表面。
基於上述，本發明採用此種晶片載具設計，而以自動對準之對位方式嵌入基板或電路板，可以實現高良率低成本的電路板光傳輸封裝。此外，由於採用高導熱及/或高頻使用材料製作晶片載具，可幫助晶片接收高頻訊號，與協助將晶片產生之熱均勻散到電路板外層。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100‧‧‧晶片載具
10、10A、10B、10C、20、20A、20B‧‧‧晶片
102‧‧‧基座部
102b‧‧‧底面
104‧‧‧連接部
102a、104a‧‧‧上表面
105‧‧‧中段部
106‧‧‧銲墊
107、207‧‧‧金線
108、208‧‧‧接觸墊
110‧‧‧導線
200‧‧‧基板/電路板
200a‧‧‧基板上表面
202‧‧‧空槽
210‧‧‧光波導
D、d1、d2‧‧‧寬度
H‧‧‧深度
h‧‧‧高度
圖1A繪示本發明一實施例之晶片載具結構的立體圖。
圖1B繪示本發明一實施例之晶片載具結構的俯視圖。
圖1C繪示本發明一實施例之晶片載具結構的底面圖。
圖2A-2B繪示載有晶片之晶片載具嵌入具有光波導之基 板之示意圖。
圖2C乃是繪示承載晶片之晶片載具嵌入具有光波導之基板之封裝結構剖面示意圖。
圖3-5繪示本發明另一實施例之晶片載具結構的三種變化型。
本發明係揭示一種晶片載具，利用晶片載具之立體結構設計，可以使其上所承載之光收發晶片，透過適當距離靠近光波導，且以自動對準方式對準光波導。
圖1A繪示本發明一實施例之晶片載具結構的立體圖。圖1B繪示本發明一實施例之晶片載具結構的俯視圖，而圖1C繪示本發明一實施例之晶片載具結構的底面圖。此實施例以凸型設計加以說明，但載具結構不限於是凸型。該晶片載具100乃設計為立體凸型插塞形狀，此處以凸型向上為例來解說，其剖面類似倒T形，具有一基座部102與位於其上的一連接部104。以圖1A所示，基座部102為一方形體，而連接部104為一長方形體位於基座部102之中央，連接部104之寬度較窄而凸出於基座部102，故作為插塞之插入部。一般而言，晶片10乃承載於插入部之上，故當晶片載具100嵌入對應基板時，晶片10會置入至對應基板內而對準其內之光波導。晶片10可以是例如雷射晶片、LED晶片、任意光發射晶片或任意光感測晶片。
此外，晶片載具100可採用高導熱及/或高頻使用材料來製作，其中高導熱材料例如是陶瓷、含陶瓷粉體之混和樹脂或含高導熱樹脂組成之材料(高導熱樹脂例如為導熱係數大於0.5W/mK之樹脂)、氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)等具有良好熱導性質的基板材料。在本實施例中，高導熱材料的導熱係數例如是大於0.5W/mK，基本上乃高于光波導材料之導熱係數。高頻使用材料例如為具有低高頻訊號損失之材料，所謂具有低高頻訊號損失之材料就是能夠不失真地傳輸至少1.5 GHz以上之高頻訊號的材料(亦即能通過大於1.5 GHz之眼圖(eye diagram)之材料)。舉例而言，高頻使用材料為陶瓷、含陶瓷粉體之混和樹脂、含氟系樹脂材料或介電係數小於3.5之樹脂。
晶片載具100採用高頻使用之材料可以幫助晶片接收高頻訊號。而晶片載具100採用高導熱材料製作則可以幫助晶片均勻散熱到電路板或外層。
參見圖1B，晶片載具100之連接部104位於基座部102之上表面102a之上，連接部104具有一組接觸墊(例如為銲墊)106(圖1B顯示為兩個，但也可為其他數目，端視晶片設計而定)，而晶片10承載於連接部104之上表面104a上，透過導線(例如為金線107)而銲連至位於上表面104a之銲墊106。在其他實施例中，導線可以是銀線或銅線。雖然此處以打線方式連接晶片10與晶片載具100之銲墊106，但是，亦可以利用覆晶方式電性連接晶片載具與其上之晶片。
基座部102之底面102b(參見圖1C)也具有一組接觸墊108(圖1C顯示為六個，但也可為其他數目，端視晶片設計而定)，接觸墊108可以透過導線110(或是導通填孔方式)與銲墊106互相連接並達成電性導通。從圖1B可見，連接部104之寬度d乃小於基座部102寬度D。連接部104之上表面104a的面積乃小於基座部102之底面102b之面積，故以上表面104a為晶片載具100之窄面，而底面102b為晶片載具100之寬面。此實施例中所謂底面102b乃是以凸型向上為例來解說，但當晶片載具100對合至對應基板時，寬面102b可能變為朝上的一面，而窄面104a乃朝下(向著光波導)。
舉例而言，表面104a(窄面)的面積小於底面102b(寬面)的面積，表面104a(窄面)的面積或底面102b(寬面)的面積約介於2500平方微米至100平方公分之間，較常用的面積約介於60000平方微米至1平方公分之間，而寬面與窄面之面積比例約為5：2，或是符合寬面大於窄面之任意面積比例。
晶片載具100應用於電路板封裝時，晶片載具100之底面102b(寬面)上之接觸墊108可藉由打金線或其他方式，與結構相對應之電路板上的其他電路(如驅動電路)電性連結。在一實施例中，晶片載具100之底面102b(寬面)能與結構相對應之電路板相契合而嵌合(嵌入)。
圖2A乃是繪示封裝有雷射晶片之晶片載具嵌入具有光波導之基板之示意圖，圖2B乃是繪示封裝有光感測晶片之晶片載 具嵌入具有光波導之基板之示意圖。圖2A所示，承載雷射晶片20A之凸型晶片載具100嵌入具相對應外型(此處顯示為T形)空槽202之電路板200中，而基板/電路板200之凹陷空槽202會暴露出部份內埋的光波導210。但空槽202之深度H可設計略大於連接部104之高度h，而使晶片20A在最適合的距離下自動對準(但不直接接觸)電路板200之光波導210，而使雷射晶片20A之光束(箭頭代表)透過光波導210傳導至電路板所欲處。
圖2B所示，承載光感測晶片20B之凸型晶片載具100嵌入具相對應外型(此處顯示為T形)空槽202之電路板200中，但空槽202之深度H可設計略大於連接部104之高度h，而使光感測晶片20B在最適合的距離下自動對準(但不直接接觸)電路板200之光波導210，而使光感測晶片20B接收透過電路板200之光波導210傳導來的光束(箭頭代表)。
在一實施例中，空槽202與凸型晶片載具100具有互補之外形，可以導引凸型晶片載具100之嵌入，有自動對準之功效。且設計空槽202之深度深於晶片載具100之連接部104高度，而使晶片20A/20B不直接接觸光波導210，但在適合的距離下自動對準電路板200之光波導210。
圖2C乃是繪示承載晶片之晶片載具嵌入具有光波導之基板之封裝結構剖面示意圖。晶片載具100之窄面104a朝下嵌入具有光波導210基板200之凹陷的空槽202之中，由於晶片載具100之凸型設計與空槽202之外形相對應，而有自動導引晶片載具 100之功能。在一實施例中，晶片載具100之底面102b(寬面)與基板200(例如為電路板)相嵌合後會和基板200之最上面200a同平面。在另一實施例中，晶片載具100之底面102b與基板200(例如為電路板)相嵌合後，底面102b與基板200之最上面200a不同平面或不同層，只要底面102b與基板200之最上面200a透過打線或其他方式連接，則可以容許有些微高低差。此外，本實施例中上表面104a與底面102b互相平行。但是，相對上表面104a，本發明之設計亦可以將底面102b設計為略弧形或斜面，而與上表面104a不互相平行。
而連接部104與其承載之晶片20則埋入空槽202之中，而晶片20則因位於空槽中而達到自動對準內埋於基板200之光波導210。由於空槽202之深度H設計略大於連接部104之高度h，晶片20可以適合的距離自動對準電路板200之光波導210，但卻不會直接接觸光波導210。晶片載具100之寬面102b上之接觸墊108可藉由金線207(或其他方式)與相契合之電路板上的其他接觸墊208相連接，而與基板之其他電路(如驅動電路)電性連結。
在一實施例中，電路板或基板具有對應凹槽以導引晶片埋入至適當位置而能自動對準光波導，可以不使用透鏡，可避免對位不良，提高光佈線組裝良率。
此外，由於採用高導熱及/或高頻使用材料製作晶片基板，可幫助晶片接收高頻訊號，與協助將晶片產生之熱均勻散到電路板外層。
圖3-5繪示本發明另一實施例之晶片載具結構的三種變化型。如圖3所示，該晶片載具100乃設計為階梯形多層級凸型插塞形狀，其剖面類似三級台階，同樣具有一基座部102與位於其上之中段部105與位於該中段部105上的連接部104。圖3所示，基座部102為一方形體具寬度D，中段部105為一長方形體具寬度d1位於基座部102之一側並與基座部三側邊對齊，而連接部104為一長方形體具寬度d2位於中段部105之一側並與中段部105三側邊對齊，該基座部102之三側邊與該中段部105與該連接部104之三側邊相對齊。連接部104之寬度d2小於中段部105之寬度d1，並都小於較基座部102之寬度D。視相對應開口之設計，圖3所示之晶片載具100可以中段部105與連接部104作為插塞之插入部，也可以以基座部102、中段部105與連接部104作為插塞之插入部，而晶片10A、10B、10C分別位於基座部102、中段部105與連接部104之上，以打線方式達成電性連結。
如圖4所示，該晶片載具100乃設計為方形凸型插塞形狀，其為三層式設計，具有一方形基座部102、位於其中央的一方形中段部105與位於該中段部中央的一方形連接部104。圖4所示，基座部102中段部105與連接部104分別為扁平方形體，連接部104之尺寸d2較中段部105之尺寸d1小，而均小於基座部102之尺寸D。在一實施例中，中段部105與連接部104可作為插塞之插入部。在另一實施例中，方形基座部102、中段部105與連接部104可作為插塞之插入部。
圖5乃為另一種變化，該晶片載具100乃設計為立體凸型插塞形狀，其為三層式設計，具有一基座部102、位於其上的一中段部105與位於最上方的一連接部104。以圖5所示，基座部102為一方形體，而中段部105為一方形體位於基座部102之中央，而連接部104為一上窄下寬的梯形體。梯形體連接部104之下面(寬面)與中段部105之面積大小相等而對齊，連接部104與中段部105之寬度d1較窄而凸出於基座部102(具寬度D)，故作為插塞之插入部。圖5所示，中段部105與梯形連接部104連接面之面積乃大於窄面104a，而中段部105與基座部102連接面之面積乃小於或等於寬面102a。
本發明之晶片載具設計至少具有基座部與連接部，且更可具有多層次設計。以圖5而言，乃為三層式設計，但當然不限於實施例所示，可為兩層式、三層式、四層式或更多層梯式設計。多層梯式外型類似金字塔型，包含2層以上之相互平行層面，各層面之面積隨層數增加遞減。各層面之平面形狀及層面間距可用於協助自動對準於光波導。
而各層之形狀或尺寸亦不限於本案實施例所示，可以任意搭配，例如以圓形基座部搭配三角錐體設計、五角形基座部搭配圓柱體等。而各層之相對配置也不限於位於中央或位於一邊，而可視其對應之電路板或基板設計而定。
本發明所設計之晶片載體100之凸起部(連接部與/或中段部)與基座部可以例如是一體成型或是各自成型，也可以相同 材料或不同材料製造。
另外，在本實施例中，承載晶片之晶片載具之凸起部可直接將體晶片所產生的熱傳導至電路板或傳導至晶片載具結構外，可提升整體封裝之導熱效率。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧晶片載具
102‧‧‧基座部
104‧‧‧連接部
102a、104a‧‧‧上表面
106‧‧‧銲墊
107‧‧‧金線
108‧‧‧接觸墊
110‧‧‧導線

Claims (5)

  1. 一種封裝結構，包括：晶片載具，包括：基座部，具有互相相對的第一表面與第二表面，且具有至少一第一接觸墊位於該第一表面；連接部，配置於該基座部之該第二表面上，並具有至少一第二接觸墊位於該連接部之第三表面上，其中該第一接觸墊電性連結至該第二接觸墊，而該第三表面與該第二表面相互平行，而該第二表面之面積大於該第三表面之面積；以及至少一晶片，配置於該連接部之該第三表面上，該晶片透過該第二接觸墊與該連接部電性連結；以及基板，具有至少一空槽以對應嵌入該晶片載具，該空槽露出部份內埋於該基板的光波導，其中該晶片載具配置於該基板之該空槽之中，該晶片載具之該連接部與配置於該第三表面上之該晶片埋入該空槽內，而該第三表面面對該光波導而該晶片自動對準內埋於該基板之該光波導，但不直接接觸該光波導。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之封裝結構，其中該晶片載具結構更包括至少一中段部位於該基座部與該連接部之間，該中段部與該連接部連接面之面積乃大於或等於該第三表面，而該中段部與該基座部連接面之面積乃小於或等於該第二表面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之封裝結構，其中該連接部與該基座部之材料是高導熱材料或高頻使用材料。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之封裝結構，其中該高導熱材料的導熱係數大於該光波導的導熱係數。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之封裝結構，其中該晶片是雷射晶片、LED晶片、光發射晶片或光感測晶片。
TW102110276A 2013-03-22 2013-03-22 自動對準之晶片載具與其封裝結構 TWI517433B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102110276A TWI517433B (zh) 2013-03-22 2013-03-22 自動對準之晶片載具與其封裝結構
CN201310151518.0A CN104062719B (zh) 2013-03-22 2013-04-27 芯片载具与其封装结构
US13/907,984 US9052446B2 (en) 2013-03-22 2013-06-03 Self-aligned chip carrier and package structure thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102110276A TWI517433B (zh) 2013-03-22 2013-03-22 自動對準之晶片載具與其封裝結構

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201438268A TW201438268A (zh) 2014-10-01
TWI517433B true TWI517433B (zh) 2016-01-11

Family

ID=51550514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102110276A TWI517433B (zh) 2013-03-22 2013-03-22 自動對準之晶片載具與其封裝結構

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9052446B2 (zh)
CN (1) CN104062719B (zh)
TW (1) TWI517433B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9784933B2 (en) * 2014-12-18 2017-10-10 Infinera Corporation Photonic integrated circuit (PIC) and silicon photonics (SIP) circuitry device
US9812413B2 (en) * 2015-01-21 2017-11-07 Xintec Inc. Chip module and method for forming the same
US9997467B2 (en) * 2016-08-19 2018-06-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor packages and methods of forming the same
US10996405B2 (en) * 2018-04-06 2021-05-04 Cisco Technology, Inc. Fiber coupler with an optical window
JP2020021908A (ja) * 2018-08-03 2020-02-06 キオクシア株式会社 半導体装置およびその製造方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4268113A (en) 1979-04-16 1981-05-19 International Business Machines Corporation Signal coupling element for substrate-mounted optical transducers
JPH10160961A (ja) 1996-12-03 1998-06-19 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 光学素子
DE19826648B4 (de) * 1998-06-16 2005-07-28 Siemens Ag Schaltungsträger mit einer optischen Schicht und optoelektronisches Bauelement
JP2000227524A (ja) * 1999-02-05 2000-08-15 Sony Corp 光導波装置および光送受信装置、ならびにそれらの製造方法
DE19929878A1 (de) * 1999-06-29 2001-01-04 Bosch Gmbh Robert Träger zur Montage optoelektronischer Bauteile und Verfahren zur Herstellung
JP2001196494A (ja) * 2000-01-11 2001-07-19 Toppan Printing Co Ltd 光・電気素子搭載用チップキャリア及びその製造方法並びにその実装方法並びに光・電気配線基板及びその製造方法並びに実装基板
US6775440B2 (en) * 2000-04-28 2004-08-10 Kyocera Corporation Optical module and carrier for optical module
US7095620B2 (en) * 2002-11-27 2006-08-22 International Business Machines Corp. Optically connectable circuit board with optical component(s) mounted thereon
JP2005037870A (ja) 2003-02-24 2005-02-10 Ngk Spark Plug Co Ltd 光学素子搭載基板及びその製造方法、光導波路付き光学素子搭載基板及びその製造方法、光ファイバコネクタ付き光学素子搭載基板及びその製造方法、光部品付き光学素子搭載基板
US6985645B2 (en) * 2003-09-24 2006-01-10 International Business Machines Corporation Apparatus and methods for integrally packaging optoelectronic devices, IC chips and optical transmission lines
US6946726B1 (en) * 2003-11-26 2005-09-20 Actel Corporation Chip carrier substrate with a land grid array and external bond terminals
US7389012B2 (en) 2003-12-30 2008-06-17 International Business Machines Corporation Electro-optical module comprising flexible connection cable and method of making the same
JP3987500B2 (ja) * 2004-02-17 2007-10-10 浜松ホトニクス株式会社 光配線基板および光配線基板の製造方法
US20060097370A1 (en) * 2004-10-21 2006-05-11 International Business Machines Corporation Stepped integrated circuit packaging and mounting
US7344318B2 (en) 2006-03-22 2008-03-18 Intel Corporation Optical interconnect with passive optical alignment
JP4697077B2 (ja) * 2006-07-12 2011-06-08 日立電線株式会社 光モジュール
US7329054B1 (en) 2007-03-05 2008-02-12 Aprius, Inc. Optical transceiver for computing applications
US7539366B1 (en) * 2008-01-04 2009-05-26 International Business Machines Corporation Optical transceiver module
TWI402549B (zh) 2008-04-09 2013-07-21 Ind Tech Res Inst 光電互連模組
JP5428256B2 (ja) * 2008-09-10 2014-02-26 日本電気株式会社 光モジュール及び光伝送方法
JP2010078806A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Fuji Xerox Co Ltd 光モジュール、光伝送装置及び面型光素子
JP5428632B2 (ja) 2009-08-07 2014-02-26 住友ベークライト株式会社 光電気混載基板、光電気混載基板の製造方法および電子機器
JP5531763B2 (ja) * 2010-05-07 2014-06-25 富士通株式会社 光伝送装置、及び、光伝送システム
US8265436B2 (en) 2010-05-12 2012-09-11 Industrial Technology Research Institute Bonding system for optical alignment
TWI514533B (zh) * 2012-03-22 2015-12-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 高頻傳輸模組及光纖連接器

Also Published As

Publication number Publication date
US9052446B2 (en) 2015-06-09
CN104062719A (zh) 2014-09-24
US20140286605A1 (en) 2014-09-25
CN104062719B (zh) 2016-01-20
TW201438268A (zh) 2014-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7239767B2 (en) Packaging apparatus for optical interconnection on optical printed circuit board
JP4425936B2 (ja) 光モジュール
TWI758320B (zh) 半導體封裝
US9488791B2 (en) Optoelectronic module
TWI517433B (zh) 自動對準之晶片載具與其封裝結構
US20090225566A1 (en) Illumination apparatus and methods of forming the same
CN102160197B (zh) 光电元件封装基座
TWI436458B (zh) 晶圓級封裝結構及其製作方法
TWI683454B (zh) 半導體封裝結構
KR102327548B1 (ko) 반도체 패키지
US20080008477A1 (en) Optical transmission between devices on circuit board
TW201428925A (zh) 光電模組結構
JP7345279B2 (ja) ビアが通り抜ける光チップ
KR20200017240A (ko) 반도체 패키지 및 이의 제조 방법
JP2004286835A (ja) 光学素子搭載装置及びその製造方法、光学素子搭載装置付き配線基板
TWI282633B (en) Optical electronics integrated semiconductor device and method for fabricating the same
JP6933794B2 (ja) 光モジュール及び光モジュールの製造方法
CN114512589B (zh) 一种光电混合封装结构及其制造方法
TW201618603A (zh) 安裝塊及整合此安裝塊之安裝總成
US20150060894A1 (en) Light Emitting Device
CN114068472A (zh) 封装结构及其制造方法
KR101452857B1 (ko) 발광소자 패키지 및 그 제조방법
JP2004288713A (ja) 光学素子搭載装置の製造方法
WO2023087323A1 (zh) 光电收发器组件及其制造方法
TWI813229B (zh) 封裝及其製造方法