CN111323878B - 一种激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置及方法，该装置包括转移模具，转移模具包括基板、第一凸起和第二凸起，第一凸起上开设有通孔，第一凸起用于卡入激光器芯片上的第一凹槽中，第二凸起用于卡入硅基光电子芯片上的第二凹槽中。该方法包括：在激光器芯片上刻蚀出第一凹槽，在硅基光电子芯片上刻蚀出第二凹槽，在转移模具上刻蚀出第一凸起、第二凸起及通孔，倒装焊吸头与转移模具固定连接，转移模具与激光器芯片对准接触，倒装焊吸头通过通孔吸住激光器芯片，通过转移模具与硅基光电子芯片对准接触将激光器芯片装配到硅基光电子芯片上。本发明的耦合对准技术精度高、效率高、成本低，而且能实现规模化和量产化。
Description
技术领域
本发明涉及硅基光电子器件封装技术领域，更为具体来说，本发明涉及一种激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置及方法。
背景技术
硅是间接带隙半导体，其发光效率不高，所以，硅一直以来被认为不适合制作光源材料；因而对于硅基光电子技术来说，光源的引入便成为了一项非常重要的工作。
硅基光电子技术的光源引入方式一般为：在硅基光电子芯片上直接贴装光源，一般通过倒装芯片(Flip chip)等方式将激光器芯片直接贴装于硅基光电子芯片上，然后通过端面或者光栅耦合方式将激光器芯片的波导与硅基光电子芯片的波导进行耦合对准；比如，具体采用气密封装方案将光源光栅耦合进硅波导，或通过机械反复定位方案实现对准；显然地，现有技术必须要同时考虑固定、加电、散热、对准等问题，因而直接贴装激光器芯片的过程难以保证耦合精度，反复进行对准的过程导致了耦合工作效率过低问题，高精密的贴装设备带来了封装成本过高问题，据历史统计数据显示，集成光子芯片的耦合封装成本占据最终器件总成本的80％左右，而且，硅基光电子芯片的耦合相关损耗占据了整个器件总消耗的50％左右。
现有的硅基光电子芯片和激光器芯片封装技术中的倒装焊激光器芯片是一种可行性较高的方案，通过定位装置对准硅基光电子芯片和激光器芯片，并且通过某种胶去固定住定位装置，从而保证精度高的问题。但也存在以下不足：第一，定位装置需完全固定住才能对准硅基光电子芯片和激光器芯片，也就是说，硅基光电子芯片和激光器芯片的对准精度完全取决于定位装置的固定状况，因此，对封装工艺中使用的固化胶要求较高；第二，定位装置一旦被外界因素冲击后，对准的精度会有所降低；第三，定位装置的封装工艺存在较高的难度系数，需多次定位对准后才能保证其封装的精度；第四，越复杂的封装工艺流程必然带来越多的时间成本和越低的效率等问题；第五，是否能实现硅基光电子芯片和激光器芯片封装规模化、量产化封装。
因此，如何显著地提高激光器芯片和硅基光电子芯片的耦合对准效率以及精度，并在保证耦合对准的可靠性的前提下有效降低耦合对准成本，提高封装效率、实现规模化量产化封装，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点
发明内容
为解决现有激光器芯片和硅基光电子芯片耦合对准技术存在的精度低、效率低、成本高等问题，本发明创新地提供了一种激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置及方法，通过转移模具分别对准接触激光器芯片和硅基光电子芯片，巧妙地将激光器芯片转移到硅基光电子芯片的容纳仓内，完成转移印刷封装，能够高效率、高精度且低成本的完成激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合封装，并且通过创新地设计凸起与凹槽的对准形状，提高耦合对准的工作效率，从而实现批量封装激光器芯片。本发明的激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准方法是基于转移印刷和倒装焊的激光器芯片和硅基光电子芯片耦合封装技术，能够显著降低封装工艺难度，从而更好地解决现有技术存在的效率低、精度低、成本高等问题。
为实现上述的技术目的，本发明公开了一种激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置，包括：转移模具，所述转移模具包括基板、第一凸起和第二凸起，所述第一凸起和所述第二凸起均与所述基板固定连接，所述转移模具的第一凸起上开设有通孔，所述通孔贯穿所述第一凸起和所述基板，所述第一凸起用于卡入激光器芯片上的第一凹槽中，所述第二凸起用于卡入硅基光电子芯片上的第二凹槽中。
进一步地，所述第一凸起的高度大于所述第一凹槽的深度。
进一步地，所述第二凸起的高度大于所述第二凹槽的深度。
进一步地，所述第一凸起和所述第二凸起处于所述基板的下方。
进一步地，所述基板、所述第一凸起和所述第二凸起为一体结构。
进一步地，所述第一凸起和/或所述第二凸起的横截面为多边形。
进一步地，所述第一凸起和第二凸起的数量均为多个。
为实现上述的技术目的，本发明还提供了一种激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准方法，该方法具体包括以下步骤：
步骤S1、根据激光器芯片的第一停止层确定激光器芯片上的第一凹槽的深度，根据硅基光电子芯片的第二停止层确定硅基光电子芯片的第二凹槽的深度，根据第一凹槽的深度确定待形成于转移模具上的第一凸起的高度，根据第二凹槽的深度确定待形成于转移模具上的第二凸起的高度，以及确定第一凸起和第二凸起的高度差；
步骤S2、在激光器芯片上刻蚀出多个第一凹槽，停止在第一停止层的上表面；在硅基光电子芯片上刻蚀出多个第二凹槽，停止在第二停止层的上表面；
步骤S3、转移模具上刻蚀出与多个第一凹槽一一对应的多个第一凸起以及与多个第二凹槽一一对应的多个第二凸起；其中，第一凸起数量与第一凹槽数量相同，第二凸起数量与第二凹槽数量相同，第一凸起的高度大于第一凹槽的深度，第二凸起的高度大于第二凹槽的深度；
步骤S4、转移模具上刻蚀出贯穿第一凸起和基板的通孔，通孔的数量与第一凸起的数量相同；
步骤S5、倒装焊吸头与转移模具固定连接，通过所述多个第一凸起与所述多个第一凹槽一一对应固定的方式将所述转移模具与激光器芯片对准接触，倒装焊吸头通过转移模具的通孔吸住激光器芯片；
步骤S6、通过所述多个第二凸起与所述多个第二凹槽一一对应固定的方式将转移模具与所述硅基光电子芯片对准接触，将所述激光器芯片放入所述硅基光电子芯片的容纳仓内，完成激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准。
进一步地，步骤S1中，第一凹槽的底面为激光器芯片的第一停止层上表面，第二凹槽的底面为硅基光电子芯片的第二停止层上表面；
第一凸起与第二凸起的高度差为第一凸起的顶端面与第二凸起的顶端面的高度差，第一凸起的顶端面与第二凸起的顶端面的高度差通过如下方式确定；
Δh＝h1-h2-t1-0.5·t2+0.5·t3；
其中，Δh表示第一凸起的顶端面与第二凸起的顶端面的高度差，h1表示硅基光电子芯片的第二停止层中心与第二波导层中心之间的高度差，h2表示激光器芯片与硅基光电子芯片最佳耦合时第一波导层中心与第二波导层中心的高度差，t1表示激光器芯片的第一停止层厚度，t2表示激光器芯片的第一波导层厚度，t3表示硅基光电子芯片的第二停止层厚度。
进一步地，还包括步骤S7，通过倒装焊将放有激光器芯片的容纳仓内的胶完全固化后，倒装焊吸头关闭吸气，倒装焊吸头和转移模具同时离开激光器芯片，倒装焊吸头和转移模具进入下一次激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准。
本发明的有益效果为：
(1)本发明通过转移模具保证了激光器芯片与硅基光电子芯片的自对准，通过凸起与凹槽的形状设计，实现了高精度对准；转移模具不需要使用任何固化胶与激光器芯片、硅基光电子芯片固定，而且转移模具在对准过程中作为定位装置，不需要长期固定在激光器芯片上，通过倒装焊吸头的吸附和第一凸起/第一凹槽的定位，保证了激光器芯片定位的简易性、稳定性和精准性；本发明通过转移模具简化对准方式，不需要进行多步对准，从而提高效率、降低时间成本；转移模具可以多次利用，能够实现激光器芯片和硅基光电子芯片封装的规模化和量产化。
(2)本发明的转移模具作为定位装置具有以下有益效果：通过凸起/凹槽的形状设计，可完成高精度对准倒装焊，减少硅基光电子芯片的耦合相关损耗占据整个器件总消耗的比例；定位装置的灵活性，减少了封装流程的复杂性；定位装置的简易性，加工简易，一个定位装置可以循环利用，完成多次硅基光电子芯片和激光器芯片的封装，降低生产和时间成本；封装工艺流程的简易性，每次激光器芯片和硅基光电子芯片封装的过程简易，降低封装复杂性，从而降低封装误差，直接降低封装时所产生的损耗；封装可规模化、量产化，单一转移模具可以完成多次激光器芯片与硅基光电子芯片的封装，因此，能降低硅基光电子芯片与激光器芯片的最终封装成本。
附图说明
图1为具有第一凸起、第二凸起和通孔的转移模具的结构示意图。
图2为具有第一凹槽的激光器芯片的立体结构示意图。
图3为具有第二凹槽和容纳仓的硅基光电子芯片的立体结构示意图。
图4为激光器芯片、硅基光电子芯片及转移模具三者间装配关系的爆炸结构示意图。
图5为具有通孔的转移模具的顶部结构示意图。
图6为图1中a-a向的截面结构示意图。
图7为图1中b-b向截面结构示意图。
图8为图1中c-c向截面结构示意图。
图9a为第一实施例中第一凸起、第一凹槽和通孔的横截面形状示意图。
图9b为第二实施例中第一凸起、第一凹槽和通孔的横截面形状示意图。
图9c为第三实施例中第一凸起、第一凹槽和通孔的横截面形状示意图。
图10a为第一实施例中第二凸起和第二凹槽的横截面形状示意图。
图10b为第二实施例中第二凸起和第二凹槽的横截面形状示意图。
图10c为第三实施例中第二凸起和第二凹槽的横截面形状示意图。
图11为激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准方法的流程示意图。
图12为转移模具与倒装焊吸头连接关系的纵截面结构示意图。
图13为激光器芯片与转移模具的连接关系示意图。
图14为硅基光电子芯片与转移模具的连接关系示意图。
图15为转移模具将激光器芯片转移到硅基光电子芯片上的纵截面结构示意图。
图16为转移模具将激光器芯片转移到硅基光电子芯片上的装配示意图。
图17为耦合对准的激光器芯片和硅基光电子芯片的装配示意图。
图18为激光器芯片与硅基光电子芯片的相对位置关系的示意图。
图中，
1、激光器芯片；11、第一凹槽；12、第一停止层；13、第一波导层；
2、硅基光电子芯片；21、第二凹槽；22、第二停止层；23、第二波导层；24、容纳仓；
3、转移模具；31、第一凸起；32、第二凸起；33、通孔；34、基板；4、倒装焊吸头。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明提供的激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置及方法进行详细的解释和说明。
本实施例具体公开了一种激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置，其通过专门设计的简易结构的转移模具实现激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准，即基于转移印刷和倒装焊的激光器芯片和硅基光电子芯片耦合封装技术，对准精度高、效率高、成本低，能够实现激光器芯片和硅基光电子芯片封装的规模化和量产化。
如图1所示，激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置包括：转移模具3；转移模具3包括基板34、第一凸起31和第二凸起32，第一凸起31和第二凸起32均与基板34固定连接，转移模具3的第一凸起31上开设有通孔33，通孔33贯穿第一凸起31和基板34，第一凸起31用于卡入激光器芯片1上的第一凹槽11中，第二凸起32用于卡入硅基光电子芯片2上的第二凹槽21中。
如图2所示，激光器芯片1上设有与第一凸起31匹配的第一凹槽11，第一凸起31卡入第一凹槽11中，第一凸起31的高度大于第一凹槽11的深度，第一凸起31与第一凹槽11形成贴合，并在贴装精度的条件下设置允许的容差，通过较高的贴装精度或者在单一轴向上微小的位移形成自对准，即第一凸起31和第一凹槽11的中心轴线重合，限制高度方向的移动，保证高度方向的精度。
如图3所示，硅基光电子芯片2上设有与第二凸起32匹配的第二凹槽21，第二凸起32卡接入第二凹槽21中，第二凸起32的高度大于第二凹槽21的深度，第二凸起32与第二凹槽21形成贴合，并在贴装精度的条件下设置允许的容差，通过较高的贴装精度或者在单一轴向上微小的位移形成自对准，即第二凸起32和第二凹槽21的中心轴线重合，限制高度方向的移动，保证高度方向的精度；硅基光电子芯片2上开设有用于放入激光器芯片1的容纳仓24，通过第二凸起32与第二凹槽21对准后，激光器芯片1放入容纳仓24内，容纳仓24内设有用于贴装固化的胶。
转移过程中，转移模具3、激光器芯片1和硅基光电子芯片2的相对位置关系如图4所示，通过转移模具3分别与激光器芯片1、硅基光电子芯片2对准接触，实现激光器芯片1与硅基光电子芯片2的耦合对准，从而使激光器芯片1的第一波导层13光场与硅基光电子芯片2的第二波导层23光场耦合对准。
如图1、5-8所示，本实施例中的转移模具3为通过刻蚀方式得到的基板34、第一凸起31和第二凸起32组成的一体结构。通孔33也通过刻蚀方式得到。优选地，本实施例采用干法刻蚀的方法。
在某些实施例中，如图1、6-8所示，第一凸起31和第二凸起32处于基板34的下方。第一凸起31和第二凸起32的数量均为多个。优选地，第一凸起31和第二凸起32的数量均为两个。在本实施例中，如图1所示，两个第一凸起31并排设置，两个第二凸起32并排设置，成排的两个第一凸起31与成排的两个第二凸起32排成一列。本领域技术人员也可以根据实际需要设定第二凸起32与第一凸起31的位置关系，比如两个第二凸起和两个第一凸起位于同一排、两个第二凸起32分布在成排的两个第一凸起31的左右两侧。在进行装配时，第一凸起31下方对应的为硅基光电子芯片2的容纳仓24，通过第一凸起与第一凹槽、第二凸起与第二凹槽的对准固定，将激光器芯片1放入容纳仓24内，实现激光器芯片1的第一波导层13光场与硅基光电子芯片2的第二波导层23光场耦合对准。如图2和4所示，本实施例选用了具有共面电极结构的激光器芯片1，即激光器芯片1的P级和N级在激光器芯片1的同一面上，更具体地，激光器芯片1的P级和N级均在激光器芯片1的上表面，以便于进行后续的电连接。
第一凸起31和/或第二凸起32的横截面为多边形。如图9a-9c所示，第一凸起31为四边形、六边形、八边形等，第一凹槽11也为相应匹配的形状，通孔33也为相应匹配的形状。如图10a-10c所示，第二凸起32为四边形、六边形、八边形等，第二凹槽21也为相应匹配的形状。通过这种特殊设计的对准形状，限制水平方向的旋转和移动，具有较高的对准精度。
凸起、凹槽和通孔的横截面形状可以为等边多边形也可以为不等边多边形，只要保证对准操作简易、水平方面限制旋转和移动的效果即可。
本实施例还提供一种激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准方法，该耦合对准方法与上述的耦合对准装置基于相同的发明思路，即基于转移印刷和倒装焊的激光器芯片和硅基光电子芯片耦合封装，如图11所示，其具体包括以下步骤：
步骤S1、根据激光器芯片1的第一停止层12确定激光器芯片1上的第一凹槽11的深度，本实施例具体将第一凹槽11向下刻蚀至第一停止层12上表面时停止，第一凹槽的底面为激光器芯片的第一停止层上表面；根据硅基光电子芯片2的第二停止层22确定硅基光电子芯片2的第二凹槽21的深度，本实施例具体将第二凹槽21向下刻蚀至第二停止层22上表面时停止，第二凹槽的底面为硅基光电子芯片的第二停止层上表面；根据第一凹槽11的深度确定待形成于转移模具3上的第一凸起31的高度，第一凸起31的高度大于第一凹槽11的深度；根据第二凹槽21的深度确定待形成于转移模具3上的第二凸起32的高度，第二凸起32的高度大于第二凹槽21的深度；以及确定第一凸起31和第二凸起32的高度差Δh。
在本实施例中，如图18所示，第一凸起31与第二凸起32的高度差为第一凸起31的顶端面与第二凸起32的顶端面的高度差，第一凸起31的顶端面与第二凸起32的顶端面的高度差通过如下方式确定；
Δh＝h1-h2-t1-0.5·t2+0.5·t3；
其中，Δh表示第一凸起的顶端面与第二凸起的顶端面的高度差，h1表示硅基光电子芯片的第二停止层中心与第二波导层中心之间的高度差，h2表示激光器芯片与硅基光电子芯片最佳耦合时第一波导层中心与第二波导层中心的高度差，t1表示激光器芯片的第一停止层厚度，t2表示激光器芯片的第一波导层厚度，t3表示硅基光电子芯片的第二停止层厚度。
本发明创新地通过停止层与激光器出光光斑以及硅波导的位置关系推算出第一凸起31和第二凸起32端部高度位置关系，并通过精密的微加工工艺实现高度上的自对准。
步骤S2、在激光器芯片1顶面上刻蚀出多个第一凹槽11，停止在第一停止层12的上表面，通过SEM电镜图精准确定第一停止层12和第一凹槽11深度，第一凹槽11用于转移模具3的对准；在硅基光电子芯片2上刻蚀出多个第二凹槽21，停止在第二停止层22的上表面，通过SEM电镜图精准确定第二停止层22和第二凹槽21深度，第二凹槽21用于转移模具3的对准；如图18所示，本实施例中，第一凹槽11的底面为激光器芯片1的第一停止层12上表面，第二凹槽21的底面为硅基光电子芯片2的第二停止层22上表面。应当理解，在激光器芯片1的生产过程中，有源层(第一波导层)上方通常有一层厚度为几十纳米的(刻蚀)停止层，可通过干法刻蚀的方式使第一凹槽11底面精确地停留于停止层的上表面；同理，在硅基光电子芯片2的生产过程中，硅波导(第二波导层)上方也会引入(刻蚀)停止层，比如氮化硅或多晶硅等介质层，可通过干法刻蚀的方式使第二凹槽21底面精确地停留于停止层的上表面。
步骤S3、在第一凹槽11和第二凹槽21刻蚀完成后，通过刻蚀方式制作转移模具3，具体地，转移模具3上刻蚀出与多个第一凹槽11一一对应的多个第一凸起31以及与多个第二凹槽21一一对应的多个第二凸起32，第一凹槽11和第一凸起31用于精准对准激光器芯片1，第二凹槽21与第二凸起32用于精准实现激光器芯片1与硅基光电子芯片2的对准耦合；其中，第一凸起31数量与第一凹槽11数量相同，第二凸起32数量与第二凹槽21数量相同，第一凸起31的高度大于第一凹槽11的深度，第二凸起32的高度大于第二凹槽21的深度。
步骤S4、转移模具3上刻蚀出贯穿第一凸起31和基板34的通孔33，通孔33的数量与第一凸起31的数量相同；具体地，在第一凸起31的表面通过干法刻蚀，在保证第一凸起31与第二凸起32高度差不变的情况下，一直刻蚀第一凸起31的局部区域至刻蚀穿透转移模具3，形成通孔33。
步骤S5、如图12所示，倒装焊吸头4与转移模具3固定连接，优选地，倒装焊吸头4与转移模具3通过胶粘实现紧密连接，使得转移模具3与倒装焊吸头4固定连接后成为一个新的夹具；如图13所示，通过多个第一凸起31与多个第一凹槽11一一对应固定的方式将转移模具3与激光器芯片1对准接触，倒装焊吸头4通过转移模具的通孔吸住激光器芯片1，通孔用于传递倒装焊吸头4的吸力，将激光器芯片1吸住、固定在转移模具3的下方，激光器芯片1处于待转移状态。在本步骤S5中，令各第一凸起31的顶端面与各第一凹槽11的底面一一对应贴合；并且第一凸起31与第一凹槽11通过特殊设计的对准形状，在高度方向上对准简便快捷，在水平方向上限制旋转和移动、具有较高的对准精度。
步骤S6、如图14所示，通过多个第二凸起32与多个第二凹槽21一一对应固定的方式将转移模具3与硅基光电子芯片2对准接触，将激光器芯片1转移、放入硅基光电子芯片2的容纳仓24内(图15、16和17所示)，使激光器芯片1的第一波导层13光场与硅基光电子芯片2的第二波导层23光场耦合对准，完成激光器芯片1的第一波导层13光场与硅基光电子芯片2的第二波导层23光场的耦合对准(如图18所示)。在本实施例步骤S6中，令各第二凸起32的顶端面与各第二凹槽21的底面一一对应贴合，第二凸起32与第二凹槽21通过特殊设计的对准形状，在高度方向上对准简便快捷，在水平方向上限制旋转和移动、具有较高的对准精度。
还包括步骤S7、激光器芯片1放入容纳仓24内后，容纳仓24内预先有胶，通过倒装焊使得激光器芯片1与容纳仓24内的胶从初固化至完全固化，将激光器芯片1贴装、固化在容纳仓24内，然后倒装焊吸头4关闭吸气、不再产生吸力，激光器芯片1从转移模具3上脱离，倒装焊吸头和转移模具同时离开激光器芯片1，第一凸起31和第二凸起32同时离开第一凹槽11和第二凹槽21，倒装焊吸头4和转移模具3进入下一次激光器芯片1的转移印刷，即进入下一次激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准。这样，一个转移模具可以重复、循环利用，完成多次激光器芯片和硅基光电子芯片的封装。
在激光器的条件不变的情况下，仍然能使用同样的转移模具、同样的方法可进行后续的激光器芯片对准耦合，因此该方法可以完成规模化、量产化的高效率倒装焊对准耦合激光器芯片。
在本实施例中，凸起和凹槽至少为两对，即至少设置第一凸起/第一凹槽和第二凸起/第二凹槽，也可以设置第三凸起/第三凹槽，保证两个芯片水平方向(不存在旋转角度)和高度方向的对准，而且凸起和凹槽采用特殊的形状设计，可采用多边形等类似结构，具有较高的对准精度或者在单一轴向上微小位移形成自对准。综合起来，本发明实现了x、y、z和三个旋转角度的自对准，对准精度高。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任至少一个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置，其特征在于，包括：转移模具(3)，所述转移模具(3)包括基板(34)、第一凸起(31)和第二凸起(32)，所述第一凸起(31)和所述第二凸起(32)均与所述基板(34)固定连接，所述转移模具(3)的第一凸起(31)上开设有通孔(33)，所述通孔(33)贯穿所述第一凸起(31)和所述基板(34)，所述第一凸起(31)用于卡入激光器芯片(1)上的第一凹槽(11)中，所述第二凸起(32)用于卡入硅基光电子芯片(2)上的第二凹槽(21)中；倒装焊吸头(4)与转移模具(3)固定连接，使得转移模具(3)与倒装焊吸头(4)固定连接后成为一个新的夹具；通过多个第一凸起(31)与多个第一凹槽(11)一一对应固定的方式将转移模具(3)与激光器芯片(1)对准接触，倒装焊吸头(4)通过转移模具的通孔吸住激光器芯片(1)，通孔用于传递倒装焊吸头(4)的吸力，将激光器芯片(1)吸住、固定在转移模具(3)的下方；
通过多个第二凸起(32)与多个第二凹槽(21)一一对应固定的方式将转移模具(3)与硅基光电子芯片(2)对准接触，将激光器芯片(1)转移、放入硅基光电子芯片(2)的容纳仓(24)内，使激光器芯片(1)的第一波导层(13)光场与硅基光电子芯片(2)的第二波导层(23)光场耦合对准，完成激光器芯片(1)的第一波导层(13)光场与硅基光电子芯片(2)的第二波导层(23)光场的耦合对准；
激光器芯片(1)放入容纳仓(24)内后，将激光器芯片(1)贴装、固化在容纳仓(24)内，然后倒装焊吸头(4)关闭吸气、不再产生吸力，激光器芯片(1)从转移模具(3)上脱离，倒装焊吸头和转移模具同时离开激光器芯片(1)，第一凸起(31)和第二凸起(32)同时离开第一凹槽(11)和第二凹槽(21)，倒装焊吸头(4)和转移模具(3)进入下一次激光器芯片(1)的转移印刷，进入下一次激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准。
2.根据权利要求1所述的激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置，其特征在于，所述第一凸起(31)的高度大于所述第一凹槽(11)的深度。
3.根据权利要求1或2所述的激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置，其特征在于，所述第二凸起(32)的高度大于所述第二凹槽(21)的深度。
4.根据权利要求1所述的激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置，其特征在于，所述第一凸起(31)和所述第二凸起(32)处于所述基板(34)的下方。
5.根据权利要求4所述的激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置，其特征在于，所述基板(34)、所述第一凸起(31)和所述第二凸起(32)为一体结构。
6.根据权利要求1所述的激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置，其特征在于，所述第一凸起(31)和/或所述第二凸起(32)的横截面为多边形。
7.根据权利要求1所述的激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置，其特征在于，所述第一凸起(31)和第二凸起(32)的数量均为多个。
8.一种激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
步骤S1、根据激光器芯片的第一停止层确定激光器芯片上的第一凹槽的深度，根据硅基光电子芯片的第二停止层确定硅基光电子芯片的第二凹槽的深度，根据第一凹槽的深度确定待形成于转移模具上的第一凸起的高度，根据第二凹槽的深度确定待形成于转移模具上的第二凸起的高度，以及确定第一凸起和第二凸起的高度差；
步骤S2、在激光器芯片上刻蚀出多个第一凹槽，停止在第一停止层的上表面；在硅基光电子芯片上刻蚀出多个第二凹槽，停止在第二停止层的上表面；
步骤S3、转移模具上刻蚀出与多个第一凹槽一一对应的多个第一凸起以及与多个第二凹槽一一对应的多个第二凸起；其中，第一凸起数量与第一凹槽数量相同，第二凸起数量与第二凹槽数量相同，第一凸起的高度大于第一凹槽的深度，第二凸起的高度大于第二凹槽的深度；
步骤S4、转移模具上刻蚀出贯穿第一凸起和基板的通孔，通孔的数量与第一凸起的数量相同；
步骤S5、倒装焊吸头与转移模具固定连接，通过所述多个第一凸起与所述多个第一凹槽一一对应固定的方式将所述转移模具与激光器芯片对准接触，倒装焊吸头通过转移模具的通孔吸住激光器芯片；
步骤S6、通过所述多个第二凸起与所述多个第二凹槽一一对应固定的方式将转移模具与所述硅基光电子芯片对准接触，将所述激光器芯片放入所述硅基光电子芯片的容纳仓内，完成激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准；
步骤S7，通过倒装焊将放有激光器芯片的容纳仓内的胶完全固化后，倒装焊吸头关闭吸气，倒装焊吸头和转移模具同时离开激光器芯片，倒装焊吸头和转移模具进入下一次激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准。
9.根据权利要求8所述的激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准方法，其特征在于，
步骤S1中，第一凹槽的底面为激光器芯片的第一停止层上表面，第二凹槽的底面为硅基光电子芯片的第二停止层上表面；
第一凸起与第二凸起的高度差为第一凸起的顶端面与第二凸起的顶端面的高度差，第一凸起的顶端面与第二凸起的顶端面的高度差通过如下方式确定；
Δh＝h1-h2-t1-0.5·t2+0.5·t3；
其中，Δh表示第一凸起的顶端面与第二凸起的顶端面的高度差，h1表示硅基光电子芯片的第二停止层中心与第二波导层中心之间的高度差，h2表示激光器芯片与硅基光电子芯片最佳耦合时第一波导层中心与第二波导层中心的高度差，t1表示激光器芯片的第一停止层厚度，t2表示激光器芯片的第一波导层厚度，t3表示硅基光电子芯片的第二停止层厚度。
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| CN117170048B (zh) * | 2023-11-02 | 2024-01-23 | 中国科学院半导体研究所 | 三维封装光电集成芯片结构及其制备方法 |
| CN121076576A (zh) * | 2025-11-05 | 2025-12-05 | 苏州旭创科技有限公司 | 阵列激光器及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6166437A (en) * | 1999-04-12 | 2000-12-26 | International Business Machines Corporation | Silicon on silicon package with precision align macro |
| CN110082862A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-08-02 | 联合微电子中心有限责任公司 | 一种激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置及方法 |
Family Cites Families (60)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5371822A (en) * | 1992-06-09 | 1994-12-06 | Digital Equipment Corporation | Method of packaging and assembling opto-electronic integrated circuits |
| JP3333843B2 (ja) * | 1993-03-11 | 2002-10-15 | 日本碍子株式会社 | 光コリメータアレイの光軸合わせ方法 |
| JPH07240435A (ja) * | 1994-03-02 | 1995-09-12 | Toshiba Corp | 半導体パッケージの製造方法、半導体の実装方法、および半導体実装装置 |
| US5602951A (en) * | 1994-04-14 | 1997-02-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ferrule for optical connector and process for making same |
| KR0155508B1 (ko) * | 1994-11-30 | 1998-10-15 | 정선종 | 자기 정렬된 광섬유-광소자 결합장치의 제조방법 |
| US5815621A (en) * | 1996-05-23 | 1998-09-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber connector ferrule with die and method of manufacturing same |
| WO1998029772A1 (en) * | 1996-12-31 | 1998-07-09 | Honeywell Inc. | Flexible optic connector assembly |
| KR19980066890A (ko) * | 1997-01-29 | 1998-10-15 | 김광호 | 광도파로와 광섬유 결합장치 및 방법 |
| EP0864893A3 (en) * | 1997-03-13 | 1999-09-22 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Packaging platform, optical module using the platform, and methods for producing the platform and the module |
| KR100248049B1 (ko) * | 1997-07-31 | 2000-03-15 | 윤종용 | 정렬용 플랫폼을 이용한 광섬유의 수동정렬 장치 |
| US6296789B1 (en) * | 1998-02-20 | 2001-10-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical module and a method of fabricating the same |
| JPH11264920A (ja) * | 1998-03-18 | 1999-09-28 | Fujitsu Ltd | 光伝送モジュール |
| US20030034438A1 (en) * | 1998-11-25 | 2003-02-20 | Sherrer David W. | Optoelectronic device-optical fiber connector having micromachined pit for passive alignment of the optoelectronic device |
| US6599032B1 (en) * | 1998-12-25 | 2003-07-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Transmitter/receiver for optical parallel transmission and board for optical module |
| EP1111421B1 (en) * | 1999-12-24 | 2006-05-31 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Flip-chip mounting of optical module and alignment using grooves together with optical fibers |
| EP1120672A1 (en) * | 2000-01-25 | 2001-08-01 | Corning Incorporated | Self-alignment hybridization process and component |
| US6826324B2 (en) * | 2000-04-13 | 2004-11-30 | Shipley Company, L.L.C. | Optical waveguide switch |
| US6842552B1 (en) * | 2000-04-13 | 2005-01-11 | Shipley Company, L.L.C. | Optical waveguide switch |
| JP4131775B2 (ja) * | 2000-09-18 | 2008-08-13 | 富士通株式会社 | フェルールアセンブリ及び光モジュール |
| AUPR245701A0 (en) * | 2001-01-10 | 2001-02-01 | Silverbrook Research Pty Ltd | An apparatus (WSM10) |
| US6663294B2 (en) * | 2001-08-29 | 2003-12-16 | Silicon Bandwidth, Inc. | Optoelectronic packaging assembly |
| EP1459865B1 (en) * | 2001-11-29 | 2011-03-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method and metal mold for manufacturing optical connector ferrule |
| KR100476317B1 (ko) * | 2002-10-24 | 2005-03-16 | 한국전자통신연구원 | 광결합 소자 및 그 제작 방법, 광결합 소자 제작을 위한마스터 및 그 제작 방법 |
| JP3947481B2 (ja) * | 2003-02-19 | 2007-07-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光モジュール及びその製造方法 |
| WO2004097474A1 (en) * | 2003-04-29 | 2004-11-11 | Xponent Photonics Inc | Surface-mounted photodetector for an optical waveguide |
| US7333199B2 (en) * | 2004-05-10 | 2008-02-19 | Finisar Corporation | Aligning optical components with three degrees of translational freedom |
| US7454105B2 (en) * | 2004-11-22 | 2008-11-18 | Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Passive alignment using elastic averaging in optoelectronics applications |
| US7916984B2 (en) * | 2007-03-16 | 2011-03-29 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Opto-electric bus module and method of manufacturing the same |
| 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 |
| CN102326090B (zh) * | 2009-02-20 | 2013-12-11 | Qmc株式会社 | Led芯片测试装置 |
| KR101199302B1 (ko) * | 2009-10-13 | 2012-11-09 | 한국전자통신연구원 | 광 소자 및 그 제조 방법 |
| US8265436B2 (en) * | 2010-05-12 | 2012-09-11 | Industrial Technology Research Institute | Bonding system for optical alignment |
| US8538215B2 (en) * | 2010-05-20 | 2013-09-17 | Analog Devices, Inc. | Optical package and related methods |
| EP2643724A1 (en) * | 2010-11-25 | 2013-10-02 | Fci | Optical engine |
| US8807846B2 (en) * | 2012-03-02 | 2014-08-19 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Pluggable optical transceiver |
| JP6245071B2 (ja) * | 2014-05-23 | 2017-12-13 | 日立金属株式会社 | 光伝送モジュール |
| US9323012B1 (en) * | 2014-10-27 | 2016-04-26 | Laxense Inc. | Hybrid integrated optical device with high alignment tolerance |
| WO2016121177A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | 株式会社村田製作所 | レセプタクル、コネクタセット及びレセプタクルの製造方法 |
| JP6460130B2 (ja) * | 2015-01-30 | 2019-01-30 | 株式会社村田製作所 | コネクタ及びコネクタセット |
| JP6568698B2 (ja) * | 2015-03-25 | 2019-08-28 | 株式会社フジクラ | 光モジュールの製造方法、光モジュール用レセプタクル及び光モジュール |
| US20160291269A1 (en) * | 2015-04-01 | 2016-10-06 | Coriant Advanced Technology, LLC | Photonic integrated circuit chip packaging |
| US9575267B1 (en) * | 2015-11-03 | 2017-02-21 | Cisco Technology, Inc. | Passive alignment of optical components using optical fiber stubs |
| US9638859B1 (en) * | 2016-01-12 | 2017-05-02 | Elenion Technologies, Llc | Optical fiber alignment device |
| US10048455B2 (en) * | 2016-01-18 | 2018-08-14 | Cisco Technology, Inc. | Passive fiber array connector alignment to photonic chip |
| CN106019496B (zh) * | 2016-05-31 | 2018-05-08 | 武汉光迅科技股份有限公司 | 一种光源封装结构及其定位、耦合方法 |
| KR102502502B1 (ko) * | 2016-07-21 | 2023-02-21 | 인디애나 인테그레이티드 서키츠, 엘엘씨 | 파이버 어레이를 레이저 어레이 또는 광 도파관 어레이에 수동적으로 정렬 및 부착하는 방법 및 시스템 |
| DE102017208523A1 (de) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | Sicoya Gmbh | Photonisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP3617763B1 (en) * | 2017-05-23 | 2024-06-19 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Optical module structure and manufacturing method therefor |
| JP6813680B2 (ja) * | 2017-06-07 | 2021-01-13 | 日本電信電話株式会社 | 光導波路チップの接続構造 |
| CN207490301U (zh) * | 2017-10-26 | 2018-06-12 | 上海矽安光电科技有限公司 | 一种半导体激光器无源对准耦合与高频封装用硅基板 |
| CN108390256B (zh) * | 2018-03-16 | 2021-06-01 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 光模块及制造方法 |
| CN108550548A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-09-18 | 江苏华兴激光科技有限公司 | 一种用于倒装金属键合中的平行度可调芯片吸头装置 |
| EP3871027A1 (en) * | 2018-10-23 | 2021-09-01 | Sicoya GmbH | Assembly of network switch asic with optical transceivers |
| CN109613665A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-12 | 联合微电子中心有限责任公司 | 单模光纤与硅基光电子芯片端面的耦合封装结构及方法 |
| US11886023B2 (en) * | 2019-08-15 | 2024-01-30 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Photonic optoelectronic module packaging |
| US20220390689A1 (en) * | 2019-09-30 | 2022-12-08 | Kyocera Corporation | Optical waveguide package and light-emitting device |
| CN111323878B (zh) | 2020-04-01 | 2021-10-15 | 联合微电子中心有限责任公司 | 一种激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置及方法 |
| CN114077016B (zh) * | 2020-08-11 | 2023-09-01 | 美国莫列斯有限公司 | 具有光子集成电路的封装结构 |
| US12204155B2 (en) * | 2021-09-24 | 2025-01-21 | Apple Inc. | Chip-to-chip optical coupling for photonic integrated circuits |
| CN113885129A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-01-04 | 华中科技大学 | 一种混合集成新方法 |
-
2020
- 2020-04-01 CN CN202010251625.0A patent/CN111323878B/zh active Active
- 2020-10-27 WO PCT/CN2020/123977 patent/WO2021196576A1/zh not_active Ceased
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| US6166437A (en) * | 1999-04-12 | 2000-12-26 | International Business Machines Corporation | Silicon on silicon package with precision align macro |
| CN110082862A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-08-02 | 联合微电子中心有限责任公司 | 一种激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置及方法 |
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