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TWI861311B - 用於高頻寬網路應用之雙面共封裝光學元件 - Google Patents

用於高頻寬網路應用之雙面共封裝光學元件 Download PDF

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TWI861311B
TWI861311B TW109144071A TW109144071A TWI861311B TW I861311 B TWI861311 B TW I861311B TW 109144071 A TW109144071 A TW 109144071A TW 109144071 A TW109144071 A TW 109144071A TW I861311 B TWI861311 B TW I861311B
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蘇西路沙 古朱拉
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Abstract

本文公開的實施例包括用於光電轉換的電子封裝。在一個實施例中，電子封裝包括第一封裝基板及第二封裝基板，附接至該第一封裝基板。在一個實施例中，晶粒附接至該第二封裝基板。在一個實施例中，多個光子引擎，附接至該第一封裝基板的第一表面和第二表面。在一個實施例中，該多個光子引擎可通信地通過該第一封裝基板和該第二封裝基板耦接至該晶粒。

Description

用於高頻寬網路應用之雙面共封裝光學元件
本公開內容的實施例關於電子封裝，且更具體地關於用於高頻寬網路應用的光學封裝。
隨著資料中心業務量的不斷擴大，人們普遍認為，下一代網路將需要網路積體電路(IC)(例如，乙太網路開關矽晶粒)和高頻寬密度光子引擎的緊密整合。當前，高頻寬密度光學元件被封裝在封裝IC的中介層的同一表面上。由於IC周圍的區域有限，因此通過添加其他光子引擎的未來縮放受到限制。一些架構已提出在系統板上實施其他光子引擎以增加頻寬。然而，這樣的架構是有限的，因為增加在IC和光子引擎之間的距離。這樣，由於沿IC和光子引擎之間的互連的損耗而存在功率損失。
及
在此描述的是根據各種實施例的用於高頻寬聯網應用的網路交換封裝。在下面的描述中，將使用本領域技術人員通常用來向本領域其他技術人員傳達其工作實質的用語來描述說明性實施方式的各個態樣。然而，對於本領域技術人員將顯而易見的是，可以僅利用所描述的態樣中的一些來實踐本發明。為說明的目的，闡述具體的數字，材料和配置，以便提供對示例性實施方式的透徹理解。然而，對於本領域技術人員顯而易見的是，可以在沒有具體細節的情況下實踐本發明。在其他情況下，省略或簡化眾所周知的特徵，以免使說明性實施方式不清楚。
各種操作將依次以對理解本發明最有幫助的方式描述為多個分散操作，但是，描述的順序不應解釋為暗示這些操作必定與順序有關。特別地，這些操作不需要按照呈現的順序執行。
如上所述，未來資料消耗的增加使得交換架構中的頻寬增加成為必要。因此，本文公開的實施例包括網路交換系統，該網路交換系統具有封裝到中介層的頂表面和底表面兩者的光子引擎。利用中介層的兩表面用於光子引擎，可以進行頻寬密度縮放以滿足未來的需求。另外，由於光子引擎彼此堆疊，所以從光子引擎到開關晶粒的互連距離最小。這減少損失，並導致功耗的改善。
本文公開的實施例能夠通過利用具有增加的支架(stand-off)高度的插座來堆疊光子引擎(即，中介層上方和下方)。也就是說，插座提高中介層的Z高度，使在中介層下方有空間，以便容納附加的光子引擎(以及附加的光子引擎所需的熱和機械組件)。另外，插座被配置成使得它們從光子引擎偏移，以便充分利用由插座的增加的支架提供的額外空間。
現在參考圖1A，示出根據一個實施例的電子封裝100的剖面圖。電子封裝100可以包括第一封裝基板105。第一封裝基板105可以被認為是中介層。第一封裝基板105可以包括多個有機層和嵌入在第一封裝基板105中的導電路徑(為簡單起見未示出)。第一封裝基板105可以包括第一表面101(即，底表面)和與底表面101相對的第二表面102(即，頂表面)。
在一個實施例中，第二封裝基板106可以被附接到第一封裝基板105。例如，互連111可以將第二封裝基板106電氣地和機械地耦接到第一封裝基板105的第二表面102。互連111被示為焊球，但是應當理解，互連111可以包括任何合適的互連架構。在一個實施例中，第二封裝基板106是高密度互連(HDI)有機基板。為簡單起見，省略第二封裝基板106的導電特徵。在一個實施例中，第二封裝基板106可以是有芯基板，或者第二封裝基板106可以是無芯的。
在一個實施例中，晶粒110可以被附接到第二封裝基板106。晶粒110可以通過互連112電氣地和機械地耦接到第二封裝基板106。例如，互連112可以包括焊球，銅柱等。在一個實施例中，晶粒110是適用於開關應用的晶粒。例如，晶粒110可以是矽乙太網路開關等。在所示的實施例中，示出單個開關晶粒110。然而，應當理解，在另外的實施例中，兩個或更多個開關晶粒110可以被包括在電子封裝100中。
在一個實施例中，多個光子引擎120可以附接到第一封裝基板105。如本文中所使用的，“光子引擎(photonic engine)”可以指代用於將光信號轉換成電信號和/或用於將電信號轉換成光信號的裝置。以此方式，由電子封裝100接收的光信號可以被轉換成電信號以由開關晶粒110進行路由，且隨後被轉換回光信號以沿著光學纜線(例如，光纖纜線)傳播。在特定實施例中，光子引擎120通過插座121機械地和電氣地耦接到第一封裝基板105。將插座121用於互連具有多個益處。使用插座121的一這樣的益處是，對溫度敏感的光子引擎組件(例如，雷射)不經受回流焊料互連所需的高溫。使用插座121的另一個優點是簡化光子引擎120的更換(例如，在部件損壞的情況下或在性能升級的情況下)。如圖1A所示，每個光子引擎120可包括諸如光纖纜線等的光學輸入/輸出122。
在一個實施例中，光子引擎120被附接到第一封裝基板105的第一表面101和第二表面102兩者。在第一表面101上(即，與晶粒110相對)包括光子引擎允許為使電子封裝100的頻寬有效地翻倍。例如，在第二表面102上有八個光子引擎120的情況下，在第一表面101上也可以有八個光子引擎120。
在一個實施例中，光子引擎120中的每一個通過互連路徑115可通信地耦接到晶粒110。互連路徑115為簡化被示出為虛線。然而，應當理解，互連路徑115代表第一封裝基板105和第二封裝基板106的導電特徵(例如，跡線(trace)，通孔(via)，焊盤(pad)等)。而在系統板上增加光子引擎120(如上文所述)顯著增加到晶粒110的互連的長度，其中，將附加的光子引擎120附接到第一封裝基板105的第一表面101的實施例提供互連路徑115的長度的最小增加。這樣，減少損耗和功耗。
現在參考圖1B，示出根據另一實施例的電子封裝100的剖面圖。圖1B中的電子封裝100可以與圖1A中的電子封裝100基本相似，除示出額外的熱和機械部件。在一個實施例中，晶粒110可以通過熱介面材料113熱耦接到整合散熱器114(例如，蓋子)。IHS 114可以覆蓋晶粒110的頂表面且具有固定到第二封裝基板106的腿部(例如，用環氧(epoxy)(未示出))。IHS 114可以通過散熱器接觸(在下面更詳細地描述)。
在一個實施例中，每個光子引擎120可以通過TIM 123熱耦接到IHS 124。IHS 124可以與散熱器125接觸。散熱器125可以是任何合適的散熱器。例如，散熱器125可以是液體冷卻的散熱器。散熱器125的結構在下面更詳細地描述。在一個實施例中，保持框架126可以設置在散熱器125上方。在一些實施例中，保持框架126是環。即，第二表面102上方的兩個保持框架126可以是連接在圖1B的平面之外的單個結構。類似地，在第一表面101上的兩個保持框架126可以是連接在圖1B的平面之外的單個結構。
現在參照圖2A和2B，根據一個實施例，示出電子封裝200的平面圖說明。圖2A是第一封裝基板205的第二表面202的平面圖，而圖2B是第一封裝基板205的第一表面201的平面圖。為不使晶粒210和光子引擎220的視圖模糊，圖2A中的電子封裝200被示出為沒有IHS 114/124，沒有散熱器125，且沒有保持框架126。
如圖2A所示，晶粒210設置在第二封裝基板206上方。第二封裝基板206定位在第一封裝基板205的第二表面202上方。在一個實施例中，多個光子引擎220圍繞晶粒210的周邊和第二封裝基板206的周邊設置。光學輸入/輸出222可以連接到每個光子引擎220且遠離第一封裝基板205延伸。光子引擎220通過光子引擎220下方的插座(未顯示)附接到第一封裝基板205。在所示的實施例中，八個光子引擎220設置在第一封裝基板205的第二表面202上方。例如，一對光子引擎220沿著第二封裝基板206的每個邊緣定位。
如圖2B中所示，另外的光子引擎220可設置在第一封裝基板205的相對的表面上(即，第一表面201)。例如，再八個光子引擎220可以被附接到第一封裝基板205的第一表面201以在電子封裝200中提供總共十六個光子引擎220。第一封裝基板205的第一表面201的光子引擎220可以每一個直接對準第二表面202上的光子引擎220中的一個下面(即，覆蓋範圍內)。
雖然在圖2A和圖2B的每一個中示出八個光子引擎220(以在電子封裝200中提供總共十六個光子引擎)，但是應當理解，可以在第一封裝基板205上包括任何數量的光子引擎220。例如，在圖2C中，在第一封裝基板205的第二表面202上提供總共四個光子引擎220。在圖2B的電子封裝200中，可以在第一表面(未示出)上方放置另外四個光子引擎220以提供總共八個光子引擎。儘管示出每側四個光子引擎220和每側八個光子引擎220的示例，但是應當理解，在電子封裝200中可以提供任何數量的光子引擎220。
在圖2A-2C中，第一封裝基板205上方和下方的光子引擎220的數量被描述為是均勻的。然而，應當理解，第一封裝基板205的第一表面201上的光子引擎220的數量不需要等於第一封裝基板205的第二表面202上的光子引擎220的數量。例如，可以在第二表面202上方提供八個光子引擎220，且可以在第一表面201上方提供四個光子引擎220。
另外，雖然沿著第二封裝基板206的每個邊緣的光子引擎220的數量被示出為相等，但是應當理解，沿著第二封裝基板206的每個邊緣的光子引擎220的數量不需要相同。圖2D提供這種配置的示例。如圖所示，單個光子引擎220可以設置為鄰近於第二封裝基板206的第一邊緣207A 和第二邊緣207B ，且一對光子引擎220可以設置為鄰近於第二封裝基板206的第三邊緣207C 和第四邊緣207D 。
現在參考圖3，示出根據一個實施例的電子封裝300的透視圖。在所示的實施例中，十六個光子引擎320設置在第一封裝基板305上(即，在第一表面301上八個及在第二表面302上八個)。如圖所示，第二表面302上的每個光子引擎320直接堆疊在第一表面301上的一個光子引擎320上方。每個光子引擎320可以包括遠離第一封裝基板305延伸的光學輸入/輸出322。在一個實施例中，每個光子引擎320通過插座321附接到第一封裝基板305。
在一個實施例中，IHS 324被配置在每個光子引擎320上方。即，在圖3中所示的電子封裝300中有十六個IHS 324。然而，在其他實施例中，IHS 324可以少於存在光子引擎320。例如，單個IHS 324可以跨越一個以上的光子引擎320。在所示的實施例中，晶粒(未示出)被晶粒IHS 314覆蓋。晶粒IHS 314可以落在第二封裝基板306上。在一個實施例中，多個光子引擎320可以圍繞第二封裝基板306。
現在參考圖4A，示出根據一個實施例的電子系統470的剖面圖。在一些實施例中，電子系統470可以被稱為模組化伺服器系統中的開關刀片(switch blade)。在一個實施例中，電子系統470可以包括附接到板471(例如，系統板，母板等)的電子封裝400。板471可以包括刀片介面(未示出)。在一個實施例中，電子封裝400通過插座441被附接到板471。如將在下面更詳細地描述的，插座441除提供垂直支架高度H外(允許光子引擎420被定位在電子封裝400的第一封裝基板405的第一表面401上方)，還提供電子封裝400和板471之間的電連接。
在一個實施例中，電子封裝400可以與上述電子封裝基本相似。例如，電子封裝400可包括第一封裝基板405和第二封裝基板406。第二封裝基板406通過互連411附接到第一封裝基板405的第二表面402。在一個實施例中，晶粒410(例如，開關晶粒)通過互連412附接到第二封裝基板406。TIM 413可以將晶粒410熱耦接到IHS 414。
在一個實施例中，電子封裝400可以包括多個光子引擎420。第一組光子引擎420可以設置在第一封裝基板405的第一表面401上方，第二組光子引擎420可以被設置在第一封裝基板405的第二表面402上方。光子引擎420可以通過插座421電氣地和機械地耦接到第一封裝基板405。光學輸入/輸出422可以延伸離開光子引擎420。在一個實施例中，每個光子引擎420可以通過TIM 423熱耦接到IHS 424。IHS 424可以與散熱器425熱接觸。在一個實施例中，保持框架426可以設置在每個散熱器425上方。
在第一封裝基板405下方的空間用於在第一封裝基板405的第一表面401上方容納第一組光子引擎420，該空間由插座441的支架高度H提供。一個實施例中，支架高度H可以是大約15mm或更大，大約20mm或更大，或大約25mm或更大。支架高度H還為光子引擎420上的附加熱組件和機械組件提供空間。這樣，支架高度H大於光子引擎420的最大厚度。
在一個實施例中，插座441位於晶粒410的下方。也就是說，插座441可以在晶粒410的覆蓋區域內。將插座441定位在晶粒410的正下方提供在板471和晶粒410之間的較短電佈線路徑。在一些實施例中，通過插座441的電路由僅用於到晶粒410的連接。在其他實施例中，通過插座441的電路由也可以容納一個或多個光子引擎420的路由。
現在參考圖4B，示出根據一個實施例的沿著圖4A中線B-B’的電子系統470的剖面圖。如圖所示，多個外圍插座442也可以位於板471和第一封裝基板405之間。在一個實施例中，外圍插座442可以用於提供從板471到一個或多個光子引擎420的電路由。這樣，與如果從板471到光子引擎420的路由通過圖4A所示的中央插座441路由相比，則減少板471和光子引擎420之間的路由長度。
在一個實施例中，外圍插座442可以位於第一封裝基板405的拐角處。例如，外圍插座442可以從光子引擎420偏移。即，在一些實施例中，外圍插座442完全在任何光子引擎420的覆蓋區域之外。這樣，外圍插座442的定位不會破壞光子引擎420的放置。在一個實施例中，外圍插座442具有與中央插座441相同的支架高度H。
現在參考圖5A，示出根據一個實施例的第一封裝基板505的第一表面501的平面圖。如圖所示，光子引擎520圍繞中央插座541的周邊。在一個實施例中，四個外圍插座542可以定位在第一封裝基板505的拐角處。每個外圍插座542可以為相鄰的光子引擎520提供電路由。也就是說，在一些實施例中，每個外圍插座542可以為第一封裝基板505的第一表面501上的一對光子引擎520和在第一封裝基板505的第二表面502上重疊的一對光子引擎520(在圖5A中不可見)提供路由。在一個實施例中，每個外圍插座542和中央插座541是分立的部件。
現在參考圖5B，示出根據另一實施例的第一封裝基板505的第一表面501的平面圖。如圖所示，外圍插座542和中央插座541形成為單個部件。例如，橋部543可以將每個外圍插座542連接到中央插座541。插座541/542的單個組件架構的使用可以提供改進的對準並簡化組裝。在一個實施例中，橋部543本質上可以是結構性的。即，可能沒有通過橋部543的電路由。然而，在其他實施例中，在橋部543的部分中可能存在路由。
現在參考圖5C，示出根據一個實施例，沿著圖5B中的線5-5’的第一封裝基板505和插座541/542的剖面圖。如圖所示，橋部543的高度可以小於插座541/542的高度。然而，在其他實施例中，橋部543可以具有與插座541/542基本相同的高度。這樣的實施例在圖5D的剖面圖中示出。
現在參考圖6，示出根據一個實施例的電子系統670的分解圖。在一個實施例中，電子系統670可以包括板671。在一個實施例中，中央插座641和外圍插座642可以附接到板671。在一個實施例中，第一保持框架626A 可設置在插座641/642上方。保持框架626A 可包括開口651，以容納插座641/642。這樣，插座641/642可穿過第一保持框架626A 的厚度。
在一個實施例中，第一散熱器625A 設置在第一保持框架626A 。所述第一散熱器625A 可包括多個的冷卻板653。在一些實施例中，冷卻板653可以是液體冷卻板。在所示的實施例中，存在四個冷卻板653，其中成對的冷卻板653流體地耦接在一起。在其他實施例中，所有的冷卻板可以流體地耦接在一起，或者每個冷卻板可以具有它們自己的流體輸入/輸出。第一散熱器625A 可用於冷卻設置在第一封裝基板605的底表面的光子引擎(下方IHS 624)。
在一個實施例中，電子封裝600被設置在第一散熱器625A 上方。電子封裝600可以類似於上述電子封裝。例如，電子封裝600可以包括第一封裝基板605，其在第一封裝基板605的頂表面上方具有第一組光子引擎，並且在第一封裝基板605的底表面上方具有第二組光子引擎。在圖6中，光子引擎被位於第一封裝基板605上方和下方的光子引擎上方的IHS 624隱藏。晶粒(被IHS 614隱藏)可以附接到第二封裝基板(不可見)，第二封裝基板附接到第一封裝基板605的頂表面。IHS 614被熱耦接到電子封裝600下方的第一散熱器625A 和電子封裝600上方的第二散熱器625B 。在一個實施例中，第二散熱器625B 可基本上類似於第一散熱器625A 。
在一個實施例中，第二保持框架626B 被定位在第二散熱器625B 上方。第二保持框架626B 可以包括開口665。開口665可與晶粒對準(IHS 614下方)。該開口允許第三散熱器625C 穿過第二保持框架626B 並與晶粒上方的IHS 614接合。在一個實施例中，第三散熱器625C 也可以是液體冷卻。
在一個實施例中，裝載機構(loading mechanism)661可設置在第二保持框架626B 和第三散熱器625C 上方。第三散熱器625C 被熱耦接到IHS 614。裝載機構661可以包括與銷(pin)666介接的緊固件662(例如，螺釘)，銷(pin)666從附接至插座641/642的板667向上延伸。銷666可延伸穿過第一保持框架626A 和第二保持框架626B 中的孔，以便將電子系統670的所有組件機械地固定在一起。在一些實施例中，對準銷668從第一保持框架626A 向上延伸可穿過在第二保持框架626B 以正確地對準第一保持框架626A 到第二保持框架626B 。在一些實施例中，背板663可設置在板671的底表面上。包括背板663的實施例可具有附接到背板663的銷666，且銷666可向上延伸穿過板 671，並穿過板667。
圖7示出根據本發明實施例的模組化伺服器系統。在一個實施例中，模組化伺服器系統700是用於Web託管(Web hosting)和ASP的冗餘伺服器系統，需要伺服器解決方案具有電信級(carrier-class)可用性，可靠性和可伸縮性。電信級系統具有比企業級系統更苛刻的功能，例如“高可用性”(HA)，高可靠性和冗餘性。然而，應當理解，本文描述的實施例也適用於企業級伺服器系統。在其他實施例中，模組化伺服器系統700可以用於任何計算系統。例如，模組化伺服器系統700可以是高性能計算系統的部分。
模組化伺服器系統700的核心是中介板(mid plane)770，中介板770可以是PC樣式的電路板，其具有多個刀片(blade)介面，為所有與其連接的模組提供公共互連。刀片介面彼此電通信，且與中介板770的系統管理匯流排進行電通信。中介板770較佳基於CompactPCI形狀因子(PCI(周邊組件互連(Peripheral Component Interconnect))工業電腦製造協會(PICMG)的CompactPCI規範，PICMG 2.0，版本2.1)，其中刀片介面是CompactPCI插槽或連接器。CompactPCI利用“Versa Module Europa”(VME)匯流排普及的Euro卡形狀因子，該匯流排具有標準Eurocard尺寸和2毫米高密度針腳連接器(pin-and-socket connector)。在圖7所示的模組化伺服器系統700中，可以支援多達十六個獨立伺服器刀片710以及多達十六個媒體刀片750。但是，可以支援任何其他數量的伺服器刀片710和媒體刀片750。刀片通常是具有中央處理單元(CPU)的主板或單板電腦(SBC)。儘管較佳每個伺服器刀片710具有對應的媒體刀片750，但這不是必需的，因為多個伺服器刀片710可以共享單個媒體刀片750，反之亦然。通過利用中介板770，網路(例如區域網路)成為刀片710、750之間的主要互連。
圖7所示的模組化伺服器系統700還適用於支援任意數量的開關刀片720，以用於完整的系統網路(例如，乙太網路)交換和N + 1冗餘。開關刀片720可以是用於在模組化伺服器系統700內或在不同的模組化伺服器系統(例如，不同的機架(rack))之間切換光信號的光開關刀片。在一個實施例中，開關刀片720可以包括電子封裝，例如上述的電子封裝，其包括位於中介層的兩個表面上的多個光子引擎。光子引擎可以通信地耦接到通過第二封裝基板連接到中介層的開關晶粒。在一個實施例中，包括光子引擎和開關晶粒的電子封裝通過具有約15mm或更大，約20mm或更大，或約25mm或更大的支架高度的插座耦接到板上。在一個實施例中，該板使用諸如上述的介面連接至中介板770。
在一個實施例中，開關刀片720具有二十個10/100 Base-T自動協商端口(auto-negotiating port)並支援4,096個媒體存取控制器(MAC)位址。較佳地，在這20個端口中，其中的16個被分配給系統700中介板770(連接到所有16個伺服器刀片710，如圖7中的示例所示)中的一個乙太網通道，其餘的四個端口可通過RJ-45(乙太網)連接器進行存取，例如，在開關刀片720的面板上。然而，可以取決於模組化伺服器系統700支援的伺服器刀片710的數量並且取決於是否使用光路由而不是電路由來適應其他配置。資料封包較佳地被緩衝在開關刀片720中，使得乙太網路衝突不會在任何頻道上發生，且全託管的層3/4開關可以提供服務品質(QoS)控制，而建議在所有情況下都是無阻塞(non-block)開關結構，其使用具有足夠頻寬以防止資料封包丟失。
在圖7所示的模組化伺服器系統700中，多個負載共享電源730可以連接至中介板770，以向伺服器系統700的模組提供電源。這些電源730(例如150W電源)也可以提供N+1冗餘。一個或多個(AC/DC)輸入740可以連接到中介板770，以向模組化伺服器系統700提供輸入功率。具有冷卻風扇760的可拆卸風扇托盤可以用於在模組化伺服器系統700內提供冷卻空氣流以冷卻其中的模組。在其他實施例中，可以使用液體冷卻系統代替冷卻風扇760(或除冷卻風扇760之外)。模組化伺服器系統700的電源730和冷卻風扇760可以由模組化伺服器系統700內的伺服器刀片710，媒體刀片750和開關刀片720共享(即，每個伺服器刀片710，媒體刀片750或開關刀片720不必具有自己的電源或冷卻風扇)。電源730和冷卻風扇760的共享提供模組化伺服器系統700的資源的更有效利用，並且使空間最小化。
包括摘要中所描述的實施方式的以上描述不旨在是詳盡的或將本發明限制為所公開的精確形式。儘管本文出於說明性目的描述本發明的具體實施方式和示例，但是如相關領域的技術人員將認識到的，在本發明的範圍內可以進行各種等效修改。
根據以上詳細描述，可以對本發明進行這些修改。所附申請專利範圍中使用的用語不應解釋為將本發明限制為說明書和申請專利範圍中公開的特定實施方式。而是，本發明的範圍將完全由所附申請專利範圍來確定，所附申請專利範圍將根據申請專利範圍解釋的既定原則來解釋。
示例1：一種電子封裝，包括：第一封裝基板；第二封裝基板，附接至該第一封裝基板；晶粒，附接至該第二封裝基板；及多個光子引擎，附接至該第一封裝基板的第一表面和第二表面，其中，該多個光子引擎可通信地通過該第一封裝基板和該第二封裝基板耦接至該晶粒。
示例2：示例1的電子封裝，其中，該晶粒是開關晶粒。
示例3：示例1或示例2的電子封裝，進一步包括：第一插座，附接至該第一封裝基板，其中，該第一插座在該晶粒的下方；及多個第二插座，附接至該第一封裝基板。
示例4：示例3的電子封裝，其中，各個該第二插座從各個該光子引擎偏移。
示例5：示例4的電子封裝，其中，各個該第二插座被定位為靠近該第一封裝基板的拐角。
示例6：示例3的電子封裝，其中，該第一插座和該多個第二插座是整體結構。
示例7：示例1-6的電子封裝，其中，該第一封裝基板的該第一表面上的第一組該光子引擎包括四個光子引擎，且其中，該第一封裝基板的該第二表面上的第二組該光子引擎包括四個光子引擎。
示例8：示例1-7的電子封裝，其中，該第一封裝基板的該第一表面上的第一組該光子引擎包括八個光子引擎，且其中，該第一封裝基板的該第二表面上的第二組該光子引擎包括八個光子引擎。
示例9：示例8的電子封裝，其中，該第一組光子引擎中的各個該光子引擎直接位於該第二組光子引擎中的各個該光子引擎的上方。
示例10：示例1-9的電子封裝，其中，各個該多個光子引擎透過插座附接至該第一封裝基板。
示例11：示例1-10的電子封裝，進一步包括：整合散熱器(IHS)，附接至各個該光子引擎。
示例12：示例11的電子封裝，其中，單個IHS附接至多個光子引擎。
示例13：示例11的電子封裝，進一步包括多個IHS，其中，各個該多個IHS附接至單個光子引擎。
示例14：一種電子封裝，包括：第一封裝基板，具有第一表面和與該第一表面相對的第二表面；第二封裝基板，附接至第一封裝基板的該第二表面；晶粒，附接至該第二封裝基板；第一光子引擎，附接至該封裝基板的該第一表面，其中，該第一光子引擎通過該第一封裝基板和該第二封裝基板可通信地耦接至該晶粒；第二光子引擎，附接至該封裝基板的該第二表面，其中，該第二光子引擎通過該第一封裝基板和該第二封裝基板可通信地耦接至該晶粒；第一插座，附接至該封裝基板的該第一表面，其中，該第一插座在該晶粒的覆蓋區域內；及多個第二插座，附接至該封裝基板的該第一表面，其中，各個該第二插座在各個該第一光子引擎和該第二光子引擎的該覆蓋區域外部。
示例15：示例14的電子封裝，進一步包括：多個第一整合散熱器(IHS)，其中，各個該第一IHS是在各個該第一光子引擎上方；及多個第二IHS，其中，各個該第二IHS是在各個該第二光子引擎上方。
示例16：示例15的電子封裝，進一步包括：第一散熱器，位於該第一IHS上方；第二散熱器，位於該第二IHS上方；第一保持框架，位於該第一散熱器上方；及第二保持框架，位於該第二散熱器上方。
示例17：示例16的電子封裝，其中，該第一散熱器和該第二散熱器是液體冷卻板。
示例18：示例17的電子封裝，其中，該第一保持框架和該第二保持框架是將該第一光子引擎和該第二光子引擎保持在其之間的環。
示例19：示例18的電子封裝，其中，該第一插座和該多個第二插座延伸穿過該第一保持框架。
示例20：示例14-19的電子封裝，進一步包括：整合散熱器(IHS)，位於該晶粒上方；及散熱器，位於該IHS上方。
示例21：示例14-20的電子封裝，其中，各個該第一光子引擎和各個該第二光子引擎透過第三插座附接至該第一封裝基板。
示例22：一種電子系統，包括：板；第一封裝基板，透過第一插座和多個第二插座附接至該板，該第一封裝基板具有面對該板的第一表面和背離該板的第二表面；第一光子引擎，透過第三插座附接至該封裝基板的該第一表面；第二光子引擎，透過第三插座附接至該封裝基板的該第二表面；冷卻部件，位於該第一光子引擎上方和該第二光子引擎上方，該冷卻部件透過第一保持框架和第二保持框架固定在該第一光子引擎和該第二光子引擎上；第二封裝基板，附接至該第一封裝基板的該第二表面；及晶粒，附接至該第二封裝基板，其中，該晶粒通過該第一封裝基板和該第二封裝基板可通信地耦接至各個該第一光子引擎和各個該第二光子引擎。
示例23：示例22的電子系統，其中，該晶粒是開關晶粒。
示例24：示例23的電子系統，其中，該電子系統是開關刀片。
示例25：示例24的電子系統，其中，該電子系統是模組化伺服器系統中的開關刀片。
100:電子封裝 101:第一表面 102:第二表面 105:第一封裝基板 106:第二封裝基板 110:晶粒 111:互連 112:互連 113:熱介面材料 114:整合散熱器 115:互連路徑 120:光子引擎 121:插座 122:輸入/輸出 123:TIM 124:IHS 125:散熱器 126:保持框架 200:電子封裝 201:第一表面 202:第二表面 205:第一封裝基板 206:第二封裝基板 210:晶粒 220:光子引擎 222:輸入/輸出 300:電子封裝 301:第一表面 302:第二表面 305:第一封裝基板 306:第二封裝基板 314:IHS 320:光子引擎 321:插座 322:輸入/輸出 324:IHS 400:電子封裝 401:第一表面 402:第二表面 405:第一封裝基板 406:第二封裝基板 410:晶粒 411:互連 412:互連 413:TIM 414:IHS 420:光子引擎 421:插座 422:輸入/輸出 423:TIM 424:IHS 425:散熱器 426:保持框架 441:插座 442:外圍插座 470:電子系統 470:電子系統 471:板 501:第一表面 502:第二表面 505:第一封裝基板 520:光子引擎 541:中央插座 542:外圍插座 543:橋部 600:電子封裝 605:第一封裝基板 614:IHS 624:IHS 641:中央插座 642:外圍插座 651:開口 653:冷卻板 661:裝載機構 662:緊固件 663:背板 665:開口 666:銷 667:板 668:銷 670:電子系統 671:板 700:模組化伺服器系統 710:伺服器刀片 720:開關刀片 730:電源 740:輸入 750:媒體刀片 760:冷卻風扇 770:中介板 207A :第一邊緣 207B :第二邊緣 207C :第三邊緣 207D :第四邊緣 625A :第一散熱器 625B :第二散熱器 625C :第三散熱器 626A :第一保持框架 626B :第二保持框架 H:支架高度
[圖1A]是根據一個實施例的電子封裝的剖視圖，該電子封裝包括開關晶粒和連接至中介層的兩個表面的多個光子引擎。
[圖1B]是電子封裝的剖面圖，該電子封裝包括開關晶粒，多個光子引擎以及用於冷卻和固定電子封裝的熱和機械組件。
[圖2A]是根據一個實施例的電子封裝的頂表面的平面圖，其包括圍繞開關晶粒的周邊的八個光子引擎。
[圖2B]是根據一個實施例電子封裝的底表面的平面圖，其包括八個光子引擎。
[圖2C]是根據一個實施例的電子封裝的頂表面的平面圖，其包括圍繞開關晶粒的周邊的四個光子引擎。
[圖2D]是根據一個實施例的電子封裝的頂表面的平面圖，其包括圍繞開關晶粒的周邊的六個光子引擎。
[圖3]是根據一個實施例的電子封裝的透視圖，其描繪光子引擎位於中介層上方和下方的位置。
[圖4A]是根據一個實施例的電子系統的剖面圖，該電子系統包括在中介層的兩側具有光子引擎的開關封裝，其中，中介層通過插座附接到板上。
[圖4B]是根據一個實施例，圖4A的電子系統沿線B-B’的剖面圖。
[圖5A]是根據一個實施例的中介層的底表面的平面圖，其示出插座和底表面光子引擎的佈局。
[圖5B]是根據一個實施例的中介層的底表面的平面圖，其示出插座和底表面光子引擎的佈局，其中，插座以整體結構連接。
[圖5C]是根據一個實施例，圖5B的中介層沿線5-5’的剖面圖。
[圖5D]是根據另一個實施例，圖5B的中介層沿線5-5’的剖面圖。
[圖6]是根據一個實施例，在中介層的兩個表面上具有光子引擎的電子系統的分解圖。
[圖7]是根據一個實施例，建立的計算裝置的示意圖。
100:電子封裝
101:第一表面
102:第二表面
105:第一封裝基板
106:第二封裝基板
110:晶粒
111:互連
112:互連
115:互連路徑
120:光子引擎
121:插座
122:輸入/輸出

Claims (23)

  1. 一種電子封裝，包括：第一封裝基板；第二封裝基板，附接至該第一封裝基板；晶粒，附接至該第二封裝基板；多個光子引擎，附接至該第一封裝基板的第一表面和第二表面，其中，該多個光子引擎可通信地通過該第一封裝基板和該第二封裝基板耦接至該晶粒；第一插座，附接至該第一封裝基板，其中，該第一插座在該晶粒的下方，且其中該第一插座可操作以提供該電子封裝與板之間的電連接；以及多個第二插座，附接至該第一封裝基板，其中各個該第二插座從各個該光子引擎偏移，且其中該多個第二插座可操作以提供從該板到一個或多個光子引擎的電路由。
  2. 根據請求項1所述的電子封裝，其中，該晶粒是開關晶粒。
  3. 根據請求項1所述的電子封裝，其中，各個該第二插座被定位為靠近該第一封裝基板的拐角。
  4. 根據請求項1所述的電子封裝，其中，該第一插座和該多個第二插座是整體結構。
  5. 根據請求項1所述的電子封裝，其中，該第一封裝基板的該第一表面上的第一組該光子引擎包括四個光子引擎，且其中，該第一封裝基板的該第二表面上的第二組該光子引擎包括四個光子引擎。
  6. 根據請求項1所述的電子封裝，其中，該第一封裝基板的該第一表面上的第一組該光子引擎包括八個光子引擎，且其中，該第一封裝基板的該第二表面上的第二組該光子引擎包括八個光子引擎。
  7. 根據請求項6所述的電子封裝，其中，該第一組光子引擎中的各個該光子引擎直接位於該第二組光子引擎中的各個該光子引擎的上方。
  8. 根據請求項1所述的電子封裝，其中，各個該多個光子引擎透過插座附接至該第一封裝基板。
  9. 根據請求項1所述的電子封裝，進一步包括：整合散熱器(IHS)，附接至各個該光子引擎。
  10. 根據請求項9所述的電子封裝，其中，單個IHS附接至多個光子引擎。
  11. 根據請求項9所述的電子封裝，進一步包括多個IHS，其中，各個該多個IHS附接至單個光子引擎。
  12. 一種電子封裝，包括：第一封裝基板，具有第一表面和與該第一表面相對的第二表面；第二封裝基板，附接至第一封裝基板的該第二表面；晶粒，附接至該第二封裝基板；第一光子引擎，附接至該第一封裝基板的該第一表面，其中，該第一光子引擎通過該第一封裝基板和該第二 封裝基板可通信地耦接至該晶粒；第二光子引擎，附接至該第一封裝基板的該第二表面，其中，該第二光子引擎通過該第一封裝基板和該第二封裝基板可通信地耦接至該晶粒；第一插座，附接至該第一封裝基板的該第一表面，其中，該第一插座在該晶粒的覆蓋區域內，且其中該第一插座可操作以提供該電子封裝與板之間的電連接；及多個第二插座，附接至該第一封裝基板的該第一表面，其中，各個該第二插座在各個該第一光子引擎和該第二光子引擎的該覆蓋區域外部，其中各個該第二插座從各個該光子引擎偏移，且其中該多個第二插座可操作以提供從該板到一個或多個光子引擎的電路由。
  13. 根據請求項12所述的電子封裝，進一步包括：多個第一整合散熱器(IHS)，其中，各個該第一IHS是在各個該第一光子引擎上方；及多個第二IHS，其中，各個該第二IHS是在各個該第二光子引擎上方。
  14. 根據請求項13所述的電子封裝，進一步包括：第一散熱器，位於該第一IHS上方；第二散熱器，位於該第二IHS上方；第一保持框架，位於該第一散熱器上方；及第二保持框架，位於該第二散熱器上方。
  15. 根據請求項14所述的電子封裝，其中，該第一散熱器和該第二散熱器是液體冷卻板。
  16. 根據請求項15所述的電子封裝，其中，該第一保持框架和該第二保持框架是將該第一光子引擎和該第二光子引擎保持在其之間的環。
  17. 根據請求項16所述的電子封裝，其中，該第一插座和該多個第二插座延伸穿過該第一保持框架。
  18. 根據請求項12所述的電子封裝，進一步包括：整合散熱器(IHS)，位於該晶粒上方；及散熱器，位於該IHS上方。
  19. 根據請求項12所述的電子封裝，其中，各個該第一光子引擎和各個該第二光子引擎透過第三插座附接至該第一封裝基板。
  20. 一種電子系統，包括：板；第一封裝基板，透過第一插座和多個第二插座附接至該板，該第一封裝基板具有面對該板的第一表面和背離該板的第二表面；第一光子引擎，透過第三插座附接至該第一封裝基板的該第一表面；第二光子引擎，透過該第三插座附接至該第一封裝基板的該第二表面；冷卻部件，位於該第一光子引擎上方和該第二光子引 擎上方，該冷卻部件透過第一保持框架和第二保持框架固定在該第一光子引擎和該第二光子引擎上；第二封裝基板，附接至該第一封裝基板的該第二表面；及晶粒，附接至該第二封裝基板，其中，該晶粒通過該第一封裝基板和該第二封裝基板可通信地耦接至各個該第一光子引擎和各個該第二光子引擎，其中，各個該第二插座從各個該光子引擎偏移，且其中該多個第二插座可操作以提供從該板到一個或多個光子引擎的電路由。
  21. 根據請求項20所述的電子系統，其中，該晶粒是開關晶粒。
  22. 根據請求項21所述的電子系統，其中，該電子系統是開關刀片。
  23. 根據請求項22所述的電子系統，其中，該電子系統是模組化伺服器系統中的開關刀片。
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