中科院半導體研究所公開一項集成光子芯片專利 可提升光模塊性能

  ICC訊 12月15日，據國家知識產權局，中國科學院半導體研究所近日公開了一項集成光子芯片專利，公開號：CN117170016A。

  專利簡介如下：

  大數據、物聯網、云計算等領域的快速發展使信息存儲和交換的媒介逐漸向數據中心遷移，數據中心的規模迅速增長，相應的接口密度與數據帶寬持續增加。光通信因為大帶寬、低損耗、抗電磁干擾的特點，光模塊也在數據中心得到了廣泛應用。

  數據流量的爆炸式增長要求數據中心的交換架構在小體積的前提下向更高速率、更高通信容量發展，基于等離激元、光子晶體等新材料新結構體系的光模塊中的核心光電器件速率更高，器件尺寸也更小，預計光子芯片的尺寸可以降低至百微米量級。屆時，封裝將會成為制約光模塊速率提升、控制生產成本的重要因素。

  鑒于上述問題，本發明提供了一種高集成度光子芯片結構，已解決傳統光模塊中光子芯片密度受限，且端面耦合方式帶來的在線測試不方便等問題。

  本發明實施例提出了一種高集成度的垂直封裝光子集成芯片結構，該結構中硅襯底可以被頂層和底層功能層共用，進一步提高封裝密度，滿足高密度光模塊的發展需求。通過將光電器件分別排布在光子芯片的上下兩層功能層中，光模塊發射端和接收端的串擾也將得到明顯抑制。此外，這種垂直封裝的光子芯片可以采用光柵與光纖陣列耦合，便于在線批量檢測。光子芯片上用于與外部電芯片互聯的焊盤可以根據電芯片的高度任意調節，便于縮短鍵合引線長度，降低寄生效應，進一步提高光模塊的速率。

  因為光子芯片與電芯片垂直封裝，光子芯片與電芯片互聯的焊盤可以放置于相同高度處，以便縮短鍵合引線的長度，獲得更好的高頻性能，具有潛在的經濟與應用價值，有望在集成光學領域得到廣泛應用。