中科院半导体研究所公开一项集成光子芯片专利 可提升光模块性能

  ICC讯 12月15日，据国家知识产权局，中国科学院半导体研究所近日公开了一项集成光子芯片专利，公开号：CN117170016A。

  专利简介如下：

  大数据、物联网、云计算等领域的快速发展使信息存储和交换的媒介逐渐向数据中心迁移，数据中心的规模迅速增长，相应的接口密度与数据带宽持续增加。光通信因为大带宽、低损耗、抗电磁干扰的特点，光模块也在数据中心得到了广泛应用。

  数据流量的爆炸式增长要求数据中心的交换架构在小体积的前提下向更高速率、更高通信容量发展，基于等离激元、光子晶体等新材料新结构体系的光模块中的核心光电器件速率更高，器件尺寸也更小，预计光子芯片的尺寸可以降低至百微米量级。届时，封装将会成为制约光模块速率提升、控制生产成本的重要因素。

  鉴于上述问题，本发明提供了一种高集成度光子芯片结构，已解决传统光模块中光子芯片密度受限，且端面耦合方式带来的在线测试不方便等问题。

  本发明实施例提出了一种高集成度的垂直封装光子集成芯片结构，该结构中硅衬底可以被顶层和底层功能层共用，进一步提高封装密度，满足高密度光模块的发展需求。通过将光电器件分别排布在光子芯片的上下两层功能层中，光模块发射端和接收端的串扰也将得到明显抑制。此外，这种垂直封装的光子芯片可以采用光栅与光纤阵列耦合，便于在线批量检测。光子芯片上用于与外部电芯片互联的焊盘可以根据电芯片的高度任意调节，便于缩短键合引线长度，降低寄生效应，进一步提高光模块的速率。

  因为光子芯片与电芯片垂直封装，光子芯片与电芯片互联的焊盘可以放置于相同高度处，以便缩短键合引线的长度，获得更好的高频性能，具有潜在的经济与应用价值，有望在集成光学领域得到广泛应用。