用于光電引擎的組合底部填充擋墻和電互連結構的制作方法

用于光電引擎的組合底部填充擋墻和電互連結構的制作方法
【專利摘要】一種用于光電引擎的組合底部填充擋墻和電互連結構。該結構包括多個第一電互連焊料體。多個第一電互連焊料體包括多個電互連。多個第一電互連焊料體被布置為阻止底部填充材料侵入光電引擎的光電組件的光通道中。還提供了包括該組合底部填充擋墻和電互連結構的系統(tǒng)和光電引擎。
【專利說明】用于光電引擎的組合底部填充擋墻和電互連結構
[0001]相關申請
[0002]本申請關聯(lián)于2011年I月11日提交的、由邁克爾?瑞恩?泰?譚(Michael RenneTy Tan)等人做出的、標題為“被動光對準(PASSIVE OPTICAL ALIGNMENT) ”的并且轉讓給本技術的受讓人的PCT專利申請N0.PCT/US2011/020785。
【技術領域】
[0003]本技術的示例大體地涉及用于光電引擎的接口、光電引擎和包括光電引擎的系統(tǒng)。
【背景技術】
[0004]隨著數(shù)據(jù)處理和通信中的帶寬增加，從事數(shù)據(jù)系統(tǒng)設計的工程師和科學家轉而越來越對光纖感興趣，作為用于向數(shù)據(jù)處理和通信提供大帶寬的方式。因此，分別與光發(fā)射器和光接收器的陣列中的光纖耦接的垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)和光電二極管(ro)，作為用于提供大帶寬數(shù)據(jù)處理和通信的手段正發(fā)現(xiàn)具有不斷增加的應用。因此，隨著工程師和科學家更多從事利用這種光纖、VCSEL和ro的系統(tǒng)的研究和開發(fā)，他們的注意力逐漸轉向設計具有高可靠性和低成本的這種系統(tǒng)，來滿足由大帶寬的數(shù)據(jù)處理和通信帶來的不斷增加的挑戰(zhàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]本說明書中包含的并且形成本說明一部分的附圖，圖示該技術的示例并且與說明書一起用來說明該技術的示例。
[0006]圖1是根據(jù)本技術的示例的、包括組合底部填充擋墻和電互連結構的光電引擎的首1J視圖。
[0007]圖2是根據(jù)本技術的示例的布置在用于圖1的光電引擎的光電組件的管芯上的該光電引擎的組合底部填充擋墻和電互連結構的平面圖，該平面圖詳細示出多個第一電互連焊料體及多個第二間隔焊料體的組合底部填充擋墻和電互連結構中的布置。
[0008]圖3是根據(jù)本技術的示例的圖2的組合底部填充擋墻和電互連結構和包括多個光電組件的管芯以及多個第三機械支撐焊料體的平面圖。
[0009]圖4是根據(jù)本技術的示例的圖1的光電引擎的平面圖，該平面圖詳細示出相對于光電引擎的管芯、載體和底部填充層的多個第一電互連焊料體、多個第二間隔焊料體和多個第三機械支撐焊料體的布置。
[0010]圖5是根據(jù)本技術的示例的次擋墻和布置在包括多個光電組件的管芯上的圖1的光電引擎的組合底部填充擋墻和電互連結構的平面圖，該平面圖詳細示出在該光電組件的光學孔徑周圍布置的多個第一電互連焊料體、多個第二間隔焊料體和次擋墻的布置。
[0011] 圖6A是根據(jù)本技術的示例的光電引擎和包括至少一條光總線和至少一個光電引擎的示例系統(tǒng)的示意圖。[0012]圖6B是根據(jù)本技術的示例的包括圖6A的至少一條光總線和至少一個光電引擎的另一示例系統(tǒng)——數(shù)字信息處理器的示意圖。
[0013]圖6C是根據(jù)本技術的示例的包括圖6A的至少一條光總線和至少一個光電引擎的又一示例系統(tǒng)——數(shù)據(jù)處理中心的示意圖。
[0014]本說明書中參考的附圖不應當被理解為按比例繪出的，除非如果具體地注明。【具體實施方式】
[0015]現(xiàn)在將詳細地參考本技術的可替代示例。盡管將結合可替代示例描述該技術，但是應理解，它們不旨在將該技術局限于這些示例。相反，該技術旨在覆蓋可包括在由所附權利要求限定的技術的精神和范圍內(nèi)的替代、修改和等價物。
[0016]此外，在本技術的下面示例描述中，闡述多個特定細節(jié)，以便提供本技術的全面理解。然而，應當注意，本技術的示例可以在沒有這些特定細節(jié)的情況下實踐。在其它情況中，未詳細地描述眾所周知的方法、過程和組件，以便不會不必要地模糊本技術的示例。在全部附圖中，相同的組件由相同的附圖標記表示，并且如果非必須的，為了說明清楚省略重復描述。本文中使用的冠詞“一”將被理解為包括多個所指對象。此外，本文中使用的冠詞“該”和“所述”將被理解為包括多個所指對象。此外，本文中使用的術語“至少一個”將被理解為包括多個所指對象。
[0017]本技術的示例包括用于光電引擎的組合底部填充擋墻和電互連結構。該結構包括多個第一電互連焊料體。多個第一電互連焊料體包括多個電互連。多個第一電互連焊料體被布置為阻止底部填充材料侵入光電引擎的光電組件的光通道內(nèi)。本技術的示例還包括光電引擎，該光電引擎包括管芯(die)、載體(carrier)、包含底部填充材料的底部填充層、光電組件以及該光電引擎的組合底部填充擋墻和電互連結構。因此，隨后描述的本技術的關于組合底部填充擋墻和電互連結構的示例還可以被理解為包含到光電引擎內(nèi)。
[0018]此外，本技術的示例還包括包含該組合底部填充擋墻和電互連結構的光電引擎，該光電引擎包括被配置為用于光總線的位線的光輸出發(fā)射器或可替代地光總線的位線上的光輸入接收器的多個光電組件。本技術的其它示例包括一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含至少一條光總線和包括組合底部填充擋墻和電互連結構的至少一個光電引擎。本技術的進一步示例包括包含數(shù)字信息處理器的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一條光總線和包括組合底部填充擋墻和電互連結構的至少一個光電引擎，以聯(lián)接至數(shù)字信息處理器中的光總線的一個組件和另一組件之間傳遞信息。類似地，本技術的更其它示例包括包含數(shù)據(jù)處理中心的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一條光總線和包括組合底部填充擋墻和電互連結構的至少一個光電引擎，以聯(lián)接至該數(shù)據(jù)處理中心中的光總線的一個數(shù)字信息處理器和至少一個其它數(shù)字信息處理器之間傳遞信息。因此，隨后描述的本技術的關于包括組合底部填充擋墻和電互連結構的光電引擎的和關于該組合底部填充擋墻和電互連結構本身的示例，還可以被理解為包含在下面的環(huán)境內(nèi):包括至少一條光總線和至少一個光電引擎的系統(tǒng)、數(shù)字信息處理器和數(shù)據(jù)處理中心。
[0019]本技術的示例防止底部填充材料覆蓋光電引擎的光電組件(作為示例，激光器、光電檢測器和發(fā)光二極管，但不限于此)的光學孔徑。這樣的底部填充材料通過光學孔徑侵入光路中，可以導致向光電引擎的光電組件發(fā)射的或從光電引擎的光電組件發(fā)射的光學信息的傳輸損耗。因此，本技術的示例消除這樣的傳輸損耗，因此降低成本且提高光電引擎的可靠性。此外，由于與光學孔徑關聯(lián)的光路不受底部填充材料影響，所以可以放寬與底部填充材料的選擇有關的設計考慮，使得底部填充材料的透明度和折射率可能不再為光電引擎的設計者所關注。因此，可以擴展光電引擎的設計范圍。此擴展的設計范圍允許設計者從更寬類別的底部填充材料中選擇底部填充材料的更大自由度，這也可以進一步降低成本且提高光電引擎的可靠性。
[0020]現(xiàn)在參考圖1和圖2，根據(jù)本技術的示例，圖1示出光電引擎105的剖視圖100，其中光電引擎105包括組合底部填充擋墻和電互連結構101，并且圖2示出圖1的光電引擎105的組合底部填充擋墻和電互連結構101的平面圖200。光電引擎105包括管芯(die) 210、載體110、包含底部填充材料的底部填充層130、光電組件210-1和組合底部填充擋墻和電互連結構101。管芯210包括至少一個光電組件210-1。組合底部填充擋墻和電互連結構101包括多個第一電互連焊料體1la和多個第二間隔焊料體101b，電互連焊料體1la-1和101a-2是多個第一電互連焊料體1la的示例，間隔焊料體1lb-1是多個第二間隔焊料體1lb的示例。光電引擎105還可以包括用于提供管芯210和載體110之間的機械支撐的多個第三機械支撐焊料體103，機械支撐焊料體103-1和103-2是多個第三機械支撐焊料體103的示例。在本技術的示例的精神和范圍內(nèi)，多個第一電互連焊料體101a、多個第二間隔焊料體1lb和多個第三機械支撐焊料體103可以由各種焊料材料構成，并且具有各種形狀。
[0021]多個第一電互連焊料體1la (電互連焊料體1la-1和101a_2是其示例)和多個第二間隔焊料體1Ib(間隔焊料體1lb-1是其示例)包括焊料接頭和底部填充擋墻。焊料接頭聯(lián)接管芯210和載體110。例如，布置在載體110上的電跡線118-1和118-2通過電互連焊料體1la-1和101a-2聯(lián)接至布置在管芯210上的電跡線214-1和214-2，這分別提供了到光電組件210-1和210-2的電氣連接。因此，根據(jù)本技術的示例，多個第一電互連焊料體1la(電互連焊料體1la-1和101a_2是其示例)包括多個電互連。
[0022]此外，底部填充擋墻阻止底部填充材料從底部填充層130侵入到光通道210-la內(nèi)。底部填充層130被布置在光電組件210-1的光通道210-la的外部。光通道210_la被布置在限定在管芯210和載體110之間的腔114內(nèi)。腔114不受來自底部填充層130的底部填充材料的影響，其中該底部填充材料可能干擾至光電組件210-1或來自光電組件210-1的光的傳輸。此外，光可能被透射通過載體110，載體110本身可能在光所位于的頻段內(nèi)是透明的，或者可替代地可以具有用于光透射的通光孔(TOV)和孔徑。作為示例，載體可以選自由硅基板、玻璃基板、塑料基板、印刷電路板(PCB)和柔性印刷電路(FPC)組成的組，但不限于此。作為進一步示例，光電組件210-1可以選自由垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)和光電二極管組成的組，但不限于此。
[0023]現(xiàn)在參考圖2并進一步參考圖1，根據(jù)本技術的示例，圖1的光電引擎105的組合底部填充擋墻和電互連結構101的平面圖200被示出處于光電引擎105的制造的初始階段。作為基準，線1-1是圖1所示的剖視圖100的平面跡線。圖2示出組合底部填充擋墻和電互連結構101的布置細節(jié)，組合底部填充擋墻和電互連結構101包括多個第一電互連焊料體10Ia和多個第二間隔焊料體101b，電互連焊料體1la-1和101a_2是多個第一電互連焊料體1la的示例，間隔焊料體1lb-1是多個第二間隔焊料體1lb的示例。作為示例，如圖2所示，組合底部填充擋墻和電互連結構101可以被布置在用于光電引擎105的光電組件210-1的管芯210上，但不限于此?？商娲兀M合底部填充擋墻和電互連結構101可以被布置在載體110上，載體110之后在光電引擎105的隨后制造操作中與包括光電組件210-1的管芯210聯(lián)接在一起。因此，多個第一電互連焊料體101a(電互連焊料體1la-1和101a-2是其示例)可以被布置在包括光電組件210-1的管芯210上或可替代地布置在載體HO上。
[0024]類似地，多個第二間隔焊料體1lb(間隔焊料體1lb-1是其示例)可以被布置在包括光電組件210-1的管芯210上或可替代地布置在載體110上。此外，根據(jù)本技術的其它示例，多個第一電互連焊料體1la可以被布置在管芯上，而多個第二間隔焊料體1lb可以布置在載體上，或反之亦然。針對多個第一電互連焊料體1la和多個第二間隔焊料體1lb中的焊料體的布置的、使得多個第一電互連焊料體1la的一些電互連焊料體和多個第二電互連焊料體1lb的一些間隔焊料體被布置在管芯210和載體110上的其它組合，也在本技術的示例的精神和范圍內(nèi)。在本技術的其它示例中，多個第一焊料體101a、多個第二焊料體1lb和多個第三焊料體103可以被布置在載體表面上、在形成在載體110上的凸起表面上或在形成在載體110上的凹陷表面上?？商娲兀鄠€第一焊料體101a、多個第二焊料體1lb和多個第三焊料體103可以被布置在管芯表面上、在形成在管芯210上的凸起表面上或在形成在管芯210上的凹陷表面上。多個第一焊料體101a、多個第二焊料體1lb和多個第三焊料體103還可以布置在管芯210和載體110上。例如，載體110可以被蝕刻以形成上面形成有焊料體的臺面(mesa)，在此情況下，焊料體凸起到載體表面上方，并且組合臺面和焊料體形成底部填充擋墻。因此,根據(jù)本技術的示例,底部填充擋墻可以包括多個第一焊料體101a、多個第二焊料體1lb和多個第三焊料體103，以及焊料體附接到其上的表面特征，例如臺面或溝槽。
[0025]進一步參考圖1和圖2，根據(jù)本技術的示例，多個第一電互連焊料體101a(電互連焊料體1la-1和101a-2是其示例)包括多個電互連。同時，多個第一電互連焊料體101a(電互連焊料體1la-1和101a_2是其示例)被布置為阻止底部填充材料侵入到光電引擎105的光電組件210-1的光通道210-la內(nèi)。空間布置，例如相鄰電互連焊料體之間的間距，可以產(chǎn)生與底部填充層130的底部填充材料的相互作用，使得表面張力阻止底部填充材料在多個第一電互連焊料體1la的相鄰焊料體之間的通過。因此，根據(jù)本技術的示例，多個第一電互連焊料體1la的空間布置被布置為阻止底部填充材料侵入到光電引擎105的光電組件210-1的光通道210-la內(nèi)。
[0026]此外，在多個第一電互連焊料體1la單獨包圍包括光通道210_la的腔114的情況中，多個第一電互連焊料體1la的空間布置可以被布置為阻擋底部填充材料侵入光電引擎105的光電組件210-1的光通道210-la內(nèi)，即使在沒有多個第二間隔焊料體1lb (未示出)時。此外，包括多個電互連的多個第一電互連焊料體101a(電互連焊料體1la-1和101a-2是其示例)用于提供在被布置在載體110上的包括光電組件210-1的管芯210之間被傳遞的電信號的電氣連接。因此，根據(jù)本技術的示例，多個第一電互連焊料體1la的電互連焊料體(電互連焊料體1la-1和/或101a-2是其示例)包括該多個電互連的底部填充擋墻和電互連的單元組合。
[0027]進一步參考圖1和圖2，根據(jù)本技術的示例，組合底部填充擋墻和電互連結構101還可以包括多個第二間隔焊料體101b，間隔焊料體1lb-1是多個第二間隔焊料體1lb的示例。多個第二間隔焊料體1lb可以被布置為機械地支撐管芯210。此外，多個第一電互連焊料體1la中的電互連焊料體(電互連焊料體1la-1和101a_2是其示例)和多個第二間隔焊料體1lb中的間隔焊料體(間隔焊料體1lb-1是其示例)，可以共同被布置為機械地支撐管芯210。
[0028]多個第一電互連焊料體1la(電互連焊料體1la-1和101a_2是其示例)以及多個第二間隔焊料體1lb (間隔焊料體1lb-1是其示例)包圍光電引擎105的光電組件210-1的光通道210-la，并且組合構成底部填充擋墻，以阻擋底部填充材料從底部填充層130侵入光通道210-la內(nèi)。多個第一電互連焊料體1la中的電互連焊料體和多個第二間隔焊料體1Ib中的間隔焊料體的空間布置，例如相鄰焊料體之間的間距，產(chǎn)生與底部填充層130的底部填充材料的相互作用，使得表面張力阻擋底部填充材料在所組合的多個第一電互連焊料體1la和多個第二間隔焊料體1lb-1的相鄰焊料體之間的通過。因此，根據(jù)本技術的示例，多個第一電互連焊料體1la中的電互連焊料體和多個第二間隔焊料體1lb中的間隔焊料體的空間布置，會阻擋底部填充材料從底部填充層130侵入到光電引擎105的光電組件210-1的光通道210-la內(nèi)。
[0029]進一步參考圖1和圖2，根據(jù)本技術的示例，多個第一電互連焊料體1la的電互連焊料體(電互連焊料體1la-1和101a-2是其示例)可以包括焊料球。可替代地，多個第一電互連焊料體1la的電互連焊料體(電互連焊料體1la-1和101a_2是其示例)可以包括焊料預制體、焊料薄膜或其它形式的焊料體。類似地，多個第二間隔焊料體1lb的間隔焊料體(間隔焊料體1lb-1是其示例)可以包括焊料球?？商娲?，多個第二間隔焊料體1lb的間隔焊料體(間隔焊料體1lb-1是其示例)還可以包括焊料預制體、焊料薄膜或其它形式的焊料體。
[0030]根據(jù)本技術的示例，多個第一電互連焊料體1la和多個第二間隔焊料體1lb的相鄰焊料體之間的間距(還被稱為技術術語“節(jié)距(Pitch)”)以及多個第一電互連焊料體1la和多個第二間隔焊料體1lb的焊料體的尺寸、形狀和材料，可以依據(jù)底部填充材料的粘度和其它流變特性被調(diào)整為更有效地阻止底部填充材料進入腔114以及阻塞管芯210的光電組件的光通道(光電組件210-1的光通道210-la是其示例)。此外，盡管在本技術的一個示例中已經(jīng)將焊料體描述為焊料球，但是本技術的示例在它們的精神和范圍內(nèi)還包括其它形狀的焊料體，例如矩形凸塊。此外，焊料體的形狀和材料可以基于底部填充材料的粘度和其它流變特性還被選擇為更有效地阻止底部填充材料進入腔114以及阻塞管芯210的光電組件的光通道。
[0031]進一步參考圖1和圖2，根據(jù)本技術的示例，在腔114內(nèi)可以布置管芯210的內(nèi)表面205。內(nèi)表面205包括一區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)可以在管芯210內(nèi)制造光電組件，光電組件210-1是該光電組件的示例。如圖2所示，所組合的多個第一電互連焊料體1la和多個第二間隔焊料體1lb的1lb-1沿管芯210的邊緣布置并且包圍內(nèi)表面205。可替代地，根據(jù)本技術的示例，內(nèi)表面205可以僅由多個第一電互連焊料體1la包圍，電互連焊料體1la-1和10la-2是多個第一電互連焊料體1la的示例。
[0032]在本技術的一個不例中，內(nèi)表面205可以具有表面處理,該表面處理防止內(nèi)表面205被底部填充層130的底部填充材料浸濕。表面處理可以選自由抵御底部填充材料的薄涂層(例如通過底部填充材料去濕的薄涂層)和提高內(nèi)表面205和底部填充材料之間的表面能的內(nèi)表面205紋理組成的組。在本技術的一個示例中，表面紋理可以包括減少可以由底部填充材料浸濕的表面積的多個柱。在本技術的另一示例中，表面處理可以包括用等離子體處理內(nèi)表面205，該等離子體具有產(chǎn)生內(nèi)表面的會導致底部填充材料對內(nèi)表面205去濕的表面層的化學成分。
[0033]在本技術的一個示例中，多個第一電互連焊料體1la和多個第二焊料體1lb具有焊料體表面處理，該焊料體表面處理導致底部填充材料浸濕多個第一電互連焊料體1la和多個第二焊料體1lb并且阻止底部填充材料流過多個第一電互連焊料體1la和多個第二間隔焊料體101b。作為示例，焊料體表面處理可以包括從一組中選擇的表面處理，該組包括被底部填充材料浸濕的薄涂層和來自多個第一電互連焊料體1la和多個第二間隔焊料體1lb的組中的焊料體的表面紋理，使得該紋理降低焊料體的表面和底部填充材料之間的表面能，但不限于此。
[0034]現(xiàn)在參考圖3并進一步參考圖2，根據(jù)本技術的示例，圖2的組合底部填充擋墻和電互連結構101和管芯210的平面圖300被示出處于光電引擎105的制造的中級階段。作為基準，線1-1是圖1所示的剖視圖100的平面跡線。如圖3所示，管芯包括在管芯210的圖的上側和下側布置為兩個1X12陣列的多個光電組件310。在本技術的一個示例中，1X12陣列中的一個可以包括光發(fā)射光電組件，如VCSEL或LED。在本技術的另一示例中，另一 1X12陣列可以包括光接收光電組件，如光電二極管。一個發(fā)射光電組件和一個接收光電組件可以接合至光纖陣列(未示出)中的單個光纖作為光收發(fā)器。如圖3所示，管芯還可以包括用于向光電組件(光電組件210-1和210-2是其示例)提供電信號或者從光電組件接收電信號的兩個1X24陣列的電跡線(電跡線214-1和214-2是其示例)。如圖3所示，管芯還包括多個第三機械支撐焊料體103，機械支撐焊料體103-1和103-2是多個第三機械支撐焊料體103的示例。因此，根據(jù)本技術的示例，光電引擎105可以進一步包括多個第三機械支撐焊料體103，多個第三機械支撐焊料體103提供管芯210和載體110之間的機械支撐，機械支撐焊料體103-1和103-2是多個第三機械支撐焊料體103的示例。
[0035]現(xiàn)在參考圖4并進一步參考圖2-圖3，根據(jù)本技術的示例，示出圖1的光電引擎105在該光電引擎105的制造完成時的平面圖400。作為基準，線1-1是圖1所示的剖視圖100的平面跡線。圖4示出多個第一電互連焊料體1la(電互連焊料體1la-1和101a_2是其示例)、多個第二間隔焊料體1Ib(間隔焊料體1lb-1是其示例)和多個第三機械支撐焊料體103 (機械支撐焊料體103-1和103-2是其示例)相對于光電引擎105的管芯210、載體110和底部填充層130的布置的細節(jié)。多個第一電互連焊料體101a(電互連焊料體1la-1和101a-2是其示例)包括橫向對準機構，使得多個第一電互連焊料體1la的電互連焊料體(電互連焊料體1la-1和10la-2是其示例)被布置在載體110的電跡線(電跡線118-1和118-2是其示例)的端子，以將管芯210聯(lián)接至載體110。在光電引擎105的制造過程期間，在本技術的一個示例中，來自布置在管芯210上的多個第一電互連焊料體1la的焊料體可以分別與在光電引擎105的圖的下側和上側布置的多個電跡線(電跡線118-1和118-2是其示例)進行接觸。當在焊料回流過程中施加熱時，多個第一電互連焊料體1la與在光電引擎105的圖的下側和上側布置的多個相應電跡線形成焊料接頭。
[0036]管芯210與載體110的聯(lián)接還創(chuàng)建腔114，在該腔114中布置光路徑，例如光通道210-la。作為示例，然后利用在管芯210邊緣周圍涂敷底部填充材料來形成底部填充層130，可以密封腔114，但不限于此，因為底部填充材料還可以在焊料回流操作以前以及通過其它方法被涂敷為預制體。
[0037]根據(jù)本技術的示例，多個第一電互連焊料體101a(電互連焊料體1la-1和101a_2是其示例)包括橫向對準結構，以將管芯210的電跡線(電跡線214-1和214-2是其示例)的電端子橫向地與在載體110上布置的電跡線(電跡線118-1和118-2是其示例)上的墊(land)自對準。因此多個第一電互連焊料體1la中的電互連焊料體(電互連焊料體1la-1和101a-2是其示例)和多個第二間隔焊料體1lb中的間隔焊料體(間隔焊料體1lb-1是其示例)二者都可以包括橫向對準結構，以將光電組件210-1的電端子橫向地與在載體110上布置的電跡線(電跡線118-1和118-2是其示例)上的墊自對準。此外，多個第一電互連焊料體101a(電互連焊料體1la-1和101a_2是其示例)可以包括縱向對準機構，以相對于可以被連接至用于提供光總線650的位線的多條光纖的載體110縱向地自對準光電組件210-1，隨后在圖6A的介紹中進行描述。在本技術的另一示例中，多個第一電互連焊料體1la和多個第二間隔焊料體1lb沿X軸、y軸、z軸、節(jié)距軸和偏轉軸將管芯210與載體110對準。
[0038]現(xiàn)在參考圖5和圖1-圖4，根據(jù)本技術的示例，示出了圖1的光電引擎105的次擋墻510和組合底部填充擋墻和電互連結構101的平面圖。組合底部填充擋墻和電互連結構101被布置在包括多個光電組件的管芯210上，光電組件210-1是多個光電組件的示例。圖5示出在光電組件210-1的光學孔徑周圍布置的多個第一電互連焊料體101a、多個第二間隔焊料體1lb以及次擋墻510。因此，根據(jù)本技術的示例，光電引擎105進一步包括在光電組件210-1的光學孔徑周圍布置的次擋墻510。如圖5所示，對于本技術的一個示例，次擋墻510被布置在管芯210上，但是在本技術的另一示例中，次擋墻510還可以被布置在載體110上。如圖5所示，盡管單個光電組件210-1具有單個次擋墻510，但是在本技術的另一示例中，多個光電組件310(光電組件210-1是其示例)中的每個光電組件可以具有其自己的次擋墻(次擋墻510是其示例)。與組合底部填充擋墻和電互連結構101類似，次擋墻可以如圖5所示被布置在包括光電組件210-1的管芯210上，或可替代地被布置在載體110上。此外，在本技術的一個示例中，與組合底部填充擋墻和電互連結構101不同，次擋墻可以不形成管芯210和載體110之間的焊料接頭。
[0039]現(xiàn)在參考圖6A并進一步參考圖1-圖5,根據(jù)本技術的示例,示出包括管芯210的光電引擎105的示意圖600A，管芯210可以包括多個光電組件，光電組件210-1是多個光電組件的示例。多個光電組件可以被布置在管芯210上。作為示例，如圖6A所示，根據(jù)本技術的一個示例，光電組件的陣列可以是一乘八，但不限于此?？商娲兀鳛楸炯夹g的另一示例(圖6A中未示出，但是參見圖4)，光電組件的陣列可以是兩乘十二，但不限于此。可替代地，根據(jù)本技術的示例，光電組件的陣列可以更普遍地是η乘m，其中η是陣列中的行數(shù)，并且m是陣列中的列數(shù)。
[0040]前面描述的關于圖1-圖5的組合底部填充擋墻和電互連結構101的本技術的示例可以包含在光電引擎105的環(huán)境內(nèi)。作為示例，如圖6A所示，光電引擎105可以被配置為光總線發(fā)射器，如關于多個光電組件是多個VCSEL的情況，但不限于此。根據(jù)本技術的示例，如圖6A所示，光電引擎105的光電組件210-1可以被配置為用于擔當光總線650的位線(例如位線650-1)的光纖的光輸出發(fā)射器。光總線650中的每個位線會接收從光電引擎105的光電組件發(fā)出的光。例如，位線650-1用于接收從包括在光電引擎105中的管芯210中的多個光電組件中的光電組件210-1中發(fā)出的光603。如圖6A所示，光總線650中的位線可以傳輸以正邏輯與從管芯210中的被選擇的光電組件發(fā)出光脈沖對應的位關聯(lián)的一字節(jié)信息。可替代地，作為另一示例(未示出)，光電引擎105可以被配置為光總線接收器，如關于多個光電組件是多個ro的情況，但不限于此。
[0041]然而，對于圖6A的光發(fā)射器不例,進一步參考圖1-圖4,從光電組件210-1發(fā)出的光脈沖603對應于由位串“00010101”給出的八位字節(jié)中的第六個位——邏輯“1”，其對應于從管芯210的被選擇光電組件發(fā)出的光脈沖(如由圖6A中的虛線表示的)。如圖6A所示，作為示例，光電組件210-1是1X8陣列中的第六個光電組件。類似地，光電組件210-1是圖3-圖5所示的2X 12陣列的第二行中的第六個光電組件，但不限于此。盡管本技術的示例可以在本文中使用光電組件210-1來描述，但是本技術的示例更普遍地適用于光電引擎的管芯中的nXm陣列中的光電組件。此外，作為示例，圖6A示出被配置用于8位字節(jié)傳輸?shù)墓饪偩€650，但不限于此。然而，包括比圖6A所示的更多或更少的光纖的光總線也在本技術的示例的精神和范圍內(nèi)，例如在包括十二個光纖的光總線的情況中。此外，作為示例，圖6A的光總線650迄今已被描述為以并行總線配置傳輸字節(jié)。然而，在本技術的另一示例中，光總線650還可以在每個單獨的位線上串行地傳輸字節(jié)。
[0042]在圖6A中，根據(jù)本技術的示例,示意圖600A還示出包括至少一條光總線650和至少一個光電引擎105的示例系統(tǒng)605。然而，本技術的示例在其精神和范圍內(nèi)還包括具有與類似于光總線650和光電引擎105的光總線和光電引擎集成在一起的其它組件的系統(tǒng)，這將在下面描述。
[0043]現(xiàn)在參考圖6B并進一步參考圖6A,根據(jù)本技術的示例,示出又一示例系統(tǒng)605的示意圖600B，該又一示例系統(tǒng)605包括數(shù)字信息處理器607，數(shù)字信息處理器607包括至少一條光總線和至少一個光電引擎，例如光總線650和光電引擎105。根據(jù)本技術的例,系統(tǒng)605可以進一步包括組件(例如，數(shù)字信息處理器607)的集成組合。根據(jù)本技術的示例，數(shù)字信息處理器607包括與至少一條光總線和至少一個光電引擎(例如，光電引擎105)集成在一起的多個組件607-1、607-2、607-3和607-4。根據(jù)本技術的示例，至少一條光總線和至少一個光電引擎用于在與數(shù)字信息處理器607中的光總線聯(lián)接的一個組件和另一組件之間傳遞信息。如本文中使用的，數(shù)字信息處理器607包括對數(shù)字形式的至少一種信息進行處理的電子裝置，例如計算機、服務器、交換機、路由器或數(shù)字電子裝置，但不限于此，使得數(shù)字信息通過至少一條光總線和至少一個光電引擎?zhèn)鬟f。例如，數(shù)字信息處理器607可以包括包含組件607-1、607-2、607-3和607-4的組件，使得組件607-1、607_2、607_3和607-4分別是中央處理單元(CPU)、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器和輸入/輸出模塊。
[0044]進一步參考圖6A和圖6B，根據(jù)本技術的示例，數(shù)字信息處理器607與具有與圖6A的光總線650和光電引擎105類似的多個組合光總線/光電引擎605-1、605-2、605-3、605-4、605-5、605-6、605-7、605-8、605-9、605-10、605-11 和 605-12 的多個組件 607-1、607-2、607-3和607-4集成在一起。如圖6B所示，各個組合光總線/光電引擎605_1、605_2和605-3通過各個組合光總線/光電引擎與組件607-2、607-3和607-4聯(lián)接。例如，組合光總線/光電引擎605-1通過各個組合光總線/光電引擎605-6、605-9和605-12與組件607-2,607-3和607-4聯(lián)接。類似地，組合光總線/光電引擎605-2通過各個組合光總線/光電引擎605-5、605-8和605-11與組件607_2、607_3和607-4聯(lián)接。類似地，組合光總線/光電引擎605-3通過各個組合光總線/光電引擎605-4、605-7和605-10與組件607-2、607-3和607-4聯(lián)接。如圖6B所示，作為示例，組合光總線/光電引擎可以被配置為雙向設備，使得光電弓I擎被布置在光總線的任一末端，但不限于此。
[0045]而且，進一步參考圖6A和圖6B，光總線接收器(未示出)可以接合至光總線的一個末端或另一末端，使得雙向光總線和單向光總線在本技術的示例的精神和范圍內(nèi)。作為進一步的示例，在本技術的一個示例中，對于包括服務器作為數(shù)字信息處理器607的系統(tǒng)605來說，CPU—組件607-1可以利用數(shù)據(jù)總線、控制總線和地址總線與程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器和輸入/輸出模塊——分別是組件607-2、607-3和607-4集成在一起。對于系統(tǒng)605包括服務器的本技術的一個示例來說，數(shù)據(jù)總線包含在各個組合光總線/光電引擎605-1、605-6、605-9和605-12中。此外，控制總線包括在各個組合光總線/光電引擎605-2、605-5、605-8和605-11中。類似地，地址總線包括在各個組合光總線/光電引擎605-3、605-4、605-7和605-10中。如圖6B所示，在本技術的另一示例中，數(shù)字信息處理器607可以包括輸入/輸出模塊-組件607-4,該輸入/輸出模塊與組合光總線/光電引擎605-20聯(lián)接在一起，組合光總線/光電引擎605-20提供給數(shù)字信息處理器607 (例如，服務器、路由器或交換機)和來自數(shù)字信息處理器607的數(shù)字信息的輸入和輸出，這將在下面描述。
[0046]現(xiàn)在參考圖6C并進一步參考圖6A和圖6B,根據(jù)本技術的示例,示出又一示例系統(tǒng)605的示意圖600C，數(shù)據(jù)處理中心609包括至少一條光總線和至少一個光電引擎，例如圖6A的光總線650和光電引擎105。根據(jù)本技術的示例，系統(tǒng)605可以進一步包括組件(例如，數(shù)據(jù)處理中心609)的集成組合。根據(jù)本技術的示例，數(shù)據(jù)處理中心609包括與至少一條光總線和至少一個光電引擎(例如，組合光總線/光電引擎605-20)集成的多個數(shù)字信息處理器(例如，數(shù)字信息處理器607和608)。根據(jù)本技術的示例，至少一條光總線和至少一個光電引擎用于在與數(shù)據(jù)處理中心607中的光總線聯(lián)接的一個數(shù)字信息處理器607和另一數(shù)字信息處理器608之間傳遞信息。作為示例，在本技術的一個示例中，數(shù)據(jù)處理中心609可以包括包含數(shù)字信息處理器607的一個服務器、路由器或交換機和包含數(shù)字信息處理器608的另一服務器、路由器或交換機，但不限于此。然而，本技術的示例還包括位于其精神和范圍內(nèi)的各系統(tǒng)，各系統(tǒng)包括與組合光總線/光電引擎(集成光總線/光電引擎605-20是其示例)集成在一起的多個服務器、路由器、交換機或服務器、路由器和交換機的組合。
[0047]已經(jīng)為了說明和描述提供本技術的特定示例的前面描述。它們不旨在是全面的或將本技術限制與所公開的確切形式，并且鑒于上面的教導，許多修改和變型是可能的。為了最好地解釋本技術的原理及其實際應用而選擇并描述了本文中描述的示例，從而使本領域的其他技術人員能夠最好地利用本技術以及具有適于所預期的特定應用的各種修改的各種示例。本技術的范圍可旨在由本文所附權利要求及其等同物來限定。
【權利要求】
1.一種用于光電引擎的組合底部填充擋墻和電互連結構，所述結構包括: 多個第一電互連焊料體； 其中所述多個第一電互連焊料體包括多個電互連；并且 其中所述多個第一電互連焊料體被布置為阻止底部填充材料侵入所述光電引擎的光電組件的光通道中。
2.根據(jù)權利要求1所述的組合底部填充擋墻和電互連結構，進一步包括: 多個第二間隔焊料體；并且 其中所述多個第一電互連焊料體和所述多個第二間隔焊料體包圍所述光電引擎的光電組件的光通道，并且組合構成用于阻擋底部填充材料侵入所述光通道中的底部填充擋m ο
3.根據(jù)權利要求2所述的組合底部填充擋墻和電互連結構，其中所述間隔焊料體和所述電互連焊料體被布置 為機械地支撐管芯。
4.根據(jù)權利要求2所述的組合底部填充擋墻和電互連結構，其中由所述多個第一電互連焊料體和所述多個第二間隔焊料體包圍的內(nèi)表面具有表面處理，所述表面處理用于防止所述內(nèi)表面被所述底部填充材料浸濕。
5.根據(jù)權利要求4所述的組合底部填充擋墻和電互連結構，其中所述表面處理包括選自由抵御所述底部填充材料的薄涂層和提高所述內(nèi)表面與所述底部填充材料之間的表面能的所述內(nèi)表面的紋理組成的組中的一種。
6.根據(jù)權利要求1所述的組合底部填充擋墻和電互連結構，其中所述多個第一電互連焊料體的電互連焊料體包括焊料球。
7.根據(jù)權利要求1所述的組合底部填充擋墻和電互連結構，其中所述多個第一電互連焊料體包括縱向對準結構，以相對于載體縱向地自對準所述光電組件。
8.根據(jù)權利要求1所述的組合底部填充擋墻和電互連結構，其中所述多個第一電互連焊料體包括橫向對準結構，以將管芯的電端子與位于被布置在載體上的電跡線上的墊橫向地自對準。
9.一種光電引擎，包括: 管芯，包括光電組件； 載體； 底部填充層；以及 組合底部填充擋墻和電互連結構，包括: 多個第一電互連焊料體；以及 多個第二間隔焊料體； 其中所述多個第一電互連焊料體和所述多個第二間隔焊料體包括: 聯(lián)接所述管芯和所述載體的焊料接頭；以及 底部填充擋墻，用于阻擋底部填充材料從所述底部填充層侵入光通道中； 其中所述多個第一電互連焊料體包括多個電互連；并且 其中所述底部填充層被布置在所述光電組件的光通道的外部，所述光通道被布置在限定于所述管芯與所述載體之間的腔內(nèi)。
10.根據(jù)權利要求9所述的光電引擎，其中所述腔不受來自所述底部填充層的底部填充材料影響。
11.根據(jù)權利要求9所述的光電引擎，其中所述光電組件選自由垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)、邊發(fā)射激光器、發(fā)光二極管和光電二極管組成的組。
12.根據(jù)權利要求9所述的光電引擎，進一步包括: 多個第三機械支撐焊料體，用于提供所述管芯與所述載體之間的機械支撐。
13.根據(jù)權利要求9所述的光電引擎，進一步包括: 次擋墻，圍繞所述光電組件的光學孔徑布置。
14.一種系統(tǒng),包括: 光總線；和 光電引擎，包括: 管芯，包括光電組件； 載體； 底部填充層；以及 組合底部填充擋墻和電互連結構，包括: 多個第一電互連焊料體；以及 多個第二間隔焊料體； 其中所述多個第一電互連焊料體和所述多個第二間隔焊料體包括: 聯(lián)接所述管芯和所述載體的焊料接頭；以及 底部填充擋墻，用于阻擋底部填充材料從所述底部填充層侵入光通道中； 其中所述多個第一電互連焊料體包括多個電互連； 其中所述底部填充層被布置在所述光電組件的光通道的外部，所述光通道被布置在限定于所述管芯與所述載體之間的腔內(nèi)；并且 其中所述光電引擎被連接至所述光總線的多條位線，并且所述光電組件選自由光發(fā)射器、光接收器和光收發(fā)器組成的組。
15.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，進一步包括: 選自由數(shù)字信息處理器和數(shù)據(jù)處理中心組成的組的組件的集成組合，所述數(shù)字信息處理器包括與所述光總線和所述光電引擎集成的多個組件，其中所述光總線和所述光電引擎用于在聯(lián)接至所述數(shù)字信息處理器中的所述光總線的一個組件與另一組件之間傳遞信息，所述數(shù)據(jù)處理中心包括多個數(shù)字信息處理器，并且其中所述光總線和所述光電引擎用于在聯(lián)接至所述數(shù)據(jù)處理中心中的所述光總線的一個數(shù)字信息處理器與另一數(shù)字信息處理器之間傳遞信息。
【文檔編號】G02B6/12GK104040397SQ201280064638
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年1月31日 優(yōu)先權日:2012年1月31日
【發(fā)明者】沙吉·瓦格西·馬塔伊, 邁克爾·瑞恩·泰·譚, 保羅·凱斯勒·羅森伯格, 韋恩·維克托·瑟林, 喬治斯·帕諾托普洛斯, 蘇桑特·K·帕特拉, 約瑟夫·斯特拉日尼茨基 申請人:惠普發(fā)展公司，有限責任合伙企業(yè)