本發(fā)明涉及具有光接口的半導(dǎo)體芯片封裝。

背景技術(shù)：

隨著數(shù)字網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的到來(lái)，諸如多媒體產(chǎn)品、數(shù)字家用電器、個(gè)人數(shù)字裝置等的產(chǎn)品快速增長(zhǎng)。半導(dǎo)體芯片封裝技術(shù)在于利用環(huán)氧模塑化合物(emc)來(lái)安全地覆蓋半導(dǎo)體芯片以保護(hù)半導(dǎo)體芯片免受外部沖擊、光、水分等的影響。此技術(shù)已從在一個(gè)封裝中僅包括一個(gè)芯片的技術(shù)發(fā)展為在一個(gè)封裝中包括多個(gè)芯片的多芯片封裝(mcp)技術(shù)或多芯片模塊(mcm)技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

光通信模塊應(yīng)該包括機(jī)械裝置，該機(jī)械裝置固定用于發(fā)送光信號(hào)的光纜、將從光纜發(fā)送的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)或者將要發(fā)送至光纜的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光器件以及與光器件交換信息的接口電路。在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光通信模塊中，光纜固定構(gòu)件、光器件和接口電路芯片應(yīng)該根據(jù)不同的工藝被布置為在電路板上彼此間隔開。因此，電路板的面積增大，制造光通信模塊的工藝復(fù)雜。另外，從光器件供應(yīng)的電信號(hào)經(jīng)由形成在電路板上的導(dǎo)電條帶被提供給光電電路，因此可能劣化。

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本文所闡述的實(shí)施方式涉及一種光通信模塊，其中光器件和光接口電路形成在同一封裝中以減小電路板的面積并且防止信號(hào)經(jīng)由形成在電路板上的導(dǎo)電條帶被發(fā)送。因此，最終電路可按照簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)的方式制造，并且可阻止電信號(hào)劣化。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種半導(dǎo)體封裝包括：芯片，其具有第一表面和第二表面；模塑件，其被配置為包封所述芯片；垂直導(dǎo)電通道，其在穿過(guò)所述模塑件的同時(shí)電連接至形成在所述芯片的第二表面上的焊盤；布線圖案，其電連接至形成在所述芯片的第一表面上的焊盤并且被配置為在所述半導(dǎo)體封裝中執(zhí)行電連接；光器件，其被布置在所述半導(dǎo)體封裝的表面上以電連接至所述垂直導(dǎo)電通道；以及外部連接端子，其被配置為將所述半導(dǎo)體封裝電連接至外部。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種半導(dǎo)體封裝包括：芯片，其具有第一表面；模塑件，其被配置為包封所述芯片；垂直導(dǎo)電通道，其穿過(guò)所述模塑件；光器件，其被布置在所述半導(dǎo)體封裝的表面上以電連接至所述垂直導(dǎo)電通道；布線圖案，其被配置為將所述垂直導(dǎo)電通道和形成在所述芯片的第一表面上的焊盤電連接，并且在所述半導(dǎo)體封裝中執(zhí)行電連接；以及外部連接端子，其被配置為將所述半導(dǎo)體封裝電連接至外部。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種半導(dǎo)體封裝包括：芯片，其包括形成在其第一表面上的焊盤；通孔基板，其包括通孔；模塑件，其被配置為包封所述芯片和所述通孔基板；垂直導(dǎo)電通道，其在穿過(guò)所述模塑件的同時(shí)連接至所述通孔；光器件，其被布置在所述半導(dǎo)體封裝的表面上以電連接至所述垂直導(dǎo)電通道；布線圖案，其被配置為將所述通孔和所述焊盤彼此電連接；以及外部連接端子，其被配置為將所述半導(dǎo)體封裝電連接至外部。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種半導(dǎo)體封裝包括：芯片，其包括焊盤；光器件，其包括焊盤；模塑件，其被配置為包封所述光器件和所述芯片；布線圖案，其被配置為將所述光器件和所述芯片電連接；以及外部連接端子，其被配置為將所述半導(dǎo)體封裝電連接至外部。

附圖說(shuō)明

通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述其示例性實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，本發(fā)明的以上和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更顯而易見，附圖中：

圖1至圖3是根據(jù)第一實(shí)施方式的具有光接口的半導(dǎo)體封裝的示意性橫截面圖；

圖4是根據(jù)第二實(shí)施方式的具有光接口的半導(dǎo)體封裝的示意性橫截面圖；

圖5是根據(jù)第三實(shí)施方式的具有光接口的半導(dǎo)體封裝的示意性橫截面圖；

圖6是根據(jù)第四實(shí)施方式的具有光接口的半導(dǎo)體封裝的示意性橫截面圖；

圖7中的(a)至圖7中的(d)是示意性地示出根據(jù)實(shí)施方式的光纜固定構(gòu)件的示圖；

圖8中的(a)至圖8中的(d)是示意性地示出光纜固定構(gòu)件被固定的狀態(tài)的示圖；

圖9中的(a)和圖9中的(b)是示出當(dāng)光器件被布置在模塑件的表面上時(shí)用于使光器件和光纜固定構(gòu)件之間的光損失最小化的結(jié)構(gòu)的示圖；

圖10中的(a)至圖10中的(d)是示意性地示出根據(jù)實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝的外部連接端子的示圖；

圖11中的(a)至圖11中的(d)是示意性地示出根據(jù)其它實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝的外部連接端子的示圖；

圖12中的(a)和圖12中的(b)是示出根據(jù)第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝和外部裝置彼此組合的狀態(tài)的示例的示意性橫截面圖；以及

圖13是示出根據(jù)第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝和外部裝置彼此組合的狀態(tài)的另一示例的示意性橫截面圖。

附圖標(biāo)號(hào)

10,12,14,16：半導(dǎo)體封裝100：光模塊

110：光器件120：透鏡部

200a,200b：垂直導(dǎo)電通道300,301：芯片

310：第一表面312：焊盤

320：第二表面322：焊盤

400：模塑件410：開口

510：鈍化層520：布線圖案

530：外部連接端子600：通孔基板

610：通孔620：薄膜基板

700：子封裝810：開口

820：殼體830a,830b：突起

w：線c：光纜

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。盡管結(jié)合其示例性實(shí)施方式示出和描述本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行各種修改。

本發(fā)明的以下描述僅提供描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能特性的實(shí)施方式，因此本發(fā)明的范圍不應(yīng)被解釋為受本文闡述的實(shí)施方式限制。即，可對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變，因此本發(fā)明的范圍應(yīng)該被理解為包括落入本發(fā)明的范圍內(nèi)的等同物。

本文所使用的術(shù)語(yǔ)應(yīng)該如下面將描述的理解。

諸如第一、第二等的術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)元件與另一元件相區(qū)分，因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)受這些術(shù)語(yǔ)限制。例如，第一元件可被稱為第二元件，第二元件可被稱為第一元件。

將理解，當(dāng)元件被稱作“在”另一元件“上”時(shí)，所述元件可直接在另一元件上，或者有中間元件。相比之下，當(dāng)元件被稱作“與”另一元件“接觸”時(shí)，它們之間不存在中間元件。描述元件之間的關(guān)系的其它表達(dá)(例如，“經(jīng)由”、“直接經(jīng)由”、“在…之間”、“直接在…之間”、“鄰近”、“直接鄰近”等)應(yīng)該相似地理解。

如本文所使用的，單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”和“該”旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地另外指示。還將理解，術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”當(dāng)用在本說(shuō)明書中時(shí)指明存在所述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是不排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其組的存在或添加。

本文所述的所有方法的操作可按照與本文所述的順序不同的順序來(lái)執(zhí)行，除非上下文清楚地另外指示。即，操作可按照本文所述的順序執(zhí)行，可與本文所述的順序基本上同時(shí)執(zhí)行，或者可按照與本文所述的順序相反的順序執(zhí)行。

在描述本發(fā)明的實(shí)施方式所參考的附圖中，為了說(shuō)明方便并且為了更好地理解本發(fā)明，元件的尺寸、高度、厚度等被故意夸大，元件的尺寸未必按比例擴(kuò)大或縮小。另外，在附圖中，一些元件的尺寸可被故意縮小，一些元件的尺寸可被故意擴(kuò)大。

除非另外定義，否則本文所使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。還將理解，諸如常用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被解釋為具有與其在相關(guān)領(lǐng)域的背景下的含義一致的含義，將不從理想化或過(guò)于形式的意義上解釋，除非本文中明確地如此定義。

第一實(shí)施方式

圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的具有光接口的半導(dǎo)體封裝的示意性橫截面圖。參照?qǐng)D1，根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝10包括具有焊盤312的芯片300和301、具有焊盤112的光器件110、用于包封光器件110以及芯片300和301的模塑件400、用于將光器件110與芯片300和301彼此電連接的布線圖案520以及用于將半導(dǎo)體封裝10與外部電連接的外部連接端子530。

光模塊100包括光器件110，其將供應(yīng)給它的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為與光信號(hào)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)或者將供應(yīng)給它的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為與電信號(hào)對(duì)應(yīng)的光信號(hào)。光模塊100還可包括在光器件110上的透鏡部120。在一個(gè)實(shí)施方式中，光器件110可以是生成與供應(yīng)給它的光對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的光電二極管。光電二極管經(jīng)由連接至焊盤312的布線圖案520將電信號(hào)供應(yīng)給芯片300和301。

在另一實(shí)施方式中，光器件110可以是生成與經(jīng)由布線圖案520供應(yīng)的電信號(hào)對(duì)應(yīng)的光信號(hào)的發(fā)光二極管(led)或者在與芯片300和301的表面垂直的方向上發(fā)射光信號(hào)的垂直腔表面發(fā)射激光器(vcsel)。從光器件110供應(yīng)的光或者供應(yīng)給光器件110的光不限于諸如紅外線、可見光、激光等的光的波長(zhǎng)，可以是使得至少兩方可彼此通信的任何類型的光。

透鏡部120包括透鏡，光器件110可通過(guò)該透鏡來(lái)有效地提供或聚集光。盡管圖1示出透鏡部120包括凸透鏡，本發(fā)明不限于此，透鏡部120可包括凸透鏡、凹透鏡和/或包括凸透鏡和凹透鏡的復(fù)合透鏡，或者透鏡以外的透明膜。

在圖1的實(shí)施方式中，光器件110經(jīng)由連接至焊盤112的布線圖案520來(lái)與接口芯片交換電信號(hào)。在圖2和圖3的實(shí)施方式中，光器件110的接合引線w與通孔610的一個(gè)表面接觸，布線圖案(520)與通孔610的另一表面接觸，從而將光器件110、通孔610和布線圖案520彼此電連接。在本實(shí)施方式中，當(dāng)光器件110是光接收器件時(shí)，光器件110生成與接收的光信號(hào)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)并且將它提供給芯片300和301。當(dāng)光器件110是光發(fā)射器件時(shí)，芯片300和301生成電信號(hào)并且將它們提供給光器件110，光器件110將與接收的電信號(hào)對(duì)應(yīng)的光信號(hào)提供給外部。

接口芯片300包括執(zhí)行期望的操作的電路(未示出)以及向電路提供輸入信號(hào)并且向外部提供輸出信號(hào)的焊盤312和322。在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)光器件110是光發(fā)射器件時(shí)，接口芯片300可包括驅(qū)動(dòng)器電路，該驅(qū)動(dòng)器電路供應(yīng)電信號(hào)以使得光發(fā)射器件可提供光。當(dāng)光器件110是光接收器件時(shí)，芯片300可包括放大器電路，該放大器電路放大與光接收器件所生成的光信號(hào)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)或者將電信號(hào)放大為差分信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方式中，如圖1所示，焊盤312形成在芯片300的第一表面310上，并且將信號(hào)發(fā)送至電路或者從電路接收信號(hào)。在另一實(shí)施方式中，如圖4所示，焊盤312和322形成在芯片300的第一表面310和第二表面320上以將信號(hào)發(fā)送至電路或者從電路接收信號(hào)。

圖1示出多個(gè)芯片形成在一個(gè)封裝中的系統(tǒng)封裝。在圖1中，與芯片300封裝的芯片301可以是例如包括與信號(hào)處理系統(tǒng)有關(guān)的電路的芯片。在根據(jù)另一實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝中，芯片和子封裝可形成在同一封裝中(參見圖3)。在另一實(shí)施方式中(未示出)，具有光發(fā)射器件、光發(fā)射器件的驅(qū)動(dòng)器電路、光接收器件和光接收器件的放大器電路的芯片以及至少一個(gè)信號(hào)處理芯片可形成在半導(dǎo)體封裝中。

模塑件400包封芯片300。在一個(gè)實(shí)施方式中，芯片300和301被布置在載體基板(未示出)上，二者間有剝離膠帶(未示出)，在其上形成環(huán)氧模塑化合物(emc)層并硬化，然后對(duì)所得結(jié)構(gòu)執(zhí)行表面平坦化。然后，利用剝離膠帶使硬化的emc層和載體基板彼此分離，從而獲得硬化的模塑件400。

在一個(gè)實(shí)施方式中，模塑件400是透明的。模塑件400是透明的應(yīng)該被理解為包括模塑件400的材料是透明的情況以及模塑件400的厚度t足夠薄以將從外部供應(yīng)的光信號(hào)透射至光器件110或者將從光器件110供應(yīng)的光透射至半導(dǎo)體封裝10的外部的情況。因此，光信號(hào)可被供應(yīng)給光器件110或者可通過(guò)透明的模塑件400從光器件110被供應(yīng)至外部。在另一實(shí)施方式中，模塑件400是不透明的。當(dāng)模塑件400不透明時(shí)，無(wú)法從外部將光信號(hào)供應(yīng)至光器件110，或者光器件110無(wú)法將光信號(hào)供應(yīng)至外部。因此，插入光纜的開口410(參見圖2)形成在模塑件400中以將光信號(hào)發(fā)送至光器件110或者從光器件110接收光信號(hào)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，介電層或鈍化層510、布線圖案520和外部連接端子530形成在第一表面310上。這里，如果需要，介電層或布線圖案520中的每一個(gè)可按照多個(gè)層形成。介電層或鈍化層510是將多個(gè)層的布線圖案彼此絕緣或者將暴露的第二表面320與外部隔絕并且保護(hù)半導(dǎo)體的表面免受對(duì)半導(dǎo)體的表面有害的環(huán)境影響以使半導(dǎo)體的特性穩(wěn)定的膜。介電層或鈍化層510吸收改變半導(dǎo)體的表面的特性的離子或者防止離子的移動(dòng)。

布線圖案520在半導(dǎo)體封裝10中執(zhí)行電連接。在一個(gè)實(shí)施方式中，布線圖案520電連接至芯片300和301的焊盤322，并且執(zhí)行電氣布線功能以將電處理的信號(hào)發(fā)送至芯片301或者將從芯片301供應(yīng)的信號(hào)發(fā)送至芯片300。例如，布線圖案520可通過(guò)濺射、蒸發(fā)等來(lái)形成。布線圖案520由諸如金、銀、銅或鋁的導(dǎo)電金屬形成，但不限于此。

外部連接端子530經(jīng)由布線圖案520電連接至形成在第二表面320上的焊盤322。外部連接端子530將從半導(dǎo)體封裝10的外部供應(yīng)的電信號(hào)提供給半導(dǎo)體封裝10，或者將由半導(dǎo)體封裝10生成的電信號(hào)提供至半導(dǎo)體封裝10的外部。在一個(gè)實(shí)施方式中，外部連接端子530是如圖1所示的焊球。在另一實(shí)施方式中(未示出)，外部連接端子530可以是金屬凸塊。

在圖2的實(shí)施方式中，光器件110可被設(shè)置在通孔基板600上，并且可通過(guò)形成在通孔基板600上的通孔610來(lái)與芯片通信電信號(hào)。通孔基板600包括薄膜基板620以及穿過(guò)薄膜基板620的通孔610。光器件110被設(shè)置在薄膜基板620的一個(gè)表面上。例如，如圖2所示，光器件110通過(guò)引線w電連接至在薄膜基板620的一個(gè)表面上暴露的通孔610。在另一實(shí)施方式中(未示出)，當(dāng)形成在光器件110的后表面上的焊盤112(參見圖1)連接至在薄膜基板620的一個(gè)表面上暴露的通孔610時(shí)，光器件110電連接至通孔610。通孔610的另一表面可連接至布線圖案520以將電信號(hào)發(fā)送至芯片300和301或者從芯片300和301接收電信號(hào)。

當(dāng)模塑件400是不透明模塑件時(shí)，光器件110和光纜c中的每一個(gè)無(wú)法將光信號(hào)發(fā)送至另一個(gè)或者從另一個(gè)接收光信號(hào)。因此，插入光纜c的開口410形成在模塑件400中。開口410可通過(guò)經(jīng)由激光穿透模塑件400來(lái)形成，或者可如半導(dǎo)體工藝中一樣根據(jù)圖案形成和蝕刻工藝來(lái)形成。

在一個(gè)實(shí)施方式中，可在光器件110或透鏡部120上進(jìn)一步形成保護(hù)圖案(未示出)。保護(hù)圖案在形成開口410時(shí)保護(hù)光器件110或透鏡部120免受激光影響，并且可以是被構(gòu)圖的金屬層。

在圖3的實(shí)施方式中，設(shè)置在薄膜基板620上并且電連接至通孔610的光器件110與透明膜630模塑，從而形成子封裝700。在圖3的實(shí)施方式中，子封裝700可進(jìn)一步包括設(shè)置在透明膜630的表面上的保護(hù)圖案(未示出)。當(dāng)執(zhí)行穿孔時(shí)，保護(hù)圖案防止光器件110、透鏡部120或透明膜630受到激光或蝕刻工藝損壞。

光纜c經(jīng)由開口410插入半導(dǎo)體封裝10中以將光信號(hào)發(fā)送至光器件110或者從光器件110接收光信號(hào)。在圖2的實(shí)施方式中，通過(guò)光纜c將光信號(hào)發(fā)送至光器件110或者從光器件110接收光信號(hào)。在圖3的實(shí)施方式中，通過(guò)光纜c經(jīng)由透明膜630將光信號(hào)發(fā)送至光器件110或者從光器件110接收光信號(hào)。光器件110經(jīng)由通孔610和布線圖案520從芯片接收電信號(hào)或者將電信號(hào)發(fā)送至芯片。

第二實(shí)施方式

圖4是根據(jù)第二實(shí)施方式的具有光接口的半導(dǎo)體封裝的示意性橫截面圖。下面將參照?qǐng)D4描述根據(jù)第二實(shí)施方式的具有光接口的半導(dǎo)體封裝。為了簡(jiǎn)明和清楚的描述，這里可不再描述與先前實(shí)施方式相同或基本上相同的部件。

參照?qǐng)D4，根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝12包括具有第一表面310和第二表面320的芯片300、包封芯片300的模塑件400、在穿過(guò)模塑件400的同時(shí)電連接至形成在芯片300的第二表面320上的焊盤322的垂直導(dǎo)電通道200a和200b、電連接至形成在芯片300的第一表面310上的焊盤312并且在半導(dǎo)體封裝12中執(zhí)行電連接的布線圖案520、布置在半導(dǎo)體封裝12的表面上并且電連接至垂直導(dǎo)電通道200a和200b的光器件110以及將半導(dǎo)體封裝12電連接至外部的外部連接端子530。

在一個(gè)實(shí)施方式中，光器件110通過(guò)形成在光器件110的一個(gè)表面上的焊盤以及接合至光器件110的引線w來(lái)電連接至垂直導(dǎo)電通道200a，并且當(dāng)形成在光器件110的另一表面上的焊盤與垂直導(dǎo)電通道200b接觸時(shí)電連接至垂直導(dǎo)電通道200b。在另一實(shí)施方式中(未示出)，光器件110通過(guò)形成在光器件110的一個(gè)表面上的焊盤以及分別連接至垂直導(dǎo)電通道200a和200b的引線來(lái)電連接至垂直導(dǎo)電通道200a和200b。在另一實(shí)施方式中(未示出)，當(dāng)形成在光器件110的另一表面上的焊盤與垂直導(dǎo)電通道200a和200b接觸時(shí)，光器件110可電連接至垂直導(dǎo)電通道200a和200b。

垂直導(dǎo)電通道200a和200b穿過(guò)模塑件400并且電連接至形成在芯片300的第一表面310上的焊盤312。在一個(gè)實(shí)施方式中，垂直導(dǎo)電通道200a和200b可通過(guò)經(jīng)由激光穿透模塑件400來(lái)形成，或者通過(guò)根據(jù)圖案形成和蝕刻工藝形成穿孔并且利用導(dǎo)電金屬填充穿孔來(lái)形成。垂直導(dǎo)電通道200a和200b可由諸如金、銀或銅的金屬形成，但是不限于此，可由任何導(dǎo)電金屬形成。垂直導(dǎo)電通道200a和200b可通過(guò)經(jīng)由濺射、蒸發(fā)或鍍覆利用導(dǎo)電金屬填充穿孔，然后將模塑件400的表面平坦化來(lái)形成。

在本實(shí)施方式中，術(shù)語(yǔ)“垂直導(dǎo)電通道”應(yīng)該被理解為包括在物理垂直方向上形成的導(dǎo)電通道以及電信號(hào)通過(guò)其在模塑件的表面上流動(dòng)，穿過(guò)模塑件，然后被供應(yīng)給芯片的導(dǎo)電通道。因此，即使導(dǎo)電通道被形成為傾斜地穿過(guò)模塑件400的表面并且延伸至包括在模塑件400中的芯片300，該導(dǎo)電通道也應(yīng)該被理解為落入根據(jù)本實(shí)施方式的垂直導(dǎo)電通道的范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式中，光器件110通過(guò)接合至光器件110的引線w來(lái)電連接至垂直導(dǎo)電通道200a和200b。引線w可以是例如金引線。

用來(lái)將輸入信號(hào)供應(yīng)至電路或者將輸出信號(hào)供應(yīng)至外部的焊盤312和322形成在芯片300的第一表面310和第二表面320上。形成在芯片300的第二表面320上的焊盤322電連接至垂直導(dǎo)電通道200a和200b以與光器件110通信電信號(hào)，形成在芯片300的第一表面310上的焊盤312電連接至布線圖案520以與半導(dǎo)體封裝12的外部或者包括在半導(dǎo)體封裝12中的另一芯片通信電信號(hào)。

第三實(shí)施方式

圖5是根據(jù)第三實(shí)施方式的具有光接口的半導(dǎo)體封裝的示意性橫截面圖。下面將參照?qǐng)D5描述根據(jù)第三實(shí)施方式的具有光接口的半導(dǎo)體封裝。為了簡(jiǎn)明和清楚的描述，這里可不再描述與先前實(shí)施方式相同或基本上相同的部件。參照?qǐng)D5，根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝14包括具有第一表面310的芯片300、包封芯片300的模塑件400、在穿過(guò)模塑件400的同時(shí)連接至模塑件400的垂直導(dǎo)電通道200a和200b、布置在半導(dǎo)體封裝14的表面上以電連接到垂直導(dǎo)電通道200a和200b的光器件110、將垂直導(dǎo)電通道200a和200b與形成在芯片300的第一表面310上的焊盤電連接并且在半導(dǎo)體封裝14中執(zhí)行電連接的布線圖案520以及將半導(dǎo)體封裝14電連接至外部的外部連接端子530。

光器件110通過(guò)形成在光器件110的一個(gè)表面上的焊盤來(lái)電連接至垂直導(dǎo)電通道200a和200b。在圖1的第一實(shí)施方式中，當(dāng)形成在光器件110的后表面上的焊盤112和布線圖案520彼此接觸時(shí)，光器件110電連接至垂直導(dǎo)電通道200a和200b。相比之下，在本實(shí)施方式中，形成在光器件110的頂表面上的焊盤(未示出)與垂直導(dǎo)電通道200a和200b經(jīng)由引線電連接。如先前實(shí)施方式中一樣，引線可以是金引線。

在根據(jù)第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝14中，垂直導(dǎo)電通道200a和200b通過(guò)穿過(guò)模塑件400來(lái)形成，垂直導(dǎo)電通道200a的暴露的一端與垂直導(dǎo)電通道200b的暴露的一端通過(guò)布線圖案520電連接至芯片300和芯片301，并且通過(guò)鈍化層510來(lái)保護(hù)。

例如，當(dāng)光器件110是光接收器件時(shí)，從光器件110供應(yīng)的電信號(hào)通過(guò)引線w被發(fā)送至垂直導(dǎo)電通道200a和200b。電信號(hào)通過(guò)電連接至垂直導(dǎo)電通道200a和200b的布線圖案520被發(fā)送至芯片300和301。芯片300和301處理電信號(hào)。作為另一示例，當(dāng)光器件110是光發(fā)射器件時(shí)，芯片300和301生成用于驅(qū)動(dòng)光發(fā)射器件的電信號(hào)并且經(jīng)由焊盤312將其發(fā)送至布線圖案520。布線圖案520將電信號(hào)發(fā)送至垂直導(dǎo)電通道200a和200b，光器件110經(jīng)由引線從垂直導(dǎo)電通道200a和200b接收電信號(hào)，生成與電信號(hào)對(duì)應(yīng)的光信號(hào)，并且將光信號(hào)發(fā)送至垂直導(dǎo)電通道200a和200b。

第四實(shí)施方式

圖6是根據(jù)第四實(shí)施方式的具有光接口的半導(dǎo)體封裝的示意性橫截面圖。下面將參照?qǐng)D6描述根據(jù)第四實(shí)施方式的具有光接口的半導(dǎo)體封裝。為了簡(jiǎn)明和清楚的描述，這里可不再描述與先前實(shí)施方式相同或基本上相同的部件。參照?qǐng)D6，根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝16包括在其第一表面310上形成有焊盤的芯片300、具有通孔610的通孔基板600、包封芯片300和通孔基板600的模塑件400、在穿過(guò)模塑件400的同時(shí)連接至通孔610的垂直導(dǎo)電通道200a和200b、布置在半導(dǎo)體封裝16的表面上以電連接至垂直導(dǎo)電通道200a和200b的光器件110、將通孔610和焊盤電連接的布線圖案520以及將半導(dǎo)體封裝16電連接至外部的外部連接端子530。

光器件110經(jīng)由引線電連接至垂直導(dǎo)電通道200a和200b。垂直導(dǎo)電通道200a和200b電連接至形成在通孔基板600上的通孔610的一側(cè)。通孔基板610包括由薄膜形成的薄膜基板620以及穿過(guò)薄膜基板620的通孔610。通孔基板600與芯片300和芯片301模塑以被包括在同一封裝中。布線圖案520電連接至通孔610的另一側(cè)。因此，從光器件110供應(yīng)的電信號(hào)或者供應(yīng)給光器件110的電信號(hào)穿過(guò)通孔基板600的通孔610。

圖7中的(a)至圖7中的(d)是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的光纜固定構(gòu)件的示圖。參照?qǐng)D7中的(a)和圖7中的(b)，光纜固定構(gòu)件包括：殼體820，其具有開口810，光纜c被插入該開口810中；兩個(gè)或更多個(gè)突起830a和830b，其要被插入目標(biāo)對(duì)象中以固定殼體。光纜固定構(gòu)件在光纜c被插入開口410中時(shí)引導(dǎo)光纜c(參見圖4)并且固定光纜c使其不分離。

在圖7中的(c)和圖7中的(d)的實(shí)施方式中，光纜固定構(gòu)件還可包括通過(guò)反射或折射經(jīng)由光纜c供應(yīng)的光信號(hào)來(lái)改變光路的光路改變構(gòu)件840。例如，光路改變構(gòu)件840可包括棱鏡、反射鏡、凸透鏡和凹透鏡中的至少一種。

圖8中的(a)至圖8中的(d)是示意性地示出光纜固定構(gòu)件被固定的狀態(tài)的示圖。參照?qǐng)D8中的(a)，光纜固定構(gòu)件800可與光接收器件110對(duì)準(zhǔn)以使具有光接口的半導(dǎo)體封裝10a的模塑件中的光損失最小化。參照?qǐng)D8中的(b)，光纜固定構(gòu)件800可被布置在印刷電路板(未示出)上以與半導(dǎo)體封裝10a的光接收器件對(duì)準(zhǔn)，以使光損失最小化。參照?qǐng)D8中的(c)，光纜固定構(gòu)件800引導(dǎo)光纜c被插入半導(dǎo)體封裝10b的開口中并且固定光纜c使其不從半導(dǎo)體封裝10b分離。光纜固定構(gòu)件800可如圖8中的(c)所示被固定在半導(dǎo)體封裝10b的模塑件上，或者可如圖8中的(d)所示被固定在印刷電路板(未示出)上。

盡管未示出，圖8中的(a)和圖8中的(c)所示的光纜固定構(gòu)件800可被布置在印刷電路板(未示出)上，圖8中的(b)和圖8中的(d)所示的光纜固定構(gòu)件800可分別被布置在半導(dǎo)體封裝10a和10b的模塑件上。

盡管示出了根據(jù)圖8中的(a)和圖8中的(b)的實(shí)施方式的光纜固定構(gòu)件800包括透鏡部，本發(fā)明不限于此，光纜固定構(gòu)件800可不包括透鏡部。另外，在圖8中的(c)和圖8中的(d)的實(shí)施方式中，光纜c經(jīng)由開口被插入模塑件中，但是當(dāng)模塑件是透明模塑件時(shí)，光纜c可與光器件通信而不必將光纜c如上所述插入開口中。

圖9中的(a)和圖9中的(b)是示出當(dāng)光器件被布置在模塑件的表面上時(shí)用于使光器件與光纜固定構(gòu)件之間的光損失最小化的結(jié)構(gòu)的示圖?？議1和h2形成在模塑件400的表面上以使光纜固定構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)。如圖9中的(a)所示，與光器件110相鄰的孔h2被形成為直徑小于比孔h2更遠(yuǎn)離光器件110的孔h1。另外，孔h1的中心和孔h2的中心之間的距離d2被設(shè)定為大于孔h2的中心和光器件110的中心之間的距離d1。

圖9中的(b)是示意性地示出使光纜固定構(gòu)件和光器件110彼此對(duì)準(zhǔn)的工藝的示圖。光纜固定構(gòu)件包括用于固定的目的的兩個(gè)突起830a和830b。這兩個(gè)突起830a和830b分別被插入孔h1和h2中。突起830a和830b的直徑等于孔h2的直徑并且小于孔h1的直徑。因此，隨著突起830a移動(dòng)，光纜固定構(gòu)件可繞插入孔h2中的突起830b樞轉(zhuǎn)。

附接至光纜固定構(gòu)件的光路改變構(gòu)件840在從位置840a至位置840b的范圍內(nèi)移動(dòng)，如圖9中的(b)所示。即，由于孔h1和孔h2的中心之間的距離d2大于孔h2和光器件110的中心之間的距離d1，所以盡管突起830a在孔h1內(nèi)移動(dòng)，光纜固定構(gòu)件的移動(dòng)范圍不大。因此，為了使從光纜固定構(gòu)件提供的光的損失最小化，可在模塑件400上布置光路改變構(gòu)件840。在布置光路改變構(gòu)件840之后，光路改變構(gòu)件840被固定到模塑件400上。

圖9中的(a)和圖9中的(b)示出光纜固定構(gòu)件被固定到模塑件400的表面上的情況。然而，本發(fā)明不限于此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的封裝可被固定在印刷電路板(未示出)上，然后光纜固定構(gòu)件可通過(guò)應(yīng)用圖9中的(a)或圖9中的(b)所示的結(jié)構(gòu)被固定在印刷電路板上。

第五實(shí)施方式

圖10中的(a)至圖10中的(d)是示意性地示出根據(jù)實(shí)施方式的如上所述的半導(dǎo)體封裝的外部連接端子的示圖。圖10中的(a)是根據(jù)第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝的示例的頂視圖。參照?qǐng)D10中的(a)，外部連接端子530可包括形成在模塑件400的表面上的導(dǎo)電條帶532。在一個(gè)實(shí)施方式中，導(dǎo)電條帶532的布置方式、規(guī)格和功能滿足數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。例如，導(dǎo)電條帶532滿足諸如通用串行總線(usb)、ieee1394火線、雷電(thunderbolt)、閃電(lightning)、高清多媒體接口(hdmi)等的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。

圖10中的(b)至圖10中的(d)是根據(jù)第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝的示例的橫截面圖。參照?qǐng)D10中的(b)至圖10中的(d)，形成在模塑件400的表面上的導(dǎo)電條帶532經(jīng)由穿過(guò)模塑件400的垂直導(dǎo)電通道200電連接至布線圖案520，并且經(jīng)由布線圖案520電連接至芯片300的焊盤312以將電信號(hào)發(fā)送至芯片300或者從芯片300接收電信號(hào)。

在圖10中的(b)的實(shí)施方式中，導(dǎo)電條帶532可從模塑件400的表面突出。在圖10中的(c)的實(shí)施方式中，導(dǎo)電條帶532的電連接至外部的表面可從模塑件400暴露以與模塑件400的表面平行。另外，在圖10中的(d)的實(shí)施方式中，導(dǎo)電條帶532可被包括在模塑件400中，使得它們從模塑件400的表面突出。

圖11中的(a)至圖11中的(d)是示意性地示出根據(jù)其它實(shí)施方式的如上所述的半導(dǎo)體封裝的外部連接端子的示圖。圖11中的(a)是根據(jù)第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝的另一示例的頂視圖。參照?qǐng)D11中的(a)，外部連接端子530可包括形成在鈍化層510的表面上的導(dǎo)電條帶532。在一個(gè)實(shí)施方式中，導(dǎo)電條帶532的布置方式、規(guī)格和功能滿足數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。例如，導(dǎo)電條帶532滿足諸如usb、ieee1394火線、雷電(thunderbolt)、閃電(lightning)、hdmi等的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。

圖11中的(b)至圖11中的(d)是根據(jù)第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝的示例的橫截面圖。參照?qǐng)D11中的(b)至圖11中的(d)，形成在鈍化層510的表面上的導(dǎo)電條帶532電連接至布線圖案520。導(dǎo)電條帶532經(jīng)由布線圖案520電連接至芯片300的焊盤312以將電信號(hào)發(fā)送至芯片300或者從芯片300接收電信號(hào)。

在圖11中的(b)的實(shí)施方式中，導(dǎo)電條帶532可從鈍化層510的表面突出。在圖11中的(c)的實(shí)施方式中，導(dǎo)電條帶532的電連接至外部的表面可從鈍化層510暴露以與鈍化層510的表面平行。另外，在圖11中的(d)的實(shí)施方式中，導(dǎo)電條帶532可被包括在模塑件400上，使得其電連接至外部的表面從鈍化層510的表面突出。

在一個(gè)實(shí)施方式中(未示出)，導(dǎo)電條帶532可經(jīng)由垂直導(dǎo)電通道200電連接至形成在芯片(參見圖4)的第二表面320上的焊盤以將電信號(hào)發(fā)送至芯片300或者從芯片300接收電信號(hào)。在另一實(shí)施方式中(未示出)，導(dǎo)電條帶532可經(jīng)由垂直導(dǎo)電通道200電連接至形成在通孔基板600(參見圖6)上的通孔610?？山?jīng)由連接至通孔基板600的引線路徑將電信號(hào)發(fā)送至芯片300或者從芯片300接收電信號(hào)。

圖12中的(a)和圖12中的(b)是示出根據(jù)第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝與外部裝置彼此組合的狀態(tài)的示例的示意性橫截面圖。參照?qǐng)D12中的(a)，導(dǎo)電條帶532形成在根據(jù)第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝10上。外部裝置20可具有開口i，半導(dǎo)體封裝10被插入該開口i中以與外部裝置20機(jī)械固定。在開口i中，可形成與導(dǎo)電條帶532(半導(dǎo)體封裝10的外部連接端子)對(duì)應(yīng)的外部連接端子534。作為形成在半導(dǎo)體封裝10上的外部連接端子的導(dǎo)電條帶532與形成在開口i中的外部連接端子534可彼此電連接，使得導(dǎo)電條帶532和外部連接端子534中的一個(gè)可向另一個(gè)發(fā)送電信號(hào)和/或從另一個(gè)接收電信號(hào)，并且向另一個(gè)供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電力。在圖12中的(a)的實(shí)施方式中，半導(dǎo)體封裝10和外部裝置20通過(guò)將它們中的一個(gè)插入另一個(gè)中來(lái)將它們組合從而彼此固定。

圖12中的(b)是示出根據(jù)第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝10與外部裝置20彼此組合的狀態(tài)的另一示例的示意性橫截面圖。參照?qǐng)D12中的(b)，根據(jù)第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝10包括導(dǎo)電條帶532，外部裝置20包括開口i，半導(dǎo)體封裝10被插入該開口i中。在開口i中，布置有突起部p。要電連接至形成在半導(dǎo)體封裝10中的導(dǎo)電條帶532的外部連接端子534被設(shè)置在突起部p上。在圖12中的(b)的實(shí)施方式中，外部連接端子534可電連接至形成在半導(dǎo)體封裝10中的導(dǎo)電條帶532，并且具有彈簧形式以向半導(dǎo)體封裝10施加彈力，以使得被插入開口i中的半導(dǎo)體封裝10可被固定在開口i中。在圖12中的(b)的實(shí)施方式中，半導(dǎo)體封裝10和外部裝置20通過(guò)將它們中的一個(gè)插入另一個(gè)中和/或通過(guò)由形成在外部裝置20中的外部連接端子534施加的彈力來(lái)彼此組合并固定。

圖13是示出根據(jù)第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝10與外部裝置20彼此組合的狀態(tài)的另一示例的示意性橫截面圖。參照?qǐng)D13，根據(jù)第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝10可從光纜c接收信號(hào)或者將信號(hào)發(fā)送至光纜c。與先前實(shí)施方式相比，半導(dǎo)體封裝10還可包括殼體h，并且可通過(guò)殼體h更安全地固定光纜c。

在殼體h中，提供中間連接端子536。中間連接端子536電連接至導(dǎo)電條帶532(半導(dǎo)體封裝10的外部連接端子)。另外，中間連接端子536電連接至外部裝置20的外部連接端子534以使得外部裝置20和半導(dǎo)體封裝10可彼此電連接。

設(shè)置在殼體h中的中間連接端子536可具有彈簧形式，因此通過(guò)對(duì)外部裝置20施加彈力來(lái)與外部裝置20組合，如圖13所示。在實(shí)施方式中(未示出)，外部裝置20可被插入殼體h中以與殼體h組合，中間連接端子536可具有條帶形式并且電連接至外部裝置20的外部連接端子534。

在附圖中，為了更好地理解本發(fā)明僅示出了一個(gè)光器件，可提供光接收器件和光發(fā)射器件以形成能夠發(fā)送和接收光信號(hào)的封裝。

根據(jù)上述實(shí)施方式，光器件被配置為將從光纜供應(yīng)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)或者將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)并且將光信號(hào)提供給光纜，并且包括芯片的光接口可被包括在與芯片相同的封裝中以用于處理電信號(hào)。因此，可克服現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題(例如，當(dāng)用于處理電信號(hào)的光接口和芯片彼此間隔開時(shí)所導(dǎo)致的電信號(hào)的劣化以及電路板的大面積)，并且可在單個(gè)封裝內(nèi)形成具有較小面積的基板并且能夠發(fā)送和/或接收光信號(hào)并且轉(zhuǎn)換和處理光信號(hào)的系統(tǒng)。

根據(jù)上述實(shí)施方式，光器件以及能夠處理電信號(hào)的電路或系統(tǒng)可被包括在同一封裝中。因此，電路板的面積可減小并且可防止電信號(hào)劣化。

盡管參照附圖中所示的實(shí)施方式具體地示出和描述了本發(fā)明以幫助理解本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不脫離如所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對(duì)其進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的改變。因此，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書限定。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2015年11月11日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)no.10-2015-0158096以及2016年10月28日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)no.10-2016-0141808的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其公開內(nèi)容通過(guò)引用全部并入本文。