[发明专利]多芯片封装及其制造方法以及包括该多芯片封装的制品

说明书

技术领域

本公开涉及一种多芯片封装及其制造方法，以及包括该多芯片封装的制品。

背景技术

多芯片封装通常包含芯片、集成电路和类似的元件。它们常常包括能够与位于多芯片封装外部的装置通信的光学收发信机。这些光收发信机中使用的激光二极管小且紧凑，它们在将电能转换为激光能时是高效的，并且它们是可靠的。然而，当激光二极管在高的平均功率下操作时，其在小的体积中生成相当多的热量，由此升高了多芯片封装的温度，这引起诸如波长漂移以及效率和可靠性损失等不利影响。如果温度变得足够高，可能导致多芯片封装的破坏。因此具有半导体激光二极管的多芯片封装常常被放置在与分立于其他电子元件的封装中与热交换器连通。

例如，为了实现最大效率，对于采用多个芯片、集成电路和/或光电元件的多芯片封装，期望在低于60℃的温度下操作。为了可靠的长寿命的操作，低于85℃的操作温度有助于多芯片封装在基本上不损失效率的情况下操作。即使中等程度地高于85℃的温度也将实质性地影响效率和可靠性，实质性地缩短多芯片封装的可用寿命。而且，在这些较高的温度下，输出激光的波长将漂移。高温促进了半导体激光器中的缺陷的生长和传播，这降低了它们的效率(对于给定的输入电流量产生的光输出)。可以施加更大的电流以补偿降低的效率，于是这产生了更多的热量，造成了甚至更多缺陷的生长和更多的效率损失。如果多芯片封装保持在其最适宜的温度或者接近其最适宜的温度，则其上设置的芯片和/或二极管将在大的寿命中以最大效率运行，并且发射恒定的波长。

因此，需要具有一种多芯片封装，该多芯片封装可被充分冷却以产生高的平均功率。而且，还需要将冷却系统设计为使得连通激光二极管的光纤线缆将不被损坏。此外，需要将多芯片封装和冷却系统设计为使得可以实现冷却剂的高流速。

发明内容

此处公开了一种多芯片封装，包括：光电组件；插槽，其容纳光电组件，插槽与光电组件电连通；板，其具有第一表面和第二表面，第一表面与第二表面相反地设置，第一表面的一部分与插槽的一部分接触以提供插槽和板之间的热接触；蛇形通道，其设置在板和插槽之间以提供用于通信线缆的通路，该通信线缆操作用于与光电组件通信；和热交换器，其与板热接触，该热交换器操作用于冷却该多芯片封装。

此处公开了一种方法，包括：将光电组件设置在插槽中，所述插槽包括基底板、壁、和插入物；将板设置在插槽上；该设置有效创建板和插入物之间的通道；将通信线缆设置在该通道中，该通信线缆与光电组件接触；并且将热交换器设置在板表面上；与热交换器接触的板表面与面对光电组件的表面相反。

附图说明

图1是多芯片封装的透视图；

图2是多芯片封装的示例性剖面视图；

图3(a)是包括单个曲肘(elbow)的蛇形通路的示例性视图；

图3(b)是包括多个曲肘的蛇形通路的示例性视图；

图3(c)是包括多个曲肘且每个曲肘不具有半径部分(radialsection)的蛇形通路的示例性视图；

图4是一种密封通道的方式的示例性视图；通过弹性体盖片(flap)密封通道；

图5是另一种密封通道的方式的示例性视图；使用有机聚合物密封剂密封通道；并且

图6是多芯片封装的另一示例性剖面视图。

具体实施方式

除非此处另外指出或者明显与上下文相抵触，否则在描述本发明的上下文中(特别是在附属权利要求的上下文中)，术语“一”和“该”及类似参考词汇的使用应被解释为涵盖单数或多数。与数量结合使用的修饰语“约”包括所陈述的数值并且具有上下文指出的意义(例如，其包括与特定数量的测量结果相关联的一定程度的误差)。此处公开的所有范围包括端点，并且该端点可相互独立地组合。

此处公开了一种多芯片封装，包括：板，其设置在插槽上并且在板和插槽之间设置有一个或多个基板；该板和/或基板被配置用于安装光电组件。该光电组件可以包括以下中的一个或多个：数据处理芯片，数据交换芯片，数据存储芯片，被配置用于提供多路复用、去多路复用、编码或解码的电子芯片组，包括用于驱动和/或接收功能的激光二极管或光电检测器的光电元件等，或者包括前面的芯片、芯片组或光电元件至少之一的组合。在一个实施例中，除了其中设置与光电组件连通的光纤线缆的通道之外，该板的表面沿插槽的侧壁的整个表面与插槽连通。该板的相反表面(和与插槽连通的表面相反的表面)与热交换器连通，该热交换器快速地将热从多芯片封装传送出去。