[发明专利]晶片级封装的光学组件以及具有该光学组件的收发模块

权利要求书

1.一种晶片级封装的光学组件，其特征在于，包括：

基板元件，所述基板元件包括顶层、以及与顶层接合的基层；

顶窗盖，与所述基板元件的顶层接合；以及

多个有源光电子元件，设置在所述基板元件内；其中：

所述顶层和基层在所述基板元件内形成至少一个主腔，所述主腔被配置得用于容纳所述有源光电子元件；且

围绕所述至少一个主腔形成多个外围腔，所述外围腔作为外部光机零件的对准特征。

2.根据权利要求1所述的晶片级封装的光学组件，其特征在于，所述有源光电子元件可包括单件形式的或者阵列形式的激光二极管或者光电探测器。

3.根据权利要求1所述的晶片级封装的光学组件，其特征在于，进一步包括多个上部导电衬垫，其中所述上部导电衬垫布置在所述主腔的底面，并配置用于接合到所述有源光电元件上。

4.根据权利要求3所述的晶片级封装的光学组件，其特征在于，进一步包括多个下部导电衬垫，其中所述下部导电衬垫设置在光学组件的下部外周面上。

5.根据权利要求4所述的晶片级封装的光学组件，其特征在于，所述导孔形成于基层上，填充有金属且分别与所述下部导电衬垫连接，所述下部导电衬垫与焊球连接，所述焊球被配置成允许所述光学组件被连接到电路板上。

6.根据权利要求1所述的晶片级封装的光学组件，其特征在于，多个光学元件形成于所述顶窗盖上，所述光学元件与所述有源光电元件对准，并配置成便于耦合所述有源光电元件和外部光纤之间的光学信号。

7.根据权利要求1所述的晶片级封装的光学组件，其特征在于，多个开口形成于所述顶窗盖上，每个所述开口与一个外围腔对准。

8.根据权利要求7所述的晶片级封装的光学组件，其特征在于，每个开口的尺寸大于与所述开口对准的外围腔的尺寸。

9.根据权利要求1所述的晶片级封装的光学组件，其特征在于，所述主腔在所述顶窗盖上的投影是方形，所述外围腔在所述顶窗盖上的投影是圆形。

10.根据权利要求1所述的晶片级封装的光学组件，其特征在于，所述主腔在所述顶窗盖上的投影是方形，所述外围腔在所述顶窗盖上的投影是方形。

11.根据权利要求10所述的晶片级封装的光学组件，其特征在于，所述主腔和外围腔的侧壁不垂直于所述顶窗盖的表面平面。

12.根据权利要求1所述的晶片级封装的光学组件，其特征在于，进一步包括接口IC和多个焊料凸块，所述接口IC是接合到所述基层的后侧的倒装晶片，所述焊料凸块布置在所述基层的后侧且与所述接口IC电连接。

13.一种制造光学组件的方法，其特征在于，所述方法包括：

制造顶层硅片，所述顶层硅片包括顶层的多个单独单元；

制造基层硅片，所述基层硅片包括基层的多个单独单元；

将所述顶层硅片与基层硅片对准并接合，从而形成第一晶片组件；

将多个有源光电元件组装到所述第一晶片组件上；

制造玻璃晶片；

将所述玻璃晶片与所述第一晶片组件对准并结合，从而形成第二晶片组件；以及

将所述第二晶片组件切割成单个的光学组件；其中：

制造所述顶层晶片的步骤包括蚀刻顶层的每个单独单元的主腔和多个外围腔；且

所述有源光电元件被组装在所述第一晶片组件的主腔内。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，制造顶层硅片的步骤进一步包括晶片薄化、以及沉积氧化层以用于晶片接合。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，制造基层硅片的步骤包括晶片薄化、蚀刻贯穿的导孔、沉积氧化层以用于绝缘、沉积金属以填充导孔、在基层硅片的顶面和底面上沉积金属图案、以及表面抛光以促使构件接合。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括将焊接凸起连接到所述第二晶片组件的后侧。