云天半导体光电共封装工艺取得技术突破

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近期华为《数据中心 2030》报告中指出高算力芯片的IO带宽将越来越高,预计 2030 年,端口速率达 T 级以上。根据第三方的预测,2028年数据中心内将实现 100% 的全光化连接。

随着单路速度提升,100/200Gbps 以上的高速串行通信带来功耗、串扰和散热挑战,传统光电转换接口将无法满足算力增长需要,芯片出光在数据中心连接中的占比将持续提升,相比传统方案芯片出光端到端能耗有望降低至 1/3,成为未来突破带宽瓶颈,实现数据中心绿色发展的关键技术。为了进一步降低功耗,必须要通过缩短 SerDes的距离或者减少 SerDes 的数量来降低功耗,因此在光接口的系统结构上出现了很多新型技术如 OBO、CPO 等,芯片直接出光的CPO 技术已经成为业界热点。

云天半导体多年来深耕玻璃基封装技术的工艺研发,在24年H1季度,云天的光电共封装已实现研发技术上的突破。该项目与上海交通大学、深圳大学等机构通力合作,成功将玻璃晶圆级光电转接板和光电器件进行集成。测试显示,该系统带宽达到了110 GHz,玻璃基转接板为2.5D和3D光电集成封装领域提供了强有力的技术支撑,能够服务于多种技术路线,如VCSEL、DML、EML、硅光子和铌酸锂等光模块,提供具备高速、高密度、高可靠性且具成本优势的光电共封装解决方案。


Solution A:EIC/PIC 2.5D-A CPO  

Solution B:EIC/PIC 2.5D-B CPO

此款先进的TGV转接板采用EIC/PIC 2.5D CPO技术封装方案(图Solution A)厚度为230微米,表面平整度小于1.2微米,深宽比为4:1,支持5层RDL结构。该结构还采用60微米深的挖槽设计,能够精确对准光纤阵列,并支持电芯片的倒装焊封装以及EML、SOA、硅光和铌酸锂等光芯片的植球封装,实验证明,通孔和RDL布线的带宽均超过110 GHz,以此为基础,云天同步进行设计及开发关于CPO的另外一种封装方案(图SolutionB),以EIC+PIC堆叠与玻璃转接板的上下面的形式,进一步达成小型化,高集成度的三维集成方案,为未来的高速光电器件封装提供更加丰富可靠的解决方案。

云天半导体

厦门云天半导体科技有限公司成立于2018年7月,致力于面向新兴半导体产业的先进封装与系统集成,通过自主研发与持续创新,为客户提供从产品协同设计、工艺研发到批量生产的全流程解决方案和服务。公司业务包含晶圆级三维封装(WLP)、晶圆级扇出型封装(FO)、系统级封装(SiP)及模块(Module)、IPD无源器件制造、高密度2.5D转接板(基于TGV技术)和高精度天线制造等,已经为国内外百余家客户提供了设计、封装、集成服务。

龙鼎投资

龙鼎投资作为硬科技领域“产业+金融”双轨并行的精品投资管理机构,始终坚持以国家发展战略为核心导向,以产融互补发展为核心引擎,布局半导体、新能源、新材料等赛道。截至目前,已累计对外投资集成电路、新能源等科技技术领域企业超过90家,已形成完善成熟的产业链投资布局,拥有丰富的产业投资资源和专业经验,为被投企业提供丰富的业务资源、产业人脉、品牌运营、战略策划等增值服务,持续助力赋能企业高质量稳健发展。

责编: 爱集微
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