本發(fā)明涉及一種封裝件以及制造封裝件的方法。

背景技術：

1、在配備有一個或更多個部件的部件承載件的產品功能不斷增長并且這種部件日益小型化以及連接至諸如印刷電路板等的部件承載件的部件的數量不斷增加的背景下，正在采用越來越強大的具有多個部件的陣列狀部件或封裝件，所述陣列狀部件或封裝件具有多個接觸部或連接部，并且這些接觸部之間的間距越來越小。特別地，部件承載件應是在機械方面穩(wěn)固且在電氣方面可靠的，以即使在惡劣條件下也能夠進行操作。

2、us2021/0066269公開了一種半導體封裝件，該半導體封裝件包括第一再分布層結構、光子集成電路、電子集成電路、波導和存儲器。光子集成電路被布置在第一再分布層結構的上方并且電連接至第一再分布層結構，并且光子集成電路包括光收發(fā)器和光耦合器。電子集成電路被布置在第一再分布層結構的上方并且電連接至第一再分布層結構。波導被光耦合至光耦合器。存儲器電連接至電子集成電路。

3、形成包括光學芯片和電學芯片的封裝件的常規(guī)方法具有高復雜性并且可能遭受信號失真。

技術實現思路

1、可能需要形成具有高信號完整性的緊湊型電光封裝件。

2、根據本發(fā)明的示例性實施方式，提供了一種封裝件，該封裝件包括：部件承載件，該部件承載件包括至少一個電傳導層結構和/或至少一個電絕緣層結構；以及光學芯片和電學芯片，該光學芯片和該電學芯片在功能上彼此耦合并且被并排地嵌入部件承載件中(優(yōu)選地被并排地嵌入部件承載件的表面區(qū)域中)，使得光學芯片與電學芯片之間的信號路徑位于水平平面內。

3、根據本發(fā)明的另一示例性實施方式，提供了一種制造封裝件的方法，其中，該方法包括：提供包括至少一個電傳導層結構和/或至少一個電絕緣層結構的部件承載件；將光學芯片和電學芯片在功能上耦合；以及將光學芯片和電學芯片并排地嵌入部件承載件中(優(yōu)選地將光學芯片和電學芯片并排地嵌入部件承載件的表面區(qū)域中)，使得光學芯片與電學芯片之間的信號路徑位于水平平面內。

4、在本技術的上下文中，術語“封裝件”可以特別地表示下述裝置：該裝置具有安裝在支撐結構上并且在封裝件中電連接的一個或更多個部件(比如半導體晶片)。

5、在本技術的上下文中，術語“部件承載件”可以特別地表示能夠在其上和/或其中直接或間接地容置一個或更多個部件以提供機械支撐和/或電連接的任何支撐結構。換言之，部件承載件可以被構造為用于部件的機械和/或電子的承載件。特別地，部件承載件可以是印刷電路板、有機中介層和ic(集成電路)基板中的一者。部件承載件也可以是將上述類型的部件承載件中的不同類型的部件承載件組合而成的混合板。

6、在本技術的上下文中，術語“層結構”可以特別地表示連續(xù)層、圖案化層或公共平面內的多個不連續(xù)的島狀件。

7、在本技術的上下文中，術語“芯片”可以特別表示例如執(zhí)行電子任務和/或光學任務的構件。例如，芯片可以是有源部件，比如包括半導體材料(特別是作為主要材料或基本材料)的半導體芯片。半導體材料例如可以是iv型半導體、比如硅或鍺，或者可以是iii-v型半導體材料、比如砷化鎵。特別地，芯片可以是裸晶片或模制晶片。至少一個集成電路元件可以單一地集成在這種芯片中。

8、在本技術的上下文中，術語“光學芯片”可以特別地表示具有光學功能的芯片。特別地，這種光學芯片可以是被配置成用于對光信號進行接收的芯片，并且更特別地，這種光學芯片可以是被配置成用于通過電光轉換器(例如光電二極管)將接收到的光信號轉換為電信號的芯片。光學芯片還可以具有用于對光信號和/或電信號進行處理的處理能力，光學芯片可以從該電信號中獲得光信號。光學芯片可以是電光芯片，特別是提供電光系統(tǒng)的光學功能。特別地，光學芯片還可以具有集成的半導體激光二極管和/或放大器。因此，光學芯片的集成電路元件的示例可以是光電二極管和/或激光二極管。例如，可以在光學芯片中實現集成的iii-v族型裝置，例如至少一個激光器、至少一個放大器和/或至少一個光電二極管。

9、在本技術的上下文中，術語“電學芯片”可以特別地表示具有電學功能的芯片。例如，電學芯片可以被配置成對電信號進行處理，特別是對從光學芯片接收到的電信號進行處理。電學芯片還可以包括驅動功能，特別是用于對光學芯片進行驅動。電學芯片可以是電光芯片(electro-optical?chip)，特別是提供電光系統(tǒng)的電學功能。特別地，電學芯片可以具有放大功能，該放大功能例如是由一個或更多個跨阻放大器(tia)提供的。電學芯片在被實施為發(fā)射器時可以用作調制器與其驅動器之間的接口。電學芯片在實施為接收器時可以用作光電二極管與所分配的tia之間的接口。

10、在本技術的上下文中，術語“功能上耦合的芯片”可以特別地表示光學芯片和電學芯片可以互連，以在功能上彼此協(xié)作。例如，可以在光學芯片與電學芯片之間實現信號傳輸(特別是電信號傳輸和/或光信號傳輸)。例如，所述芯片中的一個芯片可以對另一個芯片進行驅動。所述芯片中的一個芯片也可以對另一個芯片提供的信號進行處理。

11、在本技術的上下文中，術語“嵌入的芯片”可以特別地表示完全嵌入或僅部分地嵌入。在完全嵌入的實施方式中，相應芯片的上端部與下端部之間的整個豎向空間范圍均位于部件承載件的內部。在部分嵌入的實施方式中，相應芯片的上端部與下端部之間的豎向空間范圍僅部分地位于部件承載件的內部，例如芯片可以向上和/或向下地突出超過部件承載件。在一個實施方式中，至少部分嵌入的相應芯片的上端部可以與部件承載件的上部主表面對準，以及/或者相應芯片的下端部可以與部件承載件的下部主表面對準。在另一實施方式中，相應芯片的上端部可以位于部件承載件的上部主表面的下方，以及/或者至少部分嵌入的相應芯片的下端部可以位于部件承載件的下部主表面的上方。然而，還可能的是，相應芯片的上端部部分在豎向上突出成超過部件承載件的上部主表面，以及/或者相應芯片的下端部部分在豎向上突出成低于部件承載件的上部主表面。

12、在本技術的上下文中，術語“并排布置的芯片”可以特別地表示電學芯片和光學芯片是相對于彼此側向布置的。具體而言，電學芯片和光學芯片可以共享延伸穿過電學芯片和光學芯片兩者的至少一個共同的水平平面。在實施方式中，光學芯片的整個豎向延伸范圍與電學芯片的整個豎向延伸范圍重合。在這種實施方式中，電學芯片和光學芯片兩者可以具有相同的厚度并且可以具有彼此對準的下部主表面和彼此對準的上部主表面。在另一實施方式中，光學芯片的豎向延伸范圍的僅一部分與電學芯片的豎向延伸范圍重合。在這種實施方式中，例如，電學芯片的厚度和光學芯片的厚度可能是不同的，并且電學芯片和光學芯片的僅上部主表面或下部主表面彼此對準。

13、每個芯片以及部件承載件可以包括相反的兩個主表面。主表面可以形成芯片或部件承載件的兩個最大的表面區(qū)域。主表面通過周向側壁連接。芯片或部件承載件的厚度是由相反的兩個主表面之間的距離限定的。主表面可以包括功能部分，比如傳導跡線或與另外元件連接的傳導互連部。

14、在本技術的上下文中，術語“光學芯片與電學芯片之間的信號路徑位于水平平面內”可以特別地表示光學芯片與電學芯片之間的信號傳播可以水平地而不是豎向地發(fā)生。因此，光學芯片與電學芯片之間的基本上整個信號傳播均可以位于封裝件的水平平面內。特別地，因此沒有電傳導貫通連接部(例如疊置的過孔或金屬柱)和/或豎向的光學貫通連接部(例如豎向的光纖或光纖部分)將對光學芯片與電學芯片之間的信號傳輸做出貢獻。例如，電學再分布層的至少一部分將光學芯片與電學芯片連接，該電學再分布層可以在一個或僅一些薄水平膜上水平地延伸?？蛇x地，光學芯片與電學芯片之間的位于水平平面內的信號路徑還可以沿從電學芯片離開光學芯片和/或從光學芯片離開電學芯片的另外的路徑部分在側向上延伸。

15、根據示例性的實施方式，封裝件具有部件承載件(比如印刷電路板或集成電路基板)以及在側向上相對于彼此嵌入部件承載件中的光學芯片和協(xié)作的電學芯片。有利地，用于在光學芯片與電學芯片之間傳輸信號的信號路徑(該信號路徑可以是電信號路徑和/或光信號路徑)可以是水平地限定的，特別是僅水平地限定的。通過采取這種措施，可以制造具有電光功能的封裝件，封裝件具有緊湊的設計并且信號路徑非常短的。這又可以通過強烈抑制信號損失和信號失真來促進信號完整性。因此，可以確保高信號質量。同時，小的信號損失還可以導致芯片向部件承載件中的散熱小，從而促進高的熱性能并抑制熱應力。熱應力減小又可以保持諸如翹曲和分層等的不希望現象較少。簡而言之，根據示例性的實施方式，可以使具有嵌入的光學芯片和電學芯片的封裝件的傳輸線顯著縮短。因此，可以獲得高度緊湊的封裝件，該封裝件具有電光功能以及高的電氣可靠性、機械可靠性和熱性能。

16、對示例性實施方式的詳細描述

17、在下文中，將對封裝件和該方法的另外的示例性實施方式進行說明。

18、在實施方式中，光學芯片和電學芯片被并排地嵌入部件承載件的表面區(qū)域中。因此，光學芯片和電學芯片可以幾乎延伸到封裝件的上部主表面，并且光學芯片和電學芯片可以通過封裝件的頂側上的平面式再分布層或結構耦合，以在光學芯片與電學芯片之間進行信號交換。這種封裝件易于制造，并且還允許電學芯片與光學芯片之間的信號路徑非常短，并且還具有至少一個可選的表面安裝式芯片(例如下文描述的控制芯片)。

19、在實施方式中，光學芯片和電學芯片被集成在封裝本體中，該封裝本體被嵌入部件承載件中。下文中將對這種實施方式進行說明。然而，光學芯片和電學芯片也可以被單獨地直接嵌入部件承載件中。例如，光學芯片和電學芯片可以插入部件承載件的一個或兩個腔或凹部中，然后可以例如通過層壓而膠合就位。

20、在實施方式中，光學芯片和電學芯片集成在封裝本體中，該封裝本體被嵌入部件承載件中。封裝本體可以包括至少一個介電層。

21、在實施方式中，光學芯片和電學芯片被包封(encapsulated)在封裝材料中，該封裝材料被嵌入部件承載件中。封裝材料、光學芯片和電學芯片的這種一體式本體可以作為整體而實施在部件承載件中，例如實施在位于部件承載件中的腔中。封裝材料可以包括層壓材料。

22、封裝本體的層壓材料的優(yōu)點在于，部件承載件的材料(特別地包括樹脂)可以具有相同或相似的物理特性(例如熱膨脹系數，cte)，這可以保持cte不匹配，并且因此保持翹曲較小。然而，也可以是晶圓級封裝件，該晶圓級封裝件可以具有下述優(yōu)點：該晶圓級封裝件可以允許實現更高密度的再分布結構的層。

23、所描述的將封裝本體嵌入部件承載件的腔中的方法可以實現高效的制造過程。

24、在實施方式中，光學芯片和電學芯片被集成在面板級封裝本體中，該面板級封裝本體被嵌入部件承載件中。面板級封裝可以表示下述過程：在將面板——集成電路或芯片被嵌入該面板中——分離成各個獨立板之前，將層壓件附接至該集成電路或芯片。在面板級封裝中，大量芯片被嵌入呈面板格式的層壓件中。根據所描述的實施方式，光學芯片和電學芯片可以被嵌入層壓件中，并且具有嵌入芯片的單個層壓件的一部分可以作為單個面板級封裝本體而被嵌入部件承載件中。

25、在實施方式中，光學芯片和電學芯片被包封在層壓件(例如有機層壓件)中，該層壓件被嵌入部件承載件中。層壓件、光學芯片和電學芯片的這種一體化本體可以作為整體而實施在部件承載件中，例如實施在位于部件承載件中的腔中。這種一體化本體可以是面板級封裝本體。

26、此外，所描述的將面板級封裝本體嵌入部件承載件的腔中的方法可以實現高效的制造過程。

27、在實施方式中，光學芯片和電學芯片被嵌入在同一豎向上部高度處和/或豎向下部高度處，例如在部件承載件的表面區(qū)域中被嵌入在同一豎向上部高度處和/或豎向下部高度處。通過將光學芯片的上部主表面和/或下部主表面在電學芯片處對準，可以使光學芯片與電學芯片之間的水平信號傳輸進一步簡化。本領域技術人員會意識到下述事實：不可避免的裝置公差和/或機器公差可能在芯片的對準的主表面之間導致非常小的相互位移。

28、在實施方式中，光學芯片的上部主表面和電學芯片的上部主表面相對于部件承載件的上部主表面是凹入的。與部件承載件的上部主表面和芯片的上部主表面之間的豎向凹部相對應的豎向間隙可以由至少一個再分布層或結構部分地或全部填充，該再分布層或結構用于將電學芯片和光學芯片互連，以在電學芯片與光學芯片之間進行信號傳輸。特別地，芯片上方的這種再分布層或結構的厚度(以及因此光學芯片的上表面和電學芯片的上表面相對于部件承載件的上部主表面之間的豎向偏移)可以在10nm至500μm的范圍內，優(yōu)選在50nm至50μm的范圍內。

29、在實施方式中，封裝件包括光波導，該光波導特別是聚合物纖維(其中，任何反射率可調的材料、玻璃式波導等也可以是選項)，該光波導被配置成用于向半導體波導供應光信號，該半導體波導特別是硅波導、磷化銦(inp)波導或包括光聚合材料的波導，該半導體波導位于光學芯片的上部主表面處或位于光學芯片的側表面處(特別是對于光從邊緣耦合的芯片)。更一般而言，可以使用折射率可調的材料作為波導材料。特別地，光波導可以表示對光譜中的電磁波(比如光)進行引導的物理結構。光波導的示例包括光纖波導、由塑料和玻璃制成的透明介電波導、液態(tài)光導和液態(tài)波導。然而，半導體波導可以是以半導體技術(特別是以硅技術或基于inp的技術)制造的波導，并且半導體波導可以形成光學芯片的組成部分。替代性地，半導體波導可以附接至光學芯片。高度有利的是，通過光波導傳播的電磁輻射可以耦合到半導體波導中，從而為光學芯片提供高效的光信號傳輸。

30、在實施方式中，光波導與半導體波導物理連接(特別是在漸逝場耦合(evanescentfield?coupling)的情況下相互交疊)。通過光波導的部分(特別是水平部分)與半導體波導的部分(特別是水平部分)之間的相互交疊，可以在光波導與半導體波導之間建立漸逝場耦合，從而高效地將光波導與光學芯片光耦合。描述性而言，漸逝波耦合可以描述電磁波通過衰減電磁場的方式從一個波導耦合至另一個波導。

31、然而，還存在有將光耦合至半導體波導(例如硅波導)的其他可能性。例如，波導連接器可以是邊緣耦合(特別是端射耦合)、光柵耦合或漸逝場耦合。這些光耦合架構比方說例如在hosam?mekawey、mohamed?elsayed、yehea?ismail、mohamed?a?swillam的“opticalinterconnects?finally?seeing?the?light?in?silicon?photonics:past?the?hype”，nanomaterials，2022年1月29日，12(3):485中進行了說明。此外，所提及的所有三種耦合機制均可以使用如例如在gyeongho?son、seungjun?han、jongwoo?park、kyungmok?kwon和kyoungsik?yu的“high-efficiency?broadband?light?coupling?between?opticalfibers?and?pho-tonic?integrated?circuits”，2018年10月，nanophotonics?7(12)中所公開的絕熱漸縮波導?？傊?，根據本發(fā)明的示例性實施方式，可以實現許多不同的光耦合機制。這些光耦合機制包括但不限于邊緣耦合、光柵耦合、漸逝場耦合和通過使波導漸縮(特別是具有逐漸的幾何變化)的絕熱光耦合。

32、在實施方式中，半導體波導的水平延伸部沒有延伸超過光學芯片的水平延伸部。例如，半導體波導可以與邊緣齊平，或者可以位于光學芯片的中間。

33、在實施方式中，光波導的至少一部分沿部件承載件的上部主表面和/或沿嵌體的上部主表面延伸，該嵌體特別是玻璃嵌體，該嵌體被嵌入部件承載件的表面區(qū)域中。例如，光波導可以將封裝件的側壁處(特別是這種側壁的上端部處)提供的光信號供應至封裝件的可以布置光學芯片的更中央部分。這可以通過將光波導簡單地附接至部件承載件的上部主表面或附接至嵌體而以容易的方式來實現，該嵌體可以被專門配置成用于促進低損耗光信號傳輸。特別地，玻璃嵌體已被證明是用于此目的的優(yōu)異解決方案。

34、在實施方式中，封裝件包括波導連接器，該波導連接器與光波導光耦合，并且特別地，該波導連接器沿部件承載件的上部主表面延伸和/或沿嵌入部件承載件的表面區(qū)域中的嵌體的上部主表面延伸，該嵌體特別是玻璃嵌體。波導連接器可以是光纖連接器。這種光纖連接器可以是與光纖連結的光學構件，并且這種光纖連接器能夠實現快速連接和斷開連接。光纖連接器可以與光纖芯機械地耦合和對準，使得光可以通過。

35、在實施方式中，封裝件包括波導連接器，該波導連接器與半導體波導直接光耦合，該半導體波導特別是硅波導或包括可光聚合材料的波導，該半導體波導位于光學芯片的上部主表面處。波導連接器可以至少部分地沿部件承載件的上部主表面和/或沿嵌入部件承載件的表面區(qū)域中的嵌體的上部主表面延伸，該嵌體特別是玻璃嵌體。這種波導連接器可以被表面安裝在部件承載件上以及/或者被表面安裝在上述嵌體(優(yōu)選玻璃嵌體)上。通過使波導連接器與半導體波導直接接觸，可以省去設置光波導，從而可以使封裝件更緊湊。

36、在實施方式中，光學芯片被配置用于將所供應的光信號轉換為電信號，并且可選地被配置成用于對電信號進行預處理。因此，光學芯片可以將光信號直接轉換為電信號，例如通過光學芯片的光電二極管將光信號直接轉換為電信號。光學芯片還可以提供信號處理、比如調制。光學芯片可以包括有源和/或無源部件、特別是單片集成的有源和/或無源部件。

37、附加地或替代性地，光學芯片可以被配置成用于將所供給的電信號轉換為光信號，并且可選地被配置成用于對光信號進行預處理。

38、在實施方式中，電學芯片被配置用于對光學芯片進行驅動和/或用于對來自光學芯片的信號進行放大。當電學芯片被實施為光學芯片的驅動器和/或放大器時，電學芯片可以包括電路和/或至少一個可以用于對光學芯片進行控制的部件。電學芯片可以被配置成：對從光學芯片接收到的信號、特別是光信號進行放大，特別是在將從光學芯片接收到的信號、特別是光信號轉換成電信號之后，對從光學芯片接收到的信號進行放大。例如，電學芯片可以包括至少一個跨阻放大器(tia)以用于此目的。

39、在實施方式中，封裝件還包括控制芯片，該控制芯片接收來自電學芯片的電信號并且被配置成用于進一步對電信號進行處理，特別是被配置成用于將電信號轉發(fā)至電子外圍件(electronic?periphery)。例如，控制芯片可以將所述電信號轉發(fā)至一個或更多個其他節(jié)點，例如將所述電信號轉發(fā)至中央處理單元(cpu)。這樣的另外的節(jié)點可以形成封裝件的一部分，或者這樣的另外的節(jié)點可以被布置在其他地方(例如被布置在母板上，封裝件也可以被安裝在該母板上)。

40、在實施方式中，封裝件還包括控制芯片，該控制芯片被配置為另外的用于進行光學處理的光學芯片。

41、在實施方式中，控制芯片是專用集成電路(asic)。這種asic可以是為特定專用用途定制的或能夠為特定專用用途定制的集成電路芯片，而非用于通用用途。

42、在實施方式中，控制芯片被表面安裝在部件承載件上?？刂菩酒梢允钦麄€封裝件的主要熱源(例如可以具有100w至2kw、例如1kw的功率)。因此，對控制芯片進行表面安裝而不是將控制芯片進行嵌入可以使從這種控制芯片的熱移除簡化。

43、在實施方式中，封裝件包括安裝在控制芯片的暴露的表面上的散熱器。例如，這種散熱器可以是由高熱傳導材料(比如銅或鋁)制成的本體，以用于促進從控制芯片到散熱器的熱傳遞。此外，散熱器可以成形(例如包括多個冷卻翅片)成用于促進通向環(huán)境、例如周圍空氣的熱移除。通過將散熱器附接至控制芯片的暴露的主表面，可以進一步改進封裝件的熱性能。與可能的從控制芯片的安裝表面向下延伸穿過部件承載件的另外的熱移除路徑(與下文描述進行比較)相結合，可以為控制芯片實現雙側冷卻。這可以使封裝件具有優(yōu)異的熱性能。

44、在實施方式中，控制芯片被布置在電學芯片的正上方(參見例如圖4)。在這種配置中，從電學芯片到控制芯片的信號路徑極短，從而可以進一步促進高信號質量和低熱損耗。

45、在另一實施方式中，控制芯片被布置在電學芯片的上方并且相對于電學芯片在側向上偏移。例如，圖1中示出了這種實施方式。相應的布置結構可以清楚地將一方面的從控制芯片的熱移除路徑與另一方面的電學芯片分開。特別地，然后可以可靠地防止控制芯片對電學芯片的不希望加熱或者電學芯片對控制芯片的不希望加熱。

46、在又一實施方式中，控制芯片被布置在封裝本體的正上方，光學芯片和電學芯片集成在該封裝本體中(例如與圖6進行比較)。這種設計可以在水平平面內實現極其緊湊的配置。此外，在這種配置中，一方面的電學芯片和/或光學芯片與另一方面的控制芯片之間的信號路徑可以被保持得極短。

47、在實施方式中，控制芯片被布置在封裝本體的封裝材料的正上方，光學芯片和電學芯片集成在該封裝本體中。對于這種實施方式，參考例如圖4。在這種配置中，封裝材料可以形成用于控制芯片的安裝基部的一部分。

48、在實施方式中，封裝件包括電學再分布結構(例如電學再分布層)，該電學再分布結構在電學芯片和/或光學芯片上方水平地延伸。在本技術的上下文中，術語“再分布結構”可以特別地表示互連的圖案化電傳導結構的布置結構，該布置結構具有下述部分：與具有較大間距的另一部分相比，該部分具有較小間距。間距(pitch)可以表示相鄰的電傳導元件、比如跡線元件和/或連接元件之間的特征距離。通過提供再分布結構的具有不同間距的空間分離部分，再分布結構可以在較大尺寸的電連接元件與較小尺寸的電連接元件之間形成電接合部。特別地，與在具有較小間距(例如小于50μm)的另一部分中相比，在具有較大間距(例如大于50μm)的部分中，單位面積的電傳導元件數量較少。

49、電學再分布結構可以是nil(納米壓印光刻)或pid(感光介電質)圖案化結構。在又一實施方式中，再分布結構可以是基于硅制成的，例如實現為硅中介層。

50、對于nil型電學再分布結構，更一般地而言，可以提供形成為下述設計層的電學再分布結構：該設計層具有壓印的表面輪廓部以及位于所述壓印的表面輪廓部的凹部中的金屬。在本技術的上下文中，術語“設計層”可以表示下述層：該層能夠被靈活地處理成用于設計在該層中延伸和/或穿過層延伸的基本上任何所需的表面輪廓部。因此，任何所需的布線設計均可以被轉換成設計層的相應表面輪廓部，使得用電傳導材料對設計層中形成的凹部進行填充可以導致預定的布線設計。優(yōu)選地，設計層可以是最初至少部分未固化的介電質，該介電質可以在設計層中形成預定的表面輪廓部期間以及/或者在設計層中形成預定的表面輪廓部之后固化。然后可以使表面輪廓部永久化。因此，設計層在固化之前可以是可變形的，并且在固化之后可以是不可變形的。優(yōu)選地，設計層結構中的一個或更多個凹部可以具有不同的水平延伸部和/或豎向延伸部。替代性地，設計層結構中的一個或更多個凹部的水平延伸部和/或豎向延伸部可以是相同的。在本技術的上下文中，術語“在設計層中對表面輪廓部進行壓印”可以表示在設計層中對預定的表面圖案進行壓印或模壓的過程。例如，這可以是通過在(特別是靜止的)可變形設計層中按壓工作模具(或工作壓印件)或通過沿(特別是靜止的)可變形設計層引導工作模具來實現的。與正在處理的設計層的表面輪廓部相比，這種工作模具可以具有相反的表面輪廓部。在開發(fā)和制造過程期間，首先可以制造主模具，例如通過灰度光刻(gray?scale?lithography)來制造主模具。然后可以通過將主模具多次壓印到透明硅樹脂材料等中來復制主模具，并且可以生成主工作模具。最后，可以通過復制主工作模具來制作工作模具。工作模具可以在批量生產期間使用并且被壓印在面板表面上。在本技術的上下文中，術語“壓印的表面輪廓部”可以表示下述表面輪廓部：該表面輪廓部具有因通過將工作模具按壓到設計層來執(zhí)行的壓印過程而產生的特征結構。鑒于這種制造工藝，與能夠通過基于蝕刻或基于激光的圖案化過程獲得的表面輪廓部相比，壓印的表面輪廓部具有較低的粗糙度、更陡的側壁和其他圖案特征。

51、對于pid型電學再分布結構，光成像介電質可以表示下述介電膜或介電層：該介電膜或介電層可以是直接通過沿該介電膜或介電層的預定軌跡輻照電磁輻射束(特別是激光束)形成的圖案，從而對該介電質膜或層進行圖案化。在這種圖案化過程之后，可以用電傳導材料對介電膜或介電層中形成的凹部進行填充，從而獲得電學再分布結構。

52、在實施方式中，電學再分布結構的至少一部分可以延伸成連接至電學芯片，特別地，電學再分布結構的至少一部分可以水平地延伸成連接至電學芯片，更特別地，電學再分布結構的至少一部分可以在與部件承載件的上部主表面相對應的水平高度處延伸成連接至電學芯片。例如，電學再分布結構可以形成為封裝件的表面部分，該表面部分至少部分地位于光學芯片上、至少部分地位于電學芯片上、至少部分地位于電學芯片與光學芯片之間、以及/或者至少部分地位于電學芯片與控制芯片之間。

53、在實施方式中，電學再分布結構至少一部分在控制芯片的下方延伸。因此，一方面位于控制芯片下方以及另一方面位于電學芯片下方的不同間距可以通過電學再分布結構來橋接。

54、在實施方式中，電學再分布結構的至少一部分被設置在封裝本體內，特別是被設置在面板級封裝本體內。這種封裝本體作為單個一體式本體可以包括電學芯片、光學芯片和封裝部(在面板級封裝本體的情況下，封裝部可以是層壓件，特別是有機層壓件)。有利地，電學再分布結構(或電學再分布結構的一部分)也可以集成在封裝本體中。這可以進一步簡化封裝件的整個制造過程。

55、在實施方式中，另外的電學再分布結構被設置在上述電學再分布結構的上方并且將電學芯片和/或光學芯片與部件承載件電連接。因此，還可以設置多個互連的電學再分布結構，這些電學再分布結構可以是相對于彼此側向布置的和/或是以彼此上下疊置的方式布置的。這可以允許獲得甚至復雜的電互連部，而不會偏離基本上水平的信號傳輸。

56、在實施方式中，電學再分布結構(特別是層)在豎向上疊置的至少兩個電傳導層結構的上方延伸。例如，電學再分布結構可以在1個、2個或3個薄層上延伸。

57、特別地，封裝件可以包括光學再分布結構(例如光學再分布層)，該光學再分布結構延伸成連接至光學芯片，更特別地，該光學再分布結構水平地延伸成連接至光學芯片，以及更特別地，該光學再分布結構在與部件承載件的上部主表面相對應的水平高度處延伸成連接至光學芯片延伸。光學再分布結構可以通過不同的結構尺寸使光信號再分布。例如，光學再分布結構可以對較大尺寸的光波導與形成光學芯片的一部分或與光學芯片連接的較小尺寸的半導體波導之間的光學接合部進行管理。

58、在實施方式中，光學再分布結構和電學再分布結構共享同一水平平面。優(yōu)選地，光學再分布結構和電學再分布層兩者均可以沿封裝件的上部主表面延伸。這可以將光信號傳播和電信號傳播集中在共同的水平平面內。

59、在實施方式中，封裝件包括熱移除結構，該熱移除結構被構造成用于從封裝件中移除熱并且豎向地延伸穿過部件承載件。更具體而言，相應的熱移除結構可以將由光學芯片產生的熱從封裝件中移除，可以將由電學芯片產生的熱從封裝件中移除，以及/或者可以將由控制芯片產生的熱從封裝件中移除。特別地，可以為所述芯片中的各個芯片設置分配的熱移除結構。熱移除結構可以是由高熱傳導材料制成的，該熱傳導材料優(yōu)選地具有至少50w/mk的熱導率。優(yōu)選地，熱移除結構包括銅或者是由銅構成的。

60、在實施方式中，熱移除結構的至少一部分在一方面的光學芯片的底部和/或電學芯片的底部和/或控制芯片的底部與另一方面的部件承載件的下部主表面之間延伸。因此，相應的熱移除結構可以在從相應芯片的底側到封裝件的底部主表面的整個豎向厚度上延伸。

61、在實施方式中，熱移除結構包括至少一個金屬塊(比如銅塊)和/或至少一個金屬糊劑(paste)結構(特別是銅糊劑)和/或至少一個金屬柱(比如銅柱或平行銅柱的陣列)。特別地，至少一個金屬塊、至少一個金屬糊劑結構和/或至少一個金屬柱可以被豎向地疊置在相應的熱移除結構中。

62、在實施方式中，封裝件被配置成使得信號流是水平的并且熱流是豎向的。換言之，信號流和熱流可以是彼此垂直的。通過在豎向上延伸穿過封裝件的一個或更多個上述熱移除結構，以及/或者通過安裝在控制芯片的頂部上的上述散熱器(以及當電學芯片和/或光學芯片能夠在封裝件的上部主表面處接近或靠近封裝件的上部主表面時，可選地安裝在電學芯片的頂部和/或光學芯片的頂部上的上述散熱器)，可以觸發(fā)沿向上方向和/或向下方向的豎向熱移除。與此相反，電耦合結構和/或光耦合結構(比如上述電學再分布結構和/或光學再分布結構)可以促進電信號的水平信號流，并且可選地也可以促進光信號的水平信號流。這可以可靠地將信號流與熱流斷開聯接。

63、在實施方式中，信號路徑在與部件承載件的上部主表面相對應的水平平面內延伸。沿部件承載件的上部主表面和/或封裝件的上部主表面?zhèn)鞑ル娦盘柡?或光信號可以導致封裝件的結構簡單以及相對于表面安裝的控制芯片的信號路徑短。

64、在實施方式中，信號路徑的光信號路徑部分和電信號路徑部分共享同一水平平面。特別地，上述電學再分布結構和上述光學再分布結構可以是至少部分地共面的。這也有助于縮短信號路徑。

65、在實施方式中，信號路徑的用于在光學芯片與電學芯片之間對電信號進行傳輸的電信號路徑部分沒有豎向貫通連接部。特別地，對于所述電傳輸而言，可以不需要疊置的過孔，而對于所述光傳輸而言，可以不需要豎向光纖部分。

66、在實施方式中，部件承載件是集成電路基板。在本技術的上下文中，術語“集成電路基板”(ic基板)可以特別地表示具有按照安裝在其上的集成電路部件(特別是控制芯片)的要求調節(jié)的尺寸和間距的部件承載件。ic基板可以是相對于pcb而言相對較小的部件承載件，一個或更多個集成電路部件可以被安裝到該相對較小的部件承載件上，并且該相對較小的部件承載件可以用作一個或更多個芯片與pcb之間的連接體。例如，ic基板可以具有與要安裝在其上(例如在芯片級封裝(csp)的情況下)的電子部件大致相同的尺寸。在另一實施方式中，ic基板可以大于所分配的部件(例如在倒裝芯片球柵格陣列——fcbga配置中)。更具體而言，ic基板可以被理解為下述承載件：用于電連接件或電氣網絡的承載件、以及與印刷電路板(pcb)相當但具有相當高密度的側向和/或豎向布置的連接件的部件承載件。側向連接件例如是傳導路徑，而豎向連接件例如可以是鉆孔。這些側向連接件和/或豎向連接件可以被布置在ic基板內并且可以用于提供已容置的部件或未容置的部件(比如裸晶片)、特別是ic芯片與印刷電路板或中介層的電連接、熱連接/或機械連接。ic基板的介電部分可以包括具有增強顆粒(比如增強球狀件，特別是玻璃球狀件)的樹脂。ic基板的間距、即相鄰的兩個金屬結構的對應邊緣之間的距離可以不超過150μm，特別是不超過100μm。與此相反，pcb的間距可以是至少200μm，特別是至少300μm。

67、在實施方式中，部件承載件成形為板狀件。這有助于緊湊的設計，其中，部件承載件仍然提供用于在其上安裝部件的較大基部。此外，特別是作為嵌入的電子部件的示例的裸晶片由于其厚度小而可以被方便地嵌入到諸如印刷電路板等的薄板中。

68、在實施方式中，部件承載件被配置為印刷電路板、基板(特別是ic基板)和中介層中的一者。

69、在本技術的上下文中，術語“印刷電路板”(pcb)可以特別地表示通過例如借助于施加壓力和/或提供熱能對多個電傳導層結構與多個電絕緣層結構進行層壓而形成的板狀部件承載件。作為用于pcb技術的優(yōu)選材料，電傳導層結構是由銅制成的，而電絕緣層結構可以包括樹脂和/或玻璃纖維、所謂的預浸料或fr4材料。各個電傳導層結構可以通過下述過程而以所需的方式彼此連接：例如通過激光鉆孔或機械鉆孔而形成穿過層壓件的孔，并且用電傳導材料(特別是銅)部分或完全地對所述孔進行填充，從而形成過孔或任何其他通孔連接部。經填充的孔將整個疊置件連接(延伸穿過多個層或整個疊置件的通孔連接部)，或者經填充的孔將至少兩個電傳導層連接，即所謂的過孔。類似地，可以穿過疊置件的各個層而形成光學互連部，以接納電光電路板(eocb)。除了可以被嵌入印刷電路板中的一個或更多個部件之外，印刷電路板通常被構造成用于將一個或更多個部件容置在板狀印刷電路板的一個表面或相反的兩個表面上。所述一個或更多個部件可以通過焊接而連接至相應的主表面。pcb的介電部分可以包括具有增強纖維(比如玻璃纖維)的樹脂。

70、基板或中介層可以包括以下各者中的至少一者的層或由以下各者中的至少一者的層構成：玻璃；硅(si)；以及/或者感光的或可干蝕刻的有機材料、如環(huán)氧基積層材料(比如環(huán)氧基積層膜)；或聚合物化合物(該聚合物化合物可以包括或可以不包括光敏和/或熱敏分子)、如聚酰亞胺或聚苯并惡唑。

71、在實施方式中，所述至少一個電絕緣層結構包括以下各者中的至少一者：樹脂或聚合物，比如環(huán)氧樹脂、氰酸酯樹脂、苯并環(huán)丁烯樹脂；雙馬來酰亞胺三嗪樹脂；聚亞苯基衍生物(例如基于聚苯醚，ppe)、聚酰亞胺(pi)、聚酰胺(pa)、液晶聚合物(lcp)、聚四氟乙烯(ptfe)和/或其組合。也可以使用例如由玻璃(多層玻璃)制成的增強結構——比如網狀物、纖維、球體或其他種類的填料顆粒——來形成復合材物。與增強劑結合的半固化樹脂、例如用上述樹脂浸漬的纖維被稱為預浸料。這些預浸料通常以其性能命名，例如fr4或fr5，這些預浸料的性能描述了其阻燃性能。雖然對于剛性pcb而言預浸料、特別是fr4通常是優(yōu)選的，但也可以使用其他材料、特別是環(huán)氧基積層材料(比如環(huán)氧基積層膜)或感光介電材料。對于高頻應用，諸如聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯樹脂等的高頻材料可以是優(yōu)選的。除了這些聚合物之外，低溫共燒陶瓷(ltcc)或其他低的、非常低的或超低的dk材料可以作為電絕緣結構而應用在部件承載件中。

72、在實施方式中，所述至少一個電傳導層結構包括以下各者中的至少一者：銅、鋁、鎳、銀、金、鈀、鎢、鎂、碳、(特別是摻雜的)硅、鈦和鉑。雖然銅通常是優(yōu)選的，但是其他材料或其涂覆方案、特別是涂覆有超導材料或傳導性聚合物的方案也是可以的，超導材料或傳導性聚合物分別比如是石墨烯或聚(3,4-乙撐二氧噻吩(3,4-ethylenedioxythiophene))(pedot)。

73、至少一個另外的部件可以被嵌入疊置件中和/或被表面安裝在疊置件上。部件和/或所述至少一個另外的部件可以選自下述各者：非電傳導嵌體、電傳導嵌體(比如金屬嵌體，優(yōu)選地包括銅或鋁)、熱傳遞單元(例如熱管)、光導元件(例如光波導或光導體連接件)、電子部件或上述各者的組合。嵌體可以是例如具有或不具有絕緣材料涂層的金屬塊(ims嵌體)，該金屬塊可以被嵌入或表面安裝成促進散熱的目的。合適的材料是根據其熱導率來限定的，熱導率應為至少2w/mk。此類材料通常基于但不限于金屬、金屬氧化物和/或陶瓷，例如銅、氧化鋁(al2o3)或氮化鋁(aln)。為了提高熱交換能力，也經常使用具有增加的表面積的其他幾何形狀。此外，部件可以是有源電子部件(具有至少一個實現的p-n結)、無源電子部件(比如電阻器、電感器或電容器)、電子芯片、存儲裝置(例如dram或其他數據存儲器)、濾波器、集成電路(比如現場可編程門陣列(fpga)、可編程陣列邏輯(pal)、通用陣列邏輯(gal)和復雜可編程邏輯器件(cpld))、信號處理部件、電源管理部件(諸如場效應晶體管(fet)、金屬氧化物半導體場效應晶體管(mosfet)、互補金屬氧化物半導體(cmos)、結型場效應晶體管(jfet)、或絕緣柵場效應晶體管(igfet)，這些全部基于半導體材料，所述半導體材料比如是碳化硅(sic)、砷化鎵(gaas)、氮化鎵(gan)、氧化鎵(ga2o3)、砷化銦鎵(ingaas)、磷化銦(inp)和/或任何其他合適的無機化合物)、光電接口元件、發(fā)光二極管、光耦合器、電壓轉換器(例如dc/dc轉換器或ac/dc轉換器)、密碼部件、發(fā)射器和/或接收器、機電換能器、傳感器、致動器、微機電系統(tǒng)(mems)、微處理器、電容器、電阻器、電感、電池、開關、相機、天線、邏輯芯片和能量收集單元。然而，其他部件可以被嵌入部件承載件中。例如，磁性元件可以用作部件。這種磁性元件可以是永磁元件(比如鐵磁元件、反鐵磁元件、多鐵性元件或亞鐵磁元件，例如鐵氧體芯)或者可以是順磁性元件。然而，該部件也可以是ic基板、中介層或例如呈板中板構型的另外的部件承載件。部件可以被表面安裝在部件承載件上和/或可以被嵌入部件承載件的內部中。此外，其他部件、特別是產生和發(fā)射電磁輻射和/或對從環(huán)境傳播的電磁輻射敏感的部件也可以用作部件。

74、在實施方式中，部件承載件是層壓型部件承載件。在這種實施方式中，部件承載件是通過施加壓力和/或熱而被疊置并連接在一起的多層結構的復合物。

75、在對部件承載件的內部層結構進行處理之后，可以用一個或更多個另外的電絕緣層結構和/或電傳導層結構來(特別是通過層壓)將經處理的層結構的一個主表面或相反的兩個主表面對稱地或不對稱地覆蓋。換言之，可以繼續(xù)積層，直至獲得所需的層數為止。

76、在包括電絕緣層結構與電傳導層結構的疊置件的形成完成之后，可以對所獲得的層結構或部件承載件進行表面處理。

77、特別地，就表面處理而言，可以將電絕緣阻焊劑施加到層疊置件或部件承載件的一個主表面或相反的兩個主表面。例如，可以在整個主表面上形成這種阻焊劑，并且隨后對阻焊劑層進行圖案化，以使一個或更多個電傳導表面部分暴露，所述電傳導表面部分將用于將部件承載件電耦合至電子外圍件。部件承載件的仍然用阻焊劑覆蓋的表面部分、特別是包含銅的表面部分可以被有效地保護以防止氧化或腐蝕。

78、就表面處理而言，還可以選擇性地將表面修整部施加至部件承載件的暴露的電傳導表面部分。這種表面修整部可以是部件承載件的表面上的暴露的電傳導層結構(比如墊、傳導跡線等，特別是包括銅或由銅構成的墊、傳導跡線等)上的電傳導覆蓋材料。如果不對這種暴露的電傳導層結構進行保護，則暴露的電傳導部件承載件材料(特別是銅)可能會被氧化，從而使部件承載件的可靠性較低。然后，表面修整部可以形成為例如表面安裝的部件與部件承載件之間的接合部。表面修整部具有保護暴露的電傳導層結構(特別是銅電路)的功能，并且能夠例如通過焊接而實現與一個或更多個部件的連結過程。用于表面修整部的適當材料的示例是有機可焊性防腐劑(osp)、化學鍍鎳浸金(enig)、化學鍍鎳浸鈀浸金(enipig)、化學鍍鎳化學鍍鈀浸金(enepig)、金(特別是硬金))、化學錫(化學和電鍍)、鎳金、鎳鈀等。還可以使用用于表面修整部的無鎳材料，特別是對于高速應用而言更是如此。示例是isig(浸銀浸金)和epag(化學鍍鈀自催化金)。