解密台积电集成封装新技术，可显著降低芯片制造成本

据业内人士透露，台积电已针对数据中心市场推出了其新型先进封装技术 --COUPE 异构集成技术。

电子信令和处理是信号传输和处理的主流技术。近年来，尤其由于信号传输的有关光纤应用的使用，光学信令和处理已经用于日益增加的更多应用中。

为此，台积电于 2019 年 6 月 20 日申请了一项名为"集成光子封装件、光子封装件及其形成方法"的发明专利（申请号: 201910538989.4），申请人为台湾积体电路制造股份有限公司。

▲ 光子封装件形成过程截面图

上图为本发明提出的光子封装件形成过程截面图，示出了载体 20 和形成在其上方的释放膜 22。载体是玻璃载体、陶瓷载体等，具有圆形顶视图。释放膜由聚合物基材料形成，从在随后步骤中形成的上覆结构中一起去除该释放膜和载体。本发明中的释放膜由环氧基热释放材料形成，以可流动的方式进行分配并被固化。释放膜是层压膜并且层压在载体上。其顶面是平坦的并且具有高度共平面性，管芯附接膜 24 为粘合膜，形成在释放膜上方，可以涂覆或层压在释放膜上。

电子管芯 26、器件管芯 28、和光子管芯 30 附接至管芯附接膜。电子管芯作为中央处理器，包括控制光子管芯中的多个器件操作的控制电路。另外还包括处理电信号的电路，从光子管芯中的光学信号转换为电信号。电子管芯又包括半导体衬底 130，衬底背面与管芯附接膜接触。互连结构 134 形成在衬底的正面上，包括介电层和金属线与通孔等。电连接器 138 是嵌入介电层 140 中的金属柱，通过互连结构电连接至集成电路器件，金属柱可以延伸到钝化层 136 中。

附加管芯放置在管芯附接膜上，而管芯设计为相应封装件的功能的专用集成电路管芯，包括半导体衬底 230，其背面与管芯附接膜接触。集成电路器件 232 包括位于衬底的正面处的至少部分。互连结构 234 形成在衬底的正面上，并且包括多个介电层、多个金属线和通孔等。电连接器 238 通过互连结构电连接至集成电路器件。

简而言之，台积电的集成封装专利，通过将光学信号及电信号处理结构结合，并减小多个光子管芯的尺寸，能够增加产量，并显著降低了制造成本。