JP2006504138A - 光電子パッケージ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
光電子パッケージは、光デバイスを、基板のウィンドウの内部に、活性側を上に向けて、基板上面より下方に位置決めすることと;ウィンドウを光ポリマー材料によって充填することと;光ポリマー材料及び基板の表面を平坦化することと;光配線経路を形成し、且つ光デバイスから配線経路へ光を反射するためのミラーを形成するために、光ポリマー材料及び基板の上で、導波管材料をパターニングすることと;光デバイスのボンドパッドを露出させるために、ビアを形成することとから成る方法により製造される。
Description
Claims (66)
- 光電子パッケージを製造する方法において、
(a)光デバイスを、基板のウィンドウの内部に、活性側を上に向けて、基板上面より下方に位置決めすることと;
(b)前記ウィンドウを光ポリマー材料で充填することと;
(c)前記光ポリマー材料及び前記基板の表面を平坦化することと;
(d)光配線経路を形成し且つ前記光デバイスから前記配線経路へ光を反射するためのミラーを形成するために、前記光ポリマー材料及び基板の上で、導波管材料をパターニングすることと;
(e)前記光デバイスのボンドパッドを露出させるために、ビアを形成することとから成る方法。 - 前記ミラーの上で、保護メタライゼーション層をパターニングすることを更に含む請求項1記載の方法。
- (d)の後、(e)の前に、パターニングされた前記導波管材料の上に、絶縁層を塗布することを更に含み、
(e)は、前記絶縁層を貫通して、前記ボンドパッドまで延出する前記ビアを形成することを含み、
(f)前記絶縁層に沿って、前記ビアの内部まで延出する導電性配線層をパターニングすることを更に含む請求項2記載の方法。 - (d)は、前記光ポリマー材料及び前記基板の上に、クラッド材料の第1の層を塗布することと、前記クラッド材料の第1の層の上に、コア材料の層を塗布することと、前記コア材料の層の上に、クラッド材料の第2の層を塗布することと、約45°の角度を形成するために、前記クラッド層の第1の層、前記コア材料の層及び前記クラッド材料の第2の層をパターニングすることとを含む請求項3記載の方法。
- (a)の前に、前記ウィンドウの底面及び前記基板上面の上に少なくとも部分的に延出するウィンドウメタライゼーション層を具備する基板を提供することを更に含み、(a)は、前記ウィンドウメタライゼーション層に少なくとも部分的に重なり合うように、前記光デバイスを位置決めすることを含む請求項3記載の方法。
- 前記ウィンドウは、前記光デバイスと、前記基板上面の、前記ウィンドウメタライゼーション層の下方に位置する部分との間に延出するテーパ傾斜面を含む請求項5記載の方法。
- 前記基板は、前記基板上面に、浅いリセスを含み、前記ウィンドウメタライゼーション層は、前記リセスの中に配置される請求項6記載の方法。
- (c)は、前記基板上面から、余分なウィンドウメタライゼーション材料を除去することを更に含む請求項7記載の方法。
- (a)は、はんだを含む材料を使用することを含む請求項5記載の方法。
- 前記絶縁層を塗布する前に、前記導波管材料の上で、マイクロストリップ基準面をパターニングすることを更に含む請求項5記載の方法。
- (e)は、複数のビアを形成することを含み、前記ビアのうちの少なくとも1つのビアは、前記マイクロストリップメタライゼーション層まで延出し、少なくとも1つのビアは、前記基板上面の上に配置された前記ウィンドウメタライゼーション層の一部まで延出する請求項10記載の方法。
- 前記導波管材料の上に第1のストリップ線路基準面を設けることを更に含み、前記導電性配線層の少なくとも一部の上で、第2のストリップ線路基準面をパターニングすることを更に含む請求項5記載の方法。
- (a)は、上面に第1のストリップ線路基準面がパターニングされた基板を提供することを含み、方法は、前記導電性配線層の少なくとも一部の上で、第2のストリップ線路基準面をパターニングすることを更に含む請求項5記載の方法。
- (e)は、複数のビアを形成することを含み、前記ビアのうちの少なくとも1つのビアは、前記第1のストリップ線路基準面まで延出し、少なくとも1つのビアは、前記基板上面の上に配置された前記ウィンドウメタライゼーション層の一部まで延出する請求項13記載の方法。
- 前記ミラー及び前記保護メタライゼーション層の上まで延出する前記絶縁層の少なくとも一部を除去することと、前記ミラーから前記保護メタライゼーション層を除去することとを更に含む請求項3記載の方法。
- (a)は、前記基板の少なくとも1つのウィンドウの内部に、電子デバイスを、活性側を上に向けて位置決めすることを含み、(e)は、前記電子デバイスのボンドパッドを露出させるために、ビアを形成することを含み、方法は、(f)前記電子デバイス及び前記光デバイスの露出されたボンドパッドを互いに電子的に接続することを更に含む請求項1記載の方法。
- (d)の後、(e)の前に、前記パターニングされた導波管材料の上に、絶縁層を塗布することを更に含み、(e)は、前記絶縁層を貫通して、前記ボンドパッドまで延出するビアを形成することを含み、(f)は、前記絶縁層に沿って、前記ビアの内部まで延出する導電性配線層をパターニングすることを含む請求項16記載の方法。
- 前記基板上面とは反対側の基板の面にヒートシンクを装着することを更に含む請求項17記載の方法。
- 前記電子デバイスは、マルチチップモジュールを具備する請求項18記載の方法。
- (a)基板と;
(b)前記基板のウィンドウの内部に、活性側を上に向けて、基板上面より下方に位置決めされた光デバイスと;
(c)前記ウィンドウの内部で、前記光デバイスを包囲し、前記基板上面に関して平坦な表面を有する光ポリマー材料と;
(d)前記光ポリマー材料及び前記基板の上でパターニングされ、光配線経路と、前記光デバイスから前記配線経路まで光を反射するように構成されたミラーとを形成し、前記光デバイスのボンドパッドを露出させるためのビアを有する導波管材料とを具備する光電子パッケージ。 - 前記ミラーの上の保護メタライゼーション層を更に具備する請求項20記載のパッケージ。
- 前記パターニングされた導波管材料の上に形成され、前記ボンドパッドに向かって前記ビアが貫通している絶縁層と、前記絶縁層に沿って、前記ビアの内部まで延出する導電性配線層とを更に具備する請求項20記載のパッケージ。
- 前記絶縁層にあり、前記ミラーの少なくとも一部を露出させる開口部を更に具備する請求項22記載のパッケージ。
- 前記パターニングされた導波管材料は、前記光ポリマー材料及び前記基板の上のクラッド材料の第1の層と、前記クラッド材料の第1の層の上のコア材料の層と、前記コア材料の層の上のクラッド材料の第2の層とを具備する請求項22記載のパッケージ。
- 前記基板は、前記ウィンドウの底面及び前記基板上面の上に少なくとも部分的に延出するウィンドウメタライゼーション層を具備し、前記光デバイスは、少なくとも部分的に、前記ウィンドウメタライゼーション層の上に重なり合う請求項22記載のパッケージ。
- 前記ウィンドウは、前記光デバイスと、前記基板上面の、前記ウィンドウメタライゼーション層の下方に位置する部分との間に延出するテーパ傾斜面を具備する請求項25記載のパッケージ。
- 前記基板は、前記基板上面に浅いリセスを具備し、前記ウィンドウメタライゼーション層は、前記リセスの中に配置される請求項26記載のパッケージ。
- 前記光デバイスと前記基板とを結合するように構成されたはんだを更に具備する請求項25記載のパッケージ。
- 前記導波管材料の上のマイクロストリップ基準面を更に具備する請求項25記載のパッケージ。
- 前記絶縁層は、複数のビアを有し、前記ビアのうちの少なくとも1つのビアは、前記マイクロストリップ基準面まで延出し、少なくとも1つのビアは、前記基板上面の上に配置された前記ウィンドウメタライゼーション層の一部まで延出し、前記パッケージは、前記絶縁層の上に重なり合う導電性配線層を更に具備し、前記導電性配線層は、前記マイクロストリップ基準面と、前記基板ウィンドウメタライゼーション層とを互いに電子的に接続する請求項29記載のパッケージ。
- 前記導波管材料の上の第1のストリップ線路基準面を更に具備し、前記導電性配線層の少なくとも一部の上の第2のストリップ線路基準面を更に具備する請求項25記載のパッケージ。
- (a)は、上面に、パターニングされた第1のストリップ線路基準面を具備し、前記導電性配線層の少なくとも一部の上の第2のストリップ線路基準面を更に具備する基板を具備する請求項25記載のパッケージ。
- 前記絶縁層は、複数のビアを有し、前記ビアのうちの少なくとも1つのビアは、前記第1のストリップ線路基準面まで延出し、少なくとも1つのビアは、前記基板上面の上に配置された前記ウィンドウメタライゼーション層の一部まで延出する請求項32記載のパッケージ。
- 前記基板の少なくとも1つのウィンドウの内部に、活性側を上に向けて位置決めされた電子デバイスを更に具備し、前記ビアは、前記電子デバイスのボンドパッドを露出させるビアを含めて、複数のビアを含み、前記パッケージは、前記絶縁層の上に重なり合う導電性配線層を更に具備し、前記導電性配線層は、前記電子デバイス及び前記光デバイスの露出されたボンドパッドを互いに電子的に接続する請求項20記載のパッケージ。
- 前記基板上面とは反対側の前記基板の面に装着されたヒートシンクを更に具備する請求項34記載のパッケージ。
- 前記電子デバイスは、マルチチップモジュールを具備する請求項35記載のパッケージ。
- (a)複数のウィンドウを有する基板と;
(b)前記基板の第1のウィンドウの内部に、活性側を上に向けて、基板上面より下方に位置決めされた光デバイスと;
(c)前記基板の第2のウィンドウの内部に、活性側を上に向けて、前記基板上面より下方に位置決めされた電子デバイスと;
(d)前記第1のウィンドウの内部で、前記光デバイスを包囲し、前記基板上面に関して平坦な表面を有する光ポリマー材料と;
(e)前記第2のウィンドウの内部で、前記電子デバイスを包囲し、前記基板上面に関して平坦な表面を有する充填材料と;
(f)前記光ポリマー材料、前記充填材料及び前記基板の上でパターニングされ、光配線経路と、前記光デバイスから前記配線経路へ光を反射するように構成されたミラーとを形成する導波管材料と;
(g)前記パターニングされた導波管材料の上にある絶縁層であって、前記絶縁層及び前記導波管材料は、前記電子デバイス及び前記光デバイスのボンドパッドに向かって、前記絶縁層及び前記導波管材料を貫通するビアを有する絶縁層と;
(h)前記絶縁層に沿って、前記ビアの内部まで延出する導電性配線層とを具備する光電子パッケージ。 - 前記ミラーの上の保護メタライゼーション層を更に具備する請求項37記載のパッケージ。
- 前記絶縁層にあり、前記ミラーの少なくとも一部を露出させる開口部を更に具備する請求項37記載のパッケージ。
- 前記基板は、前記少なくとも1つのウィンドウの底面及び前記基板上面の上に少なくとも部分的に延出するウィンドウメタライゼーション層を具備し、前記光デバイスは、前記ウィンドウメタライゼーション層に少なくとも部分的に重なり合い、前記ビアのうちの少なくとも1つは、前記基板上面の上に配置された前記ウィンドウメタライゼーション層の一部まで延出する請求項37記載のパッケージ。
- 前記ウィンドウは、前記光デバイスと、前記基板上面の、前記ウィンドウメタライゼーション層の下方に位置する部分との間に延出するテーパ傾斜面を具備する請求項40記載のパッケージ。
- 前記基板は、前記基板上面に、浅いリセスを具備し、前記ウィンドウメタライゼーション層は、前記リセスの中に配置される請求項41記載のパッケージ。
- 前記導波管材料の上に、マイクロストリップ基準面を更に具備し、前記ビアのうちの少なくとも1つは、前記マイクロストリップ基準面まで延出する請求項40記載のパッケージ。
- 前記基板上面とは反対側の前記基板の面に装着されたヒートシンクを更に具備する請求項37記載のパッケージ。
- 前記電子デバイスは、マルチチップモジュールを具備する請求項37記載のパッケージ。
- (a)ウィンドウを具備し、前記ウィンドウの底面及び基板上面の上に少なくとも部分的に延出するウィンドウメタライゼーション層を具備する基板と;
(b)前記ウィンドウの内部に、活性側を上に向けて、前記基板上面より下方に、前記ウィンドウメタライゼーション層に少なくとも部分的に重なり合うように位置決めされた光デバイスと;
(c)前記ウィンドウの内部で、前記光デバイスを包囲し、前記基板上面に関して平坦な表面を有する光ポリマー材料と;
(d)前記光ポリマー材料及び前記基板の上でパターニングされ、光配線経路と、前記光デバイスから前記配線経路へ光を反射するように構成されたミラーとを形成する導波管材料と;
(e)前記導波管材料の上のマイクロストリップ基準面と;
(f)前記導波管材料及び前記マイクロストリップ基準面の上の絶縁層であって、前記絶縁層及び前記導波管材料は、前記電子デバイス及び前記光デバイスのボンドパッド、前記ウィンドウメタライゼーション層及び前記マイクロストリップ基準面に向かって、前記絶縁層及び前記導波管材料を貫通するビアを有する絶縁層と;
(g)前記絶縁層に沿って、前記ビアの内部まで延出する導電性配線層とを具備する光電子パッケージ。 - 前記ミラーの上に保護メタライゼーション層を更に具備する請求項46記載のパッケージ。
- 前記絶縁層にあり、前記ミラーの少なくとも一部を露出させる開口部を更に具備する請求項46記載のパッケージ。
- 前記光デバイスと、前記基板とを結合するように構成されたはんだを更に具備する請求項46記載のパッケージ。
- 前記基板上面とは反対側の前記基板の面に装着されたヒートシンクを更に具備する請求項49記載のパッケージ。
- 前記ウィンドウは、前記光デバイスと、前記基板上面の、前記ウィンドウメタライゼーション層の下方に位置する部分との間に延出するテーパ傾斜面を具備する請求項46記載のパッケージ。
- 前記基板は、前記基板上面に、浅いリセスを具備し、前記ウィンドウメタライゼーション層は、前記リセスの中に配置される請求項50記載のパッケージ。
- (a)ウィンドウを有する基板であって、前記ウィンドウの底面及び基板上面の上に少なくとも部分的に延出するウィンドウメタライゼーション層と、前記基板上でパターニングされた第1のストリップ線路基準面とを具備する基板と;
(b)前記ウィンドウの内部に、活性側を上に向けて、前記基板上面より下方に、前記ウィンドウメタライゼーション層に少なくとも部分的に重なり合うように位置決めされた光デバイスと;
(c)前記ウィンドウの内部で、前記光デバイスを包囲し、前記基板上面に関して平坦な表面を有する光ポリマー材料と;
(d)前記光ポリマー材料及び前記基板の上でパターニングされ、光配線経路と、前記光デバイスから前記配線経路へ光を反射するように構成されたミラーとを形成する導波管材料と;
(e)前記導波管材料の上の絶縁層であって、前記絶縁層及び前記導波管材料は、前記電子デバイス及び前記光デバイスのボンドパッド、前記ウィンドウメタライゼーション層及び前記第1のストリップ線路基準面に向かって、前記絶縁層及び前記導波管材料を貫通するビアを有する絶縁層と;
(f)前記絶縁層に沿って、前記ビアの内部まで延出する導電性配線層と;
(g)前記導波管材料の上でパターニングされた第2のストリップ線路基準面とを具備する光電子パッケージ。 - 前記ミラーの上の保護メタライゼーション層を更に具備する請求項53記載のパッケージ。
- 前記絶縁層にあり、前記ミラーの少なくとも一部を露出させる開口部を更に具備する請求項53記載のパッケージ。
- 前記光デバイスと前記基板とを結合するように構成されたはんだを更に具備する請求項53記載のパッケージ。
- 前記基板上面とは反対側の前記基板の面に装着されたヒートシンクを更に具備する請求項53記載のパッケージ。
- 前記ウィンドウは、前記光デバイスと、前記基板上面の、前記ウィンドウメタライゼーション層の下方に位置する部分との間に延出するテーパ傾斜面を具備する請求項53記載のパッケージ。
- 前記基板は、前記基板上面に、浅いリセスを具備し、前記ウィンドウメタライゼーション層は、前記リセスの中に配置される請求項58記載のパッケージ。
- (a)複数のウィンドウを有する基板であって、第1のウィンドウは、前記第1のウィンドウの底面及び基板上面の上に少なくとも部分的に延出するウィンドウメタライゼーション層を有する基板と;
(b)前記第1のウィンドウの内部に、活性側を上に向けて、前記基板上面より下方に、前記ウィンドウメタライゼーション層に少なくとも部分的に重なり合うように位置決めされた光デバイスと;
(c)前記基板の第2のウィンドウの内部に、活性側を上に向けて、前記基板上面より下方に位置決めされたマルチチップモジュールと;
(d)前記第1のウィンドウの内部で、前記光デバイスを包囲し、前記基板上面に関して平坦な表面を有する光ポリマー材料と;
(e)前記第2のウィンドウの内部で、前記電子デバイスを包囲し、前記基板上面に関して平坦な表面を有する充填材料と;
(f)前記光ポリマー材料、前記充填材料及び前記基板の上でパターニングされ、光配線経路と、前記光デバイスから前記配線経路へ光を反射するように構成されたミラーとを形成する導波管材料と;
(g)前記導波管材料の上のマイクロストリップ基準面と;
(h)前記パターニングされた導波管材料及び前記マイクロストリップ基準面の上の絶縁層であって、前記絶縁層及び前記導波管材料は、前記マルチチップモジュール及び前記光デバイスのボンドパッド、前記ウィンドウメタライゼーション層及びマイクロストリップ基準面に向かって、前記絶縁層及び前記導波管材料を貫通するビアを有する絶縁層と;
(i)前記絶縁層に沿って、前記ビアの内部まで延出する導電性配線層とを具備する光電子パッケージ。 - 前記ミラーの上の保護メタライゼーション層を更に具備ずる請求項60記載のパッケージ。
- 前記絶縁層にあり、前記ミラーの少なくとも一部を露出させる開口部を更に具備する請求項60記載のパッケージ。
- 前記基板上面とは反対側の前記基板の面に装着されたヒートシンクを更に具備する請求項60記載のパッケージ。
- 前記光デバイスと前記基板とを結合するように構成されたはんだを更に具備する請求項60記載のパッケージ。
- 前記ウィンドウは、前記光デバイスと、前記基板上面の、前記ウィンドウメタライゼーション層の下方に位置する部分との間に延出するテーパ傾斜面を具備する請求項60記載のパッケージ。
- 前記基板は、前記基板上面に、浅いリセスを具備し、前記ウィンドウメタライゼーション層は、前記リセスの中に配置される請求項65記載のパッケージ。
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