JP6461786B2 - 光電気混載デバイス及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(A)データ伝送用のモジュールがインターポーザ又はAOC基板の場合に、前記フラット面の位置が、前記電気信号経路に接続される1又は複数の前記導電部材の頂部にそれぞれ設けられた1又は複数の電気接続部の頂部を下回らない構成として、前記縦型光導波路(複数の光導波路)との間で光信号を伝達する光導波路が設けられた光コネクタを前記光学フラット面に載置する際に、前記1又は複数の電気接続部に一括接続され電気信号を外部に入出力するブリッジ基板の上面と前記光コネクタとの衝突を回避する。
(B)データ伝送用のモジュールが光信号及び電気信号の入出力を同一面で行うデータ伝送用のモジュール、例えば、光回路と電気回路とを同一基板内に形成した光電気インターポーザ/プリント基板の場合に、光学フラット面の位置を、前記電気信号経路に接続される1又は複数の前記導電部材の頂部にそれぞれ設けられた1又は複数の電気接続部の頂部の高さに一致するように構成して、光信号及び電気信号の入出力を同一面で行う。
信号変換素子として使用されるのに好適な光電気混載デバイスには、光送信タイプ、光受信タイプ、光送受信タイプの3種が存在する。
光電気混載デバイスは、インターポーザ、AOC(Active Optical Cable)基板等のデータ伝送用のモジュールに組み込まれて信号変換素子として使用されるのに好適な部品であり、以下、光電気混載デバイスが組み込まれたデータ伝送用のモジュールを数例説明する。
光電気混載デバイスの製造方法の一態様を、特に、光導波路の作成方法を中心に説明する。図12Aは、光電気混載デバイスの製造方法の一態様の概略を表すフローチャートであり、以下、1210A〜1280Aの各工程について詳細に説明する。
(1)光電気混載基板の準備工程1210A
この工程は、光信号を伝達する光導波路、電気信号を伝達する電気信号経路、電子回路、光変調器、受光器及び/又は光源が設けられた光電気混載基板を準備する工程である。光回路と電子回路の集積化方法には、基本的に、図13に示されるような(a)Front-end integration, (b)Back-end integration, (c)Flip-chip bondingの3つの集積化手法が存在し、それぞれ、特徴を有している。本発明は、(a)Front-end integrationのようにフロントエンド側のSi基板に光学回路と電子回路の両者を形成する集積化手法や、(b)Back-end integrationのようにフロントエンド側の基板に電子回路を形成し、配線層を挟んだバックエンド側の基板に光学回路を形成するような集積化手法も適用可能であるが、作成の容易性の観点からは、電子回路の形成基板と光回路の形成基板とを別々に作成しておき、両者を貼り合わせて光電気混載基板を作成する(c)Flip-chip bonding集積化手法が優れている。光送受信タイプの光電気混載デバイスの作成に(c)Flip-chip bonding集積化手法を採用した場合には、光回路の形成基板は、シリコンフォトニクス技術を用いて、光源(LD)、光導波路、光変調器、受光器(PD)をシリコン基板上にワンチップ集積するものであり、また、電子回路の形成基板は、通常の半導体回路技術を用いて作成するものである。
(2)封止構造の準備工程1220A
使用される封止構造は、例えば、ガラス材料で作成されており、シリコン基板上に載置された場合に、シリコン基板の光信号の入出力を担う特定部分を除きシリコン基板を覆うような形状を有するものである。また、封止構造には、部材の表裏を貫通する複数の孔を形成し、該孔内に導電ピンが嵌合し、該導電ピンの表面頂部には半田バンプを予め形成しておく。そして、このような封止構造を光電気混載基板へ接着等により固着するものである。
(3)透光部材の準備工程1230A
後述するフォトマスク転写法に適した透光部材は、例えば、ガラス基板の表面に光遮蔽性のクロム膜をコーティングし、該クロム膜の所定個所に所定形状を有する開口部をエッチングプロセス等で形成することにより、透光部9が形成されるものであり、後述するように、この透光部を介した光入射によって自己形成導波路形成法により光導波路が形成される。また、透光部材のアライメント用のマーカー穴は、ガラス基板をエッチングして形成されたものである。図14(a)〜(e)は、ガラス基板の開口の断面形状を示すものであり、開口の断面形状に応じて、上記光導波路の形状(円筒形状、テーパ形状等)が決定されることになる。図14(a)は、円筒形状の光導波路を作成するための形状、図14(b)は、斜円筒形状の光導波路を作成するための形状、図14(c)は、下方に向かって直径が絞られていくテーパ形状の光導波路を作成するための形状、図14(d)は、下方に向かって直径が拡大されていく逆テーパ形状の光導波路を作成するための形状、図14(e)は、光軸が傾いたテーパ形状の光導波路を作成するための形状、図14(f)は、光軸が傾いた逆テーパ形状の光導波路を作成するための形状を、それぞれ表すものであるが、上記各形状を有する光導波路の形成法については後述する。なお、上記光導波路を形成するために、前記透光部材を用いて露光する代わりに不図示のフォトマスクを用いて露光することもできる。
(4)透光部材のアライメント、設置工程1240A
透光部材のシリコン基板に対するアライメントは、透光部材に設けたアライメントマークとシリコン基板の基準位置とを光学的にアライメントする等適宜の手法を用いて位置合わせすることにより行われる。そして、透光部材のシリコン基板に対するアライメントが完了すると、光導波路とシリコン基板に設けた光導波路との位置合わせがなされることになり、透光部材の設置が完了する。
(5)光導波路の作成工程1250A〜1280A
光硬化性樹脂の充填工程1250A、自己形成光導波路の形成工程1260A、未硬化光硬化性樹脂の除去工程1270A、クラッド材の充填・硬化工程1280Aが光導波路の作成工程に相当する。以下、光導波路の作成工程を纏めて説明する。本発明の自己形成光導波路製造法は、所謂フォトマスク転写法を採用するものであり(フォトマスク転写法に関して、例えば、特開2007−71951号公報参照)、透光部材、又は、不図示のフォトマスクが、自己形成光導波路形成における「型」に相当するものになっている。透光部材をフォトマスクとして兼用した場合のフォトマスク転写法による自己形成光導波路の形成手順は、まず透光部材の下部に光硬化性樹脂を充填し、透光部材の上部から光(紫外光)を照射することにより、光は透光部材に複数設けられた開口部を通過して光硬化性樹脂に照射される。照射された光は光硬化性樹脂内を透過し、透過した部分の光硬化性樹脂の屈折率が上がると同時に硬化する。その後、未硬化の光硬化性樹脂を除去することによって自己形成光導波路を形成することができる。更に、形成された光導波路の周囲を覆うようにクラッド材を充填し硬化させる。クラッド材の硬化には、例えば、熱硬化を用いる。因みに、クラッド材は、光導波路とは異なる屈折率を有する材料で構成されている。
透光部材を持たない光電気混載デバイスの製造方法の一態様を説明する。図12Bは、透光部材を持たない光電気混載デバイスの製造方法の概略を表すフローチャートであり、以下、特に、図12Aと異なる工程について説明する。
次に、放熱性の改善や透光部材の位置の安定化を図るための、光電気混載デバイスの製造方法について、図面を参照しながら詳しく説明する。図15は、光電気混載デバイスの製造方法の一例を示すフローチャートである。この製造方法は、第1〜13工程からなる。図16〜28は、各工程におけるデバイスの状態をそれぞれ示す図である。
前述したフォトマスク転写法は、透光部材の開口部の平面形状や断面形状を変化させることにより、また、同様の作用を有するフォトマスクを用いることにより、様々な形状の自己形成光導波路を形成することができる。以下の説明においては、透光部材の開口部の平面形状や断面形状を変化させることにより、様々な形状の自己形成光導波路を形成する方法を主として説明する。
光軸が傾斜した光導波路を形成する場合には、前述したように、光硬化性樹脂が基板反射によって不必要な箇所で硬化してしまう可能性があり、このような不必要な箇所での光硬化性樹脂の硬化を防止する必要がある。以下に述べる実施形態は、上述のような不必要な箇所での光硬化性樹脂の硬化を防止するのに好適な技術であり、図面を参照しながら詳しく説明する。
図29は、第1実施形態に係る光電気混載デバイス29100の断面構成図である。同図において、基板29110の上部には、光硬化性樹脂からなる光導波路コア29120が、基板29110に対して斜めに立設して(基板29110の法線nから数度傾いた方向に沿って延在して)形成されている。光導波路コア29120の基板29110側の端部291202は、基板29110上に形成又は実装された不図示の光素子(光回路等)と光学的に結合される。この光素子としては、光導波路、発光素子、又は受光素子を例示することができる。光導波路コア29120の周囲は、クラッド層29130としての樹脂によって覆われている。光導波路コア29120の上側(基板29110と反対側)の端部291204は、クラッド層29130上に設置された不図示の光素子(光ファイバ等)と光学的に結合される。
図31は、第2実施形態に係る光電気混載デバイス29300の断面構成図である。この光電気混載デバイス29300は、第1実施形態において不図示であった光素子を具体的に表したものであり、第1実施形態の光電気混載デバイス29100と同一の構成要素には同一の符号を付す。
透光部材を設置した後、縦型光導波路を自己形成光導波路技術を用いて形成する態様の外に、縦型光導波路をガラスウエハー上に形成してユニット化した縦型光導波路ユニットを準備し、該縦型光導波路ユニットを組み込んで光電気混載デバイスを作成することができる。以下、このような縦型光導波路ユニットを用いた光電気混載デバイスの作成手法の一態様について詳述する。
(1)ガラスウェハーの準備工程3610
この工程は、縦型光導波路をその上に多数同時に作成し得るサイズのガラスウェハーを準備する工程である。ガラスウェハーは、例えば、ガラスブロックをブレードでダイシングして形成されたものであり、その表面が高度の平坦性を備え、光学フラット面として機能するものである。
(2)リソグラフィーを用いた縦型光導波路ユニットの多数同時作成工程3620
この工程は、フォトマスクを準備し、リソグラフィーにより、縦型光導波路をガラスウェハー上に多数同時に作成する工程である。縦型光導波路を構成する複数の光導波路は、ガラスウェハーと光導波路形成用フォトマスクとの間に充填された光導波路形成用光硬化性樹脂を、前記光導波路形成用フォトマスクを介して露光することにより形成される。その後、未硬化の樹脂を溶剤等を用いて除去し、前記光導波路形成用フォトマスクを取り外す。なお、前記光導波路形成用フォトマスクの光導波路形成用光硬化性樹脂と接する面には、予め離型剤が塗布されており、前記光導波路形成用フォトマスクの取り外しを容易に行うことができるようにされている。その後、クラッド材料を充填・硬化してクラッド部材を形成し、縦型光導波路が完成する。なお、クラッド材料としてクラッド用光硬化性樹脂を用い、該クラッド用光硬化性樹脂を、全面露光又はクラッド部材形成用フォトマスクを介して露光することにより、クラッド部材を形成してもよい。これにより、縦型光導波路が、ガラスウェハー上に多数同時に作成されることになる。
なお、前述したように、フォトマスクの形状等を工夫することにより、縦型光導波路を構成する複数の光導波路として様々な形状の自己形成光導波路を形成することができる。
(3)ガラスウェハーのダイシング工程3630
この工程は、縦型光導波路が複数形成されたガラスウェハーを、ダイシングにより個々の縦型光導波路が形成されたガラスウェハーに分割し、個々の縦型光導波路ユニットを作成する工程である。
以上、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明してきたが、当業者であれば、他の類似する実施形態を使用することができること、また、本発明から逸脱することなく適宜形態の変更又は追加を行うことができることに留意すべきである。
102、310、410: シリコン基板
104、324、418、828、1030、1170: IC
106: 封止構造
108、320、420、822、1022、1162、3506: 導電ピン
110、824、1024、1164: 半田バンプ
112、326、826、1026、1166: レーザ素子(LD)
116、222、832、1038、1178: 透光部材(ガラスマスク)
118: 透光部
120、226: アライメント用マーカー穴
122、318、412、700、830、1036、1176、3514: 光導波路
202、810: 嵌合穴
842: 嵌合ピン
240: アライメント治具
242: アライメント治具の脚部
244: アライメント治具の半球状の突部
312、1028,1168: 光導波路
314、500、1032、1172: 光変調器
316、1034、1174: グレーティングカプラ
414、600: 受光器(PD)
200、800: インターポーザ
840: 光コネクタ
900: AOC基板
1000、1100: 光電気インターポーザ/プリント基板
1190: ホストLSI
1610: 基板
1612: IC(電子部品)
1614: 光回路
1616: 反射防止膜
1618: 接続電極
1620: ガラス基板(スペーサ)
1622: ガラス基板の開口
1624: 貫通配線
1626: コア用樹脂
1628: 薄板ガラス(透明板材)
1630: コア形成用マスク
1632: 縦型光導波路コア形成用透光部
1634: 薄板ガラス支持部形成用透光部
1636: 薄板ガラス接着部用透光部
1638: 位置合わせ穴形成用透光部
1640: 縦型光導波路コア
1642: 薄板ガラス支持部
1644: クラッド用樹脂
1646: クラッド形成用マスク
1648: IC開口形成用遮光部
1650: 縦型光導波路クラッド
1652: IC上面の開口
29110: 基板
29120: 光導波路コア
29122: 光硬化性樹脂
29130: クラッド層
29140: 反射防止層
29210: マスク
29212: 開口部
29214: ガラス板
29216: クロム膜
29220: UV光
29230: 現像液
29310: 発光素子
29320: 光導波路
29330: グレーティングカプラ
29340: 反射ミラー付き光ファイバコネクタ
3502: 開口部
3510: 縦型光導波路ユニット
3512: ガラスウェハー
3516: クラッド部材
Claims (40)
- 光信号を伝達する光導波路、電気信号を伝達する電気信号経路、及び電子回路が設けられるとともに、光変調器及び光源、及び/又は受光器が設けられた光電気混載基板と、
前記光電気混載基板の上に設けられ、前記光電気混載基板の光信号の入出力を担う特定部分を除いて覆う封止構造と、
前記特定部分を覆うように設置され、光学フラット面を有するとともに透光部を有する透光部材と、
前記透光部材の前記透光部と前記光電気混載基板の光導波路との間に光路を形成する縦型光導波路と、
を備え、
前記光電気混載基板の電気信号の入力又は出力を行い、前記縦型光導波路を介して光信号の入力又は出力を行うようにした、データ伝送用のモジュールに組み込まれて信号変換素子として使用される光電気混載デバイスであって、
前記縦型光導波路は光硬化性樹脂からなり、前記縦型光導波路の端部と接して形成された、前記光硬化性樹脂の感光波長の光に対する反射防止層を前記光電気混載基板上に備えていることを特徴とする光電気混載デバイス。 - 請求項1に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記透光部材は、前記電子回路の上面の全てを覆うことがないように設置されていることを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項1〜2の何れか1項に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記縦型光導波路のクラッドを構成する樹脂層が、前記電子回路上に開口を有して前記光電気混載基板上の少なくとも一部分を覆うことを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項1〜3の何れか1項に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記透光部材を支持する支持部材が前記光電気混載基板上に設置されていることを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項4に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記支持部材は、前記縦型光導波路のコアと同じ材料で構成されていることを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記光電気混載基板上にスペーサが設置され、前記透光部材は前記スペーサから張り出す形で設置されていることを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項1〜6の何れか1項に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記透光部材に、前記光電気混載デバイスを前記データ伝送用のモジュールに載置するためのアライメント用のマーカー穴が設けられ、前記マーカー穴と前記データ伝送用のモジュールに設けられた嵌合穴とを治具を用いて機械的に位置合わせすることで前記光電気混載デバイスと前記データ伝送用のモジュールとのアライメントが行われることを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項1〜6の何れか1項に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記透光部材の端部が前記光電気混載デバイスを前記データ伝送用のモジュールに載置するためのアライメントとして使用されるよう構成されていることを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項1〜8の何れか1項に記載の光電気混載デバイスにおいて、
前記封止構造は、該封止構造を貫通して前記電気信号経路に接続される1又は複数の導電部材、及び前記導電部材の頂部にそれぞれ設けられた1又は複数の電気接続部を備え、
前記1又は複数の導電部材を介して電気信号の入力又は出力を行い、前記光学フラット面の位置が、前記電気接続部の頂部を下回らないように構成したことを特徴とする光電気混載デバイス。 - 請求項9に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記データ伝送用のモジュールが、インターポーザ又はAOC(Active Optical Cable)基板であり、前記縦型光導波路との間で光信号を伝達する光導波路が設けられた光コネクタを前記光学フラット面に載置する際に、前記1又は複数の電気接続部に一括接続され電気信号を外部に入出力するブリッジ基板と前記光コネクタとの衝突が回避されるように前記光学フラット面の位置が設定されていることを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項9に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記光学フラット面の位置が、前記導電部材の頂部に設けられる電気接続部の頂部の高さに一致するように構成され、これにより、前記光電気混載デバイスを、光信号及び電気信号の入出力を基板上面で行うデータ伝送用のモジュールに、前記光電気混載デバイスの入出力面を光電気インターポーザ/プリント基板の入出力面に対向させて組み込んだ場合に、光信号及び電気信号の入出力が同一面で行われることを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項11に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記データ伝送用のモジュールが、光回路と電気回路とを同一基板内に形成した光電気インターポーザ/プリント基板であることを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項1〜12の何れか1項に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記縦型光導波路が複数の光導波路で構成されていることを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項13に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記複数の光導波路は、円筒形状であることを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項13に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記複数の光導波路は、前記光導波路に向かって直径が絞られていくテーパ形状、又は、前記光学フラット面に向かって直径が絞られていく逆テーパ形状であることを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項13に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記複数の光導波路は、軸が傾斜していることを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項13に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記複数の光導波路は、斜円筒形状、若しくは、軸が傾斜したテーパ形状又は逆テーパ形状であることを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項16又は17に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記光導波路は光硬化性樹脂からなり、前記光導波路の端部と接して形成された、前記光硬化性樹脂の感光波長の光に対する反射防止層を前記光電気混載基板上に備えていることを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項18に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記反射防止層は、前記光硬化性樹脂の感光波長の光を吸収する光吸収材料を成分として含有する光吸収層であることを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項19に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記光吸収層は、前記光硬化性樹脂を成分として更に含有することを特徴とする光電気混載デバイス。
- 請求項18〜20の何れか1項に記載の光電気混載デバイスにおいて、前記反射防止層は、前記光源の発光波長又は前記受光器の感度波長に対して透明であることを特徴とする光電気混載デバイス。
- 光信号を伝達する光導波路、電気信号を伝達する電気信号経路、電子回路、光変調器、受光器及び/又は光源が設けられた光電気混載基板を準備する工程と、
透光部及び光学フラット面を有する透光部材を準備する工程と、
前記光電気混載基板に対し前記透光部材のアライメントを行い、該透光部材を設置する工程と、
前記光電気混載基板と前記透光部材との間に形成される空間に光の照射によって硬化する光硬化性樹脂を供給する工程と、
前記光硬化性樹脂を露光して前記透光部と前記光導波路との間に縦型光導波路を形成する工程と、
未硬化の光硬化性樹脂を除去する工程と、
を含む、前記光電気混載基板、前記透光部材、及び、前記縦型光導波路を備えた光電気混載デバイスの製造方法であって、
前記透光部材を準備する工程で、前記透光部材に、前記光電気混載デバイスとデータ伝送用のモジュールとの位置合わせを行うためのアライメント用のマーカー穴を作成し、
前記光電気混載デバイスが、前記光電気信号の入力又は出力を行うとともに前記縦型光導波路を介して光信号の入力又は出力を行い、前記データ伝送用のモジュールに組み込まれて信号変換素子として使用されることを特徴とする光電気混載デバイスの製造方法。 - 請求項22に記載の製造方法において、前記透光部材を、前記縦型光導波路を形成するための露光用マスクとして用い、露光後に剥離せずに残すことを特徴とする製造方法。
- 光信号を伝達する光導波路、電気信号を伝達する電気信号経路、電子回路、光変調器、受光器及び/又は光源が設けられた光電気混載基板を準備する工程と、
透光部及び光学フラット面を有する透光部材を準備する工程と、
前記光電気混載基板に対し前記透光部材のアライメントを行い、該透光部材を設置する工程と、
前記光電気混載基板と前記透光部材との間に形成される空間及び前記光電気混載基板上に光の照射によって硬化する光硬化性樹脂を供給する工程と、
前記光硬化性樹脂を露光して前記透光部と前記光導波路との間に縦型光導波路を形成するとともに、前記電子回路の周縁部分に相当する前記光硬化性樹脂を露光する工程と、
未硬化の光硬化性樹脂を除去する工程と、
を含む、前記光電気混載基板、前記透光部材、及び、前記縦型光導波路を備えた光電気混載デバイスの製造方法であって、
前記光電気混載デバイスが、電気信号の入力又は出力を行うとともに前記縦型光導波路を介して光信号の入力又は出力を行い、データ伝送用のモジュールに組み込まれて信号変換素子として使用されることを特徴とする光電気混載デバイスの製造方法。 - 光信号を伝達する光導波路、電気信号を伝達する電気信号経路、電子回路、光変調器、受光器及び/又は光源が設けられた光電気混載基板を準備する工程と、
透光部及び光学フラット面を有する透光部材を準備する工程と、
前記光電気混載基板に対し前記透光部材のアライメントを行い、該透光部材を設置する工程と、
縦型光導波路のコア部分を形成するためのコア用の光硬化性樹脂を供給する工程と、
前記コア用の光硬化性樹脂を露光して前記透光部と前記光導波路との間に前記縦型光導波路のコア部分を形成する工程と、
未硬化の前記コア用の光硬化性樹脂を除去する工程と、
前記光電気混載基板と前記透光部材との間に形成される空間及び前記光電気混載基板上に、前記縦型光導波路のクラッド部分を形成するためのクラッド用の光硬化性樹脂を供給する工程と、
前記クラッド部分と前記電子回路の周縁に相当する前記クラッド用の光硬化性樹脂を露光する工程と、
未硬化の前記クラッド用の光硬化性樹脂を除去する工程と、
を含む、前記光電気混載基板、前記透光部材、及び、前記縦型光導波路を備えた光電気混載デバイスの製造方法であって、
前記光電気混載デバイスが、電気信号の入力又は出力を行うとともに前記縦型光導波路を介して光信号の入力又は出力を行い、データ伝送用のモジュールに組み込まれて信号変換素子として使用されることを特徴とする光電気混載デバイスの製造方法。 - 光信号を伝達する光導波路、電気信号を伝達する電気信号経路、電子回路、光変調器、受光器及び/又は光源が設けられた光電気混載基板を準備する工程と、
透光部及び光学フラット面を有する透光部材を準備する工程と、
前記光電気混載基板に対し前記透光部材のアライメントを行い、該透光部材を設置する工程と、
前記光電気混載基板と前記透光部材との間に形成される空間及び前記光電気混載基板上に、縦型光導波路のコア部分を形成するためのコア用の光硬化性樹脂を供給する工程と、
前記コア部分と前記電子回路の周縁の一部に相当する前記コア用の光硬化性樹脂を露光する工程と、
未硬化の前記コア用の光硬化性樹脂を除去する工程と、
前記光電気混載基板と前記透光部材との間に形成される空間及び前記光電気混載基板上に、前記縦型光導波路のクラッド部分を形成するためのクラッド用の光硬化性樹脂を供給する工程と、
前記クラッド部分と前記電子回路の周縁の残部に相当する前記クラッド用の光硬化性樹脂を露光する工程と、
未硬化の前記クラッド用の光硬化性樹脂を除去する工程と、
を含む、前記光電気混載基板、前記透光部材、及び、前記縦型光導波路を備えた光電気混載デバイスの製造方法であって、
前記光電気混載デバイスが、電気信号の入力又は出力を行うとともに前記縦型光導波路を介して光信号の入力又は出力を行い、データ伝送用のモジュールに組み込まれて信号変換素子として使用されることを特徴とする光電気混載デバイスの製造方法。 - 請求項22〜26の何れか1項に記載の製造方法において、前記光硬化性樹脂を露光することによって、前記縦型光導波路と、前記電子回路上の前記光硬化性樹脂で覆われていない開口とを同時に形成することを特徴とする製造方法。
- 請求項27に記載の製造方法において、前記縦型光導波路の部分は光を透過し前記電子回路上の前記開口となる部分は光を遮蔽するように構成されたマスクを用いて露光を行うことを特徴とする製造方法。
- 請求項27又は28に記載の製造方法において、前記電子回路上の前記開口の周囲の硬化後の光硬化性樹脂が、前記電子回路の側面を覆って前記電子回路の底面を封止していることを特徴とする製造方法。
- 請求項22〜29の何れか1項に記載の製造方法であって、前記光電気混載基板上にスペーサを配置する工程を更に含み、前記透光部材は前記スペーサから張り出す形で配置されることを特徴とする製造方法。
- 請求項30に記載の製造方法において、前記透光部材の張り出した端部が光照射されるように前記光硬化性樹脂を露光することによって、前記透光部材の前記端部を支持する支持部材を前記縦型光導波路と同時に形成することを特徴とする製造方法。
- 請求項30又は31に記載の製造方法において、前記透光部材の前記スペーサと接している部分を光照射して当該部分に入り込んだ前記光硬化性樹脂を硬化させることによって、前記縦型光導波路の形成と同時に前記透光部材と前記スペーサを前記光硬化性樹脂により固着することを特徴とする製造方法。
- 請求項22〜32の何れか1項に記載の製造方法において、前記透光部材は、前記光硬化性樹脂に接して前記光電気混載基板上に所定高さで保持され、前記透光部材の前記縦型光導波路以外の部分が光照射されるように前記光硬化性樹脂を露光することによって、前記透光部材を前記光電気混載基板上に支持する支持部材を前記縦型光導波路と同時に形成することを特徴とする製造方法。
- 光信号を伝達する光導波路、電気信号を伝達する電気信号経路、及び電子回路が設けられるとともに、光変調器及び光源、及び/又は受光器が設けられた光電気混載基板の上に、前記光電気混載基板の光信号の入出力を担う特定部分を除いて覆う封止構造を設置する工程と、
ガラスウェハーを準備する工程と、
フォトマスクを準備し、前記ガラスウェハーと前記フォトマスクとの間に形成される空間に光硬化性樹脂を供給し、前記光硬化性樹脂を前記フォトマスクを介して露光することにより、前記ガラスウェハー上に光導波路を複数同時に形成し、クラッド部材を充填・硬化して、前記ガラスウェハー上に縦型光導波路を複数形成する工程と、
前記縦型光導波路が複数形成されたガラスウェハーをダイシングし、個々の縦型光導波路ユニットを形成する工程と、
前記縦型光導波路ユニットを、前記縦型光導波路が形成された面の裏面が光学フラット面として上面になるような状態で前記光電気混載基板の光信号の入出力を担う前記特定部分に組み込む工程と、
を含む、前記光電気混載基板、前記封止構造、及び、前記縦型光導波路を備えた光電気混載デバイスの製造方法であって、
前記光電気混載デバイスが、電気信号の入力又は出力を行うとともに前記縦型光導波路を介して光信号の入力又は出力を行い、データ伝送用のモジュールに組み込まれて信号変換素子として使用されることを特徴とする光電気混載デバイスの製造方法。 - 請求項22〜34の何れか1項に記載の製造方法において、
前記電気信号経路に接続される1又は複数の導電部材及び前記導電部材の頂部にそれぞれ設けられた1又は複数の電気接続部を備え、
前記光学フラット面の位置が前記電気接続部の頂部を下回らない構成とされ、これにより、前記縦型光導波路との間で光信号を伝達する光導波路が設けられた光コネクタを前記光学フラット面に載置する際に、前記1又は複数の電気接続部に一括接続され電気信号を外部に入出力するブリッジ基板と前記光コネクタとの衝突が回避されることを特徴とする光電気混載デバイスの製造方法。 - 請求項22〜35の何れか1項に記載の製造方法において、前記縦型光導波路が複数の光導波路で構成されていることを特徴とする製造方法。
- 請求項36に記載の製造方法において、前記複数の光導波路は、円筒形状であることを特徴とする製造方法。
- 請求項36に記載の製造方法において、前記複数の光導波路は、前記光導波路に向かって直径が絞られていくテーパ形状、又は、前記光学フラット面に向かって直径が絞られていく逆テーパ形状であることを特徴とする製造方法。
- 請求項36に記載の製造方法において、前記複数の光導波路は、軸が傾斜していることを特徴とする製造方法。
- 請求項39に記載の製造方法において、前記複数の光導波路は、斜円筒形状、若しくは、軸が傾斜したテーパ形状又は逆テーパ形状であることを特徴とする製造方法。
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