JP2006259730A - 光学素子を結合するための装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一形態による装置は第1デバイス、第2デバイス及び少なくとも1つの光バンプを含む。第1デバイスは、少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域を含む第1面を有する。第2デバイスは、少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域と離間され対向する位置関係に設けられた、少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域を含む第2面を有する。第1面は第2面と或る距離を隔てている。少なくとも1つの光バンプは、第1の光学的にアクティブな領域及び第2の光学的にアクティブな領域の間で第1面に結合される。少なくとも1つの光バンプは第1面及び第2面間の距離より短い高さを有する。少なくとも1つの光バンプは少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域及び少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域の間で光を結合するよう構成される。
【選択図】図3
Description
少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域を含む第1面を有する第1デバイスと、
前記少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域と離間され対向する位置関係に設けられた、少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域を含む第2面を有する第2デバイスであって、前記第1面は前記第2面と或る距離を隔てているところの第2デバイスと、
前記第1の光学的にアクティブな領域及び前記第2の光学的にアクティブな領域の間で前記第1面に結合された少なくとも1つの光バンプと、
を有し、前記少なくとも1つの光バンプは前記第1面及び前記第2面間の距離より短い高さを有し、前記少なくとも1つの光バンプは前記少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域及び前記少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域の間で光を結合するよう構成される
ことを特徴とする装置。
前記第1デバイスがフォトダイオードを含み、
前記第2デバイスがレーザ又は発光ダイオードを含む
ことを特徴とする付記1記載の装置。
前記第1面及び前記第2面が互いに近似的に平行に向き、
前記第1面及び前記第2面間の距離が約10μm乃至約150μmの範囲内にある
ことを特徴とする付記1記載の装置。
前記第2デバイスが、前記少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域からの光を伝送するように構成され、
前記少なくとも1つの光バンプは、前記第2デバイスから出力された光を前記少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域を介して受信し、前記第1の光学的にアクティブな領域を通じて前記光を前記第1デバイスに伝達するように構成される
ことを特徴とする付記1記載の装置。
前記第1デバイス及び前記第2デバイス双方に接する少なくとも1つのハンダバンプを更に有する
ことを特徴とする付記1記載の装置。
前記第2面及び前記少なくとも1つの光バンプの間に結合されたゲルを更に有する
ことを特徴とする付記1記載の装置。
前記ゲルが、屈折率マッチング液である
ことを特徴とする付記6記載の装置。
前記第2デバイスが、前記少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域から光を発するよう構成され、
前記少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域が前記少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域に整合していなかった場合に、前記少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域から送信された光を前記少なくとも1つの光バンプに結合するように前記ゲルが用意される
ことを特徴とする付記6記載の装置。
前記少なくとも1つの光バンプの少なくとも一部をカバーするクラッディング材料で形成されたクラッディング層を更に有する
ことを特徴とする付記1記載の装置。
前記クラッディング材料が、光グレードポリマである
ことを特徴とする付記9記載の装置。
前記第1面及び前記第2面の間に設けられたアンダーフィルを更に有し、前記クラッディング層は前記アンダーフィルが前記少なくとも1つの光バンプに接触することを防ぐ
ことを特徴とする付記9記載の装置。
前記少なくとも1つの光バンプは、ポリウレタン、ポリカーボネート、アクリル酸ポリマ、ビニルポリマ、熱硬化性ポリマ、感光性ポリマ及び色退性ポリマよりなる群から選択された硬化性ポリマで形成される
ことを特徴とする付記1記載の装置。
前記第2デバイスは、少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域からの光を伝送するよう構成され、
前記第1デバイスは、前記少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域に光学的に整合したミラーと、前記ミラーに光学的に整合させられ且つ光伝送を支援するよう構成されたウエーブガイドとを有し、
前記少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域から送信され且つ前記第1の光学的にアクティブな領域を通じて前記第1デバイスに結合される前記光は、前記ミラーで反射され、前記ウエーブガイドに結合される
ことを特徴とする付記1記載の装置。
少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域を含む第1面を有する第1デバイスと、
前記第1デバイスに電気的に結合されるよう構成された第2デバイスであって、前記少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域と離間され対向する位置関係に設けられた、少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域を含む第2面を有する第2デバイスと、
前記第1の光学的にアクティブな領域及び前記第2の光学的にアクティブな領域の間で前記第1面に結合された少なくとも1つの光バンプと、
を有し、前記少なくとも1つの光バンプは前記第1面から前記第2面に伸び、前記少なくとも1つの光バンプは、剛直であり、前記少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域及び前記少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域の間で光を結合するように構成され且つ前記第1デバイスが前記第2デバイスに電気的に結合される場合に前記第1面及び前記第2面間で支えとして機能するように構成される
ことを特徴とする装置。
前記第2面が前記第1面と近似的に平行になるように、前記少なくとも1つの光バンプは前記第2デバイスを前記第1デバイスから隔てるように構成される
ことを特徴とする付記14記載の装置。
前記第1デバイスを前記第2デバイスに電気的に結合する少なくとも1つのハンダバンプを更に有する
ことを特徴とする付記14記載の装置。
第1デバイスの第1面の第1の光学的にアクティブな領域の中に、第2デバイスの第2面の第2の光学的にアクティブな領域からの光を結合するよう構成される光バンプであって、前記第1面は前記第2面から或る距離を隔てて設けられ、当該光バンプは、
前記第1の光学的にアクティブな領域に隣接する前記第1面に構築された光学材料より成り、前記光学材料は、前記第1面から離れるように伸び、前記第1面及び前記第2面間の距離より短い高さを有する
ことを特徴とする光バンプ。
前記光学材料が、光ポリマである
ことを特徴とする付記17記載の光バンプ。
前記光ポリマは、ポリウレタン、ポリカーボネート、アクリル酸ポリマ、ビニルポリマ、熱硬化性ポリマ、感光性ポリマ及び色退性ポリマよりなる群から選択されたものである
ことを特徴とする付記18記載の光バンプ。
前記光学材料は、円形、楕円形、正方形及び長方形よりなる群から選択された横断面形状を有するように構成される
ことを特徴とする付記17記載の光バンプ。
光学的にアクティブな領域を含む表面を有するデバイスに光バンプを形成する方法であって、
硬化性の液体を用意するステップと、
前記光学的にアクティブな領域に隣接する前記表面の或る領域を前記硬化性の液体でコーティングするステップと、
前記液体の一部を硬化させ、前記液体の硬化した部分と前記液体の未硬化の部分とを形成するステップと、
前記液体の前記未硬化の部分を除去し、前記液体の硬化した部分を露出させるステップと、
前記液体の硬化した部分を研磨するステップと、
を有することを特徴とする方法。
前記硬化させるステップが、前記液体の一部を約20℃乃至約200℃の範囲内の温度に加熱するステップを有する
ことを特徴とする付記21記載の方法。
前記硬化させるステップが、前記液体の一部を化学線放射に晒すステップを有する
ことを特徴とする付記21記載の方法。
前記液体が、色退性ポリマ又は感光性ポリマを含む
ことを特徴とする付記21記載の方法。
硬化及び除去を行うステップが、
前記液体を部分的に硬化させるステップと、
部分的に硬化した液体の一部を更に硬化させ、前記液体の硬化した部分と前記液体の未硬化の部分とを形成するステップと、
前記液体の前記未硬化の部分を除去し、前記液体の硬化した部分を露出させるステップと、
前記液体の硬化した部分について更なる硬化処理を実行するステップと、
を含むことを特徴とする付記21記載の方法。
(付記26)
前記部分的に硬化させるステップが、前記液体を約80℃乃至約100℃の範囲内の温度で加熱するステップを含む
ことを特徴とする付記25記載の方法。
第1の光学的にアクティブな領域を含む第1面を有する第1デバイス及び第2の光学的にアクティブな領域を含む第2面を有する第2デバイスの間に光インターフェースを形成する方法であって、
硬化性の液体を用意するステップと、
前記第1の光学的にアクティブな領域に隣接する前記第1面の或る領域を前記硬化性の液体でコーティングするステップと、
前記液体の一部を硬化させ、前記液体の硬化した部分と未硬化の部分とを形成するステップと、
前記液体の前記未硬化の部分を除去し、前記液体の硬化した部分を露出させるステップと、
前記液体の硬化した部分を研磨し、光バンプを形成するステップと、
前記第1の光学的にアクティブな領域が、前記第2の光学的にアクティブな領域と離間され対向する位置関係になるように、前記第1デバイス及び前記第2デバイスを位置決めするステップと、
を有することを特徴とする方法。
前記硬化させるステップが、前記液体の一部を約20℃乃至約200℃の範囲内の温度に加熱するステップを有する
ことを特徴とする付記27記載の方法。
前記硬化させるステップが、前記液体の一部を化学線放射に晒すステップを有する
ことを特徴とする付記27記載の方法。
前記硬化させるステップが、前記第1の光学的にアクティブな領域から出力された化学線放射に前記液体の一部を晒すステップを含む
ことを特徴とする付記27記載の方法。
前記第2面及び前記光バンプの間にゲルを加えるステップを更に有する
ことを特徴とする付記27記載の方法。
クラッディング材料を用意するステップと、
研磨するステップの後で、前記光バンプの少なくとも一部を前記クラッディング材料のコーティングでカバーするステップと、
を有することを特徴とする付記27記載の方法。
前記液体が、色退性ポリマ又は感光性ポリマより成る
ことを特徴とする付記27記載の方法。
前記光バンプを前記第2面に接続するステップを更に有する
ことを特徴とする付記27記載の方法。
前記第1面及び前記第2面の間にアンダーフィルを加えるステップを更に有する
ことを特徴とする付記27記載の方法。
硬化及び除去を行うステップが、
前記液体を部分的に硬化させるステップと、
部分的に硬化した液体の一部を更に硬化させ、前記液体の硬化した部分と前記液体の未硬化の部分とを形成するステップと、
前記液体の前記未硬化の部分を除去し、前記液体の硬化した部分を露出させるステップと、
前記液体の硬化した部分について更なる硬化処理を実行するステップと、
を含むことを特徴とする付記27記載の方法。
前記部分的に硬化させるステップが、前記液体を約80℃乃至約100℃の範囲内の温度で加熱するステップを含む
ことを特徴とする付記36記載の方法。
12 チップ
14 基板
16 ハンダバンプ
18 ミラー
20 光ビーム
22 ウエーブガイド(導光路)
24 光インターフェース
26 マイクロレンズ
28 光バンプ
30 上表面
32 光学層
36,38,40 クラッディング材料層
42 ウエーブガイドの端部
56 光バンプの端部
44 反射コーティング部
46,48 光学的活性領域
50 チップ底面
54 光バンプの上端面(外面)
58 光バンプ
60 クラッディング
62,64 光バンプの外面
66 アンダーフィル
68,70 ギャップ
72 ゲル
74 光接続部
Claims (20)
- 少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域を含む第1面を有する第1デバイスと、
前記少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域と離間され対向する位置関係に設けられた、少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域を含む第2面を有する第2デバイスであって、前記第1面は前記第2面と或る距離を隔てているところの第2デバイスと、
前記第1の光学的にアクティブな領域及び前記第2の光学的にアクティブな領域の間で前記第1面に結合された少なくとも1つの光バンプと、
を有し、前記少なくとも1つの光バンプは前記第1面及び前記第2面間の距離より短い高さを有し、前記少なくとも1つの光バンプは前記少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域及び前記少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域の間で光を結合するよう構成される
ことを特徴とする装置。 - 前記第1デバイスがフォトダイオードを含み、
前記第2デバイスがレーザ又は発光ダイオードを含む
ことを特徴とする請求項l1記載の装置。 - 前記第2デバイスが、前記少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域からの光を伝送するように構成され、
前記少なくとも1つの光バンプは、前記第2デバイスから出力された光を前記少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域を介して受信し、前記第1の光学的にアクティブな領域を通じて前記光を前記第1デバイスに伝達するように構成される
ことを特徴とする請求項l1記載の装置。 - 前記第2面及び前記少なくとも1つの光バンプの間に結合されたゲルを更に有する
ことを特徴とする請求項l1記載の装置。 - 前記少なくとも1つの光バンプの少なくとも一部をカバーするクラッディング材料で形成されたクラッディング層を更に有する
ことを特徴とする請求項l1記載の装置。 - 前記第2デバイスは、少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域からの光を伝送するよう構成され、
前記第1デバイスは、前記少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域に光学的に整合したミラーと、前記ミラーに光学的に整合させられ且つ光伝送を支援するよう構成されたウエーブガイドとを有し、
前記少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域から送信され且つ前記第1の光学的にアクティブな領域を通じて前記第1デバイスに結合される前記光は、前記ミラーで反射され、前記ウエーブガイドに結合される
ことを特徴とする請求項l1記載の装置。 - 少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域を含む第1面を有する第1デバイスと、
前記第1デバイスに電気的に結合されるよう構成された第2デバイスであって、前記少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域と離間され対向する位置関係に設けられた、少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域を含む第2面を有する第2デバイスと、
前記第1の光学的にアクティブな領域及び前記第2の光学的にアクティブな領域の間で前記第1面に結合された少なくとも1つの光バンプと、
を有し、前記少なくとも1つの光バンプは前記第1面から前記第2面に伸び、前記少なくとも1つの光バンプは、剛直であり、前記少なくとも1つの第2の光学的にアクティブな領域及び前記少なくとも1つの第1の光学的にアクティブな領域の間で光を結合するように構成され且つ前記第1デバイスが前記第2デバイスに電気的に結合される場合に前記第1面及び前記第2面間で支えとして機能するように構成される
ことを特徴とする装置。 - 前記第2面が前記第1面と近似的に平行になるように、前記少なくとも1つの光バンプは前記第2デバイスを前記第1デバイスから隔てるように構成される
ことを特徴とする請求項l7記載の装置。 - 第1デバイスの第1面の第1の光学的にアクティブな領域の中に、第2デバイスの第2面の第2の光学的にアクティブな領域からの光を結合するよう構成される光バンプであって、前記第1面は前記第2面から或る距離を隔てて設けられ、当該光バンプは、
前記第1の光学的にアクティブな領域に隣接する前記第1面に構築された光学材料より成り、前記光学材料は、前記第1面から離れるように伸び、前記第1面及び前記第2面間の距離より短い高さを有する
ことを特徴とする光バンプ。 - 光学的にアクティブな領域を含む表面を有するデバイスに光バンプを形成する方法であって、
硬化性の液体を用意するステップと、
前記光学的にアクティブな領域に隣接する前記表面の或る領域を前記硬化性の液体でコーティングするステップと、
前記液体の一部を硬化させ、前記液体の硬化した部分と前記液体の未硬化の部分とを形成するステップと、
前記液体の前記未硬化の部分を除去し、前記液体の硬化した部分を露出させるステップと、
前記液体の硬化した部分を研磨するステップと、
を有することを特徴とする方法。 - 前記硬化させるステップが、前記液体の一部を化学線放射に晒すステップを有する
ことを特徴とする請求項l10記載の方法。 - 硬化及び除去を行うステップが、
前記液体を部分的に硬化させるステップと、
部分的に硬化した液体の一部を更に硬化させ、前記液体の硬化した部分と前記液体の未硬化の部分とを形成するステップと、
前記液体の前記未硬化の部分を除去し、前記液体の硬化した部分を露出させるステップと、
前記液体の硬化した部分について更なる硬化処理を実行するステップと、
を含むことを特徴とする請求項l10記載の方法。 - 第1の光学的にアクティブな領域を含む第1面を有する第1デバイス及び第2の光学的にアクティブな領域を含む第2面を有する第2デバイスの間に光インターフェースを形成する方法であって、
硬化性の液体を用意するステップと、
前記第1の光学的にアクティブな領域に隣接する前記第1面の或る領域を前記硬化性の液体でコーティングするステップと、
前記液体の一部を硬化させ、前記液体の硬化した部分と未硬化の部分とを形成するステップと、
前記液体の前記未硬化の部分を除去し、前記液体の硬化した部分を露出させるステップと、
前記液体の硬化した部分を研磨し、光バンプを形成するステップと、
前記第1の光学的にアクティブな領域が、前記第2の光学的にアクティブな領域と離間され対向する位置関係になるように、前記第1デバイス及び前記第2デバイスを位置決めするステップと、
を有することを特徴とする方法。 - 前記硬化させるステップが、前記液体の一部を化学線放射に晒すステップを有する
ことを特徴とする請求項l13記載の方法。 - 前記硬化させるステップが、前記第1の光学的にアクティブな領域から出力された化学線放射に前記液体の一部を晒すステップを含む
ことを特徴とする請求項l13記載の方法。 - 前記第2面及び前記光バンプの間にゲルを加えるステップを更に有する
ことを特徴とする請求項l13記載の方法。 - クラッディング材料を用意するステップと、
研磨するステップの後で、前記光バンプの少なくとも一部を前記クラッディング材料のコーティングでカバーするステップと、
を有することを特徴とする請求項l13記載の方法。 - 前記光バンプを前記第2面に接続するステップを更に有する
ことを特徴とする請求項l13記載の方法。 - 前記第1面及び前記第2面の間にアンダーフィルを加えるステップを更に有する
ことを特徴とする請求項l13記載の方法。 - 硬化及び除去を行うステップが、
前記液体を部分的に硬化させるステップと、
部分的に硬化した液体の一部を更に硬化させ、前記液体の硬化した部分と前記液体の未硬化の部分とを形成するステップと、
前記液体の前記未硬化の部分を除去し、前記液体の硬化した部分を露出させるステップと、
前記液体の硬化した部分について更なる硬化処理を実行するステップと、
を含むことを特徴とする請求項13記載の方法。
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