JP2010504571A - 光インターコネクトデバイス及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光配線デバイスは、第一基板、第二基板、光導波路、電気配線、及び、スイッチングデバイスを備える。第一基板は、電気配線回路、電気信号を光信号に変換するための電気−光コンバータ、及び、光を発する発光デバイスを有する。第二基板は、電気配線回路、光信号を電気信号に変換する光−電気コンバータ、及び、発光デバイスからの光を受信する受光デバイスを有する。光導波路は、発光デバイスと受光デバイスとを光学的に接続する。電気配線は、第一及び第二基板の電気配線回路を電気的に接続する。スイッチングデバイスは、データの高速信号が光学基板を介して伝送され、データの低速信号が電気配線を介して伝送されるよう判断する。
【選択図】図1
Description
n1cos(2(θ1−45)+θ2)=n2cosθ2
(式中、n1:素子の屈折率、n2:周囲媒体の屈折率、θ1:第一反射面の角度)
をほぼ満たしている必要がある。空気が周囲媒体の場合、θ2は約63°であり、屈折率1.4の樹脂が周囲媒体の場合、θ2は約58°である。
図23は、本発明の一実施形態に係る光電伝送デバイスを示す平面図である。本実施形態に係る光電伝送デバイスは、第一基板(1a)、第二基板(2a)、及び、第一基板(1a)と第二基板(2a)との間で信号を伝送する伝送基板(3a)から構成される。
図25は、スイッチング素子に入力された後にカウントされる2サイクル分のデータに関する情報を示す説明図である。
2、22、32、502、602 下部クラッド層
3、33、43、503、1103 コア層
4、24、34、44、504 上部クラッド層
5 フレキシブル2D光学基板
6、7 リジッド基板
6、26、36、46、106−1 第一基板
7、27、37、47、106−2 第二基板
8、28、38、48、102、538、638、816 レーザーダイオード
9、29、39、49、103、539、639、817 フォトダイオード
10、11、210、211、310、311、410、411、510、511、610、611 アライメントマーク
12、320、420、818、1150 3D光導波路
33−1、33−2 2Dコア層部分
80 スチフナー
85 第一リジッド基板(第一電気配線基板)
86 第二リジッド基板(第二電気配線基板)
87 電気配線
88 BGA(Ball Grid Array)
89 電気コネクタ端子
100、500、600、700、2000、2001 フレキシブル基板
101、828 コネクタ
104 光導波路
105 半導体素子
106 プリント配線板
107 補強層
212 3Dコア
300、1100 光導波路アライメントマーク
301、401、1301 マスク
313 金属層
331、431 第一接続3D光導波路
332、432 第二接続3D光導波路
670 フレキシブル保持基板
680、1110 プリプレグ
701 光学部品
805 リジッド−フレキシブル基板
827 フレキシブル電気基板
829 駆動回路、光−電気変換素子
830 制御回路、光−電気変換素子
840 空間
900 光導波路
901 導波路シート
902 スルーホール
903 導波路ウインドウ
904 リジッド実装基板
905 実装領域
906 光学部品及び電気部品
907 電気配線
909 配線
910 高さ調整部材
1120 導電部
2002 固定部材
1a 第一基板
2a 第二基板
3a 伝送基板
11a ロジック
12a スイッチング素子
13a ドライバ
14a レーザーダイオード
21a フォトダイオード
22a アンプ
121a レベルコンバータ
122a サイクル決定素子
123−1a 第一計数器
123−2a 第二計数器
124−1a 第一コンパレータ
124−2a 第二コンパレータ
125−1a 第一保持回路
125−2a 第二保持回路
126a 加算器
127a セレクタ
128a 遅延ライン
129a バッファ
130a スイッチ
200a、201a、202a 経路
203a 信号
300a 入力データ
Claims (27)
- 光インターコネクトデバイスであって、
前記光インターコネクトデバイスは、第一基板、第二基板、光導波路、電気配線、及び、スイッチングデバイスを備え、
前記第一基板は、電気配線回路、電気・光変換素子、及び、発光素子を有し、
前記電気・光変換素子は、前記電気配線回路と接続され、且つ、電気信号を光信号に変換し、
前記発光素子は、前記電気・光変換素子と接続され、且つ、光を発し、
前記第二基板は、電気配線回路、光・電気変換素子、及び、受光素子を有し、
前記光・電気変換素子は、前記第二基板の電気配線回路と接続され、且つ、光信号を電気信号に変換し、
前記受光素子は、前記電気・光変換素子と接続され、且つ、前記発光素子からの光を受信し、
前記光導波路は、前記発光素子と前記受光素子とを光学的に接続し、
前記電気配線は、前記第一基板の電気配線回路と前記第二基板の電気配線回路とを電気的に接続し、
前記スイッチングデバイスは、データの高速信号が光学基板を介して伝送され、データの低速信号が電気配線を介して伝送されるよう判断する
光インターコネクトデバイス。 - 前記スイッチングデバイスは、サイクル決定部、第一計数器、第一コンパレータ、第一保持デバイス、第二計数器、第二コンパレータ、第二保持デバイス、加算器、及び、セレクタを備え、
前記サイクル決定部は、サイクルを決定し、
前記第一計数器は、決定されたサイクルにおける第一群の移行数をカウントし、
前記第一コンパレータは、カウントされた前記第一群の移行数と前記第一コンパレータに保持されている数とを比較し、
前記第一保持デバイスは、前記サイクルの間、第一コンパレータからの結果を保持し、
前記第二計数器は、前記サイクルにおける第二群の移行数をカウントし、
前記第二コンパレータは、カウントされた前記第一群の移行数と前記第二コンパレータに保持されている数とを比較し、
前記第二保持デバイスは、前記サイクルの間、第二コンパレータからの結果を保持し、
前記加算器は、前記第一及び第二保持デバイスから受信した結果を加算し、
前記セレクタは、前記加算器で加算された結果を、サイクルに基づいて受信する
請求項1に記載の光インターコネクトデバイス。 - ブースターデバイスを更に備え、
前記ブースターデバイスは、前記発光素子及び前記受光素子のうち少なくとも一方に供給される電圧を生成する
請求項1に記載の光インターコネクトデバイス。 - フレキシブル基板を更に備え、
前記フレキシブル基板は、前記光導波路及び前記電気配線を備えている
請求項1に記載の光インターコネクトデバイス。 - 前記発光素子は、端面型の発光素子であり、且つ、前記第一基板に向かう方向へ下向きのエピタキシャル面を有し、
前記受光素子は、端面型の受光素子であり、且つ、前記第二基板から離れる方向へ上向きのエピタキシャル面を有している
請求項1に記載の光インターコネクトデバイス。 - 前記発光素子は、端面型の発光素子であり、且つ、前記第一基板に向かう方向へ下向きのエピタキシャル面を有し、
前記受光素子は、端面型の受光素子であり、且つ、前記第二基板に向かう方向へ下向きのエピタキシャル面を有している
請求項1に記載の光インターコネクトデバイス。 - 前記発光素子は、端面型の発光素子であり、且つ、前記第一基板に向かう方向へ下向きのエピタキシャル面を有し、
前記受光素子は、端面型の受光素子であり、且つ、前記第二基板から離れる方向の反射面、及び、前記第二基板に向かう方向へ下向きのエピタキシャル面を有し、
前記受光素子の光反射面は、前記発光素子からの光信号をエピタキシャル面に反射するよう位置している
請求項1に記載の光インターコネクトデバイス。 - 前記光導波路は、前記発光素子と向き合う第一端部及び前記受光部と向き合う第二端部を有し、
前記光導波路は、第一及び第二基板において、第二端部が第一端部よりも高くなるように位置し、
前記発光素子及び前記受光素子は、前記光導波路の前記第一及び第二端部の高低差に対応して、前記発光素子及び前記受光素子の光軸の高さが異なるように位置している
請求項1に記載の光インターコネクトデバイス。 - 第一フレキシブル基板、及び、第二フレキシブル基板を更に備え、
前記第一フレキシブル基板は、前記光導波路を有し、
前記第二フレキシブル基板は、前記電気配線を有し、
前記第一フレキシブル基板は、前記第一フレキシブル基板の端部で前記第二フレキシブル基板に固定されている
請求項1に記載の光インターコネクトデバイス。 - 前記光導波路は、前記発光素子と向き合う端部を有し、
前記端部の断面積が、前記光導波路の他の部分の断面積よりも大きい
請求項1に記載の光インターコネクトデバイス。 - レギュレータデバイスを更に備え、
前記レギュレータデバイスは、前記光・電気変換素子及び前記受光素子のうち少なくとも一方に電圧を供給し、
前記レギュレータは、前記受光素子に供給される電圧よりも小さい電圧を、前記光・電気変換素子に供給する
請求項1に記載の光インターコネクトデバイス。 - 光インターコネクトデバイスであって、
前記光インターコネクトデバイスは、基板、光導波路、電気配線、及び、スイッチングデバイスを備え、
前記基板は、第一電気配線部及び第二電気配線部を有し、
前記第一電気配線部は、電気信号を光信号に変換する電気・光変換素子、及び、前記電気・光変換素子に接続され、且つ、光を発する発光素子を有し、
前記第二電気配線部は、光信号を電気信号に変換する光・電気変換素子、及び、前記光・電気変換素子と接続され、且つ、前記発光素子からの光を受信する受光素子を有し、
前記光導波路は、前記第一電気配線部の発光素子と、前記第二電気配線部の受光素子とを光学的に接続し、
前記電気配線は、前記第一電気配線部と前記第二電気配線部とを電気的に接続し、
前記スイッチングデバイスは、データの高速信号が光学基板を介して伝送され、データの低速信号が電気配線を介して伝送されるよう判断する
光インターコネクトデバイス。 - 複数の補強基板を更に備え、
前記複数の補強基板は、前記基板上に設けられ、
前記基板は、フレキシブル基板であり、
前記補強基板は、前記発光素子と前記光導波路とが互いに向き合う端部、及び、前記受光素子と前記光導波路とが互いに向き合う端部において、前記フレキシブル基板を支持するように位置している
請求項12に記載の光インターコネクトデバイス。 - 前記スイッチングデバイスは、サイクル決定部、第一計数器、第一コンパレータ、第一保持デバイス、第二計数器、第二コンパレータ、第二保持デバイス、加算器、及び、セレクタを備え、
前記サイクル決定部は、サイクルを決定し、
前記第一計数器は、決定されたサイクルにおける第一群の移行数をカウントし、
前記第一コンパレータは、カウントされた前記第一群の移行数と前記第一コンパレータに保持されている数とを比較し、
前記第一保持デバイスは、前記サイクルの間、第一コンパレータからの結果を保持し、
前記第二計数器は、前記サイクルにおける第二群の移行数をカウントし、
前記第二コンパレータは、カウントされた前記第一群の移行数と前記第二コンパレータに保持されている数とを比較し、
前記第二保持デバイスは、前記サイクルの間、第二コンパレータからの結果を保持し、
前記加算器は、前記第一及び第二保持デバイスから受信した結果を加算し、
前記セレクタは、前記加算器で加算された結果を、サイクルに基づいて受信する
請求項12に記載の光インターコネクトデバイス。 - ブースターデバイスを更に備え、
前記ブースターデバイスは、前記発光素子及び前記受光素子のうち少なくとも一方に供給される電圧を生成する
請求項12に記載の光インターコネクトデバイス。 - フレキシブル基板を更に備え、
前記フレキシブル基板は、前記光導波路及び前記電気配線を備えている
請求項12に記載の光インターコネクトデバイス。 - 前記発光素子は、端面型の発光素子であり、且つ、前記第一基板に向かう方向へ下向きのエピタキシャル面を有し、
前記受光素子は、端面型の受光素子であり、且つ、前記第二基板から離れる方向へ上向きのエピタキシャル面を有している
請求項12に記載の光インターコネクトデバイス。 - 前記発光素子は、端面型の発光素子であり、且つ、前記第一基板に向かう方向へ下向きのエピタキシャル面を有し、
前記受光素子は、端面型の受光素子であり、且つ、前記第二基板に向かう方向へ下向きのエピタキシャル面を有している
請求項12に記載の光インターコネクトデバイス。 - 前記発光素子は、端面型の発光素子であり、且つ、前記第一基板に向かう方向へ下向きのエピタキシャル面を有し、
前記受光素子は、端面型の受光素子であり、且つ、前記第二基板から離れる方向の反射面、及び、前記第二基板に向かう方向へ下向きのエピタキシャル面を有し、
前記受光素子の光反射面は、前記発光素子からの光信号をエピタキシャル面に反射するよう位置している
請求項12に記載の光インターコネクトデバイス。 - 前記光導波路は、前記発光素子と向き合う第一端部及び前記受光部と向き合う第二端部を有し、
前記光導波路は、第一及び第二基板において、第二端部が第一端部よりも高くなるように位置し、
前記発光素子及び前記受光素子は、前記光導波路の前記第一及び第二端部の高低差に対応して、前記発光素子及び前記受光素子の光軸の高さが異なるように位置している
請求項12に記載の光インターコネクトデバイス。 - 第一フレキシブル基板、及び、第二フレキシブル基板を更に備え、
前記第一フレキシブル基板は、前記光導波路を有し、
前記第二フレキシブル基板は、前記電気配線を有し、
前記第一フレキシブル基板と前記第二フレキシブル基板とが間隔を空けて離れるようにして、前記第一フレキシブル基板は、前記第一フレキシブル基板の端部で前記第二フレキシブル基板に固定されている
請求項1に記載の光インターコネクトデバイス。 - レギュレータデバイスを更に備え、
前記レギュレータデバイスは、電気・光変換素子及び発光素子のうち少なくとも一方に電圧を供給し、
前記レギュレータは、前記発光素子に供給される電圧よりも小さい電圧を、前記電気・光変換素子に供給する
請求項12に記載の光インターコネクトデバイス。 - レギュレータデバイスを更に備え、
前記レギュレータデバイスは、前記光・電気変換素子及び前記受光素子のうち少なくとも一方に電圧を供給し、
前記レギュレータは、前記受光素子に供給される電圧よりも小さい電圧を、前記光・電気変換素子に供給する
請求項12に記載の光インターコネクトデバイス。 - 光導波路の形成方法であって、
電気配線基板上で、光を発する発光素子、及び、光を受信する受光素子を用意する工程、
前記発光素子における発光点の位置を示すためのアライメントマーク、及び、前記受光素子における受光点の位置を示すためのアライメントを設ける工程、
基板上に前記発光素子及び前記受光素子を実装する工程、及び、
前記発光素子と前記受光素子とを光学的に接続する3次元光導波路を、前記アライメントマークに従って形成する工程
を含む光導波路の形成方法。 - 前記3次元光導波路は、中間部、発光部、及び、受光部を備え、
前記発光部は、前記中間部と前記発光素子の発光点とを光学的に接続し、
前記受光部は、前記中間部と前記受光素子の受光点とを光学的に接続し、
前記アライメントマークを設ける工程は、前記発光素子における発光点を示すためのアライメントマーク、前記受光素子における受光点を示すためのアライメントマーク、及び、少なくとも一つの、前記3次元光導波路の光軸を示すアライメントマーク、を設ける工程を更に含み、
前記3次元光導波路の形成工程は、前記発光素子の発光点と前記受光点との間、前記発光素子を示すアライメントマークに係る発光部と前記発光部との間、及び、前記受光素子を示すアライメントマークに係る受光部と前記受光部との間、に中間部を形成する工程を更に含んでいる
請求項24に記載の光導波路の形成方法。 - 前記発光素子の発光点と前記受光素子の受光点との高さが、前記3次元光導波路の光軸の高さと揃うようにして、前記発光素子及び前記受光素子用の複数の電気パッドを、前記基板上に設ける工程を更に含んでいる
請求項24に記載の光導波路の形成方法。 - 前記発光素子の発光点と前記受光素子の受光点との高さが、前記3次元光導波路の光軸の高さと揃うようにして、前記発光素子及び前記受光素子のうち少なくとも一方用のバンプを、前記基板上に少なくとも一つ設ける工程を更に含んでいる
請求項24に記載の光導波路の形成方法。
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