KR20160109321A - 광전 회로 - Google Patents

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Abstract

광전 회로가 제공된다. 상기 광전 회로는 제1 및 제2 면을 연결하는 관통홀을 포함하는 기판, 상기 관통홀을 통과하고, 제1 전기 신호 및 광 신호를 전송하는 전송 배선, 상기 제1 면 상에서, 상기 전송 배선과 연결되고, 상기 광 신호를 제2 전기 신호로 변환하는 컨버터 및 상기 제2 면 상에서, 상기 전송 배선과 연결되고, 상기 제1 전기 신호를 수신하는 전기 단자를 포함한다.

Description

광전 회로{Photonic Integrated Circuit}
본 발명은 광전 회로에 관한 것이다.
반도체 집적회로들은 데이터를 전기적으로 송수신하는 전기적 통신을 이용하여 왔다. 반도체 집적회로들은 인쇄회로기판에 집적되며, 배선들을 통해서 서로 전기적 통신을 수행한다. 그런데, 이러한 반도체 집적회로들 사이의 전기적 저항을 감소시키는 데에는 한계가 존재하게 된다. 따라서, 이러한 저항의 한계치에 따라서 각각의 반도체 집적회로들 사이의 신호의 전달 속도를 증가시키는 것이 어렵다.
최근에 반도체 집적회로들간의 통신속도를 향상시키기 위해 광배선(optical interconnect) 또는 광통신(optical communication)이 채용되고 있다. 광통신은 정보를 저장한 광신호를 송신 및/또는 수신한다. 광통신은 전기적 통신과 비교하여 외부 전자파에 의한 간섭이 적으며, 고속 통신이 가능하게 한다. 이러한 광통신을 이용하는 회로를 광전 회로라고 한다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 집적도가 향상된 광전 회로를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광전 회로는, 제1 및 제2 면을 연결하는 관통홀을 포함하는 기판, 상기 관통홀을 통과하고, 제1 전기 신호 및 광 신호를 전송하는 전송 배선, 상기 제1 면 상에서, 상기 전송 배선과 연결되고, 상기 광 신호를 제2 전기 신호로 변환하는 컨버터 및 상기 제2 면 상에서, 상기 전송 배선과 연결되고, 상기 제1 전기 신호를 수신하는 전기 단자를 포함한다.
상기 전송 배선은, 상기 제2 면 상에서, 상기 제1 전기 신호가 입력되는 제1 영역과, 상기 제2 면 상에서, 상기 광 신호가 입력되는 제2 영역을 포함할 수 있다.
상기 전송 배선은, 상기 컨버터와 연결되고, 상기 광 신호를 전송하는 광 전송 라인과, 상기 전기 단자와 연결되어 제1 전기 신호를 전송하고, 상기 광 전송 라인의 외면을 둘러싸는 전기 전송막을 포함할 수 있다.
상기 전기 전송막의 상면은 제1 및 제2 지점을 포함하고, 상기 제1 지점의 상면과 상기 광 전송 라인과의 제1 거리는 상기 제2 지점의 상면과 상기 광 전송 라인과의 제2 거리와 동일할 수 있다.
상기 광 전송 라인은 상기 광 신호가 가이드되는 광 섬유를 포함하고, 상기 전송 배선은, 상기 전기 전송 배선 및 상기 광 섬유 사이에 상기 광 신호를 반사하는 반사층을 더 포함할 수 있다.
상기 전기 단자는 상기 컨버터의 외면의 일부를 감싸도록 형성되고, 상기 광 전송 라인은 상기 컨버터와 직접적으로 연결될 수 있다.
상기 전기 전송막은, 서로 전기적으로 절연된 복수의 서브 전기 전송막과, 상기 복수의 서브 전기 전송막들 사이에 형성된 절연막을 포함할 수 있다.
상기 전송 배선은 금속을 포함하고, 상기 전송 배선의 표면에, 표면 플라즈몬 공명(Surface Plasmon Resonance, SPR)을 이용하여 상기 광 신호가 상기 컨버터로 전송되게 하는 SPR 제네레이터를 더 포함할 수 있다.
상기 SPR 제네레이터는 상기 제2 면 상에서 상기 전송 배선을 둘러쌀 수 있다.
상기 SPR 제네레이터는 상기 광신호를 상기 전송 배선의 표면에 일정한 각도로 굴절시키는 마이크로 렌즈(microlens)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전송 배선에 상기 제1 전기 신호 및 상기 광 신호를 시간적으로 분리하여 인가하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 전송 배선은, 상기 제1 전기 신호를 전송하는 내부 배선과, 상기 내부 배선을 둘러싸는 중간 절연막과, 상기 중간 절연막을 둘러싸고, 상기 광 신호를 전송하는 표면 금속막을 포함할 수 있다.
상기 컨버터는 포토다이오드(photo diode) 또는 포토트랜지스터(photo transistor)를 포함할 수 있다.
상기 관통홀은 제1 및 제2 관통홀을 포함하고, 상기 전송 배선은 상기 제1 및 제2 관통홀을 각각 통과하는 제1 및 제2 전송 배선을 포함하고, 상기 전기 단자는 상기 제1 및 제2 전송 배선과 각각 연결되는 제1 및 제2 전기 단자를 포함하고, 상기 제1 전기 단자는 상기 제1 전송 배선을 통해 전원을 공급받고, 상기 제2 전기 단자는 상기 제2 전송 배선을 통해 접지될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 광전 회로는 제1 및 제2 면을 연결하는 제1 및 제2 관통홀을 포함하는 기판, 전원 공급 및 광 신호의 전달을 수행하고, 상기 제1 및 제2 관통홀을 각각 통과하는 제1 및 제2 전송 배선, 상기 제1 면 상에서 상기 제1 및 제2 전송 배선과 각각 연결되고, 상기 광 신호를 전기 신호로 변환하는 제1 및 제2 컨버터, 상기 제1 면 상에서 상기 제1 및 제2 전송 배선과 각각 연결되는 제1 및 제2 전기 단자 및 상기 제2 면 상에서, 상기 제2 전송 배선의 표면에 상기 광 신호를 일정한 각도로 조사하여, 표면 플라즈몬 공명을 이용하여 상기 광 신호가 상기 제2 컨버터로 전송되게 하는 SPR 제네레이터를 포함하되, 상기 제1 전송 배선은, 상기 제1 컨버터와 연결되고, 상기 광 신호를 전송하는 광 전송 라인과, 상기 제1 전기 단자와 연결되고, 상기 광 전송 라인의 외면을 둘러싸는 전기 전송막을 포함한다.
상기 기판은 제3 관통홀을 더 포함하고, 상기 제3 관통홀을 통과하고, 전원을 공급하는 제3 전송 배선과, 상기 기판 상에서 상기 제3 전송 배선과 연결되는 제3 전기 단자를 더 포함할 수 있다.
상기 기판은 제4 관통홀을 더 포함하고, 상기 제4 관통홀을 통과하고, 광 신호를 전달하는 제4 전송 배선과, 상기 기판 상에서 상기 제4 전송 배선과 연결되는 제3 컨버터를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광전 회로는 제1 TSV(through substrate via)를 포함하는 제1 기판, 상기 제1 TSV와 수직 방향으로 오버랩되는 제2 TSV를 포함하고, 상기 제1 기판 상에 적층되는 제2 기판, 상기 제1 TSV를 통과하고, 광 신호인 제1 신호의 전송 및 전원 공급을 수행하는 제1 전송 배선, 상기 제2 TSV를 통과하고, 제2 신호의 전송 및/또는 전원 공급을 수행하는 제2 전송 배선, 상기 제1 신호를 전기 신호로 변환하는 제1 컨버터로서, 상기 제1 및 제2 기판 사이에서 상기 제1 및 제2 전송 배선과 각각 연결되는 제1 컨버터, 상기 제1 및 제2 기판 사이에서 상기 제1 및 제2 전송 배선과 각각 연결되는 제1 전기 단자 및 상기 제2 기판 상에서 상기 제2 전송 배선과 연결되는 제2 전기 단자를 포함한다.
상기 제2 신호는 광 신호이고, 상기 제2 기판 상에서, 상기 제2 신호를 전기 신호로 전환하는 제2 컨버터를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 신호는 전기 신호이고, 상기 제2 전기 단자는, 상기 제2 신호를 수신하는 신호 수신 단자와, 전원을 공급받는 전원 단자를 포함할 수 있다.
상기 제2 전송 배선은, 내부 전기 배선과, 상기 내부 전기 배선의 외면을 둘러싸는 외부 전기 배선과, 상기 내부 전기 배선 및 상기 외부 전기 배선 사이에 위치하는 분리막을 더 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A'로 자른 단면을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1의 B-B'로 자른 단면을 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제8 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 11은 도 10의 C-C'로 자른 단면을 도시한 평면도이다.
도 12는 도 10의 D-D'로 자른 단면을 도시한 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제9 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 평면도이다.
도 14는 본 발명의 제10 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제11 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 16은 도 15의 E-E'로 자른 단면을 도시한 평면도이다.
도 17은 본 발명의 제12 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 18은 본 발명의 제13 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 블록도이다.
도 19는 본 발명의 제14 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 20은 본 발명의 제15 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 21은 본 발명의 제16 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 22는 본 발명의 제17 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 23은 본 발명의 제18 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 24는 본 발명의 제19 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 25는 본 발명의 제20 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광전 회로에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A'로 자른 단면을 도시한 평면도이다. 도 3은 도 1의 B-B'로 자른 단면을 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광전 회로(1)는 기판(100), 전송 배선(200), 컨버터(300) 및 전기 단자(400)를 포함한다.
기판(100)은 실리콘 기판, SOI(Silicon On Insulator) 기판, 갈륨 비소 기판, 실리콘 게르마늄 기판, 세라믹 기판, 석영 기판, 또는 디스플레이용 유리 기판 등의 강성 기판이거나 폴리이미드(polyimide), 폴리에스테르(polyester), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리에틸렌나프탈레이드(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate) 등의 가요성 플라스틱 기판일 수 있다.
기판(100)은 제1 면 및 제2 면을 포함할 수 있다. 상기 제1 면 및 제2 면은 기판(100)의 서로 반대 방향을 향하는 면일 수 있다. 즉, 제1 및 제2 면은 각각 기판(100)의 상면 및 하면이거나 그 반대일 수 있다.
기판(100)은 관통홀(110)을 포함할 수 있다. 관통홀(110)은 기판(100)의 제1 및 제2 면을 연결할 수 있다. 즉, 관통홀(110)은 기판(100)의 내부를 관통하여 비아(via) 구조를 형성할 수 있다. 관통홀(110)은 도 1에 도시된 바와 같이 기판(100)의 상면과 하면을 연결할 수 있다. 관통홀(110)은 적어도 하나일 수 있다. 즉, 관통홀(110)은 하나일 수도 있고, 복수일 수도 있다.
전송 배선(200)은 관통홀(110)을 통과할 수 있다. 전송 배선(200)은 관통홀(110)과 같이 적어도 하나일 수 있다. 따라서, 전송 배선(200)은 하나의 관통홀(110)에 하나씩 대응되어 통과할 수 있다. 즉, 전송 배선(200)과 관통홀(110)은 1:1로 대응될 수 있다.
전송 배선(200)은 제1 전기 신호와 광 신호를 전송할 수 있다. 전송 배선(200)은 제1 전기 신호가 전달되는 경로(path)와 광 신호가 전달되는 경로를 같이 제공할 수 있다. 전송 배선(200)은 광 신호가 전송되는 광 전송 라인(210)과 제1 전기 신호가 전송되는 전기 전송막(220)을 포함할 수 있다.
전송 배선(200)은 기판(100)의 제2 면(도면에서의 하면)에서 광 신호가 들어가는 영역(광 전송 라인 영역)과, 제1 전기 신호가 들어가는 영역(전기 전송막 영역)을 모두 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 전송 배선(200)의 광 전송 라인(210)은 내부에 위치할 수 있다. 광 전송 라인(210)은 일정한 반지름(R)을 가지는 원형의 단면을 가질 수 있다. 광 전송 라인(210)은 즉, 원기둥 형태로 연장될 수 있다. 광 전송 라인(210)은 예를 들어, 광섬유일 수 있다. 광섬유란, 빛의 굴절률이 내부는 높고 외부는 낮게 구성되어 섬유 내부에서 전반사 광학현상이 일어나게 만든 가는 섬유를 말한다. 내부에서 전반사가 일어나므로 광 신호의 손실이 없고, 저항이 존재하는 전기 신호의 전달과 달리 광 신호는 광 섬유 내에서 빛의 속도로 전송될 수 있어 빠른 통신이 가능하다는 장점이 있다.
광 전송 라인(210)은 상기 광 신호가 전송되는 경로가 될 수 있다. 광 전송 라인(210)을 통해서 전송되는 광 신호는 관통홀(110)을 통과되어 컨버터(300)에 의해 제2 전기 신호로 변환될 수 있다. 이에 대해서는 추후에 설명한다.
전기 전송막(220)은 광 전송 라인(210)의 외면을 둘러쌀 수 있다. 전기 전송막(220)은 광 전송 라인(210)을 통과하는 광 신호의 반사를 막기 위한 반사층의 역할을 할 수 있다. 전기 전송막(220)의 두께(W1)는 상기 반사층의 역할을 위해 충분히 두꺼울 수 있다.
전기 전송막(220)은 도전체를 포함할 수 있다. 이에 따라, 전기 전송막(220)은 제1 전기 신호를 전송하는 경로가 될 수 있다. 전기 전송막(220)은 원형의 광 전송 라인(210)의 외면을 완전히 둘러쌀 수 있다. 이 때, 전기 전송막(220)의 두께는 광 전송 라인(210)의 외면을 따라서 일정하게 유지될 수 있다. 단, 이 때의 "일정"은 공정상의 원인에 따른 미세한 단차를 모두 포함하는 개념이다.
전기 전송막(220)의 두께가 일정하게 유지됨에 따라 전기 전송막(220)의 저항은 광 전송 라인(210)의 외면 방향에 따라 차이가 없이 일정할 수 있다. 이에 따라, 전기 전송막(220)의 제1 전기 신호의 전달이 균일하고 원활하게 이루어질 수 있다. 균일한 제1 전기 신호의 전달은 온도의 상승 및 장치의 내구성에 대한 특성을 향상시킬 수 있다.
전기 전송막(220)을 통해 전달되는 제1 전기 신호는 직류 또는 교류의 정형화된 전압의 신호도 가능하다. 즉, 전기 전송막(220)을 통해 전원 공급이 수행될 수 있다. 전기 전송막(220)은 전송 배선(200)의 타단에 연결된 회로 등에 대해서 전원을 공급하는 역할을 할 수 있다.
관통홀(110)이 복수이고 이에 대응하는 전송 배선(200)도 복수인 경우에, 당연히 전기 전송막(220)도 복수일 수 있다. 이러한 경우 전기 전송막(220)은 각각 전원 공급 및 접지의 역할을 할 수 있다. 즉, 인접한 전기 전송막(220)들은 서로 다른 전위의 전기 신호를 전송할 수 있다. 단, 이에 제한되는 것은 아니다.
다시 도 1을 참조하면, 컨버터(300)는 상기 광 신호를 제2 전기 신호로 변환할 수 있다. 이 때, 제2 전기 신호는 전기 전송막(220)을 통해 전달된 제1 전기 신호와 서로 구별될 수 있다. 구체적으로 상기 제1 전기 신호는 전원 공급을 위한 전기 신호일 수 있고, 제2 전기 신호는 회로의 입력값을 위한 전기 신호일 수 있다.
컨버터(300)는 빛에 의한 광신호를 전기 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 컨버터(300)는 포토다이오드(photo diode) 또는 포토트랜지스터(photo transistor)를 포함할 수 있다. 즉, 컨버터(300)는 광 신호를 입력으로 받아 전기 신호를 출력으로 도출할 수 있다.
컨버터(300)는 광 전송 라인(210)과 직접적으로 연결될 수 있다. 즉, 컨버터(300)의 하면에 광 전송 라인(210)이 직접 접하게 형성될 수 있다. 컨버터(300)는 광 전송 라인(210)으로부터 상기 광 신호를 전송 받아 제2 전기 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 상기 제2 전기 신호는 광전 회로의 다른 부분에서 이용될 수 있다.
전기 단자(400)는 전송 배선(200)의 전기 전송막(220)과 연결될 수 있다. 전기 단자(400)는 전기 전송막(220)이 전달하는 제1 전기 신호를 전송받을 수 있다. 상술하였듯이, 상기 제1 전기 신호의 전송은 전원 공급일 수 있다. 이에 따라, 전기 단자(400)는 전원을 공급받는 단자일 수 있다.
도 3을 참조하면, 전기 단자(400)는 컨버터(300)의 외면의 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. 전기 단자(400)는 예를 들어, 도 1 및 도 3에 도시되었듯이, 컨버터(300)의 하면과 측면과 접하도록 형성될 수 있다. 단, 도시된 바와 같이 컨버터(300)는 광 전송 라인(210)과 직접적으로 접해야 하므로, 컨버터(300)의 외면 중 일 부가 전기 단자(400)에 의해 덮히지 않을 수 있다.
컨버터(300)와 전기 단자(400)가 도시된 바와 같이 접하게 되면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광전 회로(1)의 집적도가 향상될 수 있다. 즉, 분리되었던 2개의 소자가 서로 인접하게 형성되기 때문에 광전 회로(1)의 집적도가 높아지고, 이에 따라 광전 회로(1)는 단위 면적당 더 좋은 성능을 가질 수 있다.
도 3에서는 컨버터(300) 및 전기 단자(400)의 외곽이 원형으로 도시되었으나, 이는 하나의 예시에 불과하고, 컨버터(300) 및 전기 단자(400)의 형상은 다각형 등의 형상도 가능할 수 있다. 즉, 전기 단자(400)가 컨버터(300)의 외면을 둘러싸기만 한다면, 그 형상은 아무런 제한이 없다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 광전 소자(1)는 하나의 관통홀(110)에 하나의 전송 배선(200)을 가지고 광 신호와 전기 신호를 동시에 전송할 수 있다. 이에 따라, 광전 소자(1)의 집적도를 비약적으로 향상시킬 수 있고, 형성되는 관통홀(110)의 개수가 감소할 수 있어 공정의 효율도 증가할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 평면도이다. 도 4는 제1 실시예의 도 2와 대응되는 제2 실시예의 평면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 광전 회로(2)의 전송 배선(200)의 광 전송 라인(210)은 원형 단면의 광섬유를 포함하고, 광 전송 라인(210)의 외면에 전기 전송막(221)이 둘러싸도록 형성되는 것은 제1 실시예와 동일하다. 다만, 광 전송 라인(210) 및 전기 전송막(221) 사이에 반사층(230)이 더 포함될 수 있다.
반사층(230)은 광 섬유인 광 전송 라인(210)의 외면을 완전하게 둘러쌀 수 있다. 이는, 광섬유 내부의 광 신호가 광섬유 외부로 나가지 못하도록 반사를 하기 위함이다. 상기 반사층(230)은 광섬유 보다 굴절율이 작은 물질로 형성될 수 있다.
반사층(230)의 두께(W3)은 광 전송 라인의 반지름(R) 또는 전기 전송막(221)의 두께(W2)보다 얇을 수 있다. 반사층(230)의 두께가 추가됨에 따라, 전기 전송막(221)의 두께(W2)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광전 회로(1)의 전기 전송막(도 2의 220)의 두께(W1)보다 얇아질 수 있다. 즉, 전기 전송막(221)이 반사층의 역할을 따로 할 필요가 없어짐에 따라, 전기 전송막(221)은 더 얇아질 수 있고 이에 따라, 광전 회로(2)의 집적도가 더 향상될 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 및 제2 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 평면도이다. 도 5는 제1 실시예의 도 2와 대응되는 제3 실시예의 평면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 광전 회로(3)의 전기 전송막(222)은 광 전송 라인(210) 및 반사층(230)의 외면을 완전히 둘러싸지 않고, 일부를 노출시킬 수 있다. 광 전송 라인(210)의 반사층(230)이 존재함에 따라, 광 전송 라인(210) 내부의 광 신호의 반사를 전기 전송막(222)이 수행할 필요가 없이지고, 이에 따라, 전기 전송막(222)이 광 전송 라인(210) 및 반사층(230)의 외면을 완전히 둘러싸지 않도록 형성되어도 가능하다.
따라서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 광전 회로(3)의 전기 전송막(222)은 반사층(230)의 외면의 일부와만 접하고, 반사층(230)의 외면의 나머지 일부는 노출시킬 수 있다. 이에 따라, 전기 전송막(220)이 인접한 다른 소자(동일한 전송 배선 등)와의 마진 확보를 위해 일 방향이 형성되지 않아야 하는 설계도 수용될 수 있다. 따라서, 광전 회로(3)의 집적도를 더욱 향상시킬 수 있다.
도면에서는 전기 전송막(220)이 미형성된 부분이 상대적으로 작게 도시되었지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 전기 전송막(220)이 형성된 부분이 상대적으로 작게되는 것도 얼마든지 가능할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 내지 제3 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 평면도이다. 도 6은 제1 실시예의 도 2와 대응되는 제4 실시예의 평면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 광전 회로(4)의 전기 전송막은 복수의 서브 전기 전송막(223) 및 절연막(240)을 포함할 수 있다.
서브 전기 전송막(223)은 제1 서브 전기 전송막(223a) 및 제2 서브 전기 전송막(223b)를 포함할 수 있다. 서브 전기 전송막(223)은 서로 전기적으로 절연될 수 있다. 즉, 서브 전기 전송막(223)은 각각 다른 전기 신호를 전달할 수 있다.
절연막(240)은 복수의 서브 전기 전송막(223)의 사이에 형성될 수 있다. 복수의 서브 전기 전송막(223)은 도 6에서는 2개로 도시되었으나, 복수이기만 하면 개수의 제한은 없다. 이에 대응하여, 절연막(240)의 개수도 복수일 수 있다. 절연막(240)은 복수의 서브 전기 전송막(223)을 서로 전기적으로 절연시킬 수 있다. 즉, 절연막(240)은 절연체를 포함하여 전기가 통하지 않을 수 있다.
전기 전송막이 전원을 공급하는 경우, 예를 들어, 제1 서브 전기 전송막(223a) 및 제2 서브 전기 전송막(223b)은 각각 전원 공급 및 접지를 수행할 수 있다. 즉, 하나의 전송 배선에 2가지 배선을 활용할 수 있어 집적도가 높은 광전 회로(4)를 제공할 수 있다.
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 내지 제4 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 광전 회로(5)는 도 1의 관통홀(110), 전송 배선(200) 및 전기 단자(400)와 동일한 제1 관통홀(110), 제1 전송 배선(200) 및 제1 전기 단자(400)를 포함한다. 또한, 광전 회로(5)는 제2 관통홀(110-1), 전기 전송 배선(220-1) 및 제2 전기 단자(400-1)를 더 포함한다.
제2 관통홀(110-1)은 기판(100)의 제1 관통홀(110)과 같이 기판(100)의 제1 및 제2 면을 연결할 수 있다. 전기 전송 배선(220-1)은 제2 관통홀(110-1)을 통과할 수 있다. 전기 전송 배선(220-1)은 전기 신호를 전송할 수 있다. 제2 전기 단자(400-1)는 전기 전송 배선(220-1)과 연결될 수 있다. 제2 전기 단자(400-1)는 전기 전송 배선(220-1)에 의해 전송되는 전기 신호를 수신할 수 있다. 제2 전기 단자(400-1)는 전기 전송 배선(220-1)이 전원을 공급하는 경우에 전원을 공급 받는 단자일 수 있다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 광전 회로(5)는 전기 신호의 전송을 주로 전기 전송 배선(220-1)을 통해서 하고, 제1 전송 배선(200)은 보조적으로 전기 신호를 전송하는 데에 사용할 수 있다. 즉, 제1 전송 배선(200)은 광 신호 및 전기 신호를 모두 전송하지만, 제1 전송 배선(200) 만으로는 전기 신호의 전송량이 부족할 수 있으므로, 전기 전송 배선(220-1)이 전기 신호를 전송할 수 있도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 광전 회로(5)는 전기 신호 또는 전원 공급의 역할이 충분히 수행되면서도, 집적도를 일부 향상시킬 수 있다. 즉, 적어도 하나의 전기 전송 배선(220-1)의 전기 신호 전송량을 전송 배선(200)으로 분담하여 집적도를 높이면서, 전기 신호 전송의 신뢰성도 감소되지 않게 할 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 제6 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 내지 제5 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 광전 회로(6)는 도 1의 관통홀(110), 광 전송 라인(210) 및 컨버터(300)와 동일한 제1 관통홀(110), 제1 광 전송 라인(210) 및 제1 컨버터(300)를 포함한다. 또한, 광전 회로(6)는 제3 관통홀(110-2), 제2 광 전송 라인(210) 및 제2 컨버터(300-1)를 더 포함한다.
제3 관통홀(110-2)은 기판(100)의 제1 관통홀(110)과 같이 기판(100)의 제1 및 제2 면을 연결할 수 있다. 제2 광 전송 라인(210)은 제3 관통홀(110-2)을 통과할 수 있다. 제2 광 전송 라인(210)은 광 신호를 전송할 수 있다. 제2 컨버터(300-1)는 제2 광 전송 라인(210)과 연결될 수 있다. 제2 컨버터(300-1)는 제2 광 전송 라인(210)에 의해 전송되는 광 신호를 수신할 수 있다. 제2 컨버터(300-1)는 상기 광 신호를 전기 신호로 변환할 수 있다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 광전 회로(6)는 광 신호의 전송을 제1 광 전송 라인(210) 및 제2 광 전송 라인(210)을 통해서 분리하여 할 수 있다. 즉, 전송 배선(200)은 광 신호 및 전기 신호를 모두 전송하지만, 제1 광 전송 라인(210) 만으로는 광 신호의 신뢰성이 떨어질 수도 있으므로, 제2 광 전송 라인(210)이 광 신호를 추가적으로 전송할 수 있도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 광전 회로(6)는 광 신호의 신뢰성을 높게 유지하면서도, 집적도를 일부 향상시킬 수 있다. 즉, 적어도 하나의 제2 광 전송 라인(210)이 높은 신뢰도의 광 신호를 전송하면서 제1 광 전송 라인(210)의 광 신호의 전송량을 분담하여 광전 회로(6)의 집적도를 높이면서도 광 신호 전송의 신뢰성도 감소되지 않게 할 수 있다.
이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 제7 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 내지 제6 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 광전 회로(7)는 도 1의 도 1의 관통홀(110), 광 전송 라인(210) 및 컨버터(300)와 동일한 제1 관통홀(110), 제1 광 전송 라인(210) 및 제1 컨버터(300)를 포함한다. 또한, 광전 회로(7)는 도 7의 제2 관통홀(110-1), 전기 전송 배선(220-1) 및 제2 전기 단자(400-1)와, 도 8의 제3 관통홀(110-2), 제2 광 전송 라인(210) 및 제2 컨버터(300-1)를 더 포함한다.
이에 따라, 광전 회로(7)는 전기 신호 또는 전원 공급의 역할이 충분히 수행되고, 광 신호의 신뢰성을 높게 유지하면서도, 집적도를 일부 향상시킬 수 있다.
이하, 도 10 내지 도 12을 참조하여 본 발명의 제8 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 내지 제7 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 10은 본 발명의 제8 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이고, 도 11은 도 10의 C-C'로 자른 단면을 도시한 평면도이다. 도 12는 도 10의 D-D'로 자른 단면을 도시한 평면도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제8 실시예에 따른 광전 회로(8)는 메탈 전송 배선(500), SPR 제네레이터(700), 컨버터(600) 및 전기 단자(800)를 포함한다.
전송 배선(500)은 관통홀(110)을 통과할 수 있다. 따라서, 전송 배선(500)은 하나의 관통홀(110)에 하나씩 대응되어 통과할 수 있다. 즉, 전송 배선(500)과 관통홀(110)은 1:1로 대응될 수 있다.
전송 배선(500)은 제1 전기 신호와 광 신호를 전송할 수 있다. 전송 배선(500)은 제1 전기 신호가 전달되는 경로와 광 신호가 전달되는 경로를 같이 제공할 수 있다. 전송 배선(500)은 기판(100)의 제2 면(도면에서의 하면)에서 광 신호가 들어가는 영역(P2에 대응되는 영역)과, 제1 전기 신호가 들어가는 영역(P1에 대응되는 영역)을 모두 포함할 수 있다.
전송 배선(500)은 금속을 포함할 수 있다. 전송 배선(500)은 도전체이므로, 전송 배선(500)은 제1 전기 신호를 전송할 수 있다. 상기 제1 전기 신호는 도 10의 제2 경로(P2)를 통해서 전송될 수 있다.
도 12를 참조하면, 전송 배선(500)은 단일한 막으로 형성될 수 있다. 즉, 전송 배선(500)은 표면과 내부과 모두 동일한 물질을 가질 수 있다. 전송 배선(500)의 표면과 내부는 일체를 이루고, 하나의 공정에 의해서 형성될 수 있다.
다시, 도 10을 참조하면, 전송 배선(500)은 금속의 표면을 가지고 있고, 광 신호는 금속의 표면을 따라 전송될 수 있다. 즉, 도 10의 제1 경로(P1)을 따라 광 신호가 전송될 수 있다. 광 신호는 표면 플라즈몬 공명(Surface Plasmon Resonance, SPR)을 이용하여 전송될 수 있다. 표면 플라즈몬 공명현상이란 금속 표면에 레이저 등의 빛 성분이 임계각이상으로 가해졌을 때, 금속 표면에 표면파가 생기게 되고 이 표면에 전자기파를 따라 금속 내에 자유전자가 집단적으로 모여서 움직이는 현상을 말한다. 이러한 표면 플라즈몬 공명 현상을 통해서, 광 신호는 전송 배선(500)의 일단에서 타단으로 전송될 수 있다.
SPR 제네레이터(700)는 기판(100)의 제2 면에서 전송 배선(500)의 외면을 둘러쌀 수 있다. SPR 제네레이터(700)는 전송 배선(500)의 표면의 일부를 감쌀 수 있다. SPR 제네레이터(700)는 반투명한 재질로서 광 신호가 투과되어 굴절될 수 있다. 단, 이에 제한되는 것은 아니다.
SPR 제네레이터(700)는 상기 광 신호가 전송 배선(500)의 표면을 따라 진행할 수 있도록 상기 광 신호를 일정한 각도로 전송 배선(500)의 표면에 조사되도록 굴절시킬 수 있다. SPR 제네레이터(700)는 예를 들어, 마이크로 렌즈(microlens)를 포함할 수 있다. 단, 이에 제한되는 것은 아니고, 상기 광 신호를 일정한 각도로 입사시키는 프리즘과 같은 다른 장치가 SPR 제네레이터(700)에 포함될 수 있다.
컨버터(600)는 빛에 의한 광 신호를 전기 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 컨버터(600)는 포토다이오드(photo diode) 또는 포토트랜지스터(photo transistor)를 포함할 수 있다. 즉, 컨버터(600)는 광 신호를 입력으로 받아 전기 신호를 출력으로 도출할 수 있다.
컨버터(600)는 전송 배선(500)의 표면과 직접적으로 연결될 수 있다. 즉, 컨버터(600)의 하면에 전송 배선(500)이 직접 접하게 형성될 수 있다. 컨버터(600)는 전송 배선(500)의 표면으로부터 상기 광 신호를 전송 받아 제2 전기 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 상기 제2 전기 신호는 광전 회로의 다른 부분에서 이용될 수 있다.
전기 단자(800)는 전송 배선(500)과 연결될 수 있다. 전기 단자(800)는 전송 배선(500)이 전달하는 제1 전기 신호를 전송받을 수 있다. 상술하였듯이, 상기 제1 전기 신호의 전송은 전원 공급일 수 있다. 이에 따라, 전기 단자(800)는 전원을 공급받는 단자일 수 있다.
도 11을 참조하면, 컨버터(600)는 전기 단자(800)의 외면을 둘러쌀 수 있다. 이에 따라, 전송 배선(500)의 표면은 컨버터(600)와 접하고, 전송 배선(500)의 단면의 일부가 전기 단자(800)에 접하게 되어, 컨버터(600) 및 전기 단자(800)가 상기 광 신호 및 상기 제1 전기 신호를 각각 수신할 수 있다. 도 11에서는 컨버터(600) 및 전기 단자(800)의 외면이 각각 원형으로 도시되었지만, 이는 하나의 예시에 불과하고 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 컨버터(600) 및 전기 단자(800)의 형상은 다각형 등 다른 형상일 수도 있다.
본 발명의 제8 실시예에 따른 광전 소자(8)는 하나의 관통홀(110)에 하나의 전송 배선(500)을 가지고 광 신호와 전기 신호를 동시에 전송할 수 있다. 이에 따라, 광전 소자(8)의 집적도를 비약적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 형성되는 관통홀(110)의 개수가 감소할 수 있어 공정의 효율도 증가할 수 있다.
이하, 도 13을 참조하여 본 발명의 제9 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 내지 제8 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 13은 본 발명의 제9 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 평면도이다. 도 13은 도 12와 대응되는 평면도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제9 실시예에 따른 광전 회로(9)의 전송 배선(501)은 내부 배선(511), 중간 절연막(521) 및 표면 금속막(531)을 포함한다.
내부 배선(511)은 상기 제1 전기 신호를 전송하기 위한 배선일 수 있다. 내부 배선(511)은 전기 단자(800)와 접하여 상기 제1 전기 신호를 전송할 수 있다. 내부 배선(511)는 전기 신호를 전송하기 위해 도전체를 포함할 수 있다. 내부 배선(511)은 표면 금속막(531)과 전기적으로 절연될 수 있다.
중간 절연막(521)은 내부 배선(511)과 표면 금속막(531)의 사이에 형성될 수 있다. 중간 절연막(521)은 내부 배선(511)과 표면 금속막(531)을 전기적으로 절연시킬 수 있다. 중간 절연막(521)은 내부 배선(511)의 외면을 완전히 둘러쌀 수 있다. 중간 절연막(521)은 내부 배선(511)의 외면을 일정한 두께로 둘러쌀 수 있다.
표면 금속막(531)은 중간 절연막(521)의 외면을 둘러쌀 수 있다. 표면 금속막(531)은 금속을 포함하여 도전성을 가질 수 있다. 표면 금속막(531)은 중간 절연막(521)의 두께보다 얇게 형성될 수 있다. 표면 금속막(531)의 두께는 내부 배선(511)의 반지름보다 작을 수 있다. 단, 이에 제한되는 것은 아니다.
표면 금속막(531)은 표면 플라즈몬 공명 현상에 따라, 광 신호가 전송되는 경로가 될 수 있다. 따라서, 광 신호가 전송되는 경로와 제1 전기 신호가 전송되는 경로가 중간 절연막(521)에 의해 분리되어 형성될 수 있다.
본 발명의 제9 실시예에 따른 광전 회로(9)는 광 신호가 전송되는 경로와 제1 전기 신호가 전송되는 경로를 분리시켜 양 신호의 간섭을 최소화할 수 있다. 즉, 광 신호와 제1 전기 신호는 같은 전송 배선(500) 내에서 이동되므로 서로에게 영향을 미쳐 신호의 신뢰성이 낮아질 수 있으므로 이를 방지하여 광전 회로(9)의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이하, 도 14을 참조하여 본 발명의 제10 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 내지 제9 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 14는 본 발명의 제10 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 14을 참조하면, 본 발명의 제10 실시예에 따른 광전 회로(10)는 도 10의 관통홀(110) 및 전기 단자(800)와 동일한 제1 관통홀(110) 및 제1 전기 단자(800)를 포함한다. 또한, 광전 회로(10)는 제4 관통홀(110-3), 제2 전송 배선(500-1) 및 제2 전기 단자(800-1)를 더 포함한다.
제4 관통홀(110-3)은 기판(100)의 제1 관통홀(110)과 같이 기판(100)의 제1 및 제2 면을 연결할 수 있다. 제2 전송 배선(500-1)은 제4 관통홀(110-3)을 통과할 수 있다. 제2 전송 배선(500-1)은 전기 신호를 전송할 수 있다. 제2 전기 단자(800-1)는 제2 전송 배선(500-1)과 연결될 수 있다. 제2 전기 단자(800-1)는 제2 전송 배선(500-1)에 의해 전송되는 전기 신호를 수신할 수 있다. 제2 전기 단자(800-1)는 제2 전송 배선(500-1)이 전원을 공급하는 경우에 전원을 공급 받는 단자일 수 있다.
본 발명의 제10 실시예에 따른 광전 회로(10)는 전기 신호의 전송을 주로 제2 전송 배선(500-1)을 통해서 하고, 제1 전송 배선(500)은 보조적으로 전기 신호를 전송하는 데에 사용할 수 있다. 즉, 제1 전송 배선(500)은 광 신호 및 전기 신호를 모두 전송하지만, 제1 전송 배선(500) 만으로는 전기 신호의 전송량이 부족할 수 있으므로, 제2 전송 배선(500-1)이 전기 신호를 전송할 수 있도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 광전 회로(10)는 전기 신호 또는 전원 공급의 역할이 충분히 수행되면서도, 집적도를 일부 향상시킬 수 있다. 즉, 적어도 하나의 제2 전송 배선(500-1)의 전기 신호 전송량을 제1 전송 배선(500)으로 분담하여 집적도를 높이면서, 전기 신호 전송의 신뢰성도 감소되지 않게 할 수 있다.
이하, 도 15 및 도 16을 참조하여 본 발명의 제11 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 내지 제10 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 15는 본 발명의 제11 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이고, 도 16은 도 15의 E-E'로 자른 단면을 도시한 평면도이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 제11 실시예에 따른 광전 회로(11)는 도 10의 관통홀(110) 및 컨버터(600)와 동일한 제1 관통홀(110) 및 제1 컨버터(600)를 포함한다. 또한, 광전 회로(11)는 제5 관통홀(110-4), 광 전송 라인(900) 및 제2 컨버터(600-1)를 더 포함한다.
제5 관통홀(110-4)은 기판(100)의 제1 관통홀(110)과 같이 기판(100)의 제1 및 제2 면을 연결할 수 있다. 광 전송 라인(900)은 광 신호를 전송할 수 있다. 광 전송 라인(900)은 광섬유를 포함할 수 있다.
제2 컨버터(600-1)는 광 전송 라인(900)과 연결될 수 있다. 제2 컨버터(600-1)는 광 전송 라인(900)에 의해 전송되는 광 신호를 수신할 수 있다. 제2 컨버터(600-1)는 상기 광 신호를 전기 신호로 변환할 수 있다.
도 16을 참조하면, 제2 컨버터(600-1)는 광 전송 라인(900)과 단독으로 연결되기 때문에 전기 단자(800)와 같은 다른 소자에 접하지 않을 수 있다. 즉, 제2 컨버터(600-1)는 도시된 바와 같이 일체로서 형성될 수 있다. 도 16에서는 제2 컨버터(600-1)의 형상이 원형으로 도시되었으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다시, 도 15를 참조하면, 본 발명의 제11 실시예에 따른 광전 회로(11)는 광 신호의 전송을 전송 배선(500) 및 광 전송 라인(900)을 통해서 분리하여 할 수 있다. 즉, 전송 배선(500)은 광 신호 및 전기 신호를 모두 전송하지만, 전송 배선(500) 만으로는 광 신호의 신뢰성이 떨어질 수도 있으므로, 광 전송 라인(900)이 광 신호를 추가적으로 전송할 수 있도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 전송 배선(500)은 표면 플라즈몬 공명을 이용하여 광 신호를 전송하고, 이는 광섬유와 같은 광 신호의 직접 전송 방식보다는 광 신호의 전송의 신뢰성이 낮을 수 있다. 따라서, 이러한 광 신호의 신뢰성을 보완하기 위해 추가적인 광 전송 라인(900)이 제5 관통홀(110-4)을 통과하도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 광전 회로(11)는 광 신호의 신뢰성을 높게 유지하면서도, 집적도를 일부 향상시킬 수 있다. 즉, 적어도 하나의 광 전송 라인(900)이 높은 신뢰도의 광 신호를 전송하면서 전송 배선(500)의 광 신호의 전송량을 분담하여 광전 회로(11)의 집적도를 높이면서도 광 신호 전송의 신뢰성도 감소되지 않게 할 수 있다.
이하, 도 17을 참조하여 본 발명의 제12 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 내지 제11 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 17은 본 발명의 제12 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 17를 참조하면, 본 발명의 제12 실시예에 따른 광전 회로(12)는 도 10의 관통홀(110), 전기 단자(800) 및 컨버터(600)와 동일한 제1 관통홀(110), 제1 전기 단자(800) 및 제1 컨버터(600)를 포함한다. 또한, 광전 회로(12)는 도 14의 제4 관통홀(110-3), 제2 전송 배선(500-1) 및 제2 전기 단자(800-1)와, 도 15의 제5 관통홀(110-4), 광 전송 라인(900) 및 제2 컨버터(600-1)를 더 포함한다.
이에 따라, 광전 회로(12)는 전기 신호 또는 전원 공급의 역할이 충분히 수행되고, 광 신호의 신뢰성을 높게 유지하면서도, 집적도를 일부 향상시킬 수 있다.
이하, 도 14 및 도 18을 참조하여 본 발명의 제13 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 내지 제12 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 18은 본 발명의 제13 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 블록도이다.
도 14 내지 도 18를 참조하면, 본 발명의 제13 실시예에 따른 광전 회로(13)는 컨트롤러(850)를 더 포함한다. 컨트롤러(850)는 광 신호 경로(P1)와 전기 신호 경로(P2)의 온/오프를 제어할 수 있다.
구체적으로, 광전 회로(13)는 제9 실시예의 광전 회로(9)와 같이 광 신호를 전송하는 경로인 광 신호 경로(P1)와 제1 전기 신호를 전송하는 경로인 전기 신호 경로(P2)를 하나의 전송 배선(500)에 모두 가질 수 있다. 이 때, 광 신호 경로(P1) 및 전기 신호 경로(P2)는 단순히 전송 배선(500) 내의 경로를 의미하는 것은 아니고, SPR 제네레이터(700) 및 컨버터(600)를 모두 포함하는 경로를 의미할 수 있다.
전송 배선(500)의 내부를 통해 상기 제1 전기 신호가 전송되고, 전송 배선(500)의 표면을 통해 광 신호가 전송될 수 있다. 전송 배선(500)은 내부와 표면이 일체로 형성되어 상기 제1 전기 신호와 광 신호가 함께 전송될 수 있다. 이 때, 각각의 신호에 대해서 서로 간섭이 일어날 수 있고, 각각의 신호의 신뢰성이 저하될 수 있다.
따라서, 컨트롤러(850)가 제1 전기 신호와 광 신호의 인가를 시간적으로 분리하는 제어를 통해서 각각의 신호의 신뢰성을 높일 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(850)는 광 신호가 인가되는 동안에는 제1 전기 신호가 인가되지 않도록 온/오프 신호를 인가하고, 반대로 광 신호가 인가되지 않는 동안에 제1 전기 신호가 인가되도록 온/오프 신호를 인가할 수 있다.
제10 내지 제12 실시예의 경우에는 추가적으로 광 신호 및/또는 전기 신호를 전송하는 경로가 있으므로 상기 컨트롤러(850)의 역할이 더욱 효율적일 수 있다.
이하, 도 19를 참조하여 본 발명의 제14 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 내지 제13 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 19는 본 발명의 제14 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 제14 실시예에 따른 광전 회로(14)는 제1 실시예에 따른 광전 회로(1)와 제8 실시예에 따른 광전 회로(8)가 결합된 실시예로 이해될 수 있다.
구체적으로, 광전 회로(14)는 도 1의 관통홀(110), 전송 배선(200), 컨버터(300) 및 전기 단자(400)와 각각 동일한 제1 관통홀(110), 제1 전송 배선(200), 제1 컨버터(300) 및 제1 전기 단자(400)를 포함한다. 또한, 광전 회로(14)는 도 10의 관통홀(110), 전송 배선(500), SPR 제네레이터(700), 컨버터(600) 및 전기 단자(800)와 각각 동일한 제6 관통홀(110-5), 제2 전송 배선(500), SPR 제네레이터(700), 제2 컨버터(600) 및 제2 전기 단자(800)를 포함한다
제1 전송 배선(200)의 경우, 광 전송 라인(210)이 광섬유를 포함하므로, 광 신호의 전송에 있어서의 신뢰성이 높고, 통신 속도도 빠를 수 있다. 이에 비해, 제2 전송 배선(500)의 경우에는 관통홀 내부에서 단순히 금속 배선만을 이용하게 되므로 공정이 단순화되고, 비용이 감소할 수 있다. 또한, 공정에 따른 관통홀의 형성 마진이 더 크게 확보될 수 있어 집적도가 더 향상될 수 있다.
따라서, 하나의 기판에서, 안정적인 신호 즉, 신호의 신뢰성이 중요시되는 영역에서는 제1 전송 배선(200)을 사용하고, 집적도가 더 중요시되는 영역에서는 제2 전송 배선(500)을 사용하여 전체적인 광전 회로(14)의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 복수의 기판이 사용되는 광전 회로 장치에서는 각각의 기판에 대해서, 제1 전송 배선(200)과 제2 전송 배선(500)을 각각 사용하여 서로 다른 장점을 모두 가지게 할 수도 있다.
이하, 도 20을 참조하여 본 발명의 제15 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 내지 제14 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 20은 본 발명의 제15 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 제15 실시예에 따른 광전 회로(15)는 제14 실시예에 따른 광전 회로(14)에 제2 관통홀(110-1), 전기 전송 배선(220-1) 및 제2 전기 단자(400-1)를 더 포함한다.
제2 관통홀(110-1)은 기판(100)의 제1 관통홀(110)과 같이 기판(100)의 제1 및 제2 면을 연결할 수 있다. 전기 전송 배선(220-1)은 제2 관통홀(110-1)을 통과할 수 있다. 전기 전송 배선(220-1)은 전기 신호를 전송할 수 있다. 제2 전기 단자(400-1)는 전기 전송 배선(220-1)과 연결될 수 있다. 제2 전기 단자(400-1)는 전기 전송 배선(220-1)에 의해 전송되는 전기 신호를 수신할 수 있다. 제2 전기 단자(400-1)는 전기 전송 배선(220-1)이 전원을 공급하는 경우에 전원을 공급 받는 단자일 수 있다.
본 발명의 제15 실시예에 따른 광전 회로(15)는 전기 신호의 전송을 주로 전기 전송 배선(220-1)을 통해서 하고, 제1 전송 배선(200) 및 제2 전송 배선(500)은 보조적으로 전기 신호를 전송하는 데에 사용할 수 있다. 즉, 제1 전송 배선(200) 및 제2 전송 배선(500)은 광 신호 및 전기 신호를 모두 전송하지만, 제1 전송 배선(20) 및 제2 전송 배선(500) 만으로는 전기 신호의 전송량이 부족할 수 있으므로, 전기 전송 배선(220-1)이 전기 신호를 전송할 수 있도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 광전 회로(15)는 전기 신호 또는 전원 공급의 역할이 충분히 수행되면서도, 집적도를 일부 향상시킬 수 있다. 즉, 적어도 하나의 전기 전송 배선(220-1)의 전기 신호 전송량을 제1 전송 배선(20) 및 제2 전송 배선(500)으로 분담하여 집적도를 높이면서, 전기 신호 전송의 신뢰성도 감소되지 않게 할 수 있다.
이하, 도 21을 참조하여 본 발명의 제16 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 내지 제15 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 21은 본 발명의 제16 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 21을 참조하면, 본 발명의 제16 실시예에 따른 광전 회로(16)는 제14 실시예에 따른 광전 회로(14)의 광 전송 라인(900)과 동일한 제1 광 전송 라인(210)을 포함한다. 광전 회로(15)는 광전 회로(14)에서 제3 관통홀(110-2), 제2 광 전송 라인(210-1) 및 제3 컨버터(300-1)를 더 포함한다.
제3 관통홀(110-2)은 기판(100)의 제1 관통홀(110)과 같이 기판(100)의 제1 및 제2 면을 연결할 수 있다. 제2 광 전송 라인(210-1)은 광 신호를 전송할 수 있다. 제2 광 전송 라인(210-1)은 광섬유를 포함할 수 있다.
제3 컨버터(300-1)는 제2 광 전송 라인(210-1)과 연결될 수 있다. 제3 컨버터(300-1)는 제2 광 전송 라인(210-1)에 의해 전송되는 광 신호를 수신할 수 있다. 제3 컨버터(300-1)는 상기 광 신호를 전기 신호로 변환할 수 있다.
제3 컨버터(300-1)는 제2 광 전송 라인(210-1)과 단독으로 연결되기 때문에 전기 단자(800)와 같은 다른 소자에 접하지 않을 수 있다. 즉, 제3 컨버터(300-1)는 도시된 바와 같이 일체로서 형성될 수 있다. 본 발명의 제16 실시예에 따른 광전 회로(16)는 광 신호의 전송을 제1 전송 배선(200), 제2 전송 배선(500) 및 제2 광 전송 라인(210-1)을 통해서 분리하여 할 수 있다. 즉, 제1 전송 배선(200) 및 제2 전송 배선(500)은 광 신호 및 전기 신호를 모두 전송하지만, 제1 전송 배선(200) 및 제2 전송 배선(500) 만으로는 광 신호의 신뢰성이 떨어질 수도 있으므로, 제2 광 전송 라인(210-1)이 광 신호를 추가적으로 전송할 수 있도록 형성될 수 있다. 특히, 제2 전송 배선(500)은 표면 플라즈몬 공명을 이용하여 광 신호를 전송하고, 이는 광섬유와 같은 광 신호의 직접 전송 방식보다는 광 신호의 전송의 신뢰성이 낮을 수 있다. 따라서, 이러한 광 신호의 신뢰성을 보완하기 위해 추가적인 제2 광 전송 라인(210-1)이 제3 관통홀(110-2)을 통과하도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 광전 회로(11)는 광 신호의 신뢰성을 높게 유지하면서도, 집적도를 일부 향상시킬 수 있다. 즉, 적어도 하나의 제2 광 전송 라인(210-1)이 높은 신뢰도의 광 신호를 전송하면서 제1 전송 배선(200) 및 제2 전송 배선(500)의 광 신호의 전송량을 분담하여 광전 회로(16)의 집적도를 높이면서도 광 신호 전송의 신뢰성도 감소되지 않게 할 수 있다.
이하, 도 22를 참조하여 본 발명의 제17 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 내지 제16 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 22는 본 발명의 제17 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 22를 참조하면, 본 발명의 제17 실시예에 따른 광전 회로(17)는 도 19의 광전 회로(14)의 제1 전송 배선(200) 및 제2 전송 배선(500)을 포함한다. 또한, 광전 회로(17)는 도 20의 광전 회로(15)의 제2 관통홀(110-1), 전기 전송 배선(500) 및 제2 전기 단자(400-1)와, 도 21의 제3 관통홀(110-2), 제2 광 전송 라인(210-1) 및 제3 컨버터(300-1)를 더 포함한다.
이에 따라, 광전 회로(17)는 전기 신호 또는 전원 공급의 역할이 충분히 수행되고, 광 신호의 신뢰성을 높게 유지하면서도, 집적도를 일부 향상시킬 수 있다.
이하, 도 23을 참조하여 본 발명의 제18 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 내지 제17 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 23은 본 발명의 제18 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 23을 참조하면, 본 발명의 제18 실시예에 따른 광전 회로(18)는 제1 실시예의 기판(100), 관통홀(110), 전송 배선(200), 광 전송 라인(210), 전기 전송막(220) 및 컨버터(300)와 동일한 제1 기판(100), 제1 관통홀(110), 제1 전송 배선(200), 제1 광 전송 라인(210) 및 제1 컨버터(300)를 포함한다. 또한, 광전 회로(18)는 제2 기판(1100), 제7 관통홀(1110), 제3 전송 배선(1200), 제3 광 전송 라인(1210), 제2 전기 전송막(1220), 제3 전기 단자(400-2), 제4 전기 단자(1400), 제4 컨버터(1300) 및 몰드층(1000)을 더 포함한다.
제2 기판(1100)은 제1 기판(100) 상에 적층될 수 있다. 구체적으로 제2 기판(1100)은 제1 기판(100) 상의 몰드층(1000) 상에 적층될 수 있다. 제2 기판(1100)은 제1 기판(100)과 동일한 기판일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 기판(1100)은 제7 관통홀(1110)을 포함할 수 있다. 제7 관통홀(1110)은 제1 관통홀(110)과 수직 방향으로 오버랩될 수 있다.
제3 전송 배선(1200)은 제7 관통홀(1110)을 통과할 수 있다. 제3 전송 배선(1200)은 제1 전송 배선(200)과 같이 광 신호와 전기 신호를 전송할 수 있다. 제3 전송 배선(1200)은 제3 광 전송 라인(1210) 및 제2 전기 전송막(1220)을 포함할 수 있다. 제3 광 전송 라인(1210)은 제1 광 전송 라인(210)의 기능과 기본적으로 유사한 기능을 한다. 제1 컨버터(300)는 제1 광 전송 라인(210)이 전송하는 광 전송 신호의 일부만을 전기 신호로 변환하고, 나머지는 제3 광 전송 라인(1210)으로 전송시킬 수 있다. 단, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 전기 전송막(1220)은 제3 광 전송 라인(1210)을 둘러쌀 수 있다. 제2 전기 전송막(1220)은 전기 신호를 전송하는 도전체일 수 있다. 제2 전기 전송막(1220)은 제1 전기 전송막(220)과 유사한 기능을 한다. 제2 전기 전송막(1220)은 제3 전기 단자(400-2) 및 제4 전기 단자(1400)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제3 전기 단자(400-2)는 제1 컨버터(300)의 외면의 일부를 감쌀 수 있다. 제1 실시예에 따른 광전 회로(1)와는 달리 제18 실시예에 따른 광전 회로(18)의 제3 전기 단자(400-2)는 제1 컨버터(300)의 하면 및 측면뿐만 아니라, 상면까지도 감쌀 수 있다. 이는 제3 전송 배선(1200)과도 전기적으로 연결되기 용이하기 위함일 수 있다. 단, 이에 제한되는 것은 아니다. 제3 전기 단자(400-2)는 제1 전기 전송막(220) 및 제2 전기 전송막(1220)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제4 전기 단자(1400)는 제2 기판(1100) 상에 위치할 수 있다. 제4 전기 단자(1400)는 제3 전송 배선(1200)의 제2 전기 전송막(1220)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제4 전기 단자(1400)는 제2 전기 전송막(1220)이 전송하는 전기 신호를 수신할 수 있다.
제4 컨버터(1300)는 제2 기판(1100) 상에 위치할 수 있다. 제4 컨버터(1300)는 제3 전송 배선(1200)의 제3 광 전송 라인(1210)과 직접적으로 연결될 수 있다. 제4 컨버터(1300)는 제3 광 전송 라인(1210)이 전송하는 광 신호를 수신할 수 있다.
몰드층(1000)은 제1 기판(100)과 제2 기판(1100) 사이에 형성될 수 있다. 몰드층(1000)은 제2 기판(1100)을 지지할 수 있다. 또한, 몰드층(1000)은 제1 기판(100) 상의 소자 즉, 제1 컨버터(300) 및 제13 전기 단자(400) 상에 형성되어 제1 컨버터(300), 제3 전기 단자(400-2) 및 제3 전송 배선(1200) 등을 외부의 자극으로부터 보호할 수 있다.
본 발명의 제18 실시예에 따른 광전 회로(18)는 2개의 기판이 포함되는 것으로 도시되었지만, 이에 제한되지 않는다. 광전 회로(18)는 집적도를 높이기 위한 TSV(Through Substrate Via) 구조에서 광 신호와 전기 신호를 동시에 전달하는 전송 배선들을 사용하여 집적도를 더욱 높일 수 있다.
이하, 도 24를 참조하여 본 발명의 제19 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 내지 제18 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 24는 본 발명의 제19 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 24를 참조하면, 본 발명의 제19 실시예에 따른 광전 회로(19)는 제18 실시예에 따른 광전 회로(18)와 제4 전송 배선(1200-1), 제5 전기 단자(1400-1) 및 제5 컨버터(1300-1)를 포함하는 것을 제외하고 동일하다.
제4 전송 배선(1200-1)은 2가지 형태의 전기 신호를 전송할 수 있다. 즉, 제4 전송 배선(1200-1)은 제1 전기 신호 및 제2 전기 신호를 전송할 수 있다. 제4 전송 배선(1200-1)은 제1 전기 신호 배선(1220-1) 및 제2 전기 신호 배선(1210-1)을 포함할 수 있다.
제1 전기 신호 배선(1220-1)은 제3 전기 단자(400-2)와 연결될 수 있다. 제1 전기 신호 배선(1220-1)은 제3 전기 단자(400-2)를 통해서 제1 전기 신호를 전송할 수 있다. 제1 전기 신호의 전달은 전원의 공급일 수도 있다.
제2 전기 신호 배선(1210-1)은 제1 컨버터(300)와 직접적으로 연결될 수 있다. 제2 전기 신호 배선(1210-1)은 제1 컨버터(300)가 수신한 광 신호에 대응하는 제2 전기 신호를 전송할 수 있다. 즉, 제1 컨버터(300)는 광 신호를 수신하여 제2 전기 신호로 변환할 수 있고, 이렇게 변환된 제2 전기 신호는 제2 전기 신호 배선을 통해서 전송될 수 있다. 도면에서는 도시되지 않았지만, 제1 전기 신호 배선(1220-1)과 제2 전기 신호 배선(1210-1)을 분리하기 위해 제1 전기 신호 배선(1220-1) 및 제2 전기 신호 배선(1210-1) 사이에 절연층이 더 포함될 수 있다.
본 발명의 제19 실시예에 따른 광전 회로(19)는 복수의 층 즉, 복수의 기판이 적층된 구조로 형성되어 있고, 첫번째 층에서 광 신호와 전기 신호를 같이 받아 집적도를 높일 수 있다. 이후에는 이미 광 신호를 전기 신호로 전환시켰으므로, 두번째 층 즉, 제2 기판(1100)에서는 전기 신호를 전송하는 배선을 포함하여 층간 통신의 효율성을 높일 수 있다.
이하, 도 25를 참조하여 본 발명의 제20 실시예에 따른 광전 회로를 설명한다. 상술한 제1 내지 제19 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 한다.
도 25는 본 발명의 제20 실시예에 따른 광전 회로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 25를 참조하면, 본 발명의 제20 실시예에 따른 광전 회로(20)는 제19 실시예에 따른 광전 회로(19) 에서 제1 기판(100)의 제1 전송 배선(200), 제1 컨버터(300) 및 제3 전기 단자(400-2) 대신 제8 실시예에 따른 광전 회로(8)의 전송 배선(500), 컨버터(600), SPR 제네레이터(700) 및 전기 단자(800)와 각각 동일한 제1 전송 배선(500), 제1 컨버터(600), SPR 제네레이터(700) 및 제1 전기 단자(800)를 포함한다. 광전 회로(20)는 제2 전송 배선(1500), 제1 신호 수신 단자(1800) 및 제2 신호 수신 단자(1600)를 더 포함한다.
제2 전송 배선(1500)은 내부 전기 배선(1510), 외부 전기 배선(1530) 및 분리막(1520)을 포함할 수 있다. 내부 전기 배선(1510)은 제1 전기 단자(800)와 전기적으로 연결될 수 있다. 내부 전기 배선(1510)은 제1 신호 수신 단자(1800)와 전기적으로 연결될 수 있다. 내부 전기 배선(1510)은 제1 전송 배선(500)을 따라 전송된 제1 전기 신호를 전송할 수 있다.
외부 전기 배선(1530)은 제1 컨버터(600) 및 제2 신호 수신 단자(1600)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 컨버터(600)는 제1 전송 배선(500)의 표면을 따라 전송된 광 신호를 제2 전기 신호로 변환하고, 외부 전기 배선(1530)은 상기 제2 전기 신호를 제2 신호 수신 단자(1600)로 전송할 수 있다.
분리막(1520)은 내부 전기 배선(1510) 및 외부 전기 배선(1530) 사이에 형성되어 내부 전기 배선(1510) 및 외부 전기 배선(1530)의 전기적 절연을 수행할 수 있다. 만일 제1 전기 신호의 전송이 전원 공급의 수행을 위한 것이라면 제1 신호 수신 단자(1800)는 전원 단자가 될 수 있다.
본 발명의 제20 실시예에 따른 광전 회로(20)는 복수의 층 즉, 복수의 기판이 적층된 구조로 형성되어 있고, 첫번째 층에서 광 신호와 전기 신호를 같이 받아 집적도를 높일 수 있다. 이후에는 이미 광 신호를 전기 신호로 전환시켰으므로, 두번째 층 즉, 제2 기판(1000)에서는 전기 신호를 전송하는 배선을 포함하여 층간 통신의 효율성을 높일 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 기판
200: 전송 배선
300: 컨버터
400: 전기 단자

Claims (10)

  1. 제1 및 제2 면을 연결하는 관통홀을 포함하는 기판;
    상기 관통홀을 통과하고, 제1 전기 신호 및 광 신호를 전송하는 전송 배선;
    상기 제1 면 상에서, 상기 전송 배선과 연결되고, 상기 광 신호를 제2 전기 신호로 변환하는 컨버터; 및
    상기 제2 면 상에서, 상기 전송 배선과 연결되고, 상기 제1 전기 신호를 수신하는 전기 단자를 포함하는 광전 회로.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전송 배선은,
    상기 제2 면 상에서, 상기 제1 전기 신호가 입력되는 제1 영역과,
    상기 제2 면 상에서, 상기 광 신호가 입력되는 제2 영역을 포함하는 광전 회로.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전송 배선은,
    상기 컨버터와 연결되고, 상기 광 신호를 전송하는 광 전송 라인과,
    상기 전기 단자와 연결되어 제1 전기 신호를 전송하고, 상기 광 전송 라인의 외면을 둘러싸는 전기 전송막을 포함하는 광전 회로.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 전기 전송막의 상면은 제1 및 제2 지점을 포함하고,
    상기 제1 지점의 상면과 상기 광 전송 라인과의 제1 거리는 상기 제2 지점의 상면과 상기 광 전송 라인과의 제2 거리와 동일한 광전 회로.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 광 전송 라인은 상기 광 신호가 가이드되는 광 섬유를 포함하고,
    상기 전송 배선은,
    상기 전기 전송 배선 및 상기 광 섬유 사이에 상기 광 신호를 반사하는 반사층을 더 포함하는 광전 회로.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 전기 전송막은,
    서로 전기적으로 절연된 복수의 서브 전기 전송막과,
    상기 복수의 서브 전기 전송막들 사이에 형성된 절연막을 포함하는 광전 회로.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 전송 배선은 금속을 포함하고,
    상기 전송 배선의 표면에, 표면 플라즈몬 공명(Surface Plasmon Resonance, SPR)을 이용하여 상기 광 신호가 상기 컨버터로 전송되게 하는 SPR 제네레이터를 더 포함하는 광전 회로.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 SPR 제네레이터는 상기 광신호를 상기 전송 배선의 표면에 일정한 각도로 굴절시키는 마이크로 렌즈(microlens)를 포함하는 광전 회로.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 전송 배선에 상기 제1 전기 신호 및 상기 광 신호를 시간적으로 분리하여 인가하는 컨트롤러를 더 포함하는 광전 회로.
  10. 제1 및 제2 면을 연결하는 제1 및 제2 관통홀을 포함하는 기판;
    전원 공급 및 광 신호의 전달을 수행하고, 상기 제1 및 제2 관통홀을 각각 통과하는 제1 및 제2 전송 배선;
    상기 제1 면 상에서 상기 제1 및 제2 전송 배선과 각각 연결되고, 상기 광 신호를 전기 신호로 변환하는 제1 및 제2 컨버터;
    상기 제1 면 상에서 상기 제1 및 제2 전송 배선과 각각 연결되는 제1 및 제2 전기 단자; 및
    상기 제2 면 상에서, 상기 제2 전송 배선의 표면에 상기 광 신호를 일정한 각도로 조사하여, 표면 플라즈몬 공명을 이용하여 상기 광 신호가 상기 제2 컨버터로 전송되게 하는 SPR 제네레이터를 포함하되,
    상기 제1 전송 배선은,
    상기 제1 컨버터와 연결되고, 상기 광 신호를 전송하는 광 전송 라인과,
    상기 제1 전기 단자와 연결되고, 상기 광 전송 라인의 외면을 둘러싸는 전기 전송막을 포함하는 광전 회로.
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