光互連裝置及其制造方法

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專利名稱：光互連裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光互連裝置和用于制造該光互連裝置的方法。本發(fā)明還涉及一種用于在光組件和光波導之間形成光互連的方法。
背景技術(shù)：
曰本特開平8-36122記載了一種用于才幾械地對準光組件和光波導以減少光組件和光波導之間的連接損耗的方法。日本特開平10-135407記載了一種用于改變在半導體集成電路設(shè)備和連接到該半導體集成電路設(shè)備的外部設(shè)備之間傳輸信號的方式的系統(tǒng)，其中，光傳輸數(shù)據(jù)信號，并且電傳輸電源和驅(qū)動信號。這些參考文獻的內(nèi)容在此通過引用被整體包括。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種光互連裝置包括第一基板、第二基板、光波導、電布線和切換裝置。所述第一基板具有電布線線路、連接至所述電布線線路并將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的電光轉(zhuǎn)換器、以及連接至所述電光轉(zhuǎn)換器并發(fā)射光的光發(fā)射裝置。所述第二基板具有電布線線路、連接至所述第二基板的所述電
布線線路并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光電轉(zhuǎn)換器、以及連接至所述電光轉(zhuǎn)換器并接收來自所述光發(fā)射裝置的光的光接收裝置。所述光波導光連接所述光發(fā)射裝置和所述光接收裝置。所述電布線電連接所述第一基板的所述電布線線路和所述第二基板的所述電布線線路。所述切換裝置確定經(jīng)由所述光基板來傳輸快信號的數(shù)據(jù)，并且確定經(jīng)由所述電布線來傳輸慢信號的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種光互連裝置包括基板、光波導、電布線和切換裝置。所述基板具有第一電布線部分和第二電布線部分。所述第一電布線包括將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的電光轉(zhuǎn)換器以及連接至所述電光轉(zhuǎn)換器并發(fā)射光的光發(fā)射裝置。所述第二電布線部分包括將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光電轉(zhuǎn)換器以及連接至所述電光轉(zhuǎn)換器并接收來自所述光發(fā)射裝置的光的光接收裝置。所述光波導光連接所述第一電布線部分的所述光發(fā)射裝置和所述第二電布線部分的所述光接收裝置。所述電布線電連接所述第一電布線部分和所述第二電布線部分。所述切換裝置確定經(jīng)由所述光基板來傳輸快信號的數(shù)據(jù)，并且確定經(jīng) 由所述電布線來傳輸慢信號的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種用于形成光波導的方法，包括如下步驟在電布線基板上設(shè)置發(fā)射光的光發(fā)射裝置和接收
光的光接收裝置；為所述光發(fā)射裝置的光發(fā)射點的位置設(shè)置對準標記，并且為所述光接收裝置的光接收點的位置設(shè)置對準；將所述光發(fā)射裝置和所述光接收裝置安裝在基板上；以及根據(jù) 對準標記，形成光連接所述光發(fā)射裝置和所述光接收裝置的三維光波導。

當結(jié)合附圖考慮時，通過參照如下的詳細說明，容易更好地理解并因而將容易獲得本發(fā)明的更完整的認識及其許多隨附
的優(yōu)點，其中
圖l是示出光互連裝置的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的光互連裝置的側(cè)視
圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的光互連裝置的側(cè)視
圖4(a)至4(e)是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的光互連裝置的典型結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖5(a)至5(e)是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的實施例的光互連裝置的方法的示意圖和俯視圖，其中，波導片具有多個波導，剛性安裝基板具有多個小基板，波導片和剛性安裝基板層疊在一起，在層疊基4反上安裝電組件和光組件，并且逐單元地切割出光互連裝置；
圖6(a)至6(e)是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的實施例的光互連裝置的方法的示意圖，其中，波導片具有多個波導，柔性安裝基板具有多個小基板，波導片和柔性安裝基板層疊在一起，在層疊基板上安裝電組件和光組件，并且逐單元地切割出光互連裝置；
圖7(a)至7(e)是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的實施例的光互連裝置的方法的截面圖和俯視圖，包括開始步驟、在圖7(a)中所示的基板上形成了2D光學基板之后的圖、將在圖7(b)中所示的2D光學基板固定在基板上之后的圖、在圖7(c)中所示的基板上安裝了光組件之后的圖、以及形成了 3D光波導之后的圖8(a)至8(f)是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的實施例的光互連裝置的方法的截面圖和俯視圖，包括開始步驟、在圖8(a)中所示的基板上形成了下覆蓋層之后的圖、將在圖8(b)中所示的基板固定在其它基板上之后的圖、在圖8(c)中所示的基板上安裝了光組件之后的圖、形成了 3D光波導之后的圖、以及在圖8(e) 中所示的基板表面上形成了上覆蓋層之后的圖9(a)至9(k)是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的實施例的光互連裝置的方法的截面圖和俯視圖，包括開始步驟、在圖9(a)中所示的基板上形成了下覆蓋層之后的圖、在圖9(b)中所示的下
覆蓋層上形成了金屬層之后的圖、在圖9(c)中所示的下覆蓋層上形成了光波導對準標記之后的圖、在圖9 (d)所示的基板上形成了芯層之后的圖、在圖9(e)中所示的芯層上形成了掩模之后的圖、利用掩模去除了位于在圖9(f)中所示的掩模之下的部分以外的芯然后剝離了掩模之后的圖、將在圖9(g)中所示的基板固定在其它基板上之后的圖、在圖9(h)中所示的基板上安裝了光組件之后的圖、形成了3D芯之后的圖、在圖9(j)中所示的基板上形成了上覆蓋層之后的圖、以及在芯層上形成了掩模之后的圖10(a)至10(f)是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的實施例的光互連裝置的方法的截面圖和俯視圖，包括在芯層上形成了掩模之后的圖、使用掩模去除了位于在圖10(a)中所示的掩模之下的部分以外的芯然后剝離了掩模之后的圖、將在圖10(b)中所示的基板固定在其它基板上之后的圖、在圖10(c)中所示的基板上安裝了光組件之后的圖、根據(jù)該制造方法形成了 3D芯之后的圖、以及在圖10(e)中所示的基板上形成了上覆蓋層之后的圖11Ca)至ll(c)是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的實施例的光互連裝置的方法的截面圖和俯視圖，包括開始步驟、在圖ll(a) 中所示的基板上形成了2D光學基板之后的圖、以及在圖ll(b) 中所示的基板上安裝了光組件之后的圖12(a)至12(c)是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的實施例的光互連裝置的方法的截面圖和俯視圖，包括形成了下覆蓋層之后的圖、將在圖12(a)中所示的未完成的基板層疊到柔性基板上之后的圖、以及在圖12(b)中所示的基板上安裝了光組件之后的圖13包括示出面向激光二極管的3D光波導的俯視圖；圖14(a)和14(b)是示出面向光電二極管的3D光波導以及面向激光二極管和光電二極管的3D光波導的俯視圖；圖15是示出3D光波導的示例的俯視圖；圖16(a)和16(b)是示出在基板上安裝光組件的步驟的側(cè)視
圖17(a)至17(f)是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的實施例的光互連裝置的方法的截面圖和俯視圖，包括在覆蓋層上形成了光波導對準標記之后的圖、在圖17(a)中所示的基板上形成了芯層之后的圖、在圖17(b)中所示的基板上形成了掩模之后的圖、使用在圖17(c)中所示的掩模形成了 3D光波導之后的圖、將在圖 17(d)中所示的基板層疊到柔性基板上之后的圖、以及形成了用于光組件的安裝焊盤之后的圖18是示出光電二極管的一種類型的側(cè)視圖；圖19(a)和19(b)是示出將連接器附接到第一基板、第二基板或柔性基板的示例的側(cè)視圖20(a)和20(b)是示出在第一基板、第二基板或印刷布線板基板上安裝半導體元件的示例的側(cè)視圖21是示出將增強層附接到柔性基板的示例的側(cè)視圖；圖22(a)和22(b)是示出安裝激光二極管和光電二極管的示例的示意圖23是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的光電傳輸裝置的俯視
圖24是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的切換元件的示意圖；圖25是示出在根據(jù)本發(fā)明的實施例的切換元件處計數(shù)的典型結(jié)果的圖26是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的光電傳輸裝置的俯視圖；圖27是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的切換元件的示意
圖28(a)至28(d)是均示出激光二極管或光電二極管的表面的俯視圖29(a)至29(f)是示出光發(fā)射元件和光接收元件之間的典型連接方法的側(cè)視圖3 0是示出光發(fā)射元件和光接收元件之間的連接方法的另一示例的側(cè):規(guī)圖31是示出光發(fā)射元件或者光接收元件上的焊盤的俯視
圖32是示出激光二極管的示例的側(cè)視圖；圖33示出本發(fā)明的光互連的示例；
圖34是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于減少電損耗的典型結(jié)構(gòu)的示意圖3 5是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于電源和電壓的結(jié)構(gòu) 的示意叫一v,i具有才艮才居本,日^
以及
;出才艮才居本發(fā)即
視圖和示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖描述實施例，其中，在全部附圖中相同的附圖標記表示對應(yīng)的或相同的部分。
圖l是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的光互連裝置的側(cè)視圖。在第一剛性基板85(還可稱為"第一電布線基板")上形成或安裝了激光二極管816及其驅(qū)動電路(驅(qū)動器)829,并且在第二剛性基板86(還可稱為"第二電布線基板")上形成或安裝了光電二極管
817及其控制電路830(前置放大器和比較器，在下文中稱為 "preamp")。驅(qū)動電路用作用于電光轉(zhuǎn)換電路的主電路，并且除了驅(qū)動電路之外，可以設(shè)置切換電路、并行-串行連接電路、 MAX/DEMAX電^各等一個或多個的組件。電光轉(zhuǎn)換電路可以是沒有其它組件的驅(qū)動電路。具有前置放大器和比較器的控制電路用作用于光電轉(zhuǎn)換電路的主電路，并且除了控制電路之外，可以設(shè)置切換電路、MAX/DEMAX電路等一個或多個的組件。光電轉(zhuǎn)換電路可以是沒有其它組件的控制電路。電光轉(zhuǎn)換電路將數(shù)字電信號轉(zhuǎn)換成模擬電流，并將其提供至激光二極管816 等光發(fā)射裝置。光電轉(zhuǎn)換電路將從光電二極管等光接收裝置輸出的弱電信號放大為帶有特定脈沖的數(shù)字信號。光電轉(zhuǎn)換裝置可以是具有上述功能的芯片組件。電光轉(zhuǎn)換裝置可以是具有上述功能的芯片組件。通過形成在柔性聚酰亞胺基板84上的三維光波導818(在下文中稱為"3D光波導")光連接這兩個基板，或者通過電布線87電連接這兩個基板。如圖l中所示，電布線87通常形成在聚酰亞胺基板84上，但是也可以形成在不同的柔性基板上。通過形成在底面上的BGA 88等電界面將剛性基板85、 86 連接至線卡等安裝基板。另外，由于激光二極管816是邊發(fā)射型并且光電二極管817是邊接收型，所以它們可以與3D光波導818 進行直接的光連接。因此，與標準的面發(fā)射型和面接收型的光互連裝置相比，可以簡化光路。
圖2是示出參照圖1說明的光互連裝置的另一實施例的側(cè)視
基板827電連接至剛性基板85、 86,并且將各端部處理為端子從而可以將各端部連接至連接器828。
圖3是示出參照圖2說明的光互連裝置的典型結(jié)構(gòu)的側(cè)視
14圖，但是其中剛性-柔性基板805用于安裝光組件和電組件。由于不需要兩個基板之間的電布線組件，所以該結(jié)構(gòu)可以簡化。
圖4(a)至4(c)是示出參照圖2說明的光互連裝置的典型結(jié)構(gòu) 的側(cè)視圖，但是其中用于安裝光組件和電組件的安裝基板是單個柔性電基板827。在柔性電基板827中，形成或安裝激光二極管816和光電轉(zhuǎn)換電路或光電轉(zhuǎn)換元件829的區(qū)域是第一電布線部分。并且，形成或安裝光電二極管817和光電轉(zhuǎn)換電路或光電轉(zhuǎn)換元件8 3 0的區(qū)域是第二電布線部分。可以用加強構(gòu)件8 0或類似結(jié)構(gòu)來增強安裝組件的基板部分。由于所有的組件集成在單個柔性基板上，所以可緊湊地設(shè)計大小并且降低其制造成本。如圖4(a)中所示，可以在柔性電基板827上形成光波導818。另外，如圖4(b)中所示，可以使用預(yù)浸料等粘合層將具有形成在柔性基板84上的光波導818的基板和柔性電基板827粘合在一起。如圖4(a)中所示，可以在柔性基板84和電基板827之間形成空間。如圖4(b)中所示，可以使用預(yù)浸料等粘合層將光波導818 和柔性電基板827粘合在一起。如圖4(d)中所示，可以在光波導 818和電基板827之間形成空間。
圖4(e)是示出在其邊緣處通過固定元件來附接支撐光波導的柔性基板和支撐電布線的另一柔性基板的示例的側(cè)視圖。參照圖4(e)，剛性基板6配置有激光二極管102等光發(fā)射元件，并且另一剛性基板7配置有光電二極管等光接收元件103。通過固定元件2002在其邊緣部分互相連接具有光波導的柔性基板2000 和具有電布線的另一柔性基板2001,從而在兩個柔性基板2000、 2001之間形成空間。
圖5(a)至5(e)是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的實施例的光互連裝置的方法的示意圖和俯視圖，其中，安裝基板是剛性基板。圖5(a)示出其上形成了多個光波導900的波導片901。在波導片901中，形成通孔902從而去除與待安裝電組件和光組件的區(qū)域重疊的部分。圖5(b)示出其上層疊波導片901的剛性安裝基板 904。在該基板上，形成用于布置電組件和光組件的安裝焊盤和電布線的安裝區(qū)域905。在與光波導重疊的區(qū)域中形成波導窗口 903。首先，如圖5(c)中所示，通過使用預(yù)浸料或類似結(jié)構(gòu)將波導片901層疊到安裝基板904上。接著，如圖5(d)中所示，在安裝區(qū)域905上安裝電組件和光組件906,然后由用于保護的填充樹脂密封。最后，如圖5(e)中所示，逐單元地切割出光互連裝置，并且完成均具有安裝基板904、光波導900以及光組件和電組件906的光互連裝置。
圖6(a)至6(e)是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的光互連裝置的方法的示意圖，其中，安裝基板是柔性基板。圖 6(a)示出形成了多個光波導9.00的波導片901。在波導片901中，形成通孔9 0 2從而去除與待安裝電組件和光組件的區(qū)域重疊的部分。圖6(b)示出其上層疊波導片901的柔性安裝基板904。在該基板上，形成用于布置電組件和光組件的安裝焊盤和電布線 907的安裝區(qū)域905。首先，如圖6(c)中所示，通過使用預(yù)浸料或類似結(jié)構(gòu)將波導片901層疊到安裝基板904上。接著，如圖6(d) 中所示，在安裝區(qū)域905上安裝電組件和光組件906,然后由用于保護的填充樹脂密封。最后，如圖6(e)中所示，逐單元地切割出光互連裝置，并且完成均具有安裝基板904、光波導900以及光組件和電組件906的光互連裝置。
圖7(a)至7(e)是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的光互連的方法的截面圖和俯視圖。準備聚酰亞胺基板1等柔性基板作為起始材料(圖7(a))。在基板l上，涂敷下覆蓋層2、芯層3 和上覆蓋層4(圖7(b))。在該步驟中，完成柔性二維光學基板5(在下文中稱為"2D光學基板")。對于下覆蓋層、芯層和上覆蓋層，可以使用表1中所示的材料的組合。
表l
示例下覆蓋層折射率芯層折射率折射率
環(huán)氧基聚合物1.5931.6151.593
丙烯酸基聚合物1.5051.5221.505
然后，將柔性2D光學基板5固定在第一基板6和第二基板7 上(圖7(c))。作為用于第一基板6和笫二基板7的材料，可以使用聚酰亞胺等柔性基板或利用玻璃纖維織物增強的剛性基板。然后，在第一基板上安裝具有根據(jù)光發(fā)射位置形成的對準標記IO 的激光二極管8,并且在第二基板上安裝具有根據(jù)光接收位置形成的對準標記ll的光電二極管9(圖7(d))。在本示例中，直接在光發(fā)射位置的中心上形成激光二極管上的對準標記IO,并且直接在光接收位置的中心上形成光電二極管上的對準標記ll。隨后，通過在與連^l妄對準標記10和對準標記ll的直線平行并且在與該直線相距25pm的位置處發(fā)射C02激光，在至少去除上覆蓋層和芯層之后形成3D光波導12(大約50jim寬)(圖7(e))。在本示例1中，根據(jù)標識光組件的光發(fā)射位置和光接收位置的對準標記來形成3D光波導。因此，激光二極管8和光電二極管9等光組件和3D光波導可以準確地對準，并且減少了波導和光組件之間的連接損耗。
圖8(a)至8(d)是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的光互連的方法的截面圖和俯視圖。準備聚酰亞胺基板21等柔性基板作為起始材料(圖8(a))。在基板21上，通過涂敷例如環(huán)氧基聚合物樹脂來形成下覆蓋層22(圖8(b))。然后，將上述未完成的基板21層疊到第一基板26和第二基板27上(圖8(c))。接下來，在
第一基板上安裝具有根據(jù)光發(fā)射位置形成的對準標記"o的激
17光二極管28，并且在第二基板上安裝具有根據(jù)光接收位置形成
的對準標記211的光電二極管29(圖8(d))。在本示例中，直接在光發(fā)射位置的中心上形成激光二極管上的對準標記210,并且直接在光接收位置的中心上形成光電二極管上的對準標記211。隨后，在連接對準標記210和211的線上，通過使用噴墨方法形成 50nm寬和50pm高的3D芯212。 3D芯212由具有比上述下覆蓋層 21的折射率更大的折射率的環(huán)氧型聚合物樹脂形成(圖8(e))。在烘千芯之后，在下覆蓋層和芯上涂敷與用于形成下覆蓋層的相同的環(huán)氧型聚合物樹脂。因此，形成芯212被下覆蓋層21和上覆蓋層24包圍的3D光波導(圖8(f))。在本示例中，根據(jù)對準標記 210、 211涂敷用于形成芯的材料。因此，激光二極管28和光電二極管29與3D光波導可以準確地對準，并且減少了波導和光組件之間的連接損耗。
圖9(a)-9(k)是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的光互連裝置的方法的截面圖和俯視圖。準備聚酰亞胺基板31等柔性基板作為起始材料(圖9(a))。在基板31上，通過涂敷環(huán)氧型聚合物樹脂形成下覆蓋層32(圖9(b))。在下覆蓋層上通過氣相沉積銅、金、鋁、鈦、鎳、鉻或類似的金屬形成金屬層39(圖9(c))。隨后，在金屬層上形成抗蝕劑，接著對該抗蝕劑進行曝光、顯影和蝕刻處理以在下覆蓋層上形成光波導對準標記300(圖 9(d))。然后，在形成了光波導對準標記300的下覆蓋層上，通過涂敷具有比下覆蓋層31的折射率更大的折射率的環(huán)氧型聚合物樹脂來形成芯層33(圖9(e))。在形成芯層之后，在芯層上形成抗蝕劑，接著對該抗蝕劑進行曝光和顯影處理以形成掩模 301(圖9(f))。通過后面說明的反應(yīng)離子蝕刻工藝，掩模301成形以在基板31的表面邊緣都被去除的部分形成3D光波導。基于光波導對準標記300確定掩模301的位置。在形成掩模之后，通過反應(yīng)離子蝕刻方法去除芯層中沒有形成掩模的部分。因此，在基板31的兩側(cè)表面附近的部分以外的區(qū)域中形成3D光波導
320(圖9(g)示出已經(jīng)去除了掩模后的基板)。然后，將未完成的基板固定在第一基板36和第二基板37上(圖9(h))。之后，在第一基板上安裝具有根據(jù)光發(fā)射位置形成的對準標記310的激光二極管38,并且在第二基板上安裝具有根據(jù)光接收位置形成的對準標記311的光電二極管39(圖9(i))。在安裝了光組件之后，基于光波導對準標記300和激光二極管上的對準標記310,由C02 激光去除2D芯層部分33-1以形成第一連接3D波導331。位于3D 光波導320和激光二極管38之間的第一連接3D波導331與激光二極管的光發(fā)射位置準確地連接，并且還連接至3D光波導320。通過同樣的方式，在3D光波導320和光電二極管39之間形成第二連接3D波導332(圖9(j))。之后，在芯320、 331、 332和下覆蓋層上，通過涂敷與用于下覆蓋層的相同的環(huán)氧型聚合物樹脂，形成上覆蓋層34(圖9(k))。在本示例中，根據(jù)基于光發(fā)射位置的對準標記310以及^^艮據(jù)用于形成3 D光波導的光波導對準標記 300來形成連接3D光波導320和激光二極管的第一連接3D波導 331。因此，激光二極管和第一連接3D光波導以及3D光波導和第一連接3D光波導可以準確地對準，因此減少連接損耗。還可以減少光電二極管和第二連接3D光波導之間的連接損耗。在本示例中，第一連接3D光波導和第二連接3D光波導中的至少一個的邊可形成為偏離3D光波導320的延長線。通過這樣形成為偏離延長線，光電二極管不容易受泄漏光的影響。對準標記300 形成在下覆蓋層32上，但是還可以形成在芯層33等其它層上，或者可以使用波導圖形代替金屬圖形。
圖10(a)至10(e)是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的再一實施例的光互連裝置的方法的截面圖和俯視圖。由于本示例按照參照
19圖9(a)-9(e)中所示的示例所說明的相同的步驟，所以在這里說明其余的處理。在形成芯層之后，在芯層上形成抗蝕劑，接著對該抗蝕劑進行曝光和顯影處理以形成掩才莫401(圖10(a))。通過使用后面所述的反應(yīng)離子蝕刻工藝，在基板41的中心形成掩模 401,并且掩模401成形以允許隨后形成3D光波導。如在圖 9(a)-9(k)中所示的示例中所示，基于光波導對準標記(圖中未示出)確定掩模401的位置。在形成掩模之后，通過反應(yīng)離子蝕刻工藝去除芯層中沒有形成掩模的部分。因此，在基板41的中心形成3D光波導420(圖10(b)示出去除了掩模后的基板)。然后，將未完成的基板固定在第一基板46和第二基板47上(圖10(c))。之后，在第一基板上安裝具有根據(jù)光發(fā)射位置形成的對準標記 410的激光二極管48，并且在第二基板上安裝具有根據(jù)光接收位置形成的對準標記411的光電二極管49(圖10(d))。在安裝光組件之后，基于光波導對準標記和激光二極管上的對準標記410,通過使用噴墨方法在下覆蓋層42上涂敷具有比下覆蓋層42的折射率更大的折射率的環(huán)氧型聚合物樹脂。因此，在3D光波導420 和激光二極管4 8之間形成第一連接3 D波導4 31 。按照相同的方式，在3D光波導420和光電二極管49之間形成第二連接3D波導 432(圖10(e))。然后，在芯420、 431、 432和下覆蓋層上，通過涂敷與用于下覆蓋層的相同的環(huán)氧型聚合物樹脂，形成上覆蓋層44(圖10(f))。在本示例中，根據(jù)基于光發(fā)射位置的對準標記 410以及根據(jù)用于形成3D光波導的光波導對準標記來形成連接 3D光波導420和激光二極管的第一連接3D波導431。因此，激光二極管和第一連4妄3D光波導以及3D光波導和第一連接3D光波導可以準確地對準，因此減少連接損耗。光電二極管和第二連接3D光波導也可以準確地對準，因此減少連接損耗。在本示例中，第一連接3D光波導和第二連接3D光波導中的至少一個的邊也可形成為偏離3D光波導420的延長線。通過這樣形成為偏離延長線，光電二極管不容易受泄漏光的影響。
圖ll(a)至ll(c)是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的再一實施例的光互連裝置的方法的截面圖和俯視圖。準備柔性基板500作為起始材料，并如圖7(a)至7(e)中示出的示例所說明的，在柔性基板500的部分上層疊下覆蓋層、芯層和上覆蓋層。然后，隔著形成下覆蓋層、芯層和上覆蓋層的區(qū)域，安裝具有根據(jù)光發(fā)射位置形成的對準標記510的激光二極管538和具有根據(jù)光接收位置形成的對準標記511的光電二極管539。將安裝激光二極管的區(qū) 域(在圖1 l(c)中直到光波導的左側(cè))稱為第一區(qū)域(第一電布線部分)，并將安裝光電二極管的區(qū)域(在圖ll(c)中直到光波導的右側(cè))稱為第二區(qū)域(第二電布線部分)。然后，與圖7(a)至7(e) 中所示的示例類似，根據(jù)在光組件上的對準標記510、 511,在芯層和上覆蓋層中形成溝槽以形成3 D光波導(見圖7 (e))。通過 3D光波導進行第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的數(shù)據(jù)傳輸。在本示例中，在柔性基板上形成下覆蓋層、芯層和上覆蓋層，但是可以單獨準備由下覆蓋層、芯層和上覆蓋層形成的另一基板然后通過使用預(yù)浸料等粘合劑將該另一基板層疊在柔性基板500上。
圖12(a)至12(c)是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的再一實施例的光互連裝置的方法的截面圖和俯視圖。在柔性保持基板670 上涂敷下覆蓋層602(圖12(a))。然后，經(jīng)由預(yù)浸料680層疊涂敷了覆蓋層后的基板和柔性基板600(圖12(b))。之后，隔著保持基板670,安裝具有根據(jù)光發(fā)射位置形成的對準標記610的激光二極管638和具有根據(jù)光接收位置形成的對準標記611的光電二極管639。將安裝激光二極管的區(qū)域(在圖12(c)中直到光波導的左側(cè))稱為第一區(qū)域，并且將安裝光電二極管的區(qū)域(在圖12(c)中直到光波導的右側(cè))稱為第二區(qū)域。通過3 D光波導進行第一區(qū)
21域和第二區(qū)域之間的數(shù)據(jù)傳輸。之后，通過按照參照圖8(e)說明的類似步驟來形成3D光波導。
說明了一種用于制造根據(jù)本發(fā)明的再一實施例的光互連裝置的方法。本示例基本與圖9(a)至9(k)中所示的示例類似。在圖 9(a)至9(k)所示的示例中，將具有光波導的基板層疊在兩個基板上，然而，在本示例中，如在參照圖12(a)至12(c)的示例中，將具有光波導的基板層疊在一個柔性基板上。本示例中的制造步驟與參照圖9(a)-9(g)說明的制造步驟類似。然后，以與參照圖 12(a)至12(c)的示例類似的方式，將按照參照圖9(a)-9(g)說明的步驟而準備的未完成的基板層疊在單個柔性基板上。接下來，隔著未完成的基板，在柔性基板上安裝光組件(見12(c))。安裝光組件后的制造過程與參照圖9(j)-9(k)說明的過程類似。
說明了一種用于制造根據(jù)本發(fā)明的再一實施例的光互連裝置的方法。本示例與參照圖10(a)至10(f)的示例基本類似。在參照圖10(a)至10(f)的示例中，將具有光波導的基板層疊在兩個基板上，然而，在本示例中，如參照圖12(a)至12(c)的示例中所說明的，將具有光波導的基板層疊在一個柔性基板上。本示例中
的制造步驟與參照圖10(a)-10(b)說明的步驟類似。然后，如在參照圖12(a)至12(c)中的示例中所說明的，將按照參照圖 10(a)-10(b)說明的步驟制備的未完成的基板層疊在單個柔性基板上。接下來，水平地隔著未完成的基板，在柔性基板上安裝光組件(見圖12(c))。安裝光組件后的制造步驟與圖10(e)-10(f) 中的步驟類似。
在前述的示例中說明的3D光波導的端面(面向光組件的表面)大致為矩形。然而，其形狀還可以是如圖13和14中所示的錐形。圖13示出面向激光二極管的3D光波導的俯視圖。參照圖13, 對著激光二極管的開口 (在左側(cè)示出)寬于波導的其余部分。通過這種結(jié)構(gòu)，使得3D光波導和激光二極管之間的對準間隙容限
較大。圖14(a)示出面向光電二極管的3D光波導的俯視圖(在右側(cè)示出)。在圖14(a)中，對著光電二極管的開口窄于波導的其余部分。由于從3D光波導中傳輸?shù)墓獾墓獍咧睆酱?，所?D光波導和光電二極管之間的對準間隙容限較大。圖14(b)示出對著激光二極管(在左側(cè)示出)的開口寬于波導的其佘部分并且對著光電二極管(在右側(cè)示出)的開口窄于波導的其余部分的3D光波導。
圖15是示出面向光電二極管的端分開并且每個分開的3D 光波導連接至光電二極管的3D光波導的示例的俯視圖。據(jù)此，從波導中的一個輸出的光可以輸入到光電二極管。因此，波導和光電二極管之間的對準間隙容限較大。在本示例中，端被分開成兩個，但是分開數(shù)可以是兩個或更多。
參照前述示例，在第一基板、第二基板和/或柔性保持基板上安裝光組件。然而，如圖16(a)中所示，在用于安裝光組件的剛性基板或柔性保持基板700上，安裝光電二極管、激光二極管等光組件701,然后可以在第一基板、第二基板或柔性保持基板上安裝柔性保持基板和光組件。
可以在第一基板(第一區(qū)域)和第二基板(第二區(qū)域)之間形成電路，從而將光傳輸和電傳輸兩者都用于第一基板(第一區(qū)域) 和第二基板(第二區(qū)域)之間的數(shù)據(jù)傳輸。
不限于使用通過焊料凸點(倒裝芯片連接)來連接光組件和基板；還可以采用線接合等表面安裝方法。
在上述的示例中，直接在光發(fā)射位置或者光接收位置上形成在光組件上的對準標記，但是對準標記不限于在圖7(a)-10(f) 的示例中說明的這些位置或數(shù)量。
在上述的示例中，基于在光組件上的對準標記形成3D光波導。然而，根據(jù)用于形成3D光波導的光波導對準標記1100,可
以對準光組件，然后將光組件安裝在第一基板、第二基板或柔
性保持基板上。圖17(a)至17(f)示出上述的示例。在下覆蓋層上形成光波導對準標記1100(見圖17(a))。然后，形成芯層1103(見圖17(b))。之后，與圖9(a)至9(k)中的示例中類似，根據(jù)光波導對準標記1100在芯層上形成掩模1301(見17(c))。然后，通過使用掩模1301形成3D光波導1150(見圖17(d))。通過預(yù)浸料1100將未完成的基板層疊在柔性保持基板670上(見17(e))。然后，才艮據(jù) 光波導對準標記IIOO,在柔性保持基板670上形成導電部分(組件安裝焊盤)1120(見圖17(f))。關(guān)于導電部分1120,例如，通過向?qū)盈B在導電部分的阻焊劑輻射C02激光來形成焊盤開口。通過這種組件安裝焊盤，將光組件(包括激光二極管和光電二極管) 安裝在表面上。在參照圖17(a)至17(f)說明的示例中，由于根據(jù)
準確地對準3 D光波導和光組件。
還可以如圖13、 14(a)和14(b)所示來成形在前述示例中說明的3D光波導。
激光二極管優(yōu)選為邊發(fā)射型，并且光電二極管優(yōu)選為邊接收型。
激光二極管可以是單模脈沖型，并且光波導可以是多模型。這樣，能夠容易地對準光波導和光組件。
圖18是示出光電二極管具有不同結(jié)構(gòu)的示例的側(cè)視圖。如圖中所示，根據(jù)本實施例的光電二極管使得輸入至光電二極管的光從面向光接收部分的鏡反射并且到達在光電二極管的上部區(qū)域形成的光接收部分(光路徑在圖中示出)。另外，在本示例中，在柔性基板100的各端形成連接器101，其中，通過連接器 101將柔性基板100連接至其它基板(例如，母板)。在上面說明的任意示例中，可以使用圖18中所示的光電二
極管。此外，如圖19(a)中所示，在上面說明的任意示例中，可
以將連接器設(shè)置在第一基板的端面和第二基板的端面上，從而使基板電連接至其它基板(例如，母板)。在光波導和光組件安裝在單個基板(包括柔性基板、剛性基板和部分剛性的柔性基板)
上的圖17(a)至17(c)中的示例等示例中，還可以如圖19(b)中所示將連接器設(shè)置在基板的各端面上，從而使基板電連接至其它基板(例如，母板)。
在上述任意示例中，可以在第一基板、第二基板、第一區(qū) 域或第二區(qū)域上安裝半導體元件(見圖20(a)-20(b))。通過光波導進行半導體元件之間的部分信號傳輸。在印刷布線板106、第一基板106-1和第二基板106-2上形成電路。在參照圖20(b)的示例中，還在光波導上形成電路?？梢酝ㄟ^光波導從半導體元件向
體元件傳輸電源和接地。可以將具有預(yù)定速度(例如，1Gb/s)以上的速度的信號通過光波導從半導體元件傳輸至半導體元件 (將具有低于預(yù)定速度的速度的信號通過電路從半導體元件傳輸至半導體元件)。此時，可以在印刷布線板(包括第一基板和第二基板)上安裝判斷信號速度的電路或元件。
圖21示出將增強層10 7附接到與安裝了光組件的表面的相對的表面的示例。利用這種結(jié)構(gòu)，能夠容易地在柔性基板上安裝光組件。為了減少連接損耗，優(yōu)選地放置增強層107從而使光組件(激光二極管、光電二極管)和光波導之間的柔性基板100不彎曲。例如，優(yōu)選地，在與安裝了光組件的表面相對的、包括直接位于光組件的下方的區(qū)域和至少直接位于光波導的邊緣的下方的區(qū)域的表面上，將板狀增強層形成或?qū)盈B在柔性基板IOO 上。
25圖22(a)是示出使用圖22(b)中所示的光電二極管(邊接收組件)和激光二極管(邊發(fā)射組件)的示例的示意圖。激光二極管在底部表面周圍具有光發(fā)射點并且面朝下安裝。光電二極管具有與如圖22(b)中所示的光接收點相對放置的反射表面并面朝上安裝。如圖所示，在光接收元件(光電二極管)中，在元件基板上形成反射表面(鏡)。如圖22(b)中所示，光接收元件可以在一個表面上具有p電才及和n電極，并且光發(fā)射元件也可以在一個表面上具有p電極和n電極。
例如，在表面安裝型LD/PD模塊(日本電子信息和通信工程研究所的技術(shù)報告，OPE94-39， 1994年8月出版，第13頁)中，或者在PLC平臺上安裝光電二極管時基于標記的被動對準(電子信息和通信工程研究所，1997年國家會議，C-3-56,第241 頁)中，參照具有對準標記的激光二極管和具有對準標記的光電
二極管。
在前述示例中所示的實施例中(圖7(e)、圖8(f)、圖9(k)、圖 10(f)、圖ll(c)、圖12(c)、圖18、圖19(a)、圖19(b)、圖20(a)、圖20(b)、圖21和圖22(a)),還可以設(shè)置激光二極管的驅(qū)動電路 (驅(qū)動器)829和光電二極管的控制電路83O(前置放大器和比較器)。此外，可以設(shè)置下面說明的切換元件(12a)(見圖23)。除了切換元件(12a)之外，還可以設(shè)置切換器(130a)(見圖23)。
在圖l至4(c)的示例中，可以設(shè)置如下所述的切換元件。除了切換元件(12a)之外，還可以設(shè)置切換器(130a)(見圖23)。
圖28(a)、 28(b)、 28(c)和28(d)均示出激光二極管或光電二極管的表面。在這些圖中，示出了焊盤。如圖28(a)和28(c)所示，如果形成一個或兩個焊盤，則難以表面安裝光組件。因此，如圖28(b)和28(d)中所示，除了P電極和N電才及之外，優(yōu)選地形成虛設(shè)焊盤。優(yōu)選地形成虛設(shè)焊盤以使得焊盤總數(shù)為三個或更多。
26在圖l至4(d)、圖7(e)、圖8(f)、圖9(k)、圖10(f)、圖ll(c)、圖12(c)、圖17(f)、圖19(a)-19(b)、圖20(a)-20(b)和圖21中，激光二極管和光電二極管優(yōu)選為圖28(b)和圖28(d)中所示的激光二才及管和光電二極管的類型。
如圖28(a)和28(c)中所示，在激光二極管或光電二極管上的 P電極和N電極可以在一個表面上形成(圖28(a))或者可以在不同的表面上形成(圖28(c))。圖29中示出光組件和光波導之間的各種連接方法。
圖29(a)是光發(fā)射點(光發(fā)射部分)靠近底表面的邊發(fā)射型激光二極管和在頂表面(與面向柔性基板的表面相對的表面)上形
成光接收部分(光接收區(qū)域)的光電二極管的組合。在圖29(a)所示的激光二極管中，在InP基板或GaAs基板上形成外延層。倒裝芯片安裝激光二極管從而使形成外延層的表面面向柔性基板。光電二極管是在頂表面上形成P電極并在底表面(安裝表面，與面向基板的表面相對)上形成N電極的類型的光電二極管。如圖29(a)中所示，在光電二極管中，在與形成光接收部分的表面相對的表面上形成鏡。通過邊輸入的光被鏡反射并到達光接收部分(P電極)。然后，通過連接至P電極的焊盤上的布線909將光傳輸至柔性基板的電布線。
圖29(b)是光發(fā)射點(光發(fā)射部分)靠近底表面的邊發(fā)射型激光二極管和在底表面(面向柔性基板的表面)上形成光接收部分 (光接收區(qū)域，P電極)的光電二極管的組合。倒裝芯片安裝圖 29(b)中所示的激光二極管從而使形成外延層的表面面向柔性基板。倒裝芯片安裝圖2 9 (b)中所示的光電二極管從而使形成外延層的表面面向柔性基板。在如圖所示的光電二極管中，在同一表面上形成光接收部分(光接收區(qū)域，P電極)、N電極和鏡。通過光電二極管的邊輸入的光被鏡反射并到達在底表面上形成的光接收部分(P電極)。然后，通過焊盤和凸點將光傳輸至柔性基板的電布線。
圖29(C)是光發(fā)射點(光發(fā)射部分)靠近底表面的邊發(fā)射型激光二極管和在底表面(面向柔性基板的表面)上形成光接收部分 (光接收區(qū)域，P電極)的光電二極管的組合。倒裝芯片安裝圖
29(c)中所示的激光二極管從而使形成外延層的表面面向柔性基板。在29(c)中所示的光電二極管是在同一表面上形成P電極和N電極的類型的光電二極管。在與形成P電極和N電極的表面相對的表面上形成鏡。倒裝芯片安裝光電二極管從而使形成P 電極和N電極的表面面向柔性基板。通過焊料凸點將光電二極管上的P電極和N電極和激光二極管上的P電極和N電極連接至柔性基板的電布線。在圖29(c)中，激光二極管上的光發(fā)射點的高度和鏡的高度不同。因此，光波導的輸入部分和輸出部分位于不同高度。輸入部分與激光二極管中的光發(fā)射部分的高度對齊，并且輸出部分與光電二極管中的鏡位置對齊。
在圖29(d)中示出的示例中，為了將輸出側(cè)的芯的高度與光電二極管中的鏡的高度對齊，在光波導的輸出側(cè)，在光波導和柔性基板之間放置高度調(diào)整構(gòu)件。在圖29(e)中示出的示例中，為了將輸出側(cè)的芯的高度與光電二極管中的鏡的高度對齊，在光波導和柔性基板之間放置高度調(diào)整粘合物。在圖2 9 (f)中示出的示例中，為了將輸出側(cè)的芯的高度與光電二極管中的鏡的高度對齊，在面向柔性基板側(cè)，調(diào)整光波導中的覆蓋層厚度。
圖30是光發(fā)射點(光發(fā)射部分)靠近底表面的邊發(fā)射型激光二極管和在底表面(面向柔性基板的表面)上形成光接收部分 (光接收區(qū)域，P電極)的光電二極管的組合。倒裝芯片安裝圖30 中所示的激光二極管從而使形成外延層的表面面向柔性基板。圖30中所示的光電二極管是在同一表面上形成P電極(外延層)和N電極的類型的光電二極管。在與形成P電極和N電極的表面相對的表面上形成鏡。倒裝芯片安裝光電二極管從而使形成P
電極和N電極的表面面向柔性基板。在圖30中，在柔性基板中
形成的腔體部分中安裝光電二極管。設(shè)置腔體部分的深度從而對準光波導中的芯的高度和光電二極管中的鏡位置。
圖31示出P電極和N電極、通過電路連接至P電極的焊盤、通過電路連接至N電極的焊盤和虛設(shè)焊盤。在P電極焊盤、N電極焊盤和虛設(shè)焊盤上形成用于倒裝芯片安裝的凸點。
在圖l-4(d)、圖7(e)、圖8(f)、圖9(k)、圖10(f)、圖ll(c)、圖12(c)、圖17(f)、圖19(a)-19(b)、圖20(a)-20(b)和圖21中，光電二極管、激光二極管和連接它們的光波導可以采用圖29(a)、 29(b)、 29(c)、 29(d)、 29(e)、 29(f)或30中示出的任一實施例。在上面的說明中，通過焊料凸點倒裝芯片安裝電組件；然而，可以通過金球凸點倒裝芯片安裝電組件。例如，光波導可以具有厚度為25pm的下覆蓋層、厚度為50^m的芯層和厚度為25(im 的上覆蓋層。通過厚度為10pm的粘合層可以將光波導粘合到基板。因此，波導可以具有位于與基板的表面相距約6(Vm處的光軸。激光二極管可以具有位于與形成其外延結(jié)構(gòu)的表面相距約 5jim處的光發(fā)射點。在這樣的示例中，^:用例如直徑為80!im的粘合焊盤或直徑為90(am的焊球，可以將激光二極管安裝在與基板的表面相距約55pm處。另一方面，可以面朝上安裝光電二極管，使其外延結(jié)構(gòu)遠離基板的表面，并且光電二極管可以具有位于約15pm處的光接收點。在這樣的示例中，使用例如直徑為 80[im的粘合焊盤或直徑為8Opm的焊球，可以將光電二極管安裝在與基板的表面相距45^im(60pm-15^im)處。下面的表2包括示出光發(fā)射/接收裝置的高度與粘合焊盤和焊球的直徑之間的關(guān) 系的試驗結(jié)果。表2
65,球80fim球90,球焊盤直徑()im)708070807080
平均高度Oim)44.737.56257.674.970.5
計算高度Omi)474265607772
N(釆樣數(shù))4055405514040
范圍+/-(max-min/2)8.59.577.57.510
△ (計算高度-平均高度)2.34.532.42.11.5
在圖l-4(d)、圖7(e)、圖8(f)、圖9(k)、圖10(f)、圖ll(c)、圖12(c)、圖17(f)、圖19(a)-19(b)、圖20(a)-20(b)和圖21中，激
光二極管可以是橫向多模激發(fā)型，并且光波導可以是多模傳輸型。
在圖l-4(d)、圖7(e)、圖8(f)、圖9(k)、圖10(f)、圖ll(c)、圖12(c)、圖17(f)、圖19(a)-19(b)、圖20(a)-20(b)和圖21中，激光二極管可以是圖32所示的類型的光組件。激光二極管在基板上形成的鏡(反射表面)處將從光發(fā)射區(qū)域輸出的光改變約90 度，并且從激光二極管的邊發(fā)射光。
圖29(a)、 29(b)、 29(c)、 29(d)、 29(e)、 29(f)、圖30和圖32 中示出的虛線表示光路徑。
圖33示出本發(fā)明的光互連的另一示例。用于移動設(shè)備中的光互連要求極大地抑制消耗的電量。為了降低功耗，使用低電壓來驅(qū)動電光轉(zhuǎn)換電路、光發(fā)射元件、光電轉(zhuǎn)換電路和光接收元件等有源元件是有效的。以大約1.2V的電壓驅(qū)動電光轉(zhuǎn)換電路和光電轉(zhuǎn)換電路。然而，光發(fā)射元件和光接收元件要求至少大約2V或更大的偏壓以正常工作。通常，電光轉(zhuǎn)換電路和光電
轉(zhuǎn)換電路或所有的有源元件使用3.3V的單電源。為了降低功耗，已經(jīng)嘗試了降低電源電壓。光發(fā)射元件和光接收元件所要求的最小負載電壓大約是2.2V。圖34是本發(fā)明中用于降低功耗的典型結(jié)構(gòu)。將最小的電源電壓分別施加給電光轉(zhuǎn)換電路和光發(fā)射元件(光電轉(zhuǎn)換電路和光接收元件)。例如，對電光轉(zhuǎn)換電路施力口1.2V的電壓，并且對光發(fā)射元件施加3.3V的電壓。因此，能夠極大地降低作為電流和電壓的乘積的功4毛。圖35示出用于施加不同的電源電壓的方法的示例。在電光(光電)轉(zhuǎn)換電路外設(shè) 置獨立的調(diào)整器以施加多個電源電壓?？梢詫⒄{(diào)整器設(shè)置在互連外，并可以通過電源輸入部分施加多個電源電壓。在圖36中，在電光(光電)轉(zhuǎn)換電路內(nèi)設(shè)置電壓轉(zhuǎn)換器(升壓電路)。將例如 1.2V的低電壓施加給電光(光電)轉(zhuǎn)換電路以驅(qū)動電路；同時，
加給光發(fā)射元件。電光轉(zhuǎn)換電路將電信號轉(zhuǎn)換為光信號。光電轉(zhuǎn)換電路將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。
表面光發(fā)射元件的示意圖?？梢酝ㄟ^各向異性濕法蝕刻在底部形成第一反射表面。對于具有約55。角的反射表面，使反射光入射至相對于水平面具有大約20。角的光發(fā)射元件的側(cè)表面。對于垂直側(cè)表面，折射率大約為3.6的元件使得在側(cè)表面發(fā)生全反射，并且反射光不會透射到元件的外部。為了使輻射光透射到元件的外部，側(cè)表面應(yīng)該是傾斜表面(第二反射表面)。為了獲得平行于水平面的發(fā)射光，傾斜表面的角度Q2應(yīng)當近似地滿足關(guān)系<formula>formula see original document page 31</formula>其中，元件的折射率為nl, 第一反射表面的角度為ei，并且元件周圍的介質(zhì)的折射率為n2。對于空氣作為元件周圍的介質(zhì)，e2大約為63。，對于折射率為1.4的樹脂作為元件周圍的介質(zhì)，02大約為58°。
切換元件(切換電路)
圖2 3是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光電傳輸裝置的俯視圖。根據(jù)本實施例的光電傳輸裝置包括第一基板(la)、第二基板(2a)及在第一基板(la)和第二基板(2a)之間傳輸信號的傳輸基板(3a)。在第一基板(la)上安裝了邏輯元件(lla)、切換元件 (12a)、驅(qū)動器(13a)、激光二極管(14a)等組件。在第二基板(2a) 上安裝了光電二極管(21a)、放大器(22a)、切換器(130a)等組件。在傳輸基板(3 a)上形成了電路和光波導以在第一基板(1 a)和第二基板(2a)之間傳輸信號。
激光二極管優(yōu)選為邊發(fā)射型，并且光電二極管優(yōu)選為邊接收型。另外，激光二極管優(yōu)選為單模，并且光波導優(yōu)選為多模。
切換元件(12a)是判斷當將信號從第一基板(la)傳輸至第二基板(2a)時要使用的方式(光學方式或電氣方式)的組件。如圖24 中所示，切換元件(12a)包括電平轉(zhuǎn)換器(121a)、周期確定元件 (122a)、第一計數(shù)器(123-la)、第二計數(shù)器(123-2a)、第一比較器(124-la)、第二比較器(124-2a)、第一保持電路(125-la)、第二保持電路(125-2a)、累加器(126a)、選擇器(127a)、延遲線(128a) 和緩沖器(129a)。參照圖24和25說明各組件的作用。圖25示出關(guān)于在輸入至切換元件后將進行計數(shù)的數(shù)據(jù)的兩個周期的信息。電平轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換輸入到輸入元件的數(shù)據(jù)從而可以在切換元件中處理該數(shù)據(jù)。依賴于數(shù)據(jù)或其它因素，在切換元件中進行處理之前，輸入數(shù)據(jù)(300a)的Vcc電平和地電平可能不是恒定的。電平轉(zhuǎn)換器(121a)具有將輸入數(shù)據(jù)(300a)的Vcc電平和地電平轉(zhuǎn)換為預(yù)定的Vcc恒定電平和地恒定電平的功能。例如，由電平轉(zhuǎn)換器將具有3.3V的Vcc電平和0.8V的地電平的輸入數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換為具有2.2V的Vcc電平和0.2V的地電平的數(shù)據(jù)。還由電平轉(zhuǎn)換器將具有1 .8 V的V C C電平和1.2 V的地電平的輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
為具有2.2V的Vcc電平和0.2V的地電平的數(shù)據(jù)。還由電平轉(zhuǎn)換器將具有不同電壓的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為具有2.2V的Vcc電平和0.2V的地電平的數(shù)據(jù)。2.2V的Vcc恒定電平和0.2V的地恒定電平的數(shù) 值是示例電壓。如上所述，由于電平轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換輸入信號(300a) 從而可以在切換元件中處理該數(shù)據(jù)，如果輸入數(shù)據(jù)(300a)適合于在切換元件中處理則不需要電平轉(zhuǎn)換器。通過延遲線(128a) 和緩沖器(12 9 a)將電平轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳輸至選擇器 (127a)。將數(shù)據(jù)保持在緩沖器(129a)中，然后根據(jù)從周期確定元件(122a)輸入的信號(時鐘信號)逐個周期地將數(shù)據(jù)輸出至選擇器。將在電平轉(zhuǎn)換器中處理后的數(shù)據(jù)傳輸至選擇器(127a)。同時，將數(shù)據(jù)傳輸至第一計數(shù)器(123-la)和第二計數(shù)器(123-2a)以獲得關(guān)于該數(shù)據(jù)是快信號還是慢信號的信息。當數(shù)據(jù)到達計數(shù) 器時，計數(shù)從地電平轉(zhuǎn)換為Vcc電平的數(shù)量。為了判斷傳輸?shù)?數(shù)據(jù)是快信號還是慢信號，使用時間以及關(guān)于該數(shù)量的信息。因此，從周期確定元件(122a)向第一計數(shù)器(123-la)和第二計數(shù) 器(123-2a)輸入關(guān)于周期(T)的信息(見圖25中的(1))。基于周期 (T)，第一計數(shù)器(123-la)和第二計數(shù)器(123-2a)計數(shù)預(yù)定時間內(nèi) 從地電平轉(zhuǎn)換為Vcc電平的數(shù)量(傳輸數(shù)量)(還可以計數(shù)從Vcc 電平轉(zhuǎn)換為地電平時的數(shù)量)。例如，第一計數(shù)器計數(shù)當從周期確定元件接收的數(shù)據(jù)是高電平(V c c)時的數(shù)量。第二計數(shù)器計數(shù) 當從周期確定元件接收的數(shù)據(jù)是低電平(地)時的數(shù)量。如圖2 5 中的(2)所示，連續(xù)傳輸相同的數(shù)據(jù)至第一計數(shù)器和第二計數(shù) 器。使用第一計數(shù)器和第二計數(shù)器按周期(T)連續(xù)地對順序輸入的數(shù)據(jù)的傳輸數(shù)量計數(shù)。第一計數(shù)器計數(shù)在周期(T)的前半周期中的傳輸數(shù)量，并且第二計數(shù)器計數(shù)在周期(T)的后半周期中的傳輸數(shù)量。在圖中，作為示例示出波形的兩個周期(參照圖25
33的(2),左側(cè)周期(T)的數(shù)據(jù)稱為左側(cè)數(shù)據(jù)，并且右側(cè)周期(T)的數(shù)據(jù)稱為右側(cè)數(shù)據(jù))。然而，實際上，將連續(xù)的數(shù)據(jù)輸入至計數(shù)
器。左側(cè)數(shù)據(jù)的傳輸數(shù)量在周期(T)的前半周期中是6并在后半周期中是7 ，并且右側(cè)數(shù)據(jù)的傳輸數(shù)量在周期(T)的前半周期中是1并在后半周期中是0。左側(cè)數(shù)據(jù)和右側(cè)數(shù)據(jù)是連續(xù)的，但是互相間隔一個周期。第一計數(shù)器可以計數(shù)低電平時的數(shù)量，并且第二計數(shù)器可以計數(shù)高電平時的數(shù)量。周期(T)可以是固定的或可變的，但是優(yōu)選可變的周期。第一計數(shù)器將關(guān)于在一個周期期間在高電平時計數(shù)的數(shù)量的信息(關(guān)于左側(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)量的最終信息6;關(guān)于右側(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)量的最終信息l)傳輸至第一比較器(124-la)。在第一比較器中，將從第一計數(shù)器接收的數(shù)量的信息與保持在第一比較器中的數(shù)量(例如，5)進行比較。然后，當所接收的關(guān)于數(shù)量的信息等于或大于保持在第一比較器中的數(shù)量時，將表示在第一計數(shù)器中計數(shù)傳輸數(shù)量的數(shù)據(jù)是快信號的信號從第一比較器(124-la)輸出至第一保持電路(125-la)并且輸出至累加器(126a)。將判斷結(jié)果在第一保持電路(125-la)和累加器(126a)中保持一個周期。可以在第二計數(shù)器(123-2a)、第二比較器(124-2a)、第二保持電路(125-2a)和累加器(126a)中進行相同的處理。即，第二計數(shù)器將關(guān)于在一個周期期間在低電平時計數(shù)的數(shù)量的信息(關(guān)于左側(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)量的最終信息7; 關(guān)于右側(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)量的最終信息O)傳輸至第二比較器 (124-2a)。在第二比較器中，將從第二計數(shù)器接收的數(shù)量的信息與保持在第二比較器中的數(shù)量(例如，5)進行比較。然后，當所接收的關(guān)于數(shù)量的信息等于或大于保持在第二比較器中的數(shù)量時，將表示在第二計數(shù)器中計數(shù)傳輸數(shù)量的數(shù)據(jù)是快信號的信號從第二比較器(124-2a)中輸出至第二保持電路(125-2a)并且輸出至累加器(12 6 a)。將判斷結(jié)果在第二保持電路(12 5 - 2 a)和累
34加器(126a)中保持一個周期。上面說明了當將結(jié)果判斷為快信
號時的示例。下面說明當將結(jié)果判斷為慢信號時的示例。在結(jié) 束計數(shù)之后(在第一計數(shù)器中結(jié)束周期的前半周期之后，并且在第二計數(shù)器中結(jié)束一個周期之后)，重置第一計數(shù)器和第二計數(shù)
器(傳輸數(shù)量變?yōu)閛)。按照周期將保持在第一保持電路、第二保
持電路和累加器中的數(shù)據(jù)(如果是快信號為1,如果是慢信號為
O)重置為O。然后，如果在一個周期期間(周期(T)的前半周期) 在第一計數(shù)器中計數(shù)的傳輸數(shù)量沒有達到保持在第一比較器中的數(shù)量信息，則保持在第一保持電路和累加器中的第一判斷結(jié) 果是慢信號(O)。以相同的方式判斷第二結(jié)果。如果在一個周期期間(周期(T)的后半周期)在第二計數(shù)器中計數(shù)的傳輸數(shù)量沒有達到保持在第二比較器中的數(shù)量信息，則保持在第二保持電路和累加器中的第二判斷結(jié)果是慢信號(0)。基于通過第一保持電路輸入至累加器的判斷的結(jié)果(第一判斷結(jié)果)和通過第二保持電路輸入至累加器的另一判斷的結(jié)果(第二判斷結(jié)果)，累加器生成累加判斷結(jié)果。如果至少第一判斷結(jié)果或第二判斷結(jié)果是
快信號(l)，則將累加判斷結(jié)果確定為快信號。緩沖器(129a)基于來自周期確定元件(122a)的時鐘信號將數(shù)據(jù)輸出至選擇器 (127a)。選擇器(127a)基于來自周期確定元件(122a)的時鐘信號拾取在累加器中生成的累加判斷結(jié)果。然后，基于該累加判斷結(jié)果，將從緩沖器(129a)到達選擇器(127a)的數(shù)據(jù)輸出至傳輸基板上的光路或者電路。此時，將在累加器中判斷為快信號的數(shù) 據(jù)經(jīng)由驅(qū)動器和激光二極管輸出至傳輸基板上的光路，并且將判斷為慢信號的數(shù)據(jù)輸出至電路。當進行電傳輸時，優(yōu)選地切斷驅(qū)動器IC、激光二極管、光電二極管和;故大器以關(guān)閉光傳輸線路。另外，累加器將累加判斷結(jié)果(信號(203a))輸出至切換器 (130a)。經(jīng)由傳輸基板上的光波導傳輸至第二基板的數(shù)據(jù)經(jīng)由
35光電二極管(21a)和放大器(22a)到達切換器(130a)(圖24中的 (200a)，路徑(200a))。經(jīng)由傳輸基板上的電路傳輸至第二基板的數(shù)據(jù)同樣到達切換器(130a)(圖24中的(201a),路徑(201a))。基于來自累加器的信號(203a)(還可以被稱為"標識信號")，切換器(130a)識別出將使用路徑(200a)或路徑(201 a)中的哪一個來傳輸數(shù)據(jù)至切換器。然后，根據(jù)該識別，切換器連接路徑，即，路徑(200a)和路徑(202a)或者路徑(201a)和路徑(202a),并且將數(shù)據(jù)輸出至形成在第二基板上的單個路徑(2 02a)。
在上面的說明中，使用一個周期來判斷數(shù)據(jù)速度，但是還可以使用半個周期來判斷數(shù)據(jù)速度。即，可以基于來自周期確定元件(122a)的時鐘信號為由半個周期驅(qū)動的緩沖器(129a)和
選擇器(127a)設(shè)置電路。選擇器每半個周期拾取累加器中的判斷結(jié)果(累加器不通過將第一判斷結(jié)果與第二判斷結(jié)果相加來生成累加判斷結(jié)果?；诘谝慌袛嘟Y(jié)果和第二判斷結(jié)果中的各個，選擇器每半個周期輸出數(shù)據(jù))。
上面的說明是關(guān)于從第一基板到第二基板的傳輸方法。還可以在第二基板上安裝邏輯元件和切換元件等組件。
從第二基板到第一基板的傳輸也可以通過光路或電路來進行，其中，通過根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)使用切換元件來選擇光路或電路。
可以只通過電路進行從第二基板到第一基板的傳輸。
圖26示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的光電傳輸裝置。在本實施例中，在一個柔性基板(25a)上安裝邏輯元件(lla)、切換元件(12a)、驅(qū)動器(13a)、激光二極管(14a)、光電二極管(21a)、放大器(22a)和光波導(26a)。
隔著光波導，布置安裝有邏輯元件(lla)、切換元件(Ua)、驅(qū)動器(13 a)和激光二極管(14 a)等組件的第一區(qū)域和安裝有光電二極管(21a)和放大器(22a)等組件的第二區(qū)域。通過使用連接第一區(qū)域和第二區(qū)域的光波導(26a)或電路進行第一區(qū)域和第
二區(qū)域之間的數(shù)據(jù)傳輸。如在上述前面的實施例中，可以在柔
性基板(25a)(相當于前面實施例中的傳輸基板(3a))上形成光波導，或者還可以在另一柔性基板上形成光波導，然后將該另一柔性基板層疊在柔性基板(25a)上。圖27中示出包括本實施例的切換元件的電路的示意圖。在本實施例中，由于可以在切換元件中處理輸入數(shù)據(jù)(300a),沒有設(shè)置在前面實施例中的電平轉(zhuǎn) 換器(121a)。此外，將從選擇器(127a)中輸出的數(shù)據(jù)(200a、 201a) 連接至路徑(202a)而不通過切換器(130a)。另外，沒有設(shè)置緩沖器(129a)。
為了判斷數(shù)據(jù)速度，在計數(shù)器、比較器、保持電路和累加器中進行處理(處理時間)。因此，在沒有設(shè)置緩沖器的本實施例中，在生成累加判斷結(jié)果之前輸入數(shù)據(jù)(300a)到達選擇器。因此，在沒有設(shè)置緩沖器的本實施例中，通過使用在當前周期之前的一個周期中判斷的結(jié)果，將數(shù)據(jù)從選擇器輸出至光路或電路。參照圖25，通過使用在右側(cè)數(shù)據(jù)(比左側(cè)數(shù)據(jù)早一個周期傳輸?shù)臄?shù)據(jù))中判斷的結(jié)果從選擇器輸出左側(cè)數(shù)據(jù)。由于信號通常暫時保持其快或者慢的速度，當數(shù)據(jù)速度從快改變?yōu)槁蛘?從慢改變?yōu)榭鞎r，即使通過錯誤的路徑將數(shù)據(jù)從選擇器傳輸至傳輸基板，這種錯誤傳輸也僅持續(xù)大約第一個周期。
在本實施例中，可以如在前面實施例中那樣設(shè)置電平轉(zhuǎn)換器(121a)、緩沖器(129a)和切換器(130a)。
可以將緩沖器置于選擇器電路中。
可以設(shè)置緩沖器(130a)或延遲線(129a)?？梢圆煌ㄟ^緩沖器 (130a)和延遲線(129a)直接將數(shù)據(jù)傳輸至選擇器(127a)。
參照圖23和26,在基板上安裝邏輯元件(lla)，但是也可以不包括邏輯元件(lla)。根據(jù)本發(fā)明的實施例的光電傳輸裝置適合用在移動設(shè)備上。優(yōu)選地使用第一基板(第一區(qū)域)作為主體(其中設(shè)置鍵盤)，并且使用第二基板(第二區(qū)域)作為圖像顯示。
可以將切換元件置于驅(qū)動器中。
為了在光傳輸線路和電傳輸線路之間切換，可以在移動設(shè) 備上使用開啟/關(guān)閉信號(例如，用于睡眠模式的開啟/關(guān)閉信號)。
根據(jù)本發(fā)明的前述實施例涉及具有電^各和光路的集成結(jié)構(gòu) 的光互連裝置和用于制造該光互連裝置的方法，包括但不僅限于用于根據(jù)在光組件上形成的對準標記形成光波導、或者基于在光波導上形成的對準標記來形成用于光組件的安裝焊盤的方法。
顯然，根據(jù)上面的教導，本發(fā)明的多種修改和變化是可能的。應(yīng)當理解，在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可以以這里特定說明的方式以外的方式實踐本發(fā)明。
相關(guān)申請交叉引用
本申請要求2006年9月19日提交的美國專利申請 60/845,501 、 2006年10月23日提交的美國專利申請60/853，421和 2006年11月29日提交的美國專利申請60/867,716的優(yōu)先權(quán)。這些申請的內(nèi)容在此通過引用被整體包括。
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權(quán)利要求
1.一種光互連裝置，包括第一基板，其具有電布線線路、連接至所述電布線線路并將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的電光轉(zhuǎn)換器、以及連接至所述電光轉(zhuǎn)換器并發(fā)射光的光發(fā)射裝置；第二基板，其具有電布線線路、連接至所述第二基板的所述電布線線路并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光電轉(zhuǎn)換器、以及連接至所述電光轉(zhuǎn)換器并接收來自所述光發(fā)射裝置的光的光接收裝置；光波導，其光連接所述光發(fā)射裝置和所述光接收裝置；電布線，其電連接所述第一基板的所述電布線線路和所述第二基板的所述電布線線路；以及切換裝置，其確定經(jīng)由所述光基板來傳輸快信號的數(shù)據(jù)，并且確定經(jīng)由所述電布線來傳輸慢信號的數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光互連裝置，其特征在于，所述切換裝置包括周期確定部分，其確定周期；第一計數(shù)器，其計數(shù)在所述周期內(nèi)的傳輸?shù)牡谝唤M數(shù)量；第一比較器，其將所述第一組數(shù)量與保持在所述第一比較器中的數(shù)量相比較；第一保持裝置，其在所述周期內(nèi)保持來自所述第一比較器的結(jié)果；第二計數(shù)器，其計數(shù)在所述周期內(nèi)的傳輸?shù)牡诙M數(shù)量；第二比較器，其將所述第一組數(shù)量與保持在所述第二比較器中的數(shù) 量相比較；第二保持裝置，其在所述周期內(nèi)保持來自所述第二比較器的結(jié)果；累加器，其累加從所述第一保持裝置和所述第二保持裝置接收的結(jié)果；以及選擇器，其基于所述周期拾取在所述累加器中累加的結(jié)果。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光互連裝置，其特征在于，還包括升壓裝置，其生成要提供給所述光發(fā)射裝置和所述光接收裝置至少之一的電壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光互連裝置，其特征在于，還包括柔性基板，其支撐所述光波導和所述電布線。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光互連裝置，其特征在于，所述光發(fā)射裝置包括邊表面型光發(fā)射裝置并具有面朝下面對所述第一基板的外延表面，并且所述光接收裝置包括邊表面型光接收裝置并具有面朝上遠離所述第二基板的外延表面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光互連裝置，其特征在于，所述光發(fā)射裝置包括邊表面型光發(fā)射裝置并具有面朝下面對所述第一基板的外延表面，并且所述光接收裝置包括邊表面型光接收裝置并具有面朝下面對所述第二基板的外延表面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光互連裝置，其特征在于，所述光發(fā)射裝置包括邊表面型光發(fā)射裝置并具有面朝下面對所述第一基板的外延表面，所述光接收裝置包括邊表面型光接收裝置并具有面朝上遠離所述第二基板的反射表面和面朝下面對所述第二基板的外延表面，所述光接收裝置的所述光反射表面被定
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光互連裝置，其特征在于，所述光波導具有面向所述光發(fā)射裝置的第一邊緣部分和面向所述光接收部分的第二邊緣部分，所述光波導被定位成所述第二邊緣部分相對于所述第一基板和所述第二基板高于所述第一邊緣部分，并且所述光發(fā)射裝置和所述光接收裝置被定位成所述光發(fā)射裝置和所述光接收裝置的光軸具有與所述光波導的所述第一邊緣部分和所述第二邊緣部分的高度差一致的高度差。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光互連裝置，其特征在于，還包括支撐所述光波導的第一柔性基板和支撐所述電布線的第二柔性基板，其中，所述第一柔性基板在所述第一柔性基板的端部處被固定到所述第二柔性基板。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光互連裝置，其特征在于，所述光波導具有面向所述光發(fā)射裝置并具有比所述光波導的其它部分的截面面積大的截面面積的邊緣部分。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光互連裝置，其特征在于，還包括向所述光電轉(zhuǎn)換器和所述光接收裝置至少之一提供電壓的調(diào) 整裝置，其中，所述調(diào)整裝置向所述光電轉(zhuǎn)換器提供比提供給所述光接收裝置的電壓小的電壓。
12. —種光互連裝置，包括基板，其具有第一電布線部分和第二電布線部分，所述第一電布線包括將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的電光轉(zhuǎn)換器以及連接至所述電光轉(zhuǎn)換器并發(fā)射光的光發(fā)射裝置，所述第二電布線部分包括將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光電轉(zhuǎn)換器以及連接至所述電光轉(zhuǎn)換器并接收來自所述光發(fā)射裝置的光的光接收裝置；光波導，其光連接所述第一電布線部分的所述光發(fā)射裝置和所述第二電布線部分的所述光接收裝置；電布線，其電連接所述第一電布線部分和所述第二電布線部分；以及切換裝置，其確定經(jīng)由所述光基板來傳輸快信號的數(shù)據(jù)，并且確定經(jīng)由所述電布線來傳輸慢信號的數(shù)據(jù)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光互連裝置，其特征在于，還包括設(shè)置在所述基板上的多個增強基板，其中，所述基板包括柔性基板，并且所述增強基板被定位成所述增強基板在所述光發(fā)射裝置和所述光波導的互相面對的邊緣部分和所述光接收裝置和所述光波導的互相面對的邊緣部分處支撐所述柔性基板。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光互連裝置，其特征在于，所述切換裝置包括周期確定部分，其確定周期；第一計數(shù)器，其計數(shù)在所述周期內(nèi)的傳輸?shù)牡谝唤M數(shù)量；第一比較器，其將所述第一組數(shù)量與保持在所述第一比較器中的數(shù)量相比較；第一保持裝置，其在所述周期內(nèi)保持來自所述第一比較器的結(jié)果；第二計數(shù)器，其計數(shù)在所述周期內(nèi)的傳輸?shù)牡诙M數(shù)量；第二比較器，其將所述第一組數(shù)量與保持在所述第二比較器中的數(shù) 量相比較；第二保持裝置，其在所述周期內(nèi)保持來自所述第二比較器的結(jié)果；累加器，其累加從所述第一保持裝置和所述第二保持裝置接收的結(jié)果；以及選擇器，其基于所述周期拾取在所述累加器中累加的結(jié)果。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光互連裝置，其特征在于，還包括升壓裝置，其生成要提供給所述光發(fā)射裝置和所述光接收裝置至少之一的電壓。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光互連裝置，其特征在于，還包括柔性基板，其支撐所述光波導和所述電布線。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光互連裝置，其特征在于，所述光發(fā)射裝置包括邊表面型光發(fā)射裝置并具有面朝下面對所述第一基板的外延表面，并且所述光接收裝置包括邊表面型光接收裝置并具有面朝上遠離所述第二基板的外延表面。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光互連裝置，其特征在于，所述光發(fā)射裝置包括邊表面型光發(fā)射裝置并具有面朝下面對所述第一基板的外延表面，并且所述光接收裝置包括邊表面型光接收裝置并具有面朝下面對所述第二基板的外延表面。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光互連裝置，其特征在于，所述光發(fā)射裝置包括邊表面型光發(fā)射裝置并具有面朝下面對所述第一基板的外延表面，所述光接收裝置包括邊表面型光接收裝置并具有面朝上遠離所述第二基板的反射表面和面朝下面對所述第二基板的外延表面，所述光接收裝置的所述光反射表面被定位成向所述外延表面反射來自所述光發(fā)射裝置的光信號。
20. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光互連裝置，其特征在于，所述光波導具有面向所述光發(fā)射裝置的第一邊緣部分和面向所述光接收部分的第二邊緣部分，所述光波導纟皮定位成所述第二邊緣部分相對于所述第一基板和所述第二基板高于所述第一邊緣部分，并且所述光發(fā)射裝置和所述光接收裝置被定位成所述光發(fā)射裝置和所述光接收裝置的光軸具有與所述光波導的所述第一邊緣部分和所述第二邊緣部分的高度差一致的高度差。
21. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光互連裝置，其特征在于，還包括支撐所述光波導的第一柔性基板和支撐所述電布線的第二柔性基板，其中，所述第一柔性基板在所述第一柔性基板的端部處被固定到所述第二柔性基板，以使得通過空隙使所述第一柔性基板與所述第二柔性基板分離。
22. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光互連裝置，其特征在于，還包括向所述電光轉(zhuǎn)換器和所述光發(fā)射裝置至少之一提供電壓的調(diào)整裝置，其中，所述調(diào)整裝置向所述電光轉(zhuǎn)換器提供比提供給所述光發(fā)射裝置的電壓小的電壓。
23. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光互連裝置，其特征在于，還包括向所述光電轉(zhuǎn)換器和所述光接收裝置至少之一提供電壓的調(diào)整裝置，其中，所述調(diào)整裝置向所述光電轉(zhuǎn)換器提供比提供給所述光接收裝置的電壓小的電壓。
24. —種用于形成光波導的方法，包括如下步驟在電布線基板上設(shè)置發(fā)射光的光發(fā)射裝置和接收光的光接收裝置；為所述光發(fā)射裝置的光發(fā)射點的位置設(shè)置對準標記，并且為所述光接收裝置的光接收點的位置設(shè)置對準；將所述光發(fā)射裝置和所述光接收裝置安裝在基板上；以及根據(jù)對準標記，形成光連接所述光發(fā)射裝置和所述光接收裝置的三維光波導。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的用于形成光波導的方法，其特征在于，所述三維光波導包括中間部分；光連接所述中間部分和所述光發(fā)射裝置的所述光發(fā)射點的光發(fā)射部分；以及光連接所述中間部分和所述光接收裝置的所述光接收點的光接收部分，設(shè)置對準標記包括為所述光發(fā)射裝置的所述光發(fā)射點設(shè) 置對準標記；為所述光接收裝置的所述光接收點設(shè)置對準標記；以及為所述三維光波導的光軸設(shè)置至少一個對準標記，形成所述三維光波導包括在所述光接收點和所述光發(fā)射裝置的所述光發(fā)射點之間形成中間部分；根據(jù)用于所述光發(fā)射裝置和所述光發(fā)射部分的對準標記，形成所述光發(fā)射部分；以及根據(jù)用于所述光接收裝置和所述光接收部分的對準標記，形成所述光接收部分。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的用于形成光波導的方法，其特征在于，還包括在所述基板上為所述光發(fā)射裝置和所述光接收裝置設(shè)置多個電焊盤，以使得所述光發(fā)射裝置的所述光發(fā)射點和所述光接收裝置的所述光接收點具有與所述三維光波導的光軸的高度對齊的高度。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的用于形成光波導的方法，其特征在于，還包括在所述基板上為所述光發(fā)射裝置和所述光接收裝置至少之一設(shè)置至少一個凸點，以使得所述光發(fā)射裝置的所述光發(fā)射點和所述光接收裝置的所述光接收點具有與所述三維光波導的光軸的高度對齊的高度。
全文摘要
一種光互連裝置包括第一基板、第二基板、光波導、電布線和切換裝置。所述第一基板具有電布線線路、用于將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的電光轉(zhuǎn)換器、以及用于發(fā)射光的光發(fā)射裝置。所述第二基板具有電布線線路、用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光電轉(zhuǎn)換器、以及用于接收來自所述光發(fā)射裝置的光的光接收裝置。所述光波導光連接所述光發(fā)射裝置和所述光接收裝置。所述電布線電連接所述第一基板的所述電布線線路和所述第二基板的所述電布線線路。所述切換裝置確定經(jīng)由所述光基板來傳輸快信號的數(shù)據(jù)，并且確定經(jīng)由所述電布線來傳輸慢信號的數(shù)據(jù)。
文檔編號G02B6/36GK101589319SQ200780034702
公開日2009年11月25日申請日期2007年9月19日優(yōu)先權(quán)日2006年9月19日
發(fā)明者伊藤正隆, 克里斯托弗·李·凱勒, 王東冬, 邵振華, 旭黃申請人:揖斐電株式會社

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