[go: up one dir, main page]

SE525405C2 - Speglar för polymera vägledare, förfarande för deras framställning, samt optisk vågledaranordning - Google Patents

Speglar för polymera vägledare, förfarande för deras framställning, samt optisk vågledaranordning

Info

Publication number
SE525405C2
SE525405C2 SE0202392A SE0202392A SE525405C2 SE 525405 C2 SE525405 C2 SE 525405C2 SE 0202392 A SE0202392 A SE 0202392A SE 0202392 A SE0202392 A SE 0202392A SE 525405 C2 SE525405 C2 SE 525405C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
plate
reflecting
light
mirror device
mirror
Prior art date
Application number
SE0202392A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0202392L (sv
SE0202392D0 (sv
Inventor
Mats Robertsson
Original Assignee
Acreo Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Acreo Ab filed Critical Acreo Ab
Priority to SE0202392A priority Critical patent/SE525405C2/sv
Publication of SE0202392D0 publication Critical patent/SE0202392D0/sv
Priority to PCT/SE2003/001252 priority patent/WO2004015463A1/en
Priority to AU2003248585A priority patent/AU2003248585A1/en
Publication of SE0202392L publication Critical patent/SE0202392L/sv
Publication of SE525405C2 publication Critical patent/SE525405C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/1221Basic optical elements, e.g. light-guiding paths made from organic materials
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/12002Three-dimensional structures
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/125Bends, branchings or intersections
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4214Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12083Constructional arrangements
    • G02B2006/12104Mirror; Reflectors or the like
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4228Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements
    • G02B6/4232Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements using the surface tension of fluid solder to align the elements, e.g. solder bump techniques
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/43Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Description

35 525 405 2 REDGGÖRELSE FÖR UPPFINNINGBN Det är ett ändamål med uppfinningen att anvisa anordningar för att avböja ljus, viket fort- plantas i optiska vågledare.
Det är ytterligare ett ändamål med uppfinningen att anvisa anordningar för att avböja ljus, vilka kan fiamställas på relativt enkelt och ej kostsamt sätt. _ Det är ytterligare ett ändamål med uppfinningen att anvisa förfaranden ßr att fi-amställa an- ordningar för att avböja ljus, vilka möjliggör, att ett stort antal anordningar kan framställas genom_ att behandla en enda bärare. i ' Sålunda anvisas allmänt en spegelanordning, som innefattar en reflekterande yta och är di- rekt fäst vid en platta. Spegelanordningen utskjuter från plattan och är avsedd att placeras i en ur- tagning i en substratyta, som innehåller minst en optisk vågledare. Plattan, som företrädesvis är ett halvledarchip, kan monteras vid substratets yta med hjälp av något ytmonteringsßrfarande ßr montering av elektroniska anordningar, såsom flip-chip-förfarandet. För att åstadkomma detta har plattan lödpaddar, som samverkar med lodbumpar, och en sådan montering kan ge plattan ett mycket noggrant läge på substratets yta.
Plattan kan vara ett halvledarchip, som innehåller 'en anordning för att utsända ljus från en stor yta, såsom en ytemitterande laseranordning eller en ljusutsändande diod (lysdiod), eller inne- hålla en anordning för att motta eller detektera ljus.
Plattan kan vara fullständigt passiv och endast verka som bärare av spegelanordningen, vilka då kan innefatta ett flertal reflekterande ytor, vilka är placerade ovanför varandra. En sådan spegelanordning kan användas för att avge ljus fi-ån en nivå med optiska vågledare till en annan nivå och därigenom fungera som optisk via.
Den platta, som innefattar spegelanordningen, kan framställas ur en större skiva eller platta, ' på vilken med hjälp av en följd av behandlingssteg ett stort antal enskilda spegelanordningar bil- das. Denna stora platta klyvs sedan såsom med hjälp av sågning till små plattor, vilka var och en har endast en eller ett fåtal spegelanordningar fastgjorda vid sig. Behandlingsstegen kan innefatta att belägga plattan med ett härdbart material, att fonna ytan hos detta material och därefter hårda materialet. F ormningen kan ufiras i ett replikeringsförfarande, vid vilket ett verktyg med formad yta bringas i beröring med det härdbara skiktet och skiktet därefter härdas. När härdning utförs genom belysning med något lämpligt energirikt ljus, såsom UV-ljus eller blått ljus, kan verktyget vara genomskinligt för detta energirika ljus, vilket möjliggör att härdningen kan utföras, när verktyget fortfarande är i beröring med det härdbara materialet. Verktyget kan ha ej genomskinli- ga partier, som möjliggör, att materialet härdas endast inom valda områden. « KORT F IGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas i form av ej begränsande utföringsformer med hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka: ~ - Fig. 1 är en delvis genomskäming av en optisk vågledaranordning, som innefattar en spegelan- ordning, vilken är fäst vid ett halvledarchip, som innefattar ett ljusutsändande eller ett ljusmotta- gande element, - Fig. 2 är en planvy av den i fig. 1 visade delen av en optisk vågledaranordning, - Fig. 3 är en genomskäming av en spegelanordning, som är fastgjord vid ett halvledarchip och 20 3 35 40 525 405 3 har en reflekterande yta innefattande två plana segment, - Fig. 4a - 4c är planvyer, som åskådliggör olika fall med att avge ljus med hjälp av en spegelan- ordning, som har en reflekterande yta innefattande två eller flera plana segment, - Fig. 5 är en genomskärning av en spegelanordning, som är fastord vid ett halvledarchip och har en reflekterande yta, vilken är filtrerande, - Fig. 6 är en genomskäming av en spegelanordning, som är fastgjord vid ett halvledarchip och har en krökt reflekterande yta ñr att åstadkomma kollimering eller fokusering, - Fig. 7 är en vy liknande fig. 1, som visar en spegelanordning med en halvreflelcterande yta, - Fig. Sa är en delvis genomskärning av en optisk vågledaranordning, som innefattar en spegelan- ordning, vilken är fastgjord vid ett halvledarchip eller ett enkelt chip, och som fimgerar som o tisk via, » - F ig. 8b är en delvis genomskärning av en optisk vågledaranordning, som innefattar en spegelan- ordning, vilken är fastgjord vid ett halvledarchip, som innefattar ett ljusutsändande eller ljusmot- tagande element, varvid spegeln både verkar som spegel för att avge ljus till eller från chipet och samtidigt fungerar som optisk via, i _ - Fig. 9a är en planvy av den i fig. 8a visade delenav en optisk vågledaranordning, - Fig. 9b - 9c är planvyer, som visar fall med avböjning av ljus vid användning av en spegelanord- ning liknande den som visas i fig. 8 men med en nedre reflekterande yta, som är utformad på andra sätt, - Fig. l0a - 10f är delvisa genomskärningar, som åskådliggör steg i ett förfarande för att framställa en spegelanordning, - Fig. lla - lle är delvisa genomskärningar, som visar steg vid ett alternativt förfarande ñr att framställa en spegelanordning, - Fig. llf - 11 g är delvisa genomskärningar, som åskådliggör modifikationer av steg i fi-arnställ- ningsförfarandet enligt fig. lla - 1 le, - - Fig. l2a - 12c är delvisa genomskämingar, som visar steg i ett ytterligare alternativt förfarande för att framställa en spegelanordning.
DETALJERAD BESKRIVNING Först skall en anordning beskrivas för att åstadkomma ett gränssnitt för en VCSEL eller en VCSEL-array med optiska vågledare. _ I fig. 1 visas en genomskärning av t ex en ytemitterande halvledarlaser (VCSEL) 1, som är kopplad till en optisk vågledare 3. Vågledaren är bildad i ytstrukturen hos ett optisk lcretskort eller en optisk platta 5 av mönstrade skikt, vilka utgör undre och övre mantlar 7 och 9 och en Vågledar- kärna 11 belägen mellan dessa. Vågledaren är sålunda parallell med kortets/plattans yta och en ur- tagning 13, se också vyn uppifrån i fig. 2, är utförd i kortet/plattan ned till ett bas- eller stödskikt 15 i kortetl/plattan, som t ex kan vara ett substrat för tryckta kretsar, för att blottlägga käman ll hos Vågledaren vid en sidoyta i urtagningen. Denna sidoyta eller sidovågg är plan, sträcker sig vinkelrätt mot substratets 5 yta och mot vågledarens 3 längdriktning. Lasern 1 år ett halvledarchip, vilket allmänt är utformat som en liten rektangulär platta, vilken innefattar två motstående stora ytor, och den utsänder laserljus från en av sina stora ytor, den undre ytan i figuren.
En spegelanordning' 17 är fastgiord vid denna stora yta hos laserchipet 1 och är utformad 20 25 35 40 525 405 4 som en rektangulär huvuddel, vilken sträcker sig ut från den stora ytan, så att laserljuset går nedåt in i spegelanordningen från dess övre yta, vinkelrätt mot laserns stora yta. Laserchipet l är monte- rat vid kortets/plattans 5 yta, så att spegelanordningen sträcker sig ned in i urtagningen 13. Vidare är lasern monterad på sådant sätt, att den erhåller ett noggrant definierat läge vid kortets/plattans yta och i synnerhet i förhållande till urtagningen 13. En noggrann montering kan åstadkommas genom att t ex använda flip-chip-montering, som innefattar lodbumpar 19, vilka är elektriskt och mekaniskt förbundna med förbindningspaddar 21, 23 vid laserchipets stora undre yta respektive vid kretskortets/plattans yta.
Spegelanordningen 17 innehåller en spegelyta 25 och är utförd av huvudsakligen ett materi- al, som är optiskt genomskinligt för det från lasem l utsända ljuset. Spegelytan 25 är plan och är belägen i sned vinkel för att avböja det av lasem utsända ljuset från en vertikal riktning nedåt för att fortsätta i en approximativt horisontell riktning, dvs i en riktning parallell med plattans yta, så att ljuset från lasem kommer in i vågledaren 13 och så att ljusknippets mittpunkt träffar vâgleda- rens kärna ll. Allmänt kan då spegelytan vara belägen i en vinkel av omkring 45° i förhållande till laserchipets 1 stora undre yta och ürmed också i samma vinkel i förhållande till kortetslplat- :ans yta a ' Spegelanordningen 25 kan vara utformad som en yta, vilken åtskiljer två material med olika brytningsindex, t ex mellan en polymer och luñ, eller vara en metallyta, tex erhållen genom att metallisera en lutande yta hos ett polymermaterial, såsom med hjälp av sputtring eller CVD. I des- sa fall kan Spegelanordningen vara utformad som en rätvinklig kropp, vilken är avskuren vid den sneda reflekterande ytan.
Utrymmet mellan spegelanordningen 17 och urtagningens 13 väggar kan vara fyllt med lämpligt material 26, som är genomskinligt för det av lasem utsända ljuset och allmänt för ljus, vilket avses att fortplantas i vâgledaren. Materialet har lämpligen ett brytningsindex, som är valt att minimera förluster för ljus, vilket passerar genom utrymmets väggar, dvs passerar genom sido- ytoma hos Spegelanordningen 17 och sidoväggarna hos intagningen 13. Ett sådant material kan benämnas ”optiskt underfill” och kan vara ett polymermaterial såsom genomskinligt kiselgummi, en Oorganisk-organisk polymer av slaget ORMOCERQ eller en akrylatpolymenepoxipolymer el- ler arman lämplig polymer. Det kan vara ett material, som härdar eller kan härdas för att bli fast eller åtminstone är tillräckligt styvt för att också fasthålla spegelanordningen 17 i dennas avsedda läge, som den har fått vid montering av laserchipet I vid kortet/kretsplattan.
Den ovan beskrivna spegelanordningen 17 kan uppenbarligen användas tillsammans med andra optiska komponenter, såsom alla komponenter, vilka utsänder ljus fiån komponentchipets stora yta, exempelvis lysdioder, och också alla komponenter såsom fotodioder (PD:er) eller foto- transistorer, vilka kan mottaga eller detektera ljus vid sina stora ytor. i I stället för den enkla plana spegelytan 25, som visas i fig. 1, kan spegelytan vara samman- satt av ett flertal plana spegelsegment, vilka vart och ett år beläget i en vinkel av omkring 45° i förhållande till de horisontella och vertikala riktningama. Såsom ses i fig. 3, reflekterar sålunda två spegelsegrnent 27 ljus från lasern i två motsatta riktningar mot två på samma linje liggande vågledare, jämför fig. l, som tex är delar av en kontinuerlig rak vågledare, vilken avbryts av ur- tagningen 13. I vyema uppifrån i fig. 4a, 4b och 4c visas några olika fall med att sända ljus via 20 25 35 40 525 405 5 spegelanordningen 17 mot vågledare. Sålunda används i fig. 4a och 4b spegelytor med två plana ytpartier för att avböja ljus i två motsatta riktningar. I den i fig. 4c visade anordningen innefattar spegelytan fyra plana ytpartier, som reflekterar ljus i fyra vinkelräta riktningar. j Spegelanordningen 25 kan ha en ytstruktur, som verkar filtrerande, så att när den träffas av ljus reflekteras enbart ljus inom ett våglängdsband, se genomskärningen i fig. 5. Spegelytan kan vara lcrökt fór att verka fokuserande på inkommande parallellt ljus, som reflekteras av spegelytan, eller får inkommande ljus att omfonnas till ett parallellt strålknippe, se genomskärningen i fig. 6.
I den ovan beskrivna spegelanordningen 17 används en helt reflekterande spegelyta 25.
Emellertid kan derma spegelyta utföras, så att den endast är halvreflekterande, se fig. 7, så att en andel av det utsända ljuset reflekteras i riktning mot vågledaren 3, medan den återstående andelen fortsätter rakt fiam igenom spegelytan 29. Detta ljus träffar sedan och reflekteras helt av en nedre spegelyta 31 och fortsätter att fortplantas i en nedre vågledare 3' med kärna ll', undre mantel 7' och övre mantel 9'. _ En komponent för tredimensionell inbördes förbindning av optiska vågledare vid elleri ytan av ett substrat skall nu beskrivas. Den ovan beskrivna spegelanordningen innefattande en helt re- flekterande spegelyta kan nämligen utvidgas, så att den innefattar ett flertal helt reflekterande plana spegelytor, vilka är belägna ovanför varandra, och den kan då användas för att omrikta ljus från en optisk vågledare till en annan optisk vågledare, vilken är belägen på en annorlunda nivå i ytstrukturen hos ett substrat, se fig. 8a och planvyn i fig. 9a. Den utvidgade spegelanordningen 17' är fastgjord vid en av de stora ytorna, den undre ytan i figuren, hos en enkel platta 33. Plattan kan ha samma form som halvledarchipet 1 och vara gjord av t ex kisel. Plattan kan vara helt pas- siv och endast fimgera som ett stöd fór spegelanordningen 17”. Den kan dock ha lödpaddar 21' på samma sätt som laser- eller ljusdetektorchipet enligt fig. 1, vilka möjliggör, att den kan noggrant fastgöras i läge vid ett ytmonteringsförfarande med hjälp av lodbumpar l9', vilka förbinds med lödpaddar 23 ' på kretskortets/plattans yta.
Den utvidgade spegelanordningen 17' sträcker sig ned in i en urtagning 13' i kretsplattan 5.
I kretsplattans yta finns mint två nivåer, som innehåller optiska vågledare 3, 3', varvid vågledarna A är avbrutna eller slutar vid urtagningen, där kärnorna 11, 11' och mantlarna 9, 11 och 9', 11' hos vågledarna är blottlagda. De sidoytor hos urtagningen, vid vilka vågledama är blottlagda, är plana och belägna i vinklar, som är väsentligen vinkelräta mot vågledarnas längdriktningar, åtminstone vid de vågledarändar, som skall mottaga ljus från eller utsända ljus in i vågledama. Spegelytoma 25, 25' är liksom ovan anordnade i sneda vinklar, tex av omkring 45 °, i förhållande till de verti- kala och horisontella riktningar-na. Andra vinklar hos spegelytoma kan användas, så länge som de två speglarna bildar väsentligen samma vinkel i förhållande till de horisontella eller vertikala rikt- ningarna, t ex vinklar inom området från 30' till 60', i synnerhet för det visade fallet med två pa- rallella spegelytor. Spegelytoma är belägna, så att t ex ljus, som fortplantas i den övre vågledaren 3 fram till urtagningen 13', kommer ut från vågledaren och inträder i spegelanordningen, i vilken det reflekteras av den övre speglande ytan 25 . Från denna speglande yta passerar ljuset nedåt och reflekteras av den nedre speglande ytan 25', av vilken det reflekteras för att åter få horisontell riktning men på en annan nivå. Ljuset utträder från spegelanordningen och inträder i den nedre vågledaren 3', i vilken det fortplantas till någon annan anordning, ej visad. 20 25 35 40 525 405 6 Om det är önskvärt med en plan yta hos kretskortet/plattan 5, kan dumrnychipet 33 etsas bort, förutsatt att det genomskinliga material 26, vilket fyller utrymmet mellan urtagningen och spegelanordningen, i tillräcklig grad fastgör spegelanordningen i korrekt läge i urtagningen.
Spegelanordningen enligt fig. l för att reflektera ljus fiån eller till kortet/lcretsplattan 1 kan kombineras med anordningen enligt fig. 8a ßr att ge en spegelanordning, såsom visas i fig. 8b.
Den övre sidan av den övre reflekterande ytan 25 reflekterar här ljus, som kommer från eller är avsettför kretsplattan 1, och dess undre sida är en del av viastrukturen för att avböja ljus, som fortplantas vid olika nivåer. Även i den sammansatta spegelanordningen kan de enskilda speglande ytorna vara samman- satta av mer än en flat yta och ha den i fig. 3 visade formen. De kan vara krökta såsom enligt fig. 5, om så erfordras, och också vara försedda med en gittersuuktur såsom i fig. 4. Mer än två spe- gelytor kan vara anordnade ovanßr varandra. Några olika fall med att avböja ljus, som inkommer längs en vågledare, visas i fig. 9b och 9c. Sålunda reflekteras i fig. 9b det inkommande ljuset till en motsatt och parallell riktning på en annan nivå och i fig. 9c reflekteras det inkommande ljuset och fortsätter därefter i motsatta riktningar, som är vinkelräta mot riktningen hos det inkommande ljuset.
Grundmaterialet hos spegelanordningen kan vara ett lämpligt polymermaterlal, som är an- bringat på ytan av t ex en kiselplatta, vilken redan kan ha behandlats för att innefatta ett flertal op- tiska komponenter, såsom lasrar eller lysdioder, i sin yta Anbringandet kan utföras med hjälp av olika mekaniska förfaranden, såsom med hjälp av spinning, sprayning eller genom att använda en rakel för att bilda ett skikt ovanpå kiselplattan, så att skiktets tjocklek blir valt på korrekt sätt.
Skiktet behandlas sedan för att bilda de enskilda spegelanordningarna och slutligen klyvs anord- ningen i de enskilda halvledarchipen med därvid fastgjorda spegelanordningar.
Vid ett frarnställningsförfarande anbringas ett skikt 41 av ett UV-härdbart polymermaterial såsom en 0RMOCER® på ytan av en skiva 43, vilken innefattar ett flertal enskilda anordningar eller plattor 45, vilka skall bildas, se fig. l0a, varvid anordningarna eller plattoma innefattar löd- paddarna 21. Skiktets fria yta deformeras sedan genom att pressa ett verktyg 47 mot dess yta, var- vid verktyget har urtagningar 49, som har en plan sida 51 belägen i en vinkel av 45° i förhållande till kiselskivans 43 yta. Verktyget pressas till ett läge, i vilket dess lägsta partier är i beröring med kiselplattans yta. Verktyget är genomskinligt för UV-ljus, vilket ürefier används för att härda materialet i skiktet 41,, såsom ses i fig. l0b, medan verktyget fortfarande är i det läge, i vilket det är tryckt mot skiktet. Verktyget 47 avlägsnas sedan och polymerrnaterialets yta beläggs med ett skikt 53 av reflekterande material, såsom en lämplig metall, vilket anbringas med hjälp av tex sputtring, se fig. l0c. Ett armat polymerskikt 55, som lämpligen också är ett Ormocerqmaterial, anbringas sedan och härdas, se fig. l0d, ytan täcks med ett maskskikt 57, såsom ses i fig. l0e, och ytan etsas i maskens öppningar för att avlägsna material ned till kiselskivans yta. Maskskiktet 57 avlägsnas sedan och anordningen enligt fig. 10f erhålls. Kiselskivan klyvs slutligen längs del- ningslinjerna 58. I det i fig. l0d visade steget kan det ej härdade polymerskiktet åter ges en for- mad ytstruktur genom att det förflyttas i beröring med ett verktyg, såsom i fig. l0a och l0b, för att därigenom bilda ytterligare en speglande yta.
I steget med att pressa verktyget ned till beröring med skivan kan det dock vara svårt att ' 10 20 25 35 525 405 7 erhålla en god fyllning av de utrymmen, som bildas av urtagningarna 49. Då kan i stället ett verktyg, såsom visas i fig. lla, användas, vilket har utsprång 59, som har plana ytor 61 och ut- skjuter från en för övrigt plan undre yta hos verktyget. Verktyget pressas sedan mot det ej härdade polymerskiktet 41, som i detta fall måste vara tjockare. Pressrörelsen stoppas på ett förutbestämt avstånd från skivans yta i ett läge, i vilket de understa delarna hos verktyget ännu inte har kommit i beröring med kiselskivan, såsom ses i fig. llb. Polymeren härdas liksom ovan, verktyget avlägs- nas och polymerens yta beläggs med reflekterande material 62, se fig. llc. Därefter kan de i fig. l0d - 10f visade stegen utföras.
Den reflekterande ytan 62 kan emellertid mönstras direkt efter det att den har anbringats. Då kan, såsom ses i fig. lld, en mask 63 anbringas, som täcker endast de sneda plana ytorna 65 hos det härdade polymerskiktet, och det reflekterande materialet i maskens fönster etsas därefier bort ßr att ge den i fig. 1 le visade uppbyggnaden.
Om de av verktyget bildade urtagningama 67 i det härdade polymerskiktet har ytor vinkelrä- ta mot skivans yta, kan det vara svårt att anbringa masken, så att denna får öppningar på litet av- stånd från dessa vertikala ytor för att etsa bort det reflekterande materialet på dessa ytor. Då kan i stället polymerskiktet bildas, så att det får lutande ytor mellan de plana sneda ytorna, såsom ses i fig. ll g. Motsvarande verktyg får då den form, vilken ses i fig. 1 lf.
Efier de i fig. lle visade stegen och efter etsning i maskens öppningar av strukturen enligt fig. l0g, kan dei fig. l0d - 10f visade stegen utföras.
I en annan utföringsform kan verktyget 47 innefatta partier i sin pressande yta, sominte âr genomskinliga för det UV-ljus, vilket används för att härda detta. Ett sådant verktyg ses i fig. 12a, i vilket partiema hos den pressande ytan mellan utsprången är täckta med ett ej genomskinligt skikt 69, såsom ett metallskikt. Då härdas enbart de partier av det ej härdade polymerskiktet, som är belägna under de genomskinliga partierna hos verktyget Om UV-ljuset inkommer mot verkty- get i ett tillräckligt parallellt strålknippe och vinkelrätt mot skivans yta, härdas då endast de poly- merdelar, vilka ligger under de sneda ytoma, och efter avlägsnande av de ohärdade delarna av polymerskiktet erhålls en struktur, såsom ses i fig. l2b. » Efier de i fig. l2b visade stegen kan de i fig. 10c - 10f elleri fig. lle - lle visade stegen utföras.
Ett selektivt beläggningsförfarande kan erhållas genom att använda en skuggmask 71, som .är placerad på litet avstånd från ytan hos det härdade skiktet, såsom visas i fig. l2c. Masken har öppningar 73, vilka är placerade vid de sneda ytor, som skall belâggas", och med ett lämpligt läge hos dessa öppningar och med tillräckligt litet avstånd från polymerskiktet erhåller väsentligen en- bart de sneda ytorna en reflekterande beläggning. Skivan kan i detta steg, om så önskas, klyvas till enskilda chips, som uppbär spegelanordningar med fria sneda ytor, vilka är utformade i det skikt åstadkommer reflektionerna. Chipen behöver inte någon ytterligare behandling och kan användas såsom visas i fig. l.

Claims (25)

sas 405 8 PATENTKRAV
1. Reflekterande anordning innefattande en platta med en yta, kännetecknad av en spegel- anordning, som är fäst vid plattan vid nämnda yta och utskjuter fiån ytan, varvid spegelanordning- en innefattar minst en reflekterande yta, som är belägen i sned vinkel i förhållande till plattans yta och reflekterar ljus, vilket inkommer mot den reflekterande ytan i en riktning väsentligen parallell medt plattans yta för att fortsätta i en riktning, som är väsentligen vinkelrät mot plattans yta eller åtminstone bildar en stor vinkel mot plattans yta, eller reflekterar ljus, som inkommer mot den » reflekterande ytan i en riktning, vilken är väsentligen vinkelrät mot plattans yta eller åtminstone 20 25 35 40 bildar en stor vinkel i förhållande till plattans yta, för att fortsätta i en riktning väsentligen paral- lell med plattans yta.
2. Reflekterande anordning enligt krav 1, kännetecknad av att plattan är ett halvledarchip,
3. Reflekterande anordning enligt något av krav 1 - 2, kännetecknad av en halvledaranord- ning, som utsänder eller mottar ljus vid plattans yta, varvid den reflekterande ytan är anordnad att reflektera ljus, som utsänds eller mottages av halvledaranordningen.
4. Reflekterande anordning enligt något av krav 1 - 3, kännetecknar! av att spegelanord- ningen innefattar ett för ljuset genomskinligt polymermaterial.
5. Reflekterande anordning enligt krav 4, kännetecknad Ormocerø.
6. Reflekterande anordning enligt något av krav 1 - 5, kânnetecknad av att den reflekteran- de ytan bildas vid en gränsyta mellan ett fast material och luft.
7. Reflekterande anordning enligt något av krav 1 - 6, kiinnetecknad av att den reflekteran- de ytan bildas vid en gränsyta mellan partier av för ljuset genomskinliga material med olika brytningsindex. i
8. Reflekterande anordning enligt något av krav 1 - 5, kännetecknad av att den reflekteran- de ytan bildas av en reflekterande beläggning på en yta av en del av ett för ljuset genomskinligt material.
9. Reflekterande anordning enligt något av krav 1 - 5, kännetecknad av att den reflekteran- de ytan bildas av en reflekterande beläggning, som är belägen vid en gränsyta mellan två delar av för ljuset genomskinligt material.
10. Reflekterande anordning enligt något av krav 1 - 9, kännetecknad av lödpaddar vid plattans yta för att med hjälp av ytspänriing hos lodmaterial, vilket används vid lödning av plattan vid ytan till ett substrat innehållande vågledare, placera plattan i noggrant läge vid substratets yta i förhållande till de optiska vågledarna och för att fastgöra plattan i detta läge.
11. Reflekterande anordning enligt något av krav l - 10, kännetecknar! av minst två reflek- terande ytor, som är belägna ovanför varandra och bildar samma vinkel mot plattans yta, varvid de reflekterande ytorna samverkar för att avböja ljus, som inkommer mot en första av de re- flekterande ytoma i en riktning parallell med plattans yta för att fortsätta till den andra reflekte- rande ytan, som avböjer ljuset för att åter fortplantas i en riktning parallell med plattans yta men på en annan nivå i förhållande till plattans yta.
12. Förfarande för att fiamställa en reflekterande komponent, kännetecknat av stegen: - att tillhandahålla en platta med en yta, av att polymermaterialet innefattar 20 25 30 35 40 525 405 9 - att fastgöra en spegelanordning vid plattans yta, så att denna utskjuter från plattan, varvid spe- gelanordningen innefattar minst en reflekterande yta, vilken är belägen i en sned vinkel i förhål- lande till plattans yta och reflekterar ljus, som inkommer mot den reflekterande ytan i en riktning väsentligen parallell med plattans yta för att fortsätta i en riktning, vilken är väsentligen vinkelrät mot plattans yta eller åtminstone bildar en stor vinkel i förhållande till plattans yta, eller reflekte- rar ljus, som inkommer mot den reflekterande ytan i en riktning, vilken är väsentligen vinkelrät mot plattans yta eller åtminstone bildar en stor vinkel i förhållande till plattans yta, för att fortsätta i en riktning väsentligen parallell med plattans yta.
13. Förfarande enligt krav 12, kännetecknat av att steget med att tillhandahålla en platta in- ~ nefattar att tillhandahålla ett halvledarchip.
14. Förfarande enligt något av krav 12 - 13, kännetecknat av att steget med att fastgöra spegelanordningen innefattar: - att anbringa ett härdbart polymermaterial vid plattans yta för att bilda ett ej härdat polymerskikt, - att forma det ej härdade skiktet, så att det får ett ytområde, vilket är beläget i sned vinkel, och - att härda det ej härdade skiktet.
15. Förfarande enligt krav 14, kännetecknat av att formningen utförs genom att pressa ett verktyg med profilerad pressande yta, så att denna yta kommer i beröring med det ej härdade skik- tet.
16. Förfarande enligt krav 15, kännetecknat av att vid pressningen förflyttas verktyget fram till ett förutbestämt avstånd fi-ån plattans yta
17. Förfarande enligt något av krav 15 - 16, kännetecknat av att verktyget är genomskinligt för härdande ljus, särskilt UV-ljus, och att härdningen utförs genom att rikta det härdande ljuset genom verktyget, medan detta är i beröring med det ej härdade skiktet.
18. Förfarande enligt något av krav 15 - 16, kännetecknat av att verktyget är genomskinligt för härdande ljus, särskilt UV-ljus, endast inom valda områden, i vilka de reflekterande ytorna skall bildas; och att härdningen utförs, genom att rikta härdande ljus genom verktyget, medan det- ta är i beröring med det ej härdade skiktet, så att endast delar av det ej härdade skiktet imder de områden, inom vilka de reflekterande ytorna har bildats eller skall bildas, härdas, och att därefter avlägsna de ej härdade delarna av skiktet. i
19. Förfarande enligt något av krav 15 - 18, kännetecknat av att efter härdande av skiktet beläggs skiktets yta med ett material för att erhålla en reflekterande ytbeläggning.
20. Förfarande enligt krav 19, känneteeknat av att den reflekterande ytbeläggningen mönstras genom att först anbringa ett maskskikt på beläggningen, därefter etsa bort ytbeläggning- en i maskens öppningar och slutligen avlägsna maskskiktet.
21. Optisk vågledaranordriing innefattande , - en bärare med minst en optisk vågledare i eller vid sin yta, och - en platta anbringad vid bärarens yta, kännetecknad av - en spegelanordning, som är fastgjord vid plattan vid en av dennas ytor och som utskjuter från ytan, varvid spegelanordningen innefattar' minst en reflekterande yta, vilken är belägen i sned vin- kel i förhållande till p1attans_ yta och reflekterar ljus, som inkommer mot den reflekterande ytan i 15 20 25 525 405 10 en riktning väsentligen parallell med plattans yta för att fortsätta i en riktning, vilken är väsentli- gen vinkelrät mot plattans yta eller åtminstone bildar en stor vinkel i ñrhållande till plattans yta, eller reflekterar ljus, som inkommer mot den reflekterande ytan i en riktning, vilken är väsentligen vinkelrât mot plattans yta eller åtminstone bildar en stor vinkel i förhållande till plattans yta, för att fortsätta i en riktning väsentligen parallell med plattans yta, och - en urtagning i bärarens yta med en sidovägg, vid vilken en optisk vågledare slutar, varvid plattan är monterad vid urtagningen, så att spegelanordningen inskjuter i urtagningen för att avböja ljus från eller emot den optiska vågledaren.
22. Anordning enligt krav 21, kännetecknad av att plattan innefattar ett halvledarchip,
23. Anordning enligt något av krav 21 - 22, kännetecknar! av - lödpaddar på plattans yta, - lödpaddar belägna på bärarens yta vid urtagningen, - lod, som förbinder lödpaddama på plattans yta och på bärarens yta med varandra, varvid lodet med hjälp av ytspänningen hos lodet vid ett lödförfarande möjliggör, att plattan placeras i nog- grant läge vid substratets yta i förhållande till de optiska vågledama, och fastgör plattan i detta läge.
24. Anordning enligt något av krav 21 - 23, kännetecknar! av att spegelanordningen inne- fattar minst två reflekterande ytor, vilka är belägna ovanför varandra och bildar samma vinkel i förhållande till plattans yta, varvid de reflekterande ytorna samverkar för att avböja ljus, som in- kommer fi-ån en första optisk vågledare hos bäraren till en första av de reflekterande ytorna för att fortsätta till den andra reflekterande ytan, som avböjer ljuset i riktning mot en andra optisk vägle- dare hos bâraren.
25. Anordning enligt något av krav 21 - 24, kännetecknad av att utrymmet mellan urtag- ningens sidoväggar och spegelanordningen är fyllt med ett material, som är genomskinligt för det ljus, för vilket de optiska vågledarna är avsedda
SE0202392A 2002-08-09 2002-08-09 Speglar för polymera vägledare, förfarande för deras framställning, samt optisk vågledaranordning SE525405C2 (sv)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0202392A SE525405C2 (sv) 2002-08-09 2002-08-09 Speglar för polymera vägledare, förfarande för deras framställning, samt optisk vågledaranordning
PCT/SE2003/001252 WO2004015463A1 (en) 2002-08-09 2003-08-06 Mirrors for polymer waveguides
AU2003248585A AU2003248585A1 (en) 2002-08-09 2003-08-06 Mirrors for polymer waveguides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0202392A SE525405C2 (sv) 2002-08-09 2002-08-09 Speglar för polymera vägledare, förfarande för deras framställning, samt optisk vågledaranordning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0202392D0 SE0202392D0 (sv) 2002-08-09
SE0202392L SE0202392L (sv) 2004-04-13
SE525405C2 true SE525405C2 (sv) 2005-02-15

Family

ID=20288698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0202392A SE525405C2 (sv) 2002-08-09 2002-08-09 Speglar för polymera vägledare, förfarande för deras framställning, samt optisk vågledaranordning

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2003248585A1 (sv)
SE (1) SE525405C2 (sv)
WO (1) WO2004015463A1 (sv)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004043001B3 (de) * 2004-09-02 2006-02-16 Siemens Ag Substratbauteil mit eingebettetem Lichtwellenleiter und Strahlumlenkung und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102006001429A1 (de) * 2006-01-10 2007-03-22 Infineon Technologies Ag Nutzen und Halbleiterbauteil aus einer Verbundplatte mit Halbleiterchips und Kunststoffgehäusemasse sowie Verfahren zur Herstellung desselben
DE102006041378A1 (de) * 2006-08-29 2008-03-13 Siemens Ag Leiterplatte mit einer optischen Lage und einer Aufnahme für ein optisches Bauelement und Verfahren zu deren Herstellung
JP2011033876A (ja) 2009-08-03 2011-02-17 Nitto Denko Corp 光センサモジュールの製造方法およびそれによって得られた光センサモジュール
JP5308408B2 (ja) 2010-07-27 2013-10-09 日東電工株式会社 光センサモジュール
JP5325184B2 (ja) 2010-08-31 2013-10-23 日東電工株式会社 光センサモジュール
JP5693986B2 (ja) 2011-02-03 2015-04-01 日東電工株式会社 光センサモジュール
US8968987B2 (en) * 2012-01-11 2015-03-03 International Business Machines Corporation Implementing enhanced optical mirror coupling and alignment utilizing two-photon resist
CN103676039A (zh) * 2012-08-29 2014-03-26 华通电脑股份有限公司 可使光源准确对位的光电电路板
JP6361298B2 (ja) * 2014-06-09 2018-07-25 新光電気工業株式会社 光導波路装置及びその製造方法
JP6437875B2 (ja) * 2015-04-21 2018-12-12 新光電気工業株式会社 光導波路装置及びその製造方法
US10180548B2 (en) * 2015-04-27 2019-01-15 Kyocera Corporation Optical transmission substrate and optical transmission module
JP6842377B2 (ja) * 2017-06-20 2021-03-17 日本電信電話株式会社 平面光回路積層デバイス
CN111913163A (zh) * 2019-05-07 2020-11-10 苏州旭创科技有限公司 一种光信号传输器及激光雷达

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06295937A (ja) * 1993-03-26 1994-10-21 Nec Corp 光電素子の実装方法
US5479426A (en) * 1994-03-04 1995-12-26 Matsushita Electronics Corporation Semiconductor laser device with integrated reflector on a (511) tilted lattice plane silicon substrate
US5793785A (en) * 1994-03-04 1998-08-11 Matsushita Electronics Corporation Semiconductor laser device
DE19845227A1 (de) * 1998-10-01 2000-04-06 Daimler Chrysler Ag Anordnung zur Justage optischer Komponenten
JP4429564B2 (ja) * 1999-09-09 2010-03-10 富士通株式会社 光部品及び電気部品の実装構造及びその方法

Also Published As

Publication number Publication date
SE0202392L (sv) 2004-04-13
AU2003248585A1 (en) 2004-02-25
SE0202392D0 (sv) 2002-08-09
WO2004015463A1 (en) 2004-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180335588A1 (en) THREE-DIMENSIONAL OPTICAL PATH WITH 1 x M OUTPUT PORTS USING SOI-BASED VERTICALLY-SPLITTING WAVEGUIDES
JP5273120B2 (ja) 電気的相互連結及び光学的相互連結を具備した多層光電子基板並びにその製造方法
US5345524A (en) Optoelectronic transceiver sub-module and method for making
US8358892B2 (en) Connection structure of two-dimensional array optical element and optical circuit
KR20090010100A (ko) 광전자 구성요소 및 광학 도파관을 포함하는 인쇄회로기판 엘리먼트
US6828606B2 (en) Substrate with embedded free space optical interconnects
US9958625B2 (en) Structured substrate for optical fiber alignment
US20020039464A1 (en) Optical reflective structures and method for making
SE525405C2 (sv) Speglar för polymera vägledare, förfarande för deras framställning, samt optisk vågledaranordning
JP4885399B2 (ja) 光ファイバと光電子素子との受動的位置合わせのための方法およびデバイス
US7720327B2 (en) Optical waveguide mounted substrate and method of producing the same
US9151910B2 (en) Optical module and method for manufacturing optical module
KR102603829B1 (ko) 광학 도광체의 제조
US6791675B2 (en) Optical waveguide path, manufacturing method and coupling method of the same, and optical waveguide path coupling structure
KR20110093920A (ko) 광도파로 및 광도파로 형성용 부재
US20100209054A1 (en) Opto-electric hybrid module and method of manufacturing the same
JP2010152111A (ja) 光導波路、光モジュール、光モジュールの製造方法、および光導波路の製造方法
US20090304323A1 (en) Optical coupling structure and substrate with built-in optical transmission function, and method of manufacturing the same
US8737794B2 (en) Two-layer optical waveguide and method of manufacturing the same
JP2022163007A (ja) 光学素子を取り付けるためのキャリア及び関連する製造工程
JPH1152198A (ja) 光接続構造
JP2005321588A (ja) 光導波路及びその製造方法、並びに光結合装置
JP2005338704A (ja) 光結合機能付配線基板及びその製造方法と光結合システム
JP2012088634A (ja) 光導波路デバイス及びその製造方法
JP2005084203A (ja) 光配線基板およびそれを用いた光モジュールの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed