特開 2024-14688 光集積回路内蔵基板及び光集積回路パッケージ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024014688

(43)【公開日】2024-02-01

(54)【発明の名称】光集積回路内蔵基板及び光集積回路パッケージ

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/46 20060101AFI20240125BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20240125BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20240125BHJP

【ＦＩ】

H05K3/46 Q

H05K1/02 T

H05K3/46 B

H05K3/46 N

H01L23/12 Z

H01L23/12 501B

【審査請求】未請求

【請求項の数】23

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023021651

(22)【出願日】2023-02-15

(31)【優先権主張番号】10-2022-0090494

(32)【優先日】2022-07-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【識別番号】594023722

【氏名又は名称】サムソン エレクトロ－メカニックス カンパニーリミテッド．

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】金 光潤

(72)【発明者】

【氏名】林 景相

(72)【発明者】

【氏名】李 承恩

(72)【発明者】

【氏名】金 容勳

【テーマコード（参考）】

5E316

5E338

【Ｆターム（参考）】

5E316AA12

5E316AA32

5E316AA38

5E316AA43

5E316BB02

5E316CC04

5E316CC08

5E316CC09

5E316CC10

5E316CC16

5E316CC18

5E316CC31

5E316CC32

5E316CC34

5E316CC37

5E316CC38

5E316CC39

5E316EE01

5E316FF01

5E316FF07

5E316FF09

5E316FF10

5E316GG15

5E316GG28

5E316HH06

5E316JJ12

5E338AA03

5E338AA16

5E338AA18

5E338BB02

5E338BB12

5E338CC01

5E338CD02

5E338EE11

5E338EE60

(57)【要約】

【課題】本発明は、光集積回路内蔵基板及び光集積回路パッケージを提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板は、光集積回路が配置される内蔵絶縁層と、内蔵絶縁層の一面上に積層される少なくとも一つの第１絶縁層と、を含み、少なくとも一つの第１絶縁層は、少なくとも一つの第１絶縁層の積層方向に延びた光経路を有することができる。
【選択図】図１ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光集積回路が配置される内蔵絶縁層と、
前記内蔵絶縁層の一面上に積層される少なくとも一つの第１絶縁層と、を含み、
前記少なくとも一つの第１絶縁層は、前記少なくとも一つの第１絶縁層の積層方向に延びた光経路を有する、光集積回路内蔵基板。

【請求項2】

前記光経路は、前記積層方向において前記光集積回路と重なる、請求項１に記載の光集積回路内蔵基板。

【請求項3】

前記少なくとも一つの第１絶縁層の一面上に積層され、複数の開口部を有するカバー絶縁層をさらに含み、
前記複数の開口部のうち一部は、前記積層方向において前記光経路と重なる、請求項１に記載の光集積回路内蔵基板。

【請求項4】

前記複数の開口部のうち一部の幅は、前記光経路の幅より広い、請求項３に記載の光集積回路内蔵基板。

【請求項5】

前記少なくとも一つの第１絶縁層を前記積層方向に貫通し、前記積層方向において前記複数の開口部のうち他の一部と重なる少なくとも一つの第１導電性ビアと、
前記内蔵絶縁層を前記積層方向に貫通し、前記少なくとも一つの第１導電性ビアに連結される内蔵導電性ビアと、をさらに含む、請求項３に記載の光集積回路内蔵基板。

【請求項6】

前記内蔵絶縁層の他面上に積層される少なくとも一つの第２絶縁層と、
前記少なくとも一つの第２絶縁層を前記積層方向に貫通し、前記内蔵導電性ビアに連結される少なくとも一つの第２導電性ビアと、をさらに含む、請求項５に記載の光集積回路内蔵基板。

【請求項7】

前記内蔵絶縁層の他面上に積層される少なくとも一つの第２絶縁層をさらに含む、請求項１に記載の光集積回路内蔵基板。

【請求項8】

前記少なくとも一つの第２絶縁層は光経路を有さない、請求項７に記載の光集積回路内蔵基板。

【請求項9】

前記少なくとも一つの第２絶縁層を前記積層方向に貫通し、前記積層方向において前記光集積回路と重なる少なくとも一つの第３導電性ビアをさらに含む、請求項７に記載の光集積回路内蔵基板。

【請求項10】

前記光経路を囲む導電性管をさらに含む、請求項１に記載の光集積回路内蔵基板。

【請求項11】

前記少なくとも一つの第１絶縁層の個数は複数である、請求項１に記載の光集積回路内蔵基板。

【請求項12】

前記内蔵絶縁層の厚さは、前記少なくとも一つの第１絶縁層のそれぞれの厚さより厚い、請求項１１に記載の光集積回路内蔵基板。

【請求項13】

前記内蔵絶縁層は、前記光集積回路が配置されるキャビティを有する、請求項１に記載の光集積回路内蔵基板。

【請求項14】

前記光経路は、前記少なくとも一つの第１絶縁層を貫通し、空気又は真空で構成される、請求項１に記載の光集積回路内蔵基板。

【請求項15】

前記少なくとも一つの第１絶縁層は感光性絶縁材料を含有する、請求項１に記載の光集積回路内蔵基板。

【請求項16】

前記光集積回路は、光通信信号を前記光経路に出力する発光部と、前記光経路を介して光通信信号を受信する受光部のうち少なくとも一つを含む、請求項１に記載の光集積回路内蔵基板。

【請求項17】

請求項１に記載の光集積回路内蔵基板と、
前記光集積回路内蔵基板の一面上に配置され、少なくとも一つのベース絶縁層と少なくとも一つのベース導電性層とが交互に積層された構造を有するベース基板と、を含み、
前記ベース基板は、前記積層方向において前記光経路と重なる延長光経路を有する、光集積回路パッケージ。

【請求項18】

前記少なくとも一つの第１絶縁層の絶縁材料は、前記少なくとも一つのベース絶縁層の絶縁材料とは異なる、請求項１７に記載の光集積回路パッケージ。

【請求項19】

前記光集積回路内蔵基板と前記ベース基板との間を電気的に連結し、前記ベース導電性層の溶融点より低い溶融点を有する半田をさらに含む、請求項１７に記載の光集積回路パッケージ。

【請求項20】

前記光集積回路内蔵基板に配置され、前記半田の少なくとも一部に連結された第１パッドと、
前記ベース基板に配置され、前記半田の少なくとも一部に連結された第２パッドと、をさらに含み、
前記第１パッドの幅は前記第２パッドの幅より狭い、請求項１９に記載の光集積回路パッケージ。

【請求項21】

前記光集積回路内蔵基板の他面上に配置され、前記光集積回路内蔵基板に電気的に連結される半導体チップをさらに含む、請求項１７に記載の光集積回路パッケージ。

【請求項22】

前記光集積回路内蔵基板と前記半導体チップとの間に配置されるインターポーザ基板をさらに含む、請求項２１に記載の光集積回路パッケージ。

【請求項23】

前記積層方向において前記延長光経路と重なるように前記ベース基板に配置された光コネクタと、
前記光コネクタに連結された光ファイバと、をさらに含む、請求項１７に記載の光集積回路パッケージ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光集積回路内蔵基板及び光集積回路パッケージに関する。

【背景技術】

【0002】

通信データトラフィック（Ｄａｔａ Ｔｒａｆｆｉｃ）は毎年飛躍的に増加する傾向にある。このような飛躍的なデータの増加を、無線ネットワークにおいてリアルタイムで支援するために活発な技術開発が行われている。例えば、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇ）に基づくデータのコンテンツ化、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）、ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）、ＳＮＳと結合したライブＶＲ／ＡＲ、自律走行、シンクビュー（Ｓｙｎｃ Ｖｉｅｗ、超小型カメラを利用してユーザの視点からリアルタイムで映像を伝送）などのアプリケーション（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）は、大容量のデータを送受信できるようにサポートする通信を必要とする。

【0003】

通信データトラフィックの増加は、通信信号の広い帯域幅を要求することがあり、通信信号の広い帯域幅は通信信号の速度（又は周波数）を上げることで実現することができるため、より大きなパワーやより小さなエネルギー損失を要求することができる。

【0004】

光通信信号は広い帯域幅を有し、エネルギー損失の低減に有利であり得るため、通信データトラフィックの増加に効率的に対処することができ、光集積回路によって電気的信号から生成されるか、又は電気的信号に変換されることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許出願公開公報ＵＳ２０１７／０１８６７３９Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、光集積回路内蔵基板及び光集積回路パッケージを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板は、光集積回路が配置される内蔵絶縁層と、上記内蔵絶縁層の一面上に積層される少なくとも一つの第１絶縁層と、を含み、上記少なくとも一つの第１絶縁層は、上記少なくとも一つの第１絶縁層の積層方向に延びた光経路を有することができる。

【0008】

本発明の一実施形態に係る光集積回路パッケージは、上記光集積回路内蔵基板と、上記光集積回路内蔵基板の一面上に配置され、少なくとも一つのベース絶縁層と少なくとも一つのベース導電性層とが交互に積層された構造を有するベース基板と、を含み、上記ベース基板は、上記積層方向において上記光経路と重なる延長光経路を有することができる。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板及び光集積回路パッケージは、光集積回路に入出力される信号の全体的な経路長を減らすのに有利な構造を提供することができるため、上記経路におけるエネルギー損失を低減することができる。

【0010】

あるいは、本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板及び光集積回路パッケージは、光集積回路において入出力される光が通過することができる光経路の設計自由度（例：長さ、幅、対称性、工程分散の堅牢性、雑音遮断構造追加の容易性など）を高めるのに有利な構造を提供することができるため、光経路におけるエネルギー損失を低減することができる。

【0011】

あるいは、本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板及び光集積回路パッケージは、光集積回路に入出力される信号及び光の全体的な経路において水平方向の経路を減らすのに有利な構造を提供することができるため、全体的にさらに小型化した構造を有することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1a】本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板及び光集積回路パッケージを示す側面図である。

【図1b】本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板及び光集積回路パッケージを示す平面図である。

【図2a】本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板の製造方法を例示する側面図である。

【図2b】本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板の製造方法を例示する側面図である。

【図2c】本発明の一実施形態に係る光集積回路パッケージの製造方法を例示する側面図である。

【図3a】本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板及び導電性管を示す側面図である。

【図3b】本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板の光集積回路の一方向入出力構造を示す側面図である。

【図3c】本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板に内蔵される光集積回路がブラインドキャビティ（ｂｌｉｎｄ ｃａｖｉｔｙ）に内蔵された構造を示す側面図である。

【図4a】本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板及び光集積回路パッケージが配置され得る電子機器の構造を例示する図である。

【図4b】本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板及び光集積回路パッケージが配置され得る電子機器のシステムを例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

後述する本発明に対する詳細な説明は、本発明が実施され得る特定の実施形態を例示として示す添付の図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施するのに十分であるように詳細に説明される。本発明の様々な実施形態は互いに異なるが、相互に排他的である必要はないことを理解すべきである。例えば、ここに記載されている特定の形状、構造及び特性は、一実施形態に関して本発明の精神及び範囲から逸脱しない範囲内で他の実施形態で実現することができる。また、開示された各実施形態内の個々の構成要素の位置又は配置は、本発明の精神及び範囲から逸脱しない範囲内で変更できることを理解すべきである。したがって、後述する詳細な説明は、限定的な意味で取るものではなく、本発明の範囲は、特許請求の範囲が主張するものと均等なすべての範囲と共に添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。図面上における同一の参照符号は、いくつかの側面にわたって同一又は類似の機能を指す。

【0014】

以下では、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるようにするために、本発明の実施形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。

【0015】

図１ａ及び図１ｂを参照すると、本発明の一実施形態に係る光集積回路パッケージは、光集積回路内蔵基板１００ａを含むことができ、光集積回路内蔵基板１００ａは少なくとも一つの第１絶縁層１１１及び内蔵絶縁層１３０を含むことができ、光集積回路１５０が内蔵された構造を提供することができる。

【0016】

光集積回路１５０は、光通信信号及び電気的信号間の変換処理を行うことができる。例えば、光集積回路１５０は、入力された電気的信号に基づく光通信信号を光経路１６０に出力する発光部１５１を含むことができ、光経路１６０を介して光通信信号を受信して電気的信号に変換する受光部１５２を含むことができる。例えば、発光部１５１及び受光部１５２は、発光ダイオード及び受光ダイオードをそれぞれ含むことができ、光集積回路１５０の一面（例：下面）に配置されることができる。

【0017】

例えば、光集積回路１５０は、上記電気的信号が通過する微細配線を含んでもよく、上記微細配線は回路の一部分であってもよい。設計に応じて、光集積回路１５０は、上記微細配線に連結され、上記電気的信号に対して増幅、周波数変換、周波数フィルタリング、及び位相制御のうち少なくとも一つを行う回路をさらに含むことができるが、これらに限定されない。設計に応じて、上記回路の少なくとも一部分は、光集積回路１５０ではなく半導体チップ３１０に配置されることもできる。

【0018】

内蔵絶縁層１３０は、光集積回路１５０が配置されるキャビティを有することができる。内蔵絶縁層１３０は光集積回路１５０を囲むことができる。例えば、内蔵絶縁層１３０はプリント回路基板のコア（ｃｏｒｅ）であってもよく、上記キャビティは貫通キャビティであってもよいが、これに限定されない。例えば、図３ｃの内蔵絶縁層１３１は上記コアでなくてもよく、図３ｃの内蔵絶縁層１３１の厚さも図１ａの内蔵絶縁層１３０の厚さより薄くてもよい。

【0019】

少なくとも一つの第１絶縁層１１１は、内蔵絶縁層１３０の一面（例：下面）上に積層されることができ、少なくとも一つの第１絶縁層１１１の積層方向（例：上下方向）に延びた光経路１６０を有することができる。

【0020】

少なくとも一つの第１絶縁層１１１の一面（例：下面）は、光コネクタ２５０や光コネクタ２５０が配置されるベース基板２００が上記一面（例：下面）上に配置されるのに有利な構造を提供することができる。

【0021】

したがって、光経路１６０は、光集積回路１５０と光コネクタ２５０との間に水平方向経路を必要としないことができるため、光集積回路１５０に入出力される信号（電気的信号及び光通信信号）の全体的な経路長を減らすのに有利な構造を提供することができ、上記経路におけるエネルギー損失を低減することができ、本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板１００ａ及び光集積回路パッケージは、全体的にさらに小型化した構造を有することができる。

【0022】

例えば、光経路１６０は、光集積回路１５０に積層方向（例：上下方向）に重なることができるため、光集積回路１５０と光コネクタ２５０との間に水平方向経路がない構造を有することができるが、これに限定されない。

【0023】

図１ａは、少なくとも一つの第１絶縁層１１１の層数が５つである構造を開示しているが、少なくとも一つの第１絶縁層１１１の層数は設計に応じて自由に変更することができる。少なくとも一つの第１絶縁層１１１の層数に応じて、光経路１６０の長さも変更することができる。

【0024】

光経路１６０の長さだけでなく、光経路１６０の幅も、プリント回路基板において導電性ビアを形成する方式のように、設計に応じて自由に変更することができる。光経路１６０の幅は、光集積回路１５０の発光部１５１及び受光部１５２の特性や光経路１６０の長さやベース基板２００の構造によって決定することができるが、これに限定されない。

【0025】

したがって、本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板１００ａ及び光集積回路パッケージは、光経路１６０の設計自由度（例：長さ、幅、対称性、工程分散の堅牢性、雑音遮断構造追加の容易性など）を高めるのに有利な構造を提供することができるため、光経路１６０におけるエネルギー損失を低減することができる。

【0026】

例えば、少なくとも一つの第１絶縁層１１１は感光性絶縁材料を含有することができる。これにより、光経路１６０は、フォトリソグラフィー方式によって少なくとも一つの第１絶縁層１１１の一部分が露光及び現像されることによって形成されることができ、光経路１６０の幅はさらに自由に設計され、さらに正確に実現されることができる。

【0027】

図１ａを参照すると、光集積回路内蔵基板１００ａは、少なくとも一つの第１絶縁層１１１の一面（例：下面）上に積層され、複数の開口部を有するカバー絶縁層１４１をさらに含むことができる。上記複数の開口部の一部は、光経路１６０に積層方向（例：上下方向）に重なることができ、上記複数の開口部のうち他の一部は、半田１７１が配置される空間を提供することができる。

【0028】

例えば、カバー絶縁層１４１は、光集積回路内蔵基板１００ａの一面（例：下面）を提供することができ、プリント回路基板の半田レジスト（ｓｏｌｄｅｒ ｒｅｓｉｓｔ）で実現することができるため、感光性絶縁材料を含有することができる。したがって、カバー絶縁層１４１の複数の開口部は、光経路１６０の形成方式と類似の方式で形成されてもよいが、これに限定されない。

【0029】

例えば、カバー絶縁層１４１と少なくとも一つの第１絶縁層１１１は、銅箔積層板（ＣＣＬ）、ＡＢＦ、プリプレグ（ｐｒｅｐｒｅｇ）、ＦＲ－４、ＢＴ（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ Ｔｒｉａｚｉｎｅ）、感光性絶縁（Ｐｈｏｔｏ Ｉｍａｇａｂｌｅ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ：ＰＩＤ）樹脂であってもよく、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂、ポリイミドのような熱可塑性樹脂、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ガラス（ｇｌａｓｓ）系列、及びセラミック（ｃｅｒａｍｉｃ）系列（例：ＬＴＣＣ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ－ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ））の樹脂の群から選択された少なくとも一つであってもよい。

【0030】

図１ａを参照すると、光集積回路内蔵基板１００ａは、少なくとも一つの第１絶縁層１１１を積層方向（例：上下方向）に貫通する少なくとも一つの第１導電性ビア１２１、１２４を含むことができる。例えば、少なくとも一つの第１導電性ビア１２１、１２４は、少なくとも一つの第１絶縁層１１１に形成された少なくとも一つの貫通孔にめっきされた構造や金属材料が充填された構造を有してもよく、プリント回路基板において、互いに異なる導電性層の間を垂直に連結する構造を形成する方式と類似の方式によって形成されてもよい。

【0031】

少なくとも一つの第１導電性ビア１２１、１２４は、光集積回路１５０に入出力される電気的信号又は上記電気的信号に対応する信号が通過する電気的経路として使用されることができる。第１導電性ビアの一部１２１は、ベース基板２００と半導体チップ３１０との間を電気的に連結させることができ、第１導電性ビアの他の一部１２４は、半導体チップ３１０と光集積回路１５０との間を電気的に連結させることができる。ベース基板２００や半導体チップ３１０が光集積回路内蔵基板１００ａに内蔵されない場合、少なくとも一つの第１導電性ビア１２１、１２４は半田１７１に連結されることができ、半田１７１に上下方向に重なるように配置されることができる。

【0032】

図１ａを参照すると、光集積回路内蔵基板１００ａは、内蔵絶縁層１３０を積層方向（例：上下方向）に貫通し、少なくとも一つの第１導電性ビア１２１に連結される内蔵導電性ビア１２５をさらに含むことができる。例えば、内蔵絶縁層１３０がプリント回路基板のコア（ｃｏｒｅ）である場合、内蔵導電性ビア１２５は、プリント回路基板の貫通ビアを形成する方式と類似の方式で形成されてもよい。

【0033】

図１ａを参照すると、光集積回路内蔵基板１００ａは、内蔵絶縁層１３０の他面（例：上面）上に積層される少なくとも一つの第２絶縁層１１２をさらに含むことができる。例えば、少なくとも一つの第２絶縁層１１２は、少なくとも一つの第１絶縁層１１１と類似の方式で形成されてもよく、少なくとも一つの第１絶縁層１１１と同じ絶縁材料を含有してもよい。したがって、少なくとも一つの第２絶縁層１１２の層数も設計に応じて自由に変更することができる。

【0034】

例えば、少なくとも一つの第２絶縁層１１２は、光経路１６０のような追加光経路（光通信信号に対応する電気的信号の経路を含まない）を有さなくてもよい。したがって、少なくとも一つの第２絶縁層１１２は、物理的にさらに安定した構造を有することができ、光集積回路内蔵基板１００ａの物理的安定性をさらに向上させることができる。

【0035】

図１ａを参照すると、光集積回路内蔵基板１００ａは、少なくとも一つの第２絶縁層１１２を積層方向（例：上下方向）に貫通する第２及び第３導電性ビア１２２、１２３のうち少なくとも一つを含むことができる。第２及び第３導電性ビア１２２、１２３は、少なくとも一つの第１導電性ビア１２１、１２４と類似の方式で形成されてもよく、少なくとも一つの第１導電性ビア１２１、１２４と同じ導電性材料（例：銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）のうち少なくとも一つ）を含有してもよい。

【0036】

少なくとも一つの第２導電性ビア１２２は内蔵導電性ビア１２５に連結されることができ、少なくとも一つの第３導電性ビア１２３は光集積回路１５０に積層方向（例：上下方向）に重なるように配置されることができる。設計に応じて、光集積回路１５０は、少なくとも一つの第３導電性ビア１２３に電気的に連結され、半導体チップ３１０までの短い電気的経路を有するか、又は少なくとも一つの第３導電性ビア１２３を放熱経路として使用することができる。

【0037】

図１ａ及び図１ｂを参照すると、本発明の一実施形態に係る光集積回路パッケージは、光集積回路内蔵基板１００ａの一面（例：下面）上に配置され、少なくとも一つのベース絶縁層２１０と少なくとも一つのベース導電性層２２０とが交互に積層された構造を有するベース基板２００を含むことができる。光集積回路内蔵基板１００ａの少なくとも一つの第１絶縁層１１１が感光性絶縁材料を含有する場合、少なくとも一つのベース絶縁層２１０の絶縁材料（例：上記感光性絶縁材料より感光性の低い絶縁材料）は、少なくとも一つの第１絶縁層１１１のそれとは異なることがある。

【0038】

例えば、ベース基板２００は、光集積回路内蔵基板１００ａとは別に製造されたプリント回路基板であってもよく、半田１７１を介して光集積回路内蔵基板１００ａに電気的に連結されてもよい。半田１７１は、ベース導電性層２２０の溶融点より低い溶融点を有することができるため、リフロー（ｒｅｆｌｏｗ）方式によって流動性のある状態で、カバー絶縁層１４１とベースカバー絶縁層２４１の複数の開口部に配置された状態で固着することができる。

【0039】

ベースカバー絶縁層２４１と追加ベースカバー絶縁層２４２は、間にベース絶縁層２１０を挟んで、ベース基板２００の一面（例：上面）及び他面（例：下面）をそれぞれ提供することができ、カバー絶縁層１４１と類似の方式で形成されることができる。

【0040】

例えば、ベース基板２００は、光通信を提供する電子機器のメインボードの少なくとも一部分であってもよく、貫通孔２６２や貫通ビア２６７を含んでもよい。

【0041】

例えば、ベース基板２００の他面（例：下面）は、光コネクタ２５０の配置面積を提供することができる。例えば、光コネクタ２５０は、追加ベースカバー絶縁層２４２に脱着するための追加構造に組み立てられてもよく、又は追加ベースカバー絶縁層２４２に接着されてもよい。光コネクタ２５０は光ファイバ２５５に連結されることができる。

【0042】

ベース基板２００は、光集積回路内蔵基板１００ａの光経路１６０に積層方向（例：上下方向）に重なる延長光経路２６０を有することができる。光経路１６０と延長光経路２６０は、光集積回路１５０と光コネクタ２５０との間に直列に連結されることができる。したがって、ベース基板２００は、延長光経路２６０の大きさ程度の上面／下面の面積を減らすことができるため、本発明の一実施形態に係る光集積回路パッケージの全体的なサイズが効率的に縮小できる。

【0043】

図１ａ及び図１ｂを参照すると、本発明の一実施形態に係る光集積回路パッケージは、光集積回路内蔵基板１００ａの他面（例：上面）上に配置される半導体チップ３１０をさらに含むことができる。例えば、半導体チップ３１０は、光集積回路１５０とベース基板２００との間の複数の電気的連結の有無を選択的に切り替える半導体スイッチを含むことができる。上記半導体スイッチはトランジスタで実現することができる。

【0044】

設計に応じて、半導体チップ３１０は、スイッチのようなアナログ処理回路だけでなく、プロセッサのようなデジタル回路を含むこともでき、半導体チップ３１０及び／又は光集積回路１５０に電源を効率的に提供する電力管理回路を含むことができる。

【0045】

受動部品３２０は、半導体チップ３１０及び／又は光集積回路１５０に電気的に連結されてインピーダンスを提供することができる。

【0046】

図１ａ及び図１ｂを参照すると、本発明の一実施形態に係る光集積回路パッケージは、光集積回路内蔵基板１００ａと半導体チップ３１０との間に配置され、光集積回路内蔵基板１００ａと半導体チップ３１０との間を電気的に連結させるインターポーザ基板４００をさらに含むことができる。

【0047】

例えば、インターポーザ基板４００は、プリント回路基板と類似の構造を有するか、又はシリコン半導体パッケージによって形成されることができる。インターポーザ基板４００は、光集積回路１５０に電気的に連結される第１電気的経路と、光集積回路１５０を迂回してベース基板２００に電気的に連結される第２電気的経路と有することができる。上記第１及び第２電気的経路のそれぞれは、導電性ビア及び／又は配線を含むことができる。

【0048】

インターポーザ基板４００の一面（例：下面）は、光集積回路内蔵基板１００ａの追加カバー絶縁層１４２を相対することができ、追加半田１７２はインターポーザ基板４００と光集積回路内蔵基板１００ａとが互いに別途製造された状態で、リフロー方式によってインターポーザ基板４００と光集積回路内蔵基板１００ａとの間を電気的に連結及び固着させることができる。半導体チップ３１０及び受動部品３２０は、追加半田３１７を介してインターポーザ基板４００の他面（例：上面）上に実装されることができる。

【0049】

図２ａを参照すると、第１段階の光集積回路内蔵基板１００ａ－１は、内蔵絶縁層１３０の上面及び下面に配置された導電性層１３２と内蔵絶縁層１３０とを貫通する内蔵導電性ビア１２５を含むことができる。例えば、導電性層１３２は配線を含んでもよく、上記配線を囲む導電性板を含んでもよい。例えば、上記配線及び導電性板は、導電性層１３２上に保護パターンが形成された状態でフォトリソグラフィー方式によって形成されてもよく、上記保護パターンは除去されてもよい。

【0050】

図２ａを参照すると、第２段階の光集積回路内蔵基板１００ａ－２は、内蔵絶縁層１３０に形成されたキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）に光集積回路１５０が配置された構造を含むことができる。例えば、キャビティは、内蔵絶縁層１３０の一部分に多数の微細粒子を衝突させるか、又はドリル（ｄｒｉｌｌ）によって貫通されるか、又は上記一部分の端部にレーザを照射することによって形成されることができる。

【0051】

図２ａを参照すると、第３段階の光集積回路内蔵基板１００ａ－３は、光集積回路１５０の一面及び他面のうち少なくとも一つに形成された半導体チップパッド１５３を含むことができる。

【0052】

図２ａを参照すると、第４段階の光集積回路内蔵基板１００ａ－４は、内蔵絶縁層１３０の上面及び下面上にそれぞれ形成された第１及び第２絶縁層１１１、１１２を含むことができる。設計に応じて、光経路１６０は、第１絶縁層１１１が内蔵絶縁層１３０に配置される前や配置された後に形成されることができる。例えば、第１絶縁層１１１が感光性絶縁材料を含有する場合、光経路１６０は、第１絶縁層１１１の一面（例：下面）上に保護パターンが形成された状態でフォトリソグラフィー方式によって形成されてもよく、上記保護パターンは除去されてもよい。これにより、光経路１６０は第１絶縁層１１１を貫通し、空気又は真空で構成されることができる。

【0053】

図２ｂを参照すると、第５段階の光集積回路内蔵基板１００ａ－５は、上記第４段階の繰り返しにより内蔵絶縁層１３０の上面及び下面上にそれぞれビルドアップ（ｂｕｉｌｄ－ｕｐ）された複数の第１及び第２絶縁層１１１、１１２を含むことができる。導電性層は、複数の第１及び第２絶縁層１１１、１１２の間ごとに配置されることができ、第１パッド１８１は、複数の第１絶縁層１１１の一面（例：下面）に配置されることができる。

【0054】

図２ｂを参照すると、第６段階の光集積回路内蔵基板１００ａ－６は、複数の第１及び第２絶縁層１１１、１１２にカバー絶縁層１４１及び追加カバー絶縁層１４２が形成された構造を有することができる。カバー絶縁層１４１は、第１パッド１８１が外部に露出するように形成された開口部を有することができる。

【0055】

図２ｃを参照すると、ベース基板２００と光集積回路内蔵基板１００ａとが互いに別途製造された状態で、光集積回路内蔵基板１００ａはベース基板２００の一面（例：上面）上に実装されることができる。例えば、ベース基板２００の延長光経路２６０は、光集積回路内蔵基板１００ａが実装される前にドリルによって貫通されて形成されてもよい。

【0056】

図３ａを参照すると、本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板１００Ｂは、光経路１６０を囲む導電性管１６５をさらに含むことができる。例えば、導電性管１６５はめっきによって形成されることができる。

【0057】

図３ａを参照すると、カバー絶縁層１４１が有する複数の開口部のうち、光経路１６０に上下方向に重なる開口部の幅Ｗ４は、光経路１６０の幅Ｗ３より広くてもよい。これにより、光経路１６０及び延長光経路間の位置整合精度をより安定的に調整できる。

【0058】

図３ａを参照すると、カバー絶縁層１４１の複数の開口部のうち他の一部によって露出する第１パッド１８１の幅Ｗ１は、ベース基板の第２パッドの幅Ｗ２より狭くてもよい。これにより、光集積回路内蔵基板１００Ｂの電気的経路の集積度は、ベース基板のそれより高くなり得る。

【0059】

図３ｂを参照すると、本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板１００Ｃは、光集積回路１５０の他面（例：上面）に配置されたキャビティ支持部１５５を含むことができる。例えば、キャビティ支持部１５５は、光集積回路１５０の水平面積に対応する板の形態を有することができる。光集積回路１５０は、光通信信号だけでなく、電気的信号も光集積回路１５０の一面（例：下面）のパッド及び配線１２０を介して半導体チップに送受信されることができる。例えば、配線１２０は、ＳＡＰ（Ｓｅｍｉ－Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）、ＭＳＡＰ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓｅｍｉ－Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）、又はサブトラクティブ法（Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ）などで実現することができる。

【0060】

図３ｃを参照すると、本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板１００Ｄは、内蔵絶縁層１３１と第１及び第２絶縁層１１１、１１２とが実質的に同様の方式で形成された構造を有することができる。例えば、内蔵絶縁層１３１は、第２絶縁層１１２の下面に積層されてもよく、内蔵絶縁層１３１の一部分（光集積回路１５０が配置される部分）はエッチングされてもよい。このとき、キャビティ支持部１５５は、第２絶縁層１１２がエッチングされないようにストッパ（ｓｔｏｐｐｅｒ）として作用することができる。したがって、光集積回路１５０は、ブラインドキャビティ（ｂｌｉｎｄ ｃａｖｉｔｙ）に配置されることができる。その後、第１絶縁層１１１は内蔵絶縁層１３１の下面上に積層されることができる。

【0061】

図４ａ及び図４ｂを参照すると、電子機器１０００はメインボード１０１０を収容することができる。メインボード１０１０には、チップ関連部品１０２０、ネットワーク関連部品１０３０、及びその他の部品１０４０などが物理的及び／又は電気的に連結されることができる。これらは、後述する他の電子部品とも結合されて様々な信号ライン１０９０を形成することができる。

【0062】

チップ関連部品１０２０としては、揮発性メモリ（例えば、ＤＲＡＭ）、不揮発性メモリ（例えば、ＲＯＭ）、フラッシュメモリなどのメモリチップ；セントラルプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）、グラフィックプロセッサ（例えば、ＧＰＵ）、デジタル信号プロセッサ、暗号化プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラなどのアプリケーションプロセッサチップ；アナログ－デジタルコンバータ、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＩＣ）などのロジックチップなどが含まれるが、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、その他の異なる形態のチップ関連電子部品が含まれてもよいことは言うまでもない。また、これらのチップ関連部品１０２０を互いに組み合わせてもよいことは勿論である。チップ関連部品１０２０は、上述したチップや電子部品を含むパッケージの形態であってもよい。

【0063】

ネットワーク関連部品１０３０としては、Ｗｉ－Ｆｉ（ＩＥＥＥ ８０２．１１ファミリなど）、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ ８０２．１６ファミリなど）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、Ｅｖ－ＤＯ、ＨＳＰＡ＋、ＨＳＤＰＡ＋、ＨＳＵＰＡ＋、ＥＤＧＥ、ＧＳＭ、ＧＰＳ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＤＥＣＴ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ、及びそれ以降のものとして指定された任意の他の無線及び有線プロトコルが含まれるが、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、その他の異なる多数の無線又は有線標準やプロトコルのうち任意のものが含まれてもよい。また、ネットワーク関連部品１０３０をチップ関連部品１０２０と共に互いに組み合わせてもよいことは言うまでもない。

【0064】

その他の部品１０４０としては、高周波インダクタ、フェライトインダクタ、パワーインダクタ、フェライトビーズ、ＬＴＣＣ（ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ－Ｆｉｒｉｎｇ Ｃｅｒａｍｉｃｓ）、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）ｆｉｌｔｅｒ、ＭＬＣＣ（Ｍｕｌｔｉ－Ｌａｙｅｒ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）などが含まれてもよい。ただし、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、その他の様々な用途のために使用されるチップ部品形態の受動素子などが含まれてもよい。なお、その他の部品１０４０をチップ関連部品１０２０及び／又はネットワーク関連部品１０３０と互いに組み合わせてもよいことは言うまでもない。

【0065】

電子機器１０００の種類に応じて、電子機器１０００は、メインボード１０１０に物理的及び／又は電気的に連結されてもよく、或いは連結されなくてもよい他の電子部品を含むことができる。他の電子部品の例としては、カメラモジュール１０５０、アンテナモジュール１０６０、ディスプレイ１０７０、バッテリ１０８０などがある。ただし、これらに限定されるものではなく、オーディオコーデック、ビデオコーデック、電力増幅器、羅針盤、加速度計、ジャイロスコープ、スピーカ、大容量記憶装置（例：ハードディスクドライブ）、ＣＤ（ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｋ）などであってもよい。これら以外にも、電子機器１０００の種類に応じて様々な用途のために使用されるその他の電子部品などが含まれてもよいことは言うまでもない。

【0066】

電子機器１０００は、スマートフォン（ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ）、個人用情報端末機（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、デジタルビデオカメラ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｃａｍｅｒａ）、デジタルスチルカメラ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｔｉｌｌ ｃａｍｅｒａ）、ネットワークシステム（ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｙｓｔｅｍ）、コンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、モニタ（ｍｏｎｉｔｏｒ）、タブレット（ｔａｂｌｅｔ）、ラップトップ（ｌａｐｔｏｐ）、ネットブック（ｎｅｔｂｏｏｋ）、テレビ（ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）、ビデオゲーム（ｖｉｄｅｏ ｇａｍｅ）、スマートウォッチ（ｓｍａｒｔ ｗａｔｃｈ）、オートモーティブ（Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ）などであってもよい。ただし、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、データを処理する任意の他の電子機器であってもよいことは言うまでもない。

【0067】

電子機器は、例えば、スマートフォン１１００であってもよい。スマートフォン１１００の内部にはマザーボード１１１０が収容されており、そのようなマザーボード１１１０には、様々な部品１１２０が物理的及び／又は電気的に連結されている。また、カメラモジュール１１３０及び／又はスピーカ１１４０のように、マザーボード１１１０に物理的及び／又は電気的に連結されてもよく、或いは連結されなくてもよい他の部品が内部に収容されている。部品の一部１１２０は、上述したチップ関連部品であってもよく、例えば、部品パッケージ１１２１であってもよいが、これに限定されるものではない。部品パッケージ１１２１は、能動部品及び／又は受動部品を含む電子部品が表面実装配置された光集積回路内蔵基板の形態であってもよい。あるいは、部品パッケージ１１２１は、能動部品及び／又は受動部品が内蔵された光集積回路内蔵基板の形態であってもよい。一方、電子機器は、必ずしもスマートフォン１１００に限定されるものではなく、上述したように他の電子機器であってもよいことは勿論である。マザーボード１１１０は、本発明の一実施形態に係る光集積回路内蔵基板であってもよいが、上記光集積回路内蔵基板はマザーボード１１１０に限定されるものではない。

【0068】

以上のように、本発明を具体的な構成要素などのような特定事項と限定された実施形態及び図面によって説明したが、これは、本発明のより全体的な理解を助けるために提供されたものであるだけで、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、このような記載から様々な修正及び変形を図ることができる。

【符号の説明】

【0069】

１００ａ：光集積回路内蔵基板
１１１：第１絶縁層
１１２：第２絶縁層
１２１、１２４：第１導電性ビア（ｖｉａ）
１２２：第２導電性ビア
１２３：第３導電性ビア
１２５：内蔵導電性ビア
１３０、１３１：内蔵絶縁層
１４１：カバー絶縁層
１４２：追加カバー絶縁層
１５０：光集積回路
１５１：発光部
１５２：受光部
１５５：キャビティ（ｃａｖｉｔｙ）支持部
１６０：光経路
１６５：導電性管
１７１：半田（ｓｏｌｄｅｒ）
１７２、３１７：追加半田
１８１：第１パッド（ｐａｄ）
２００：ベース（ｂａｓｅ）基板
２１０：ベース絶縁層
２２０：ベース導電性層
２４１：ベースカバー絶縁層
２４２：追加ベースカバー絶縁層
２５０：光コネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）
２５５：光ファイバ（ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ）
２６０：延長光経路
２６２：貫通孔
２６７：貫通ビア
２８２：第２パッド
３１０：半導体チップ（ｃｈｉｐ）
３２０：受動部品
４００：インターポーザ（ｉｎｔｅｒｐｏｓｅｒ）基板

【図1a】

【図1b】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図4a】

【図4b】