主动式光波导线路板的制作方法

文档序号:32490804发布日期:2022-12-10 02:42阅读:115来源:国知局
主动式光波导线路板的制作方法

1.一种光波导线路板,尤指可以主动调整光路导向的一种主动式光波导线路板。


背景技术:

2.光子学(photonics)和集成光学(integrated optics)是现代产业界期待蓬勃发展的技术领域。相对于应用于集成电路的电子,应用于光路中的光子不会受到现有半导体具有电子传输方向性的限制,因此在光路逻辑的设置上能够做出更新颖的设计。并且,光子于光路中的传输速度远大于电子于电路中的传输速度,因此对于提升运算速度来说,设计光路做光子的运算有其优势之处。
3.不过,相对于电子流向的改变与控制,光子于光路中改变流向时经常需要倚靠反射镜或是折射镜做出行径路线的改变,其中又以反射镜较为能够减少改变行径路线时光子的损失,以保有改变行径路线后较强的信号强度。进一步来说,光子通常以全反射的行径模式传输于一光路中,然而为了满足全反射的入射角度不小于临界角度,此一光路会的设计上会有改变角度的限制。若是光路做出大角度的改变,光子入射至光路壁的入射角便会可能会减小,进而导致光子无法于光路壁上进行全反射。因此,当光路需要做出大角度的改变时,需借由一反射镜让光子做出大角度的反射,以让光路做出大角度改变的动作。
4.然而,目前的光波导线路板只使用了固定式的反射镜作为反射使用。如此被动的结构,局限的光路设计上的众多可能性,因为光路经由反射镜的反射后仅能传输至一固定方向的一固定光路中,即无法在大角度改变光路的同时做出弹性主动改变光路的动作。


技术实现要素:

5.本新型提供一主动式光波导线路板,能借由改变反射镜的角度主动地调整和改变光路,并借此增加光路设计上的可能性。
6.本新型的该主动式光波导线路板包括一光波导结构、一主动式反射元件、一线路结构和一控制晶片。该光波导结构包括一光波导核心层及一光波导包覆层,且具有一空腔。该光波导包覆层包覆该光波导核心层,且该光波导核心层连通该空腔。该主动式反射元件设置于该空腔中,且具有一第一反射镜。该线路结构设置于该光波导结构的一第一表面。该控制晶片通过该线路结构电连接该主动式反射元件。其中,该光波导核心层的折射率大于该光波导包覆层的折射率。该控制晶片产生一第一控制信号至该主动式反射元件,而该主动式反射元件根据该第一控制信号主动改变该第一反射镜的角度。当一光源产生一光束射入该光波导结构时,该光束通过该光波导核心层入射该空腔中的该第一反射镜,并依该第一反射镜的角度决定反射该光束的方向。
7.在本新型一实施例中,该线路结构包含一组第一连接垫和一内部填充层。该组第一连接垫外露于该光波导结构的该空腔中,且电连接该主动式反射元件。该内部填充层设置于该空腔中,且设置于该主动式反射元件与该空腔的一内壁面之间的一空隙,并环绕该组第一连接垫。
8.在本新型一实施例中,该光波导包覆层包括包覆该光波导核心层的一第一光波导包覆层和一第二光波导包覆层,且该第一光波导包覆层、该第二光波导包覆层分别为一光介电材。该光波导结构具有相对于该第一表面的一第二表面,且该光波导结构的该第二表面设有一覆盖层,该光波导结构的该第一表面设有一基板。该光波导结构包括一线路凹槽,并该线路凹槽贯穿该光波导结构,且联通该光波导结构的该第一表面和该第二表面。该线路凹槽中设置有一第二导电柱。该线路结构包括设置于该覆盖层上的一重布线路层和设置于该基板上的一基板线路。该重布线路层通过该线路凹槽中的该第二导电柱电连接该基板上的该基板线路,且该基板线路电连接该主动式反射元件。
9.在本新型一实施例中,该基板包括相对的一第一基板表面及一第二基板表面,且该第二基板表面朝向该光波导结构。该基板线路及一组第一连接垫设置于该第二基板表面。该基板的该第一基板表面上设有一组第二连接垫,且该组第二连接垫通过至少一基板通孔电连接该基板线路。该控制晶片设置于该基板的该第一基板表面上,且电连接该组第二连接垫,并通过该组第二连接垫、该基板线路及该组第一连接垫电连接该主动式反射元件。该控制晶片和该基板之间的一间隙设有一外部填充层,且该外部填充层环绕该组第二连接垫。
10.在本新型一实施例中,该光波导包覆层包括包覆该光波导核心层的一第一光波导包覆层和一第二光波导包覆层,且该第一光波导包覆层、该第二光波导包覆层分别为一光介电材。该光波导结构具有相对于该第一表面的一第二表面,且该光波导结构的该第一表面设有一重布线路层,该光波导结构的该第二表面设有一基板。该光波导包覆层进一步包括一线路凹槽,且该线路凹槽贯穿该光波导包覆层,以联通该重布线路层和该基板。该线路凹槽中设置第二导电柱。该线路结构包括设置于该重布线路层上的一重布线路和设置于该基板上的一基板线路。该重布线路通过该线路凹槽中的该第二导电柱电连接该基板上的该基板线路,且该基板线路电连接该主动式反射元件。该控制晶片设置于该重布线路层上,且该控制晶片通过该重布线路和该基板线路电连接该主动式反射元件。
11.在本新型一实施例中,该基板包括相对的一第一基板表面及一第二基板表面,且该第二基板表面朝向该光波导结构。该基板线路及一组第一连接垫设置于该第二基板表面。该重布线路层包括相对的一第一重布线路表面及一第二重布线路表面,且该第二重布线路表面背离该光波导结构。该第二重布线路表面上设有一组第二连接垫,且该组第二连接垫电连接该重布线路。该控制晶片设置于该重布线路层的该第二重布线路表面上,且电连接该组第二连接垫,并通过该组第二连接垫、该重布线路、该基板线路及该组第一连接垫电连接该主动式反射元件。该控制晶片和该重布线路层之间的一间隙设有一外部填充层,且该外部填充层环绕该组第二连接垫。
12.在本新型一实施例中,该光波导包覆层包括包覆该光波导核心层的一第一光波导包覆层和一第二光波导包覆层,且该第一光波导包覆层为一光介电材,该第二光波导包覆层为一硅中介材。该光波导结构的该第一表面位于该第二光波导包覆层上,且该第一表面设有一重布线路层。该线路结构包括设置于该重布线路层上的一重布线路,且该重布线路电连接该主动式反射元件。该控制晶片设置于该重布线路层上,且该控制晶片通过该重布线路电连接该主动式反射元件。
13.在本新型一实施例中,该第二光波导包覆层中具有一凹槽,且该凹槽连通该空腔。
该凹槽内具有至少一凹槽通孔,且设有一组第一连接垫。该至少一凹槽通孔内设有一第三导电柱。该至少一凹槽通孔连通该空腔和该重布线路层,且该组第一连接垫通过各该至少一凹槽通孔内的该第三导电柱电连接该重布线路层的该重布线路。该重布线路层包括相对的一第一重布线路表面及一第二重布线路表面,且该第二重布线路表面背离该光波导结构。该第二重布线路表面上设有一组第二连接垫,且该组第二连接垫电连接该重布线路。该主动式反射元件是设置于连通该空腔的该凹槽中,且电连接该组第一连接垫。该控制晶片设置于该重布线路层的该第二重布线路表面上,且电连接该组第二连接垫,并通过该组第二连接垫、该重布线路及该组第一连接垫电连接该主动式反射元件。该控制晶片和该重布线路层之间的一间隙设有一外部填充层,且该外部填充层环绕该组第二连接垫。
14.在本新型一实施例中,该光波导结构进一步包括一内部填充层。该内部填充层设置于该空腔中的该凹槽中,且设置于该主动式反射元件与该空腔中的该凹槽中的一内壁面之间的一空隙,并环绕该组第一连接垫。
15.在本新型一实施例中,该光波导核心层是一矩形的波导,且该光波导包覆层具有环绕包覆该光波导核心层的四个核心表面。该第二光波导包覆层包覆该光波导核心层面向该重布线路层的其中一该核心表面,而该第一光波导包覆层包覆该光波导核心层的其他三个该核心表面。
16.在本新型一实施例中,该第一光波导包覆层的折射率大于该第二光波导包覆层的折射率。
17.在本新型一实施例中,该主动式反射元件进一步包括一第一方向调整单元、一第二反射镜和一第二方向调整单元。该第一方向调整单元连接该第一反射镜,根据该第一控制信号改变角度以调整该第一反射镜反射该光束的方向。该第二方向调整单元连接该第二反射镜。该第二方向调整单元和该第一方向调整单元排列设置于一阵列。该控制晶片产生一第二控制信号至该主动式反射元件的该第二方向调整单元,而该第二方向调整单元根据该第二控制信号调整该第二反射镜反射的角度。当该光束射入该光波导结构后,该光束入射该空腔中的该第二反射镜,并依该第二反射镜的角度决定反射该光束的方向。
18.在本新型一实施例中,该第一反射镜包括一凸透镜面和一反射弧面。当该光束入射该第一反射镜时,该光束自该凸透镜面入射,并且汇集至该反射弧面上的一聚光点,再自该反射弧面反射而射出该凸透镜面。当该光束自该反射弧面反射而射出该凸透镜面时,该光束趋近一平行光束。
19.在本新型一实施例中,该主动式反射元件进一步包括一透光光罩。该透光光罩设置于该主动式反射元件上以包覆该第一反射镜。
20.通过该控制晶片改变该第一反射镜反射该光束的方向,本新型即可弹性地调整该光束反射后的光路。当新型配合多个光通道使用时,连接该空腔的所述多个光通道都可分别在该第一反射镜改变角度后接收到经该第一反射镜反射的该光束。如此,本新型能增加光路设计上的可能性,并且借由主动的选择该光束反射至所述多个光通道的哪一个,本新型有利于逻辑化该光束,进而做出产业上的贡献。
附图说明
21.图1a为本新型该主动式光波导线路板于第一实施例的示意图。
22.图1b为本新型该主动式光波导线路板于第一实施例反射一光束的示意图。
23.图2a、图2b、图2c、图2d、图2e、图2f、图2g、图2h、图2i、图2j、图2k为本新型一主动式光波导线路板于第一实施例的制作流程图。
24.图3为本新型该主动式光波导线路板于第一实施例中光波导结构的剖面示意图。
25.图4为本新型该主动式光波导线路板于第二实施例的示意图。
26.图5a、图5b、图5c、图5d、图5e、图5f、图5g、图5h、图5i为本新型该主动式光波导线路板于第二实施例的制作流程图。
27.图6为本新型该主动式光波导线路板于第三实施例的示意图。
28.图7a、图7b、图7c、图7d、图7e、图7f、图7g、图7h、图7i为本新型该主动式光波导线路板于第三实施例的制作流程图。
29.图8为本新型该主动式光波导线路板于第三实施例中光波导结构的剖面示意图。
30.图9为本新型该主动式光波导线路板一主动式反射元件的示意图。
31.图10a、图10b为本新型该主动式光波导线路板于一第一反射镜反射该光束的示意图。
32.附图标记
33.10:基板
34.11:基板线路
35.12:第一基板通孔
36.13:第二基板通孔
37.14:第一连接垫
38.15:第二连接垫
39.16:第三连接垫
40.17:第四连接垫
41.18:第五连接垫
42.19:第六连接垫
43.20:光波导包覆层
44.20a:第一光波导包覆层
45.20b:第二光波导包覆层
46.23:凹槽
47.25:凹槽通孔
48.26:第七连接垫
49.27:第八连接垫
50.28:第九连接垫
51.30:空腔
52.40:光波导核心层
53.41:核心层电路
54.50:主动式反射元件
55.51:透光光罩
56.60:内部填充层
57.70:覆盖层
58.80:控制晶片
59.90:外部填充层
60.100:光波导结构
61.101:第一基板表面
62.102:第二基板表面
63.110:线路结构
64.111:第一表面
65.112:第二表面
66.120:光源
67.121:光束
68.130:铜箔层
69.131:承载板
70.140:重布线路层
71.141:重布线路
72.142:第一重布线路表面
73.143:第二重布线路表面
74.150:第一导电柱
75.151:第二导电柱
76.152:第三导电柱
77.153:第四导电柱
78.161:线路凹槽
79.162:线路通孔
80.170:第一线路层
81.180:第二线路层
82.201:第一核心表面
83.202:第二核心表面
84.203:第三核心表面
85.204:第四核心表面
86.500:反射元件引脚
87.510:第一方向调整单元
88.511:第一反射镜
89.512:凸透镜面
90.513:反射弧面
91.514:聚光点
92.520:第二方向调整单元
93.521:第二反射镜
94.800:控制晶片引脚
95.a、b、c、d:割面线
具体实施方式
96.请参阅图1a所示,本新型为一主动式光波导线路板。该主动式光波导线路板于包括一主动式反射元件50、一控制晶片80、一光波导结构100和一线路结构110。该光波导结构100包括一光波导包覆层20及一光波导核心层40,且具有一空腔30。该光波导包覆层20包覆该光波导核心层40,且该光波导核心层40连通该空腔30。该主动式反射元件50设置于该空腔30中,且具有一第一反射镜511。该光波导结构100具有一第一表面111和相对于该第一表面111的一第二表面112。该线路结构110设置于该光波导结构100的该第一表面111,且该控制晶片80通过该线路结构110电连接该主动式反射元件50。其中,该光波导核心层40的折射率大于该光波导包覆层20的折射率。
97.举例来说,请参阅图1b所示,配合本新型的一光源120设置于该光波导结构100的一侧面。该控制晶片80产生一第一控制信号至该主动式反射元件50,而该主动式反射元件50根据该第一控制信号主动改变一第一方向调整单元510上的该第一反射镜511的角度。当该光源120产生一光束121射入该光波导结构100时,该光束121通过该光波导核心层40入射该空腔30中连接于该第一方向调整单元510上的该第一反射镜511,并依该第一反射镜511的角度决定反射该光束121的方向。受到该第一反射镜511反射后的该光束121将趋近于一平行光束。配合本实施例的其他光路或是其他光波导,在本新型主动改变该第一反射镜511反射该光束121的方向后,将更有利的接收该平行光束,以利入射后的光强度近乎维持入射时的光强度水准。
98.在本实施例中,该第一表面111即该光波导结构100面向一基板10的一表面,而该第二表面112即该光波导结构100背对该基板10的另一表面。
99.图2a、图2b、图2c、图2d、图2e、图2f、图2g、图2h、图2i、图2j、图2k为本新型该主动式光波导线路板的该第一实施例的制作流程图。
100.请参阅图2a所示,首先,准备设置有一基板线路11的该基板10。该基板10的材料可为有机材料或是玻璃,且该基板10具有相对的一第一基板表面101和一第二基板表面102。该基板10形成至少一通孔,例如图2a所示分别连通该第一基板表面101和该第二基板表面102的一第一基板通孔12和一第二基板通孔13。在本实施例中,于该基板10上形成该基板线路11的方法为一般制作电路板线路的方法,在此不再赘述。进一步来说,该基板线路11包括了形成于该基板10的该第二基板表面102的一组第一连接垫14、一组第三连接垫16和一组第四连接垫17,以及形成于该基板10的该第一基板表面101的一组第二连接垫15。该组第一连接垫14和该第二连接垫15是通过该基板线路11形成电连接。该第一基板通孔12和该第二基板通孔13内各设有通过电镀形成的一第一导电柱150,该第二基板表面102上的该组第四连接垫17是分别通过该第一基板通孔12和该第二基板通孔13内的该第一导电柱150电连接该第一基板表面101上的该组第二连接垫15。
101.请参阅图2b所示,设置一第一光波导包覆层20a于该基板10的该第二基板表面102上,使该第一光波导包覆层20a包覆该组第一连接垫14和第三连接垫16。在本实施例中,该第一光波导包覆层20a是一光介电材,且该第一光波导包覆层20a是以压合的方式设置于该基板10的该第二基板表面102上。
102.请参阅图2c所示,去除该第一连接垫14附近的部分该第一光波导包覆层20a,如此以形成一空腔30,且该组第一连接垫14设置于该空腔30内。并且,去除该第三连接垫16上方
的部分该第一光波导包覆层20a,以形成一线路凹槽161,暴露该第三连接垫16。在本实施例中,是以曝光显影工艺去除部分的该第一光波导包覆层20a。
103.请参阅图2d所示,设置一光波导核心层40于该第一光波导包覆层20上,且该光波导核心层40包覆该组第一连接垫14和该第三连接垫16。在本实施例中,该光波导核心层40是以压合的方式设置于该第一光波导包覆层20a上。
104.请参阅图2e所示,去除该组第一连接垫14附近的部分该光波导核心层40,如此以持续形成该空腔30。并且,去除该第三连接垫16上方的部分该光波导核心层40,以持续形成该线路凹槽161,暴露该第三连接垫16。在本实施例中,是以曝光显影工艺去除部分的该光波导核心层40。
105.请参阅图2f所示,设置一第二光波导包覆层20b于该光波导核心层40上,使该第二光波导包覆层20b包覆该组第一连接垫14和该第三连接垫16。
106.请一并参阅图3所示,图3为根据图2f中一割面线a所切割后另一视角的剖面示意图。对应的,图2f为根据图3中一割面线b所切割后的视角的剖面示意图。在本实施例中,该第一光波导包覆层20a和该第二光波导包覆层20b为同一种光介电材,且该第一光波导包覆层20a和该第二光波导包覆层20b的组合为前述包覆该光波导核心层40的该光波导包覆层20。如图3所示,该光波导核心层40是一矩形的波导,且该光波导包覆层20是环绕包覆该光波导核心层40的四周。该光波导核心层40的折射率大于该第一光波导包覆层20a的折射率和该第二光波导包覆层20b的折射率,且该第一光波导包覆层20a的折射率和该第二光波导包覆层20b的折射率同为该光波导包覆层20的折射率。
107.请参阅图2g所示,去除该组第一连接垫14附近的部分该第二光波导包覆层20b,以持续形成该空腔30。并且,去除该第三连接垫16上方的部分该第二光波导包覆层20b,以持续形成该线路凹槽161,暴露该第三连接垫16。该线路凹槽161贯穿该光波导结构100,且连通该光波导结构100的该第一表面111和该第二表面112。
108.请参阅图2h所示,将该主动式反射元件50封装设置于该空腔30中。详细来说,该主动式反射元件50具有一组反射元件引脚500、该第一方向调整单元510和该第一反射镜511。该反射元件引脚500电连接该组第一连接垫14。并且,填充一内部填充层60于该空腔30中,且该内部填充层60是填充于该主动式反射元件50的该第一方向调整单元510与该空腔30内壁面之间的空隙。如此,该内部填充层60有利固定该主动式反射元件50于该空腔30中,避免该主动式反射元件50晃动。该第一反射镜511面向该光波导核心层40,且该第一反射镜511可受到该第一方向调整单元510的调整。在本实施例中,该主动式反射元件50为一数字微镜装置(digital micromirror device;dmd)。该基板线路11中的该组第一连接垫14和该组第四连接垫17电连接。
109.请参阅图2i所示,设置一覆盖层70于该第二光波导包覆层20b上,使该覆盖层70覆盖该第二光波导包覆层20b、该空腔30和该线路凹槽161。如此,即可密封该空腔30中的该主动式反射元件50,以免于外来脏污与灰尘碰触该第一反射镜511镜面的困扰。在本实施例中,该覆盖层70是以压合的方式设置于该光波导包覆层20上,且该覆盖层70是一感光型介电材料(photoimageable dielectric;pid)。
110.请参阅图2j所示,去除该第三连接垫16上方的部分该覆盖层70,以暴露该第三连接垫16。在本实施例中,是以曝光显影工艺去除该第三连接垫16上方的部分该覆盖层70。
111.请参阅图2k所示,设置一重布线路层(redistribution layer;rdl)140于该覆盖层70上,并且通过电镀形成一第二导电柱151于该线路凹槽161内。该重布线路层140包括了一第五连接垫18,该重布线路层140的该第五连接垫18是通过该线路凹槽161内的该第二导电柱151电连接该基板线路11的该第三连接垫16。如此,该重布线路层140电连接至该第三连接垫16并且进一步通过该基板线路11电连接该基板10的该第一基板表面101的该第二连接垫15。在本实施例中,于该覆盖层70上形成该重布线路层140的方法为一般制作电路板线路的方法,在此不再赘述。该控制晶片80具有一组控制晶片引脚800,且该控制晶片引脚800电连接该基板10上的该第二连接垫15。该控制晶片80和该基板10之间的间隙进一步设有一外部填充层90,且该外部填充层90环绕包覆该第二连接垫15。如此,该外部填充层90有利稳固固定该控制晶片80于该基板10的该第一基板表面101上。在本实施例中,设置于该光波导结构100的该第一表面111的该线路结构110即为该基板10上的该基板线路11。
112.请参阅图4所示,图4为本新型该主动式光波导线路板于一第二实施例的示意图。在此实施例中,该光波导包覆层20包括包覆该光波导核心层40的该第一光波导包覆层20a和该第二光波导包覆层20b,且该第一光波导包覆层20a、该第二光波导包覆层20b为同一种光介电材。该光波导结构100具有相对的该第一表面111和该第二表面112,且该光波导结构100的该第一表面111设有该重布线路层140,该光波导结构100的该第二表面112设有该基板10。该光波导包覆层100进一步包括该线路凹槽161内的该第二导电柱151,且该线路凹槽161内的该第二导电柱151贯穿该光波导包覆层100以联通该重布线路层140和该基板10。该线路结构110包括设置于该重布线路层140上的一重布线路141和设置于该基板10上该基板线路11。详细来说,该重布线路141是通过该线路凹槽161内的该第二导电柱151电连接该基板10上该基板线路11中的该第三连接垫16,且该基板线路11中的该第三连接垫16电连接该主动式反射元件50。该控制晶片80设置于该重布线路层140上,且该控制晶片80通过该重布线路141和该基板线路11电连接该主动式反射元件50。
113.图5a、图5b、图5c、图5d、图5e、图5f、图5g、图5h、图5i为形容本新型该主动式光波导线路板于该第二实施例的制作流程图。
114.请参阅图5a所示,首先,准备具有一铜箔层130的一承载板131。在本实施例中,该承载板131是一金属材质,且该铜箔层130是使用电镀工艺形成于较硬的该承载板131上。
115.请参阅图5b所示,设置该基板线路11于该铜箔层130上。在本实施例中,于该铜箔层130上形成该基板线路11的方法为一般制作电路板线路的方法,在此不再赘述。进一步来说,该基板线路11包括了形成于该铜箔层130上的该组第一连接垫14和该第三连接垫16。
116.请参阅图5c所示,设置该基板10于该铜箔层130和该基板线路11上。
117.请参阅图5d所示,去除部分的该基板10以暴露该铜箔层130上设置的该基板线路11,即暴露该组第一连接垫14和该第三连接垫16。
118.请参阅图5e所示,设置该第一光波导包覆层20a于该基板10和该基板线路11上,并且去除该组第一连接垫14附近的部分该第一光波导包覆层20a,如此以形成该空腔30的雏形,而该空腔30内即设有该组第一连接垫14。并且,去除该第三连接垫16上方的部分该第一光波导包覆层20a,以形成该线路凹槽161,暴露该第三连接垫16。
119.请参阅图5f所示,于该第一光波导包覆层20a上设置该光波导核心层40,去除该组第一连接垫14附近的部分该光波导核心层40,如此以持续形成该空腔30。并且,去除该第三
连接垫16上方所有的该光波导核心层40,以持续形成该线路凹槽161,暴露该第三连接垫16。进一步,设置该第二光波导包覆层20b,去除该组第一连接垫14附近的部分该第二光波导包覆层20b,如此以持续形成该空腔30。并且,去除该第三连接垫16上方部分的该第二光波导包覆层20b,以持续形成该线路凹槽161,暴露该第三连接垫16。接着,于该第二光波导包覆层20b上设置一连接电路21和通过电镀形成该第二导电柱151于该线路凹槽161中。该连接电路21包括一第六连接垫19,且该第六连接垫19于该第二光波导包覆层20b通过该线路凹槽161中的该第二导电柱151延伸至该基板10上的该第三连接垫16,并通过该第三连接垫16电连接该组第一连接垫14。
120.请参阅图5g所示,将该主动式反射元件50封装设置于该空腔30中。该主动式反射元件50的该组反射元件引脚500电连接该组第一连接垫14。并且,填充该内部填充层60于该空腔30中,且该内部填充层60是填充于该主动式反射元件50的该第一方向调整单元510与该空腔30内壁面之间的空隙。如此,该内部填充层60有利固定该主动式反射元件50于该空腔30中,避免该主动式反射元件50晃动。该第一反射镜511面向该光波导核心层40,且该第一反射镜511可受到该第一方向调整单元510的调整。并且,于该光波导包覆层20和该连接电路21上设置该重布线路层140。该重布线路层140中设有该重布线路141。该重布线路层140包括相对的一第一重布线路表面142及一第二重布线路表面143,且该第二重布线路表面143背离该光波导结构100。该第二重布线路表面143上设有该组第二连接垫15,且该组第二连接垫15电连接该重布线路141。进一步,该重布线路141电连接该连接电路21的该第六连接垫19,而该连接电路21的该第六连接垫19通过该第二导电柱151电连接该基板线路11的该第三连接垫16、该组第一连接垫14和该主动式反射元件50。因此,该第二重布线路表面143上的该组第二连接垫15电连接该主动式反射元件50。
121.请参阅图5h所示,去除设置于该基板10上的该铜箔层130和该承载板131。在本实施例中,此步骤是以一般刻蚀工艺洗去该基板10上的该铜箔层130和该承载板131。
122.请参阅图5i所示,设置该控制晶片80于该重布线路层140的该第二重布线路表面143的该组第二连接垫15上。该控制晶片80和该重布线路层140之间的间隙是进一步设有该外部填充层90,且该外部填充层90环绕包覆该第二连接垫15。如此,该外部填充层90有利稳固固定该控制晶片80于该重布线路层140的该第二重布线路表面143上。
123.请参阅图6所示,图6为本新型该主动式光波导线路板于一第三实施例的示意图。在此实施例中,该光波导包覆层20包括包覆该光波导核心层40的该第一光波导包覆层20a和该第二光波导包覆层20b,且该第一光波导包覆层20a为一光介电材,而该第二光波导包覆层20b为一硅中介材。该光波导结构100的该第一表面111位于该第二光波导包覆层20b上,且该第一表面111上设有该重布线路层140。该线路结构110包括设置于该重布线路层140上的该重布线路141,且该重布线路141电连接该主动式反射元件50。
124.进一步来说,该第二光波导包覆层20b中具有一凹槽23,且该凹槽23连通该空腔30。该凹槽23内具有至少一凹槽通孔25,且设有该组第一连接垫14。该至少一凹槽通孔25内设有一第三导电柱152。该至少一凹槽通孔25连通该空腔30和该重布线路层140,且该组第一连接垫14通过各该至少一凹槽通孔25内的该第三导电柱152电连接该重布线路层140的该重布线路141。
125.该重布线路层140包括相对的该第一重布线路表面142及该第二重布线路表面
143,且该第二重布线路表面143背离该光波导结构。该第二重布线路表面143上设有该组第二连接垫15,且该组第二连接垫15电连接该重布线路141。该主动式反射元件50是设置于连通该空腔30的该凹槽23中,且电连接该组第一连接垫14。该控制晶片80设置于该重布线路层140的该第二重布线路表面143上,且电连接该组第二连接垫15,并通过该组第二连接垫15、该重布线路141及该组第一连接垫14电连接该主动式反射元件50。
126.图7a、图7b、图7c、图7d、图7e、图7f、图7g、图7h、图7i为形容本新型该主动式光波导线路板于该第三实施例的制作流程图。
127.请参阅图7a所示,首先,准备该第二光波导包覆层20b。
128.请参阅图7b所示,形成该凹槽23、该至少一凹槽通孔25和该线路通孔162于该第二光波导包覆层20b中。在本实施例中,该凹槽23和该至少一凹槽通孔25是通过光刻工艺或激光烧蚀该第二光波导包覆层20b所形成,而该凹槽23是通过湿式刻蚀工艺所形成。
129.请参阅图7c所示,设置一第一线路层170于该第二光波导包覆层20b的上表面,设置一第二线路层180于该第二光波导包覆层20b的下表面,通过电镀形成该第二导电柱151于该线路通孔162内,且通过电镀形成该第三导电柱152于该组凹槽通孔25内。该第二光波导包覆层20b的下表面即该第二光波导包覆层20b具有该凹槽23的一面。该第一线路层170包括该组第四连接垫17和该第六连接垫19,而该第二线路层180包括一第七连接垫26和一第八连接垫27。该组第四连接垫17分别通过该组凹槽通孔25内的该第三导电柱152电连接该组第一连接垫14。该第六连接垫19通过该线路通孔162内的该第二导电柱151电连接该第二光波导包覆层20b的下表面的该第七连接垫26。在该第二线路层180中,该第七连接垫26电连接该第八连接垫27。
130.请参阅图7d所示,设置该重布线路层140于该第二光波导包覆层20b上。该重布线路层140中设有该重布线路141。该重布线路层140包括相对的该第一重布线路表面142及该第二重布线路表面143,且该第二重布线路表面143背离该光波导结构100。该第二重布线路表面143上设有该组第二连接垫15,且该组第二连接垫15电连接该重布线路141。进一步,该重布线路141电连接该第一线路层170的该组第四连接垫17,而该组第四连接垫17电连接该组第一连接垫14。因此,该第二重布线路表面143上的该组第二连接垫15电连接该组第一连接垫14。
131.请参阅图7e所示,设置该光波导核心层40于该第二光波导包覆层20b具有该凹槽23的一面。在本实施例中,该光波导核心层40是以贴合方式设置于该第二光波导包覆层20b上,并且利用曝光显影形成该空腔30。另外,该光波导核心层40贴合设置于该第二光波导包覆层20b上时也一并暴露该第八连接垫27。
132.请参阅图7f所示,设置一核心层电路41于该光波导核心层40上。该核心层电路41包括一第九连接垫28和一第四导电柱153。该第四导电柱153通过电镀形成于该光波导核心层40暴露该第八连接垫27处。该核心层电路41的该第九连接垫28通过该第四导电柱153电连接该第八连接垫27,以利该核心层电路41和该第一线路层170形成电连接关系。
133.请参阅图7g所示,将该主动式反射元件50封装设置于该凹槽23中,以使该主动式反射元件50的该组反射元件引脚500电连接该组第一连接垫14,使该主动式反射元件50通过该组第一连接垫14电连接该第二光波导包覆层20b上表面的该第一线路层170。填充该内部填充层60于该凹槽23中。填充该内部填充层60设置于该主动式反射元件50与该空腔30中
的该凹槽23中的一内壁面之间的一空隙,且该内部填充层60环绕该组第一连接垫14且接触该主动式反射元件50的该第一方向调整单元510。如此,该内部填充层60有利固定该第一方向调整单元510于该凹槽23中。
134.请参阅图7h所示,设置该第一光波导包覆层20a于该光波导核心层40和该核心层电路41上,使该第一光波导包覆层20a包覆该空腔30、该主动式反射元件50和该凹槽23、以及该光波导核心层40上的该核心层电路41。如此,该光波导核心层40即受到该第一光波导包覆层20a和该第二光波导包覆层20b的密封包覆,而该第一光波导包覆层20a和该第二光波导包覆层20b的组合即本案所述的该光波导包覆层20。
135.请参阅图7i所示,设置该控制晶片80于该重布线路层140的该第二重布线路表面143上,且该控制晶片引脚800电连接该第二重布线路表面143上的该组第二连接垫15。该控制晶片80和该重布线路层140之间的一间隙进一步设有该外部填充层90,且该外部填充层90环绕该组第二连接垫15。如此,该外部填充层90有利稳固该控制晶片80于该重布线路层140的该第二重布线路表面143上。
136.请参阅图8所示,图8为根据图7h中一割面线c所切割后另一视角的剖面示意图。对应的,图7h为根据图8中一割面线d所切割后的视角的剖面示意图。在本实施例中,该光波导核心层40为矩形的波导,且该光波导包覆层20具有环绕包覆该光波导核心层40的四个核心表面,即一第一核心表面201、一第二核心表面202、一第三核心表面203和一第四核心表面204。其中,该第一核心表面201、该第二核心表面202、该第三核心表面203是由该第二光波导包覆层20b包覆该光波导核心层40的三个表面,而该第四核心表面204是由该第一光波导包覆层20a包覆该光波导核心层40的另一个表面。
137.另外,该第一光波导包覆层20a的折射率大于该第二光波导包覆层20b的折射率,而该光波导核心层40的折射率又大于该第一光波导包覆层20a的折射率。详细来说,在本实施例中,该光波导核心层40具有1.60的折射率,该第一光波导包覆层20a具有1.59的折射率,而该第二光波导包覆层20b具有1.55的折射率。该第二光波导包覆层20b为硅中介层,其热膨胀系数(coefficient of thermal expansion;cte)约为3至5百万分之一,故具有良好的尺寸安定性,即适合将该主动式反射元件50封装于该第二光波导包覆层20b上。
138.请参阅图9所示,进一步而言,该主动式反射元件50还包括一第二方向调整单元520和连接该第二方向调整单元520的一第二反射镜521。在该空腔30中,该第二方向调整单元520和该第一方向调整单元510排列设置于一阵列。该控制晶片80产生一第二控制信号至该主动式反射元件50的该第二方向调整单元520,而该第二方向调整单元520根据该第二控制信号调整该第二反射镜521的角度。当该光束121射入该光波导结构100后,该光束121入射该空腔30中的该第二反射镜521,并依该第二反射镜521的角度决定反射该光束121的方向。如此,本新型可分别主动控制该第一反射镜511和该第二反射镜521反射该光束121,以多样性的于运用该光波导结构100的集成光学电路中改变该光束121的光路走向。在本实施例中,该第二方向调整单元520的规格型号同该第一方向调整单元510,且该第二反射镜521的规格型号同该第一反射镜511,但该第二方向调整单元520调整该第二反射镜521改变角度的轴向和该第一方向调整单元510调整该第一反射镜511改变角度的轴向不同。
139.另外,该主动式反射元件50可进一步包括更多的方向调整单元和对应的反射镜。这一些方向调整单元同样如该第二方向调整单元520般和该第一方向调整单元510排列设
置于阵列中,如此,以利以阵列的方式控制多个反射镜改变反射该光束121的方向,使该光束121能经反射后行径于多个不同配合本新型的光路中,达到逻辑化光路的功效。
140.该主动式反射元件50进一步包括一透光光罩51。该透光光罩51设置于该主动式反射元件50上以包覆该第一反射镜511,以防止脏污碰触该第一反射镜511并维持光罩51内的空腔尺寸稳定。详细来说,该透光光罩51是罩设于该第一方向调整单元510、该第二方向调整单元520和其他多个方向调整单元上,借以保护该第一反射镜511、该第二反射镜512和其他多个对应的反射镜免于任何脏污的碰触并维持光罩51内的空腔尺寸稳定,如此维持该主动式反射元件50的清洁及作动正常,以提升该主动式反射元件50的使用寿命和效率。
141.请参阅图10a和图10b所示,该第一反射镜511包括一凸透镜面512和一反射弧面513。当该光束121入射该第一反射镜511时,该光束121自该凸透镜面512入射,并且汇集至该反射弧面513上的一聚光点514,再自该反射弧面513反射而射出该凸透镜面512。在背景技术中,一反射镜虽具有凸透镜的入射镜面,却只配合使用平面的反射镜面,以至于反射镜面上的光点无法受到良好的聚焦和反射,使反射时无法保有较佳的光强度。详细来说,因为该光束121于凸透镜的入射镜面折射后,其射入平面的镜面的角度不同,所以该光束121于各入射角度行径至反射镜面的光路角度不一,故无法良好的受到聚焦于一平面。相对于平面的镜面,当该光束121自本新型的该凸透镜面512入射后,不同入射角度的该光束121将受到该反射弧面513弧形的反射后良好聚焦于该聚光点514,借此于该反射弧面513上形成光强度较强的该聚光点514。而当该光束121经该反射弧面513反射而射出该凸透镜面512时,更能透过该凸透镜面512折射趋近于该平行光束,且具有较佳的光强度。
142.综合上述,本新型提供一种主动式光波导线路板。该主动式光波导线路板在前述不同的实施例中结构稍有变化,但是本案的该主动式反射元件50、该控制晶片80、该光波导结构100和该线路结构110在运作上都具有一致的功用和功效,即通过该控制晶片80主动的改变该第一反射镜511反射该光束121的方向,以弹性地调整该光束121反射后的光路走向。当新型配合多个光通道使用时,且当本新型具有该第二反射镜512和其他多个反射镜时,这些光通道都将连接该空腔30,且分别在该第一反射镜511、该第二反射镜512或是其他反射镜改变角度后接收到经反射的该光束121。如此,本新型能增加光路设计上的可能性,并且借由主动的选择该光束121反射至所述多个光通道的哪一个,本新型有利于逻辑化该光束121,进而做出集成光学产业上的贡献。
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