【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.29】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22AT0374
利用課題名 / Title
光電コパッケージ用電気配線試作
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
光電コパッケージ,低消費電力,光配線
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
中村 文
所属名 / Affiliation
産業技術総合研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
稲葉 英樹
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
クラウドサービスの利用拡大に伴い、データセンタ内外へのIPトラフィックは年々増加している[1]。それに伴い、データセンタで用いられるスイッチのパッケージ基板の電気配線での電力消費が課題となっている。光電コパッケージでは、電気素子と光素子をパッケージ基板に実装し、低消費電力な光配線を用いてパッケージ基板上を配線することで、電力消費の課題解決を行う[2]。本課題では光電コパッケージでの電気配線方法についての検討を行い、NPFにおいて配線メッキのためのシード層用Cu薄膜のスパッタリングプロセスを行っている。
実験 / Experimental
本課題では光電コパッケージ用電気配線方法の検討のため、光導波路用ポリマー材料上での電気配線の試作を行っている。NPFにおいては、図1のようにポリマー材料を積層したパッケージ基板に対して、【NPF025】スパッタ成膜装置(芝浦) を用いて、メッキシード層としてCu 薄膜のスパッタリングを行った。パッケージ基板上の厚さ10µm~のポリマー層には直径~100 µmの電気配線用コンタクト用のホールがパターニングされている。
結果と考察 / Results and Discussion
ポリマー層がパターニングされた75mm x 75mmのパッケージ基板に対して、Cu 200nmのスパッタリングを行うことにより、図2のようにメッキ工程試作用のサンプルが作製された。ポリマー層上に直接Cuをスパッタリングした場合、ポリマー材料とスパッタCu層の超音波洗浄での密着テストによるCu層の剥離が見られたが、密着層Crを導入することにより改善が得られた。このサンプルにレジストにて配線レイアウトをパターニングし、メッキ工程にて電気配線を行う。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1. 試作試料へのCuスパッタリングプロセス図
図2. Cuスパッタリング後の試料画像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
参考文献
[1] Cisco global cloud index: Forecast and methodology 2016–2021, white paper (2018).
[2] A. Noriki et al., European Conference on Optical Communications, Belgium, 2020.
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件