CN1450633A - 半导体器件 - Google Patents

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Abstract

一种半导体器件包括：绝缘柔韧薄膜，它能够改变自己的外形；第一和第二导电层，其设置在柔韧薄膜的两个表面上并构成布线图型；安装在第一导电层上的LSI；导体，其设置在柔韧薄膜中形成的孔中并使得在第一导电层中形成的布线图型和第二导电层中形成的布线图型之间相连接；一个刚性元件；和热扩散器。由每个第一导电层和第二布线图型构成的部分布线图型是用于高速信号的传导布线，它的特性阻抗被提前计算，以及一个连接部分，其被设置在用于高速信号的传导布线的一端上用于连接到母板。因此该半导体器件具有高热量排除能力而不牺牲它的电性能，并能够提高有关封装组装的封装设计中的时间效率和减少装配成本。

Description

半导体器件
技术领域
本发明涉及具有改进的半导体封装结构的一种半导体器件，并尤其涉及其中结合了光元件的一种半导体器件，该光学元件为诸如光敏元件或发光元件之类的元件。
背景技术
近年来，典型的比如通过局域网(LAN)的适用于数据通信系统中的光收发器需要操作在较高的速度上并被在较低成本上制造而且具有较小的尺寸。典型的，光收发器在其中设置激光二极管(LD)和光电二极管(PD)，除了电子电路外，比如大规模集成电路(此后称作LSI)。而且，依据光系统的最佳设计，最佳封装和最佳密封，光元件需要以不同于处理LSI的方式被处理等等，导致整个封装的成倍增加。
为了降低封装的成本，已经作出了封装光元件的方法和已经建议了称作CAN封装的封装基片或Si台面。构成CAN封装以至于只有光元件在一个发送侧上被安装在Si基片上(此后也称作光元件安装基片)等等，或从光元件到前端IC(放大器)范围内的部件在一个接收侧上被安装在Si基片上等等，以及将那些元件或部件气密的密封，并且另外的，经引线重现信号(Hans L.Althaus et.al.IEEETRANSACTIONS ON COMPONENTS，AND MANUFACTURINGTECHNOLOGY vol.21，pp.147-156，May 1998)。就是说，安装在诸如Si基片上的LD，PD等等被密封在一个外罩内，并且到和来自LD或PD的输入/输出信号通过延伸到外罩外部的引线来发送。Si台面通常具有高导热性并且是装配的基片，其包括用于在其上结合光元件和依据平直度以及可工作性来选择的Si基片，安装在Si基片上的光元件，以及封装Si基片和光元件的树脂(K.Kurata et al.Proc.Conf.45th ECTCpp.759-765 1995)。
然而，CAN封装具有下列缺点。也就是说，在CAN封装中，经引线来发送信号和当高频信号被发送时，在CAN封装内产生的大的寄生电感和大的寄生电容阻碍了信号以高速发送。而且，优选的是在光元件的附近安置一个驱动器LSI(大规模IC)，它输出和/或接收弱信号。然而，在CAN封装的情况下，由于诸如PD或LD之类的光元件被密封在一个外罩内，在光元件和驱动器LSI之间的距离的减少受到限制。而且，由于光元件被密封在外罩内，CAN封装的热传导性不幸被降低了。
而且，在Si台面的情况下，由于光元件被安装在Si基片上，在Si基片上形成的LSI也能被安装在光元件的附近，再有就是，由于Si基片具有高热传导性，因此Si基片具有高的热量排除能力。然而，因为通过热氧化Si基片形成了薄膜，因此在Si基片上形成的绝缘薄膜是薄的，并因此，当在Si台面内发送信号时问题出现了，换句话说，在Si台面内信号不会以高速被发送。
如上所述，常规的技术还不能提供避免上述问题的一种半导体器件，就是说，能够在器件内以高速发送信号而且允许在其中容易的安装光元件。更为详细的，当在不小于大约1GHz的量级上以高频调制信号时，由于装配引起的寄生电容可能使得器件的性能大大降低并因此，没有用于设计最佳电路的模拟设计技术就不能作出封装设计和LSI设计，该设计考虑如何结合封装的引线用于设计最佳电路，而该引线已经以一种紧凑的方式被装配在器件内，除了如何合并器件内的一个母板和如何去除器件内产生的寄生电容。
例如，在CAN封装的情况下等等，引线的寄生电感和用于连接光元件到引线的焊接线的寄生电容大大的影响了器件的性能。因此，例如，当设计发送侧以至于用于驱动光元件的驱动器LSI被安装在母板上和CAN封装被连接到母板时，应该考虑到上述的寄生电感和寄生电容的影响而设计一个完整的封装。
而且，当Si基片等被当成用于在其上安装一个光元件的一个基片时，光元件一般地通过焊接线被连接到母板，在母板上安装了用于执行各种处理的各类LSI。在此情况下，金属线的电感成分成为了一个反射点，当信号在高频上被调制时它有效的反射电信号，并且另外的，布线需要树脂封装，因而增加了装配成本。此外，由于Si基片通常具有在作为绝缘薄膜的二氧化硅(SiO2)上形成的互连线路，通过热氧化基片而形成在基片的表面上，则包括基片的器件的寄生电容是大的，而且该器件不适用于高频驱动。为此，形成的SiO2薄膜必须具有很大的薄膜厚度。然而，形成大厚度的SiO2薄膜相反地就会降低半导体器件的生产率和它的可利用性。
这就增加了需要一种非常先进的基片，它能够在基片内以高频发送信号和以一种紧密的方式装配光元件。而且，对于减少光收发器的成本半导体封装结构的开发是必不可少的，其能这样构成该结构以便微电子部件以与所使用的常规技术相同的方式被物理的装配，并更好的以一种完美的方式电装配，而不考虑当设计完整的封装时如何在其中结合光元件。
发明内容
本发明的目的是提供一种半导体封装结构和具有高热排出能力而不牺牲高频上的电性能，而且，能够提高结合封装或安装的封装设计的时间效率和减少封装成本。
按照本发明的半导体器件包括：绝缘薄膜；第一和第二导电层，其分别形成在绝缘薄膜的两个表面上并构成布线图型，这样构成第一和第二导电层，以使形成在第一和第二导电层中的每个布线图案的一部分是用于高速信号的传导布线，基于传导布线的特性阻抗，考虑传导布线的高频特性而设计；安装在第一导电层上的一个集成电路；和一个导体，彼此连接形成在第一导电层中的布线图型和形成在第二导电层中的布线图型，其中进一步这样构成绝缘薄膜，以使绝缘薄膜的一部分被安装在用于在其上安装物体的一个基片上，该部分由集成电路所占用，并且用于连接到一个不同的基片的连接部分被设置在位于基片外部的绝缘薄膜的一个末端上，该基片用于在其上安装一个物体。
这样构成半导体器件，以使绝缘薄膜例如是一种绝缘柔韧性薄膜，能够改变绝缘薄膜的外型且用于在其上安装一个物体的基片，例如，是硅基片或一种金属基片。
优选的是，半导体器件进一步包括：由金属或合金构成的一种刚性元件，并安装在绝缘薄膜上集成电路的周围；热扩散器，其由刚性元件所支持并和集成电路接触。此外，器件进一步包括设置的连接到热量扩散器的散热器和具有在其中设置的多个散热片。
在其中合并了光元件的第一半导体器件包括：安装在用于在其上安装物体的基片上的光元件；第三导电层，其设置在用于在其上安装物体的基片上并构成布线图型；和一个连接部分，其使得形成在第三导电层中的布线图型和形成在第二导电层中的布线图型之间电连接，并由焊接料或金块制造。
例如，这样构成在其中合并光元件的第一半导体器件，以便光元件的光轴平行于用于在其上安装物体的基片的表面，和该器件进一步包括：安置在用于在其上安装物体的基片的侧表面上的侧板；在侧板的一个位置上设置的透明窗口，这样确定该位置以便侧板和光轴彼此交叉；和填充光元件和透明窗口之间的空间的透明树脂。此外，例如该器件进一步包括安装在第三导电层上的另一个集成电路，第三导电层在用于在其上安装物体的基片上。此外，例如这样构成该器件，以便光元件的光轴以垂直于用于在其上安装一个物体的基片的表面的方向，朝着用于其上安装物体的基片的一个表面延伸，并且器件进一步包括：一个倾斜表面形成的光反射部分和设置在用于其上安装物体的基片的表面的一部分上，这样确定该部分以便表面和光轴彼此交叉；安置在用于在其上安装物体的基片的侧表面上的一个侧板；设置在侧板的一个位置上的透明窗口，这样确定该位置以便侧板和光轴彼此交叉；以及填充光元件和透明窗口之间的空间的透明树脂。而且，例如这样构成该器件以便用于在其上安装物体的基片是硅基片，且通过用KOH蚀刻来形成倾斜的表面，并且通过金属喷镀在倾斜的表面上形成金属薄膜以构成光反射部分。可替换的是，这样构成该器件以便在其上安装一个物体的基片是金属基片，且通过机械处理形成倾斜的表面以构成光反射部分。
按照本发明的其中合并光元件的第二半导体器件包括：在绝缘薄膜的第一导电层上安装的光元件；设置在用于其上安装一个物体的基片上的第三导电层并构成布线图型；和一个连接部分，使得形成在第三导电层中的布线图型和形成在第二导电层中的布线图型之间电连接，并且由焊接料或金块制造。
在其中合并光元件的第二半导体器件例如这样构成，以便光元件的光轴以垂直于绝缘薄膜的表面的方向朝着绝缘薄膜的一个表面延伸，以及该器件进一步包括：这是在绝缘薄膜的一部分上的一个孔或透明部分，这样确定该部分以便绝缘薄膜和光轴彼此交叉；用于改变光轴方向的光反射部分；安置在用于在其上安装物体的基片的侧表面上的侧板；以及设置在侧板的位置上的透明窗口，这样确定该位置以便侧板和光轴彼此交叉。此外，例如这样构成该器件以便光反射部分包括：形成在用于在其上安装物体的基片的一个表面上的倾斜表面；通过金属喷镀倾斜表面在倾斜的表面上形成的金属薄膜。而且，例如构成该器件以便光元件的光轴以垂直于绝缘薄膜的表面的方向远离绝缘薄膜的一个表面延伸，以及该器件进一步包括：用于改变光轴的方向的光反射部分，以便使光轴平行于用于其上安装一个物体的基片的表面；安置在用于在其上安装一个物体的基片的侧表面上的一个侧板；以及设置在侧板的一个位置上的透明窗口，这样确定该位置以使侧板和光轴彼此交叉。再有的是，例如构成该器件以便通过由金属部件或合金部件组成的倾斜表面构成光反射部分，并设置在相对于绝缘薄膜的光元件的一个相对侧上。另外，例如器件包括安置在光反射部分和倾斜表面之间的光轴上的一个透镜。在此情况下，透镜是一种半球形材料，设置在光反射部分的倾斜表面中，并具有不同于该材料周围部分的折射系数。而且，光元件和透镜之间的区域最好用透明树脂填充。
而且，在本发明中，例如，用于在其上安装一个物体的基片包括：在用于其上安装一个物体的基片的背面上形成的第四导电层；和一个导电层，用于使通过第三导电层构成的布线图型和通过第四导电层构成的布线图型之间电连接。在此情况下，按照本发明的器件最好包括在另一个基片的表面上形成的第五导电层，其中用于其上安装一个物体的基片被安装在另一个基片上，并且通过第四导电层构成的布线图型和通过第五导电层构成的布线图型被彼此连接。而且，第四导电层和第五导电层最好通过焊接料和金块而彼此被连接。
此外，例如，在本发明中光元件构成设置在用于在其上安装一个物体的基片上的两个光元件，并且组成的两个光元件分别是光敏元件和发光元件，并且半导体器件进一步包括：安置在V-形沟槽中的一个光纤，该V-形沟槽被设置在用于在其上安装一个物体的基片的表面部分中；和一个光导，用于使光敏元件和光纤之间以及发光元件和光纤之间的进行光连接。
而且，例如，在本发明中集成电路包括：一对第一发送集成电路和第一接收集成电路，它安装在第一导电层的一端上；和一对第二发送集成电路和第二接收集成电路，其安装在第一导电层的另一端上和安置在对称于一个点的位置上，该点相应于第一发送集成电路和第一接收集成电路对，其中第一发送集成电路的输入和第二接收集成电路的输出被彼此连接，和第一接收集成电路的输出和第二发送集成电路的输入被彼此连接，并且在输出和输入之间的用于高速信号的对应连接至少在一个第一和第二导电层中通过传导布线形成。
在本发明中，第一和第二导电层形成在绝缘薄膜的前和背表面上，和作为第一和第二导电层形成的每个布线图型的一部分被制造为用于高速信号的传导布线，并且基于它的特性阻抗考虑它的高频特性而设计，并接着，需要将在高频上发送信号的优点的LSI被安装在绝缘薄膜上，和另外的，用于高速信号的在集成电路上形成的一个焊盘通过使用用于高速信号的传导布线被连接到连接部分。由于绝缘薄膜以不同于通过热氧化方法在Si基片上形成绝缘薄膜的方式来形成，且能够形成具有足够的厚度，在绝缘薄膜的前和背表面上形成的通过第一和第二导电层构成的布线图型是特别的益用于以高速发送信号，并且另外能容易地设计以提供以高速发送信号的优点。此外，光元件被安装在用于在其上合并一个物体的基片上，比如Si基片和具有在其上合并一个元件的优点的金属基片。然后，将绝缘薄膜安装在用于在其上合并一个物体的基片上，并在它们之间进行电的和机械的连接，因而获得一种半导体器件，其提供以高速发送信号的优点以及以一种紧密的方式在其中合并光元件。此外，当绝缘薄膜是能够改变它的轮廓的绝缘柔韧性薄膜时，能简便地作出用于高速信号的传导布线到一个不同的基片的连接。
在本发明的详细方面中，在柔韧薄膜的两个表面上形成导电层，和在柔韧薄膜的两个表面上的导电层中形成布线图型，柔韧薄膜由绝缘体组成，它能够在某种程度上改变它的轮廓，并且如果需要的话，柔韧薄膜的两个表面上的布线图型被彼此连接，通过嵌入在孔9(比如一个通孔或一个通透孔)中的导体。在此情况下，在柔韧薄膜的至少一个表面上的导电层中形成布线图型和在柔韧薄膜的一部分形成传输线(此后称作用于高速信号的传导布线)，它的特性阻抗被提前和要求的计算。随后，集成电路(此后称作LSI)被倒装法地安装在上部导电层上，和诸如一个电容器之类的微电子部件被安装在上部导电层上，并且与那些微电子部件，即LSI和电容器具有近似相同高度的大块(此后称作刚性元件)被安装在柔韧薄膜的一部分上，以至于不会相反的影响用于高速信号的传导布线的特性阻抗。而且，具有高电传导性和高热传导性的由金属板组成的热扩散器被安装在柔韧薄膜上，并连接到刚性元件和LSI以便覆盖LSI。因此，不昂贵的封装结构具有热排出机理的优点并能够获得封装装配中的效率的提高。
附图说明
图1是按照本发明第一实施例的柔韧的部分封装(sub-package)示例图。
图2是按照第一实施例的用于在其上安装发光元件的安装基片示例图；
图3是按照第一实施例的在被装配后的封装示例图；
图4示例了按照本发明第二实施例的半导体器件；
图5示例了按照本发明第三实施例的半导体器件；
图6示例了按照本发明第四实施例的的半导体器件；
图7示例了按照本发明第五实施例的半导体器件；
图8示例了按照本发明第六实施例的半导体器件；
图9示例了按照本发明第七实施例的半导体器件；
图10也是示例了按照第七实施例的半导体器件；
图11也是示例了按照第七实施例的半导体器件；
图12示例了按照本发明第八实施例的半导体器件；和
图13示例了按照本发明第九实施例的半导体器件。
具体实施方式
下面，将参考附图详细解释本发明的实施例。图1-3是按照本发明第一实施例的半导体器件的示例图。图1示例了柔韧的部分封装和图2示例了发送侧Si台面(用于在其上安装发光元件的安装基片)，以及图3示例了被装配后的半导体器件。更为详细的，图3是一种情况(半导体封装结构)的示例图，其中显示在图1中的发送侧的柔韧的部分封装和显示在图2中的光元件安装基片及安装在其上的发光元件被耦合在一起，以及然后将散热器和用于保持玻璃窗的一个板被安装在其上，并且因此获得的整体的结构用树脂来封装，在此之后，将封装的结构耦合到不同的电路板上。
柔韧薄膜1具有提供在它的前和背表面上的导电层2，3，而且将导电层2，3构图以形成布线图案。用于驱动半导体发光元件的驱动器LSI4被倒装片式地安装在柔韧薄膜1的一端上(图示的左端)，并且为了保持LSI4和柔韧薄膜1之间的连接可靠性，它们之间的空间用未充满的树脂5来填充。
而且，诸如电容器和电阻器之类的微电子部件(未示出)被安装在柔韧薄膜1上，并且具有与那些微电子部件近似相同高度的作为大块的刚性元件6被安装在柔韧薄膜1的围绕LSI4的一个适当的空间中。然后，由适当尺寸的金属板组成的和具有高热传导性的热扩散器7被安装在刚性元件6上，并且提供了具有高热传导性的由凝胶材料组成的填充物8以填充作为热源的LSI4和作为热辐射器的热扩散器7之间的空间，借此使得LSI4和热量扩散器7彼此热接触。因此，装配了柔韧的部分封装100。
在柔韧的部分封装100中，在导电层2中形成的上部布线图案和在导电层3中形成的下部布线图案需要通过孔9内形成的导体共同连接，比如经过孔或在柔韧薄膜1中提供的通孔。设置用于高速信号的和由提前计算的特性阻抗的传输布线组成的传导布线从焊盘延伸，且设置在柔韧薄膜1上的LSI中，用于高速信号到柔韧薄膜1的一端上的接口10。用于高速信号的传导布线被设置为高速发送信号的传导布线，并且基于它的特性阻抗考虑到它的高频特性而设计，并形成作为柔韧薄膜1的表面上有导电层2组成的上部布线图案的一部分。而且，由于用于高速信号的导电布线是横向地延伸到外部，在柔韧薄膜1的上部表面上行进，则传导布线能改变它的轮廓。而且，除了用于高速信号的传导布线外，用于连续信号的传导布线诸如电源信号和控制信号或用于低速信号的传导布线可以形成在柔韧薄膜1上的导电层2，3中。在此情况下，为了使特性阻抗避免刚性元件6的影响，最好是安装刚性元件以便刚性元件不接触高速信号的传导布线。一个焊盘和一个接口图型11，它们被形成在柔韧薄膜1的下部表面上的导电层3中，如果需要的话，他们通过设置在孔9中(比如通路孔和透孔)的导体被电连接到柔韧薄膜1的上部表面上的导电层2中形成的布线图型。注意的是，由柔韧薄膜的背面上的导电层3组成的下部布线图型形成在柔韧薄膜1的整个背面上并连接到地(GND)。
应该清楚的是，柔韧薄膜1具有在接口10中形成的用于高速信号的发送布线并形成具有一厚度，以便当布线图案被部分形成以按照用于形成布线图案的制造工艺具有最小的线宽度，该最小线宽度不会引起用于高速信号的发送布线的故障，而且进一步的使用具有低电介质常数和低电介质损耗角正切值的绝缘体形成柔韧薄膜1以便获得高速传输。柔韧薄膜1是热膨胀不大的一种材料，并最好是，由于热膨胀的柔韧薄膜1的变形最小化。
如图2所示，在作为安装基片的Si基片12上形成SiO2薄膜13并在SiO2薄膜13上形成导电层14以构成布线图型。半导体发光元件15典型通过LD被安装在Si基片12上的传导布线上，其上形成布线图型，借此构成发送侧Si台面101。
如图3所示，图1所示的柔韧的部分封装100和图2所示的发送侧Si台面101通过柔韧部分封装100的连接接口11和导电层14被彼此电连接，通过Au块16或焊料作为发送侧Si台面101上的布线图案，并且接口11和导电层14之间的空间用未充满树脂16a填充以机械的固定柔韧部分封装100和发送侧Si台面101。而且，如果需要，柔韧薄膜1和发送侧Si台面101也能够彼此电连接。而且，柔韧薄膜1上形成的传导布线(导电层2)和发送侧Si台面101上形成的发光元件15或传导布线(导电层14)也能通过焊接被彼此连接，比如使用Au焊接线17等等。然而，具有通过Au块16或焊料把柔韧部分封装100的接口11和作为发送侧Si台面101上布线图型的导电层14彼此电连接的封装结构更适用于本实施例，由于装配结构不包含元部件，比如焊接线，它们增加了电信号的反射量，也就是，装配结构能包含彼此连接的相关部件，以保持寄生电容最小化。
热扩散器7附加的具有一个封装或热耦合到它的散热器18，借此有效的排除从LSI4辐射的热量和有效的冷却LSI4。而且，在由金属组成的方块19上设置Si基片12等等，具有高热传导性使得它能够让发送侧Si台面101通过方块19有效的辐射热量，借此使发光元件15有效的辐射热量。
将用于在其上安装发光元件的作为安装基片的Si基片2安装在金属块19上，并且金属块19具有焊接到方块19的侧面的金属板21以固定该基片到方块。在金属板21中设置具有由玻璃板组成的窗口22，并且当发光元件15是比如LD的一个元件时，它从的端面发光，发光元件15的光轴平行于Si基片12的表面，而且如图3所示，金属板21被固定到方块19上以便设置由玻璃板组成的窗口22，使它的方向垂直于发光元件15的光轴。然后，由玻璃板组成的窗口22和诸如LD之类的发光元件15之间的空间用填充树脂23来填充，以便用树脂封装发光元件15。
如上所述，将装配的半导体器件被连接到母板20，它被安置在与器件分离的位置上，利用金块或焊料通过器件的接口10，如图3所示。在此情况下，由于接口10被配置具有轮廓灵活改变的在柔韧薄膜1上形成的传导布线，在接口10和母板20之间的连接能容易地被制造。而且，由于它们之间的连接不需要用焊接线，则不需要用填充树脂等封装接口。此外，如果需要，为了保持它们之间连接的强度和可靠性，接口可以用未充满的树脂注入接口的有关部分来封装，优点在于降低装配成本和制造成本。
而且，用于高速信号的在接口10中形成的传导布线能够从柔韧薄膜1的一端和母板之间的连接点把信号发送到LSI4的焊盘而不使信号通过离散的点。因此，由于本发明的半导体器件不包含形成反射点的部件和当发送高频信号时很大的反射电信号，器件允许高速信号的传输同时保持简易的相关部件间的连接，该操作优于通过焊接线或封装引线连接到母板的常规的半导体器件。
而且，实施例的半导体器件能被配置以具有接口10作为数字接口，并且当接口被连接到与适当的阻抗终接的或它的输出阻抗是理想的一个LSI时，器件允许高速信号的安全传输和去除了所需的模拟信号的处理技术。因此，器件使它能够设计接口，当共同电连接两个LSI时，通过均衡在用于其上安装微电子元件的安装基片上的LSI4和在母板20上安装的LSI上的信号电平，这意味着器件设计者的优越性在于能够设计一种封装，其只考虑整个封装的阻抗而不考虑发光元件15的存在，该设计操作与设计BGA等等所执行的操作相同。
如上所述，共同连接图1所示的柔韧部分封装和图2所示的其上被安装了发光元件15的Si台面使得能够获得一种半导体器件，它以一种简单和完善的方式被装配，并且具有低成本，而且，产生能在高频上发送信号的优点。
此外，还能配置本发明半导体器件，以将安装在发送侧Si台面上的发光元件15直接地安装在柔韧薄膜1的导电布线上(导电层2)并使发送侧Si台面仅用于固定用来在其上安装柔韧薄膜1的发光元件15的安装基座。在此情况下，柔韧薄膜1的不用于传输信号的焊盘可以通过金块等等被固定到发送侧的Si台面。而且，当来自发光元件15的热量必须被排除时，由于它相反的影响器件，在柔韧薄膜1的一部分上形成的从器件排除热量的通路直接低于发光元件15并使得其热接触发送侧Si以便有效排除来自器件的热量。
包括半导体器件的本发明封装结构特征在于该结构具有设置在其中的两个接口，也就是，用于低速信号的接口11和用于高速信号的接口10。例如接口是柔韧薄膜的下部表面上的导电层中形成的连接焊盘和通过焊料块，金块等等被连接到不同的基片(此后称作基片1)，并且如果需要，被连接到通过通路孔和透孔在上部导电层中形成的传导布线，以便电连接到LSI等等。相当低速的信号不需要考虑信号被发送的传输布线的特性阻抗，或者将在它进入到结构之前被马上终接的信号通过接口11被连接不同的电路板1。接口10具有传输布线，它的特性阻抗被提前计算，设置在柔韧薄膜的一部分上，并通过柔韧薄膜被连接到基片1或不同的基片(此后称作基片2)，另外，用于高速信号的传导布线从输入/输出焊盘延伸，并设置在LSI上，以便高速信号直接到柔韧薄膜的末端。因而，其中结合有接口10的封装结构能够有效地减少通过路径，焊接线等等构成的反射点的数量，产生以高速发送信号的优点。
同时，上述的两个接口允许发明的封装结构作出信号到多个基片的连接。接口11用于进行结构到基片1的机械的和电的连接，并主要由低速信号使用或在进入到结构之前立即被终接的信号。接口10的特征在于柔韧薄膜能够任意地改变它的轮廓并因此能够容易地连接结构到不同的基片2，除了基片1外。如上所述，接口10能够在其中提供用于不同信号的传导布线，它们将被连接到基片2除了用于高速信号的传导布线外。
应该清楚的是，通过利用由金属或合金组成的、或由陶瓷基片组成的基片而不是Si基片12，能够实现发送侧Si台面101。
下面将结合参考图4详细解释本发明的第二实施例。这样构成接收侧Si台面以至于Si基片52在它的一侧的基片的表面上具有一个台阶51，其侧面安置了金属板21和用金属薄膜覆盖台阶51的倾斜的表面以便能够反射入射在倾斜表面上的光束。二氧化硅(SiO2)薄膜53形成在具有台阶51的硅基片52上以及构成布线图型的导电层54形成在SiO2薄膜53上。而且，这样构成实施例的柔韧部分封装以便用放大LSI 55代替用于驱动半导体发光元件的LSI4，该LSI 55比如是传输阻抗放大器(此后称作TIA)，以及将光敏元件56(比如具有p-i-n结构的光电二极管(PD))安装在第一实施例的柔韧薄膜1上，并且刚好在光敏元件56的光接收表面的下面形成孔57或缝隙。此外，与第一实施例的情况相同，刚性元件6和热扩散器7被安装在相关的位置上。使用金块58或焊料彼此连接柔韧部分封装的接口11和接收侧Si台面的传导布线(导电层54)，以便光敏元件56和柔韧部分封装的孔57被直接安置在台阶51之上来作为接收侧Si台面的反射表面。而且，与第一实施例的情况相同，在柔韧部分封装和Si基片52之间的空间用未充满的树脂58a被填充。
如图4所示，在上述的第二实施例中，当从垂直于纸的方向观察时，来自左边的信号光束通过台阶51被向上反射并接着进入到光敏元件56。与第一实施例的情况相同，这样构成接收侧半导体封装结构以使用于高速信号的特性阻抗被提前计算的传导布线59在柔韧薄膜1上从放大器55的输出到柔韧薄膜1的一个末端延伸，并然后将其连接到在它的一端上的母板60。信号布线，比如电源布线、接地布线和各种的控制信号布线，所有这些必需被连接到母板上，并被设置以提供相关的信号到放大LSI55(比如一个TIA)，光敏元件56(比如一个PD)也设置在柔韧薄膜上。
第二实施例产生了与使用第一实施例所产生的相同的有益效果，并且结合第一实施例，能够构成发送和接收半导体封装结构。
而且，诸如PD之类的光敏元件56也被安装在接收侧Si台面上，以及在此情况下，诸如TIA之类的放大LSI55和安装在柔韧部分封装上的光敏元件56能通过线焊接或通过接口11被彼此连接。
而且，为了使信号具有大于只通过TIA获得的信号的幅度，附加的放大器通常被连接到TIA随后的级，并且在随后级上的该放大器(此后称作后置放大器)也能被安装在柔韧部分封装上。
此外，如图5所示，能这样构成第三实施例，以致于当例如PD的光敏元件65也被安装在接收侧Si台面上时，诸如TIA之类的放大LSI 61也被安装在接收侧台面的Si基片52上。在此情况下，来自放大LSI 61的输出信号通过Au块62或通过线焊接被连接到柔韧部分封装上的后置放大器63，并且将来自后置放大器63的输出通过高速信号的传导布线64连接到母板60。
通常，从PD输出的幅度是非常小的，并且通过评估PD的静态特性的PD的灵敏度测量不必确保PD的可接受的AC特性。因此，与安装基片上的光敏元件65一样，在安装了PD的情况下，难于评估作为单一元件的PD的AC特性和然后来选择PD。实际上，在许多情况下，在安装了TIA和后置放大器之后选择PD，并因此，即使当PD被检出是有缺陷的，用于确定三个部件中的哪个部件实际有故障的操作也变得困难。然而，设置第三实施例的结构使不同于常规的装配(其中PD，TIA和后置放大器被安装在相同基片上)，以致于独立地选择其上安装了PD和TIA的接收侧Si台面以及其上安装了后置放大器的柔韧部分封装，以便在附加值被添加到装配中之前有效地排除缺陷的部件。
应该注意的是，在上述第二和第三实施例中，尽管使用台阶51形成了在接收侧Si中形成的光反射部分，但可以使用通过机械处理装置形成的倾斜表面来形成光反射部分，比如抛光和接着用金属薄膜覆盖来代替使用的台阶51。而且，尽管接收侧Si台面是由硅基片构成，但它可以由不同的材料组成，比如金属基片或陶瓷基片，只要构成的基片能够具有在其中形成的光反射部分。
而且，在柔韧部分封装中形成的孔57或缝隙不必备形成，也就是说，当通过使用透明材料来实现柔韧薄膜1本身时，孔57或缝隙可以被省略。在此情况下，在一侧的柔韧薄膜1的表面变为在其上入射光的光入射表面，其与其上安装了光元件的另一侧相对，并且如果需要，可以设置光入射表面以在其上形成抗-反射薄膜。
此外，在图4所示的本导体器件中，当使用焊料块连接柔韧部分封装和接收侧Si台面时，相对于安装在柔韧薄膜1上的光元件的先前确定的光轴的接收侧Si台面的位置关系可以以自对准方式仅仅通过熔化和固化焊料来确定，简化了调整光轴的操作。
而且，当这样构成柔韧部分封装，以便具有其中形成的平滑的倾斜表面的结构被直接安装在PD(光敏元件56)之下的柔韧部分封装时，它们被设置在柔韧薄膜1上，上述的半导体封装结构可以这样构成，以便具有其中形成的光反射部分和金属基片或陶瓷基片的柔韧部分封装作为用于上述接收侧Si台面的替代的基片，替代的基片使用Au块或焊料彼此连接，避免了难于连接到柔韧部分封装的困难。
与第一实施例的情况相同，每个第二和第三实施例包括：安装基片52，其具有其上安装的光元件并安装在金属块19上；金属板21，其具有由玻璃板组成的窗口22，并且以垂直于光元件的光轴的方向被固定到方块19；窗口22，它由玻璃板制成；和光敏元件56，65，其通过用封装树脂填充它们之间的空间来用树脂封装。此外，在热扩散器7上安装散热器18，以允许放大LSI 55和后置放大器63有效的辐射热量到周围。
下面将结合参考图6解释本发明的第四实施例。当通过使用发光元件(比如平面发射激光器(此后称作VCSEL))或者光敏元件(比如PD类型的，用于使光束进入PD的背面)以及当成光元件101的其他元件来实现光元件101时，它的光轴垂直于柔韧薄膜1和Si基片105的表面，其中具有倾斜表面103的金属部件104被安装到玻璃板保持器102，并且倾斜表面103被用作反射表面。在此情况下，调整金属部件104以便倾斜表面103的中心，也就是反射表面的中心被定位在光元件101的光轴上(在发光元件的情况下，反射表面的中心被定位在经过元件的发光部分的中心的路线上，在光敏元件的情况下，它被定位在经过元件的光接收表面的中心的路线上)。
而且，光元件101可以被安装在光元件安装基片上或安装在柔韧部分封装上。而且，光元件安装基片的Si基片105不限于Si基片，而可以是金属基片等等，并且通过使用适于在其上安装光元件101的基片来实现。
此外，当实施例需要透镜106时，提前固定透镜106到热扩散器107允许实现具有把透镜功能添加到其中的半导体封装结构。除此之外，当封装结构被耦合到光纤等等时，并且只有一个透镜合并在其中时，透镜的光轴的位置对准变得困难，也就是说，相对于值的允许范围之内的相关部件，用于对准光轴定向的操作变得困难，增加了封装结构的成本。针对上述的问题，需要设置该封装结构以在其中具有两个并入的透镜，并且两个透镜中的一个用于粗略的调整光轴，另一个则用于精确的调整光轴。因此，图6所示的透镜106(此后称作粗调透镜)可被用于粗略的调整光轴。
图7是一个截面图，示例了本发明的第五实施例。尽管在第四实施例中使透镜安装在热扩散器107上，第五实施例的结构配置不同于第四实施例，以至于透镜106不安装在热扩散器107上，但具有半球形和适当的折射系数的透镜109被安置在作为反射表面的倾斜表面103中。如果需要的话，透镜109具有在其上沉积的非反射薄膜。例如，具有适当折射系数的透明树脂通过墨水喷射方法被滴落在透镜109的表面上，并且被弯曲以便利用树脂的表面张力形成弯曲的表面，借此产生与使用透镜106所获得的相同的有益的效果。
下面将结合参考图8解释本发明的第六实施例。当诸如陶瓷基片之类的基片151被用作光元件安装基片时，并且基片151被配置为具有通路150，它作出了基片的上表面上的信号布线和下表面上的信号布线之间的连接，柔韧部分封装的接口152不仅能提供机械的连接也能提供电性连接。就是说，陶瓷基片151具有基片的上表面上形成的传导布线，该布线通过通路150被连接到在它的下表面上形成的下部传导布线，以便使基片电连接到柔韧部分封装，借此添加新的接口153到第一实施例的半导体封装结构。可以配置接口153以使通过金块154或焊料作出相关部分的连接。接口153可以主要地用于低速信号，比如电源信号和控制信号，并可以被配置以具有传导布线156，它的特性阻抗被提前计算，以便用于传输高速信号的高速信号。当实施例的半导体器件被耦合到由印刷布线板等组成的母板155时，由于器件具有用于高速信号和用于低速信号的接口，则能够解决高封装密度的需要。
接口153通过焊球154等被安装在母板155上，并被连接到母板上的传导布线。而且，高速信号通过用于高速信号的传导布线被传导到直接靠近母板155上的LSI 157的一个点，并因此，母板上传导布线的长度能被尽可能地缩短。因而，母板155不需要发送高速信号，并能通过使用不昂贵的多层基片而实现，从而有效的提高了选择作为母板的电路板的自由度，以及获得高封装密度/低装配成本的母板。
如上所述，由于能单独地选择光元件101和LSI 157，能高产量地装配半导体封装结构，另外，由于该封装结构被直接地安装在母板155上，因此，该结构能以低成本来装配。
下面将结合参考图9-11解释本发明的第七实施例。第七实施例具有通过接口216彼此连接的平面光波电路(PLC)通过Au块217或焊料来封装和柔韧部分封装。PLC封装具有组装在封装207上的光元件，其中用于在适当位置保留由陶瓷或金属制成的套圈的沟槽，以及该光元件组件包括：安装在组件上的发光元件202和平面光波电路元件203(此后称作PLC)；Si基片204，其具有沟槽用于结合套圈收容光纤206的一端和在沟槽上堵塞光纤的末端；树脂205，其具有近似等于PLC 203的厚度；以及光敏元件201和TIA212光，它们都被安装在树脂上。该柔韧部分封装包括：具有在其中形成的孔214或缝隙的柔韧薄膜208；在柔韧薄膜208的上和下表面上的导电层中形成的布线图型209；后置放大器210，用于驱动发光元件的LSI 211和刚性元件213，所有这些三个部件被安装在柔韧部分封装上；以及包括与其他实施例的情况相同的安装在柔韧部分封装上的热扩散器215。发光元件202、用于驱动发光元件的LSI211、TIA212、后置放大器210和传导布线(比如电源布线和接地布线)通过接口216被彼此电连接，或者如果需要，可以通过焊接线来彼此连接。
由于按照第七实施例的封装结构配置为在上述PLC 203的空间中具有柔韧部分封装，该结构能够大大地减少它的空间容量和减少它的尺寸，它与常规的封装结构相比较，具有安装在相同的基片上的LSI，用于在其上安装光元件。而且，通过接口218采用Au块或焊料的方法来使信号布线220与母板219的连接允许封装装配操作将简单化。此外，当通过使用传导布线实现信号布线220时，它的特性阻抗被提前计算，对于高速信号来说，信号布线220能够从用于驱动发光元件的LSI 211的输入/输出和后置放大器210把信号发送到接口218而不会使信号经过离散点，借此使本发明的封装结构具有高频性能。
而且，由于该封装结构只可以通过评估光元件安装基片来评估，只执行调整对准PLC 203和光元件彼此的光轴的操作，并且然后选择光元件，并且在该时间点上，能够排除有缺陷的光元件安装基片。同样，光元件安装基片到柔韧部分封装的连接合并与其他元件互连的LSI，并提前检查连同LSI之间的连接，这就允许增加模块的产量。
下面将结合参考图12和13解释本发明的第八实施例。图12示例了柔韧薄膜251和假设当从垂直于纸的方向观看时，接近左端的柔韧薄膜251的区域被定义成端口区域252，以及靠近右端的区域被定义成端口区域253，并且围绕着柔韧薄膜中央的区域被定义成电子接口区域254。电子接口区域254具有安置在其中的LSI 300，比如波长变换LSI或信号处理LSI。在柔韧薄膜251上定义的端口区域253具有诸如LSI的发送LSI 255，用于驱动安装在端口253的一侧上的发光元件，另外，具有安装在它的另一侧上的比如放大器的接收LSI 256和光敏元件257。同样，端口252具有安装在端口区域252一侧上的接收LSI258和光敏元件259，另外，具有安装在它的另一侧上的发送LSI 260。而且，在端口区域253中的接收LSI 256的输出被连接到端口区域252中的发送LSI 260的输入，和端口区域252中的接收LSI 258的输出被连接到端口区域253中的发送LSI 255的输入，使用传导布线261作出这些连接，它的特性阻抗对于高速信号被提前计算。此外，这样构成柔韧部分封装以便来自端口区域252和253的诸如电源信号和控制信号的各种信号被连接到电子接口区域254和通过通路被连接到柔韧薄膜的下表面上导电层中形成的焊盘262等等。此外，刚性元件263被围绕着LSI安装在端口区域252，253中，以及热扩散器264通过具有高热传导性的树脂的方法被安装在刚性元件263上。这样构成一个光元件安装基片，以便发光元件265被安装在诸如Si基片的一个基片266上，它适用于在其上安装光元件，并这样构成另一个元件安装基片，以便发光元件被安装在诸如陶瓷基片的一个基片268上，其中能形成通路267等等。组装的柔韧部分封装和光元件装配板能通过接口269彼此耦合。
光敏元件259和发光元件被安装在端口区域252上，并且光敏元件257和发光元件265被安装在端口区域253上。如果需要的话，光敏元件257和259可以被安装在光元件安装基片上或者发光元件265可以被安装在柔韧薄膜上。而且，尽管发光元件和发送LSI，或者光敏元件和接收LSI通过Au块等被彼此电连接，或如果需要，可以通过焊接线来连接。
而且，电子接口区域254已经在其中设置了用于低速信号的各种LSI和传导布线，比如电源信号，接地信号和控制信号，并且用于低速信号的传导布线被连接到母板270。
通过金块、焊料或银粘帖在电子接口区域254中的用于低速信号的传导布线被连接到附着基片271上的传导布线上，该附着基片包括配置的印刷布线板以便在电路板的两面上具有提供的传导布线。在此情况下，由于柔韧部分封装能够改变它的形状，上述光元件安装基片的表面和电子接口区域254的导电层的下表面能在相同的水平上被容易地定位，去除了需要使用特定的部件，比如配置的方块以便在方块的两面上具有传导布线，因而方便了组装相关部件的操作。
附着基片271具有从它的上表面到下表面经过的导体和电子接口区域254的下部传导布线，并且如果需要，光元件安装基片的下部传导布线通过金块、焊料或银粘帖被电连接到附着基片271的上部导电层。通过在附着基片271的下表面上提供的接口272把附着基片271沿着光元件安装基片和柔韧部分封装连接到母板270，从而允许通过附着基片271将柔韧部分封装电连接到母板270。
由于高速信号在柔韧部分封装上通过用于高速信号的传导布线被发送，附着基片271不需要具有高速率传输性能，从而允许明显地有效提高在选择作为附属基片的一个基片时的自由度并降低附着基片的组装成本。
此外，在接收放大器随后的级上安装作为接收侧LSI的诸如时钟数据恢复(CDR)电路的再定时LSI允许封装结构附加的具有整形信号波形的功能。
在图9所示的上述第九实施例中，尽管端口区域252，253中的光元件安装基片由彼此不同的基片组成，例如，能够使实施例的封装结构当作媒体转换器，它的耦合链路通过使用其光轴被定向在彼此不同的方向上的发光元件而具有不同的波长。更为具体的，例如，发光元件的其中之一是比如VCSEL的具有850nm波长的发光元件，和另一个是具有1310或1550nm波长的发光元件。而且，当使用实施例中由相同基片组成的光元件安装基片时，也能够把实施例的封装结构应用于整形信号波形的发送应答器。
而且，尽管这样构成上述的实施例，以便柔韧部分封装被组装成一个单元，如果需要，可以这样构成该实施例，以便将柔韧部分封装分成端口区域252和端口区域253，并且端口区域被独立组装，然后耦合在一起。
可以配置实施例为具有封装树脂、透镜机械装置、光反射部分、用于连接到光纤的玻璃窗口等等，以与使用构成实施例1-7的那些部件相同的方式来设置。
按照第九实施例，用于执行光-电-光变换的操作被特别简单地被作出并能以这样一种方式进行组装，即光元件安装基片和诸如LSI的电信号处理单元被单独地组装，随后独立地选择电路板和单元，并接着，如上所述，通过接口269和接口272彼此连接电路板和单元，从而允许以低成本制造光-电-光变换。此外，如果需要，该实施例能被修改成上述实施例1-7的情况。
至此，如按照本发明所述的，半导体封装结构能具有高热排出能力而不牺牲它的电性能，并能够在有关封装组装的封装设计中提高时间效率和减少组装成本。

Claims (24)

1.一种半导体器件，包括：
绝缘薄膜；
第一和第二导电层，它分别形成在绝缘薄膜的两个表面上并构成布线图型，这样构成所述第一和第二导电层以使形成在所述第一和第二导电层中的每个所述布线图型的一部分是用于高速信号的传导布线，基于所述传导布线的特性阻抗，考虑所述传导布线的高频特性而设计；
集成电路，它安装在所述第一导电层上；和
一个导体，它彼此连接形成在所述第一导电层中的所述布线图型和形成在所述第二导电层中的所述布线图型，
进一步这样构成所述绝缘薄膜，以使所述绝缘薄膜的一部分被安装在用于在其上安装物体的基片上，所述部分由所述集成电路占用，并且用于进行连接到不同的基片的连接部分被设置在位于基片外部的所述绝缘薄膜的一个末端上，所述基片用于在其上安装一个物体。
2.按照权利要求1所述的半导体器件，其中所述绝缘薄膜是绝缘柔韧薄膜，它能够改变所述绝缘柔韧薄膜的外型。
3.按照权利要求1和2中的一个所述的半导体器件，其中用于在其上安装一个物体的所述基片是硅基片和金属基片的其中之一。
4.按照权利要求1-3的任一权利要求所述的半导体器件，进一步包括：
刚性元件，它由金属或合金之一构成，并安装在所述绝缘薄膜上的所述集成电路的周围；和
热扩散器，它通过所述刚性元件支持并接触所述集成电路。
5.按照权利要求4所述的半导体器件，进一步包括散热器，其设置为接触所述热扩散器和具有在其中设置的多个散热片。
6.按照权利要求1-5中任一权利要求所述的半导体器件，进一步包括：
光元件，其安装在所述基片上用于在其上安装物体；
第三导电层，其设置在所述基片上用于在其上安装一个物体并构成布线图型；和
一个连接部分，使得形成在所述第三导电层中的所述布线图型和形成在所述第二导电层中的所述布线图型之间电连接，并且由焊接料或金块的其中之一制造。
7.按照权利要求6所述的半导体器件，
其中所述光元件的光轴平行于用于在其上安装物体的所述基片的表面，并且所述半导体器件进一步包括：
侧板，它安置在用于在其上安装物体的所述基片的侧表面上；
透明窗口，它设置在所述侧板的一个位置上，这样确定所述位置以使所述侧板和所述光轴彼此交叉；和
透明树脂，它填充所述光元件和所述透明窗口之间的空间。
8.按照权利要求1-7中的任一权利要求所述的半导体器件，进一步包括安装在所述在其上安装物体的所述基片的第三导电层上的另一个集成电路。
9.按照权利要求6所述的半导体器件，其中所述光元件的光轴以垂直于用于在其上安装一个物体的所述基片的所述表面的方向，朝着用于其上安装物体的所述基片的一个表面延伸，以及所述半导体器件进一步包括：
光反射部分，其由倾斜的表面形成并设置在用于其上安装物体的所述基片的表面的位置上，这样确定所述位置以使所述表面和所述光轴彼此交叉；
侧板，其放置在用于在其上安装物体的所述基片的侧表面上；
透明窗口，其设置在所述侧板的一个位置上，这样确定所述位置以使所述侧板和所述光轴彼此交叉；和
透明树脂，其填充所述光元件和所述透明窗之间的空间。
10.按照权利要求9所述的半导体器件，其中
用于在其上安装一个物体的所述基片是硅基片，并且通过用KOH蚀刻来形成所述倾斜的表面，并且通过金属喷镀在所述倾斜的表面上形成金属薄膜以构成所述光反射部分。
11.按照权利要求9所述的半导体器件，其中用于在其上安装物体的所述基片是金属基片，以及所述倾斜的表面通过机械处理形成以构成所述光反射部分。
12.按照权利要求1-5中的任一权利要求所述的半导体器件，进一步包括：
光元件，其设置在所述绝缘薄膜的所述第一导电层上；
第三导电层，其设置在用于其上安装物体的所述基片上并构成布线图型；和
一个连接部分，使得形成在所述第三导电层中的所述布线图型和形成在所述第二导电层中的所述布线图型之间电连接，并且由焊接料或金块的其中之一制造。
13.按照权利要求12所述的半导体器件，其中所述光元件的光轴以垂直于所述绝缘薄膜的所述表面的方向，朝着所述绝缘薄膜的一个表面延伸，并且所述半导体器件进一步包括：
在所述绝缘薄膜的一位置上设置的一个孔和透明部分的其中之一，这样确定所述位置以使所述绝缘薄膜和所述光轴彼此交叉；
用于改变所述光轴方向的光反射部分；
安置在用于在其上安装物体的所述基片的侧表面上的侧板；和
在所述侧板的位置上设置的透明窗口，这样确定所述位置以使所述侧板和所述光轴彼此交叉。
14.按照权利要求13的半导体器件，其中所述光反射部分包括：
形成在用于在其上安装物体的所述基片的表面上的倾斜表面；和
通过金属喷镀所述倾斜表面在所述倾斜的表面上形成的金属薄膜。
15.按照权利要求12所述的半导体器件，其中所述光元件的光轴以垂直于所述绝缘薄膜的所述表面的方向远离所述绝缘薄膜的表面延伸，以及所述半导体器件进一步包括：
用于改变所述光轴方向的光反射部分，以使所述光轴平行于用于在其上安装物体的所述基片的表面；
安置在用于在其上安装物体的所述基片的侧表面上的侧板；和
设置在所述侧板的一个位置上的透明窗口，这样确定所述位置以使所述侧板和所述光轴彼此交叉。
16.按照权利要求15所述的半导体器件，其中所述光反射部分通过由金属部件和合金部件的其中之一组成的倾斜表面构成，并设置在相对于所述绝缘薄膜的光元件的一个侧边上。
17.按照权利要求16所述的半导体器件，进一步包括安置在所述光反射部分和所述倾斜表面之间的所述光轴上的透镜。
18.按照权利要求17所述的半导体器件，其中所述透镜是一种半球形材料，其设置在所述光反射部分的所述倾斜表面中并具有不同于所述材料周围部分的折射系数。
19.按照权利要求18所述的半导体器件，其中所述光元件和所述透镜之间的区域用透明树脂填充。
20.按照权利要求1-19中的任一权利要求所述的半导体器件，其中用于在其上安装物体的所述基片包括：
第四导电层，其在用于其上安装物体的所述基片的背面上形成；和
导电层，用于使通过所述第三导电层构成的所述布线图型和通过所述第四导电层构成的所述布线图型之间电连接。
21.按照权利要求20所述的半导体器件，进一步包括在所述另一个基片的表面上形成的第五导电层，其中用于其上安装物体的所述基片被安装在所述另一个基片上，并且通过所述第四导电层构成的所述布线图型和通过所述第五导电层构成的所述布线图型被彼此连接。
22.按照权利要求21所述的半导体器件，其中所述第四导电层和所述第五导电层通过焊接料和金块的其中之一来彼此连接。
23.按照权利要求6所述的半导体器件，其中所述光元件在用于在其上安装物体的所述基片上构成两个光元件，并且所述两个光元件分别是光敏元件和发光元件，以及所述半导体器件进一步包括：
将安置在V-形沟槽中的光纤设置在用于在其上安装物体的所述基片的表面部分中；和
一个光导，用于使所述光敏元件和所述光纤之间以及所述发光元件和所述光纤之间进行光连接。
24.按照权利要求1所述的半导体器件，其中所述集成电路包括：
一对第一发送集成电路和第一接收集成电路，它们安装在所述第一导电层的一端上；和
一对第二发送集成电路和第二接收集成电路，它们安装在所述第一导电层的另一端上和安置在对称于一个点的位置上，该点对应于所述第一发送集成电路和所述第一接收集成电路的所述对，
其中所述第一发送集成电路的输入和所述第二接收集成电路的输出被彼此连接，和所述第一接收集成电路的输出和所述第二发送集成电路的输入被彼此连接，并且形成在至少一个所述第一和所述第二导电层中的用于高速信号的所述输出和所述输入之间的对应连接通过所述传导布线进行。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103370644A (zh) * 2010-11-25 2013-10-23 Fci公司 光学电路板
CN105717586A (zh) * 2016-03-31 2016-06-29 武汉光迅科技股份有限公司 一种sip芯片与激光器的耦合方法及其组成的光收发模块
CN112153811A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 鹏鼎控股(深圳)股份有限公司 电路板及其制作方法
WO2021179312A1 (zh) * 2020-03-13 2021-09-16 华为技术有限公司 接收光组件和光模块
CN114051601A (zh) * 2019-07-04 2022-02-15 松下知识产权经营株式会社 电子设备
CN115128418A (zh) * 2022-06-17 2022-09-30 上海泽丰半导体科技有限公司 一种晶圆级高速信号测试装置

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100442609B1 (ko) * 2002-03-05 2004-08-02 삼성전자주식회사 플립칩 본딩구조 및 본딩방법
US7112885B2 (en) * 2003-07-07 2006-09-26 Board Of Regents, The University Of Texas System System, method and apparatus for improved electrical-to-optical transmitters disposed within printed circuit boards
US7111674B2 (en) * 2003-08-06 2006-09-26 Fujitsu Limited Heat dissipating housing with interlocking chamfers and ESD resistance
US7717627B2 (en) * 2003-12-29 2010-05-18 Finisar Corporation Electrical component connector with misalignment compensation
US7084496B2 (en) * 2004-01-14 2006-08-01 International Business Machines Corporation Method and apparatus for providing optoelectronic communication with an electronic device
JP2005268405A (ja) * 2004-03-17 2005-09-29 Dow Corning Toray Co Ltd 光学装置用金属ベース回路基板およびその製造方法
US7316509B2 (en) 2004-06-30 2008-01-08 Intel Corporation Apparatus for electrical and optical interconnection
US8916966B2 (en) * 2004-09-28 2014-12-23 Triquint Semiconductor, Inc. Integrated circuit including a heat dissipation structure
CN1993639B (zh) * 2004-09-29 2013-01-16 日立化成工业株式会社 光电集成电路元件和使用该光电集成电路元件的传送装置
JP2006108644A (ja) * 2004-09-30 2006-04-20 Endicott Interconnect Technologies Inc スルーホールのスタブを減少した高速回路基板とその製造方法、およびこの基板を使用した情報処理システム
US7649254B2 (en) * 2006-05-01 2010-01-19 Flextronics Ap, Llc Conductive stiffener for a flexible substrate
JP4191204B2 (ja) * 2006-05-12 2008-12-03 エルピーダメモリ株式会社 半導体装置およびその製造方法
US8164168B2 (en) 2006-06-30 2012-04-24 Oki Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor package
JP4669492B2 (ja) * 2006-08-31 2011-04-13 山一電機株式会社 ケーブル用コネクタ
TWI313943B (en) * 2006-10-24 2009-08-21 Chipmos Technologies Inc Light emitting chip package and manufacturing thereof
TWI320963B (en) 2006-12-06 2010-02-21 Princo Corp Method of manufacturing hybrid structure of multi-layer substrates and hybrid structure thereof
TWI324380B (en) 2006-12-06 2010-05-01 Princo Corp Hybrid structure of multi-layer substrates and manufacture method thereof
KR101150386B1 (ko) * 2007-02-05 2012-06-01 프린코 코포레이션 다층기판 간의 상호 연결 구조 및 그 제조방법
JP5005043B2 (ja) * 2007-02-05 2012-08-22 巨擘科技股▲ふん▼有限公司 多層基板の間の相互接続構造の製造方法及びその相互接続構造
JP4967851B2 (ja) * 2007-06-26 2012-07-04 セイコーエプソン株式会社 光源装置、プロジェクタ、モニタ装置
JP2009016682A (ja) * 2007-07-06 2009-01-22 Fujitsu Ltd 光モジュールおよび通信装置
DE102008052244A1 (de) * 2008-10-18 2010-04-22 Carl Freudenberg Kg Flexible Leiterplatte
TWI460831B (zh) * 2010-03-15 2014-11-11 Tsung Hsien Lin 電子組裝體
US9601557B2 (en) 2012-11-16 2017-03-21 Apple Inc. Flexible display
JP2016012719A (ja) * 2014-06-03 2016-01-21 住友ベークライト株式会社 金属ベース実装基板および金属ベース実装基板実装部材
CN105321890A (zh) * 2014-06-03 2016-02-10 住友电木株式会社 金属基座安装基板以及金属基座安装基板安装部件
JP6623508B2 (ja) * 2014-09-30 2019-12-25 日亜化学工業株式会社 光源及びその製造方法、実装方法
US9600112B2 (en) * 2014-10-10 2017-03-21 Apple Inc. Signal trace patterns for flexible substrates
KR20180075733A (ko) 2016-12-26 2018-07-05 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 표시장치
JP6319477B1 (ja) * 2017-02-14 2018-05-09 日本電気株式会社 モジュール、モジュール製造方法、パッケージ
CN110663109B (zh) * 2017-05-26 2023-06-13 三菱电机株式会社 半导体装置
WO2019026975A1 (en) * 2017-08-02 2019-02-07 Sumitomo Electric Device Innovations, Inc. METHOD FOR ASSEMBLING SEMICONDUCTOR DEVICE
JP2020042114A (ja) * 2018-09-07 2020-03-19 日本電信電話株式会社 光回路
US11031381B2 (en) * 2018-10-30 2021-06-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Optical transceiver and manufacturing method thereof
JP2021170570A (ja) 2020-04-14 2021-10-28 キオクシア株式会社 半導体記憶装置
US11256049B2 (en) * 2020-04-22 2022-02-22 Nokia Solutions And Networks Oy Optical-to-electric-to-optical routing engine
CN115623678A (zh) * 2021-07-13 2023-01-17 群创光电股份有限公司 电子装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5616520A (en) * 1992-03-30 1997-04-01 Hitachi, Ltd. Semiconductor integrated circuit device and fabrication method thereof
US5650918A (en) * 1993-11-25 1997-07-22 Nec Corporation Semiconductor device capable of preventing occurrence of a shearing stress
TW258829B (zh) * 1994-01-28 1995-10-01 Ibm
US5639989A (en) * 1994-04-19 1997-06-17 Motorola Inc. Shielded electronic component assembly and method for making the same
JP3926141B2 (ja) * 2000-12-27 2007-06-06 日本特殊陶業株式会社 配線基板

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103370644A (zh) * 2010-11-25 2013-10-23 Fci公司 光学电路板
CN103370644B (zh) * 2010-11-25 2016-04-20 Fci公司 光学电路板
CN105717586A (zh) * 2016-03-31 2016-06-29 武汉光迅科技股份有限公司 一种sip芯片与激光器的耦合方法及其组成的光收发模块
CN112153811A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 鹏鼎控股(深圳)股份有限公司 电路板及其制作方法
CN114051601A (zh) * 2019-07-04 2022-02-15 松下知识产权经营株式会社 电子设备
CN114051601B (zh) * 2019-07-04 2024-03-19 松下知识产权经营株式会社 电子设备
WO2021179312A1 (zh) * 2020-03-13 2021-09-16 华为技术有限公司 接收光组件和光模块
CN115128418A (zh) * 2022-06-17 2022-09-30 上海泽丰半导体科技有限公司 一种晶圆级高速信号测试装置
CN115128418B (zh) * 2022-06-17 2023-10-24 上海泽丰半导体科技有限公司 一种晶圆级高速信号测试装置

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