JP2000315766A - 高速信号処理装置 - Google Patents

高速信号処理装置

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JP2000315766A
JP2000315766A JP12232099A JP12232099A JP2000315766A JP 2000315766 A JP2000315766 A JP 2000315766A JP 12232099 A JP12232099 A JP 12232099A JP 12232099 A JP12232099 A JP 12232099A JP 2000315766 A JP2000315766 A JP 2000315766A
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JP
Japan
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speed
mcm
signal processing
substrate
optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP12232099A
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English (en)
Inventor
Ryusuke Kawano
龍介 川野
Koyo Yamakoshi
公洋 山越
Naoaki Yamanaka
直明 山中
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3011Impedance

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  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 種類の異なるMCMおよび低速基板を一体化
する。 【解決手段】 光MCMと、高速MCMと、低速基板と
を縦続に接続する。このとき、光MCMおよび高速MC
Mのボンディングパッドの高さを等しくするための台座
を備える。低速基板と高速MCMとの間は、電気ケーブ
ルあるいは光ファイバにより接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号入出力形態の
異なるMCM(Multi-Chip Module)どうしを接続した高
速信号処理装置に関する。特に、光MCM、高速(電
気)MCM、低速基板を一体化した装置に関する。
【0002】
【従来の技術】MCM技術は、半導体集積回路を高密度
に実装するために適した手法であり、ベアチップを樹脂
系基板、半導体基板、セラミック基板などの上に搭載
し、これらの基板に設けられた配線を用いて、前記ベア
チップ間を配線し、このMCM基板周辺や裏面にコネク
タ、ボンディングパッドなどを設けて一つのモジュール
として構成することが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光部品
を搭載したMCMや超高速チップを搭載したMCMが低
速部と一体化する高速信号処理装置では、これら異種の
MCM、特に信号入出力の実装手段が異なり、しかも光
部品やその周辺のアナログICを含むMCMを一つのモ
ジュールとして作成することが困難であった。図7は、
光MCM、高速MCMおよび低速基板から構成される光
信号と電気信号とが混在する高速信号処理装置の例を示
す図である。
【0004】図7では、光MCM2は光導波路基板50
上に構成され、高速MCM3はセラミック基板上に構成
され、また、低速信号を処理する低速基板5は、プリン
トボード上に構成される。
【0005】このように、光MCM2、高速MCM3、
低速基板5は、それぞれ異なる種類の基板上に構成され
ているが、これは、各MCMが性能を発揮するために必
要不可欠なことであり、同一種類の基板上に一体化する
ことは困難である。そこで、従来は、これらを一体化す
るための具体的技術は提案されていない。
【0006】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、種類の異なるMCMおよび低速基板を一体化
することができる高速信号処理装置を提供することを目
的とする。本発明は、高速MCMと低速基板との接続に
柔軟性を持たせることができる高速信号処理装置を提供
することを目的とする。本発明は、種類の異なるMCM
および低速基板の一体化に際し、配線スキューを低減さ
せることができる高速信号処理装置を提供することを目
的とする。本発明は、種類の異なるMCMおよび低速基
板の一体化に際し、実装信頼性を向上させることができ
る高速信号処理装置を提供することを目的とする。本発
明は、種類の異なるMCMおよび低速基板の一体化に際
し、高周波特性を向上させることができる高速信号処理
装置を提供することを目的とする。本発明は、種類の異
なるMCMおよび低速基板の一体化に際し、作業効率を
向上させることができる高速信号処理装置を提供するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、光部品および
光導波路基板を含む光MCMと、複数の高速LSIおよ
びセラミック基板を含む高速MCMと、複数のLSIお
よびプリントボードを含む低速基板とを備え、前記光M
CMと、前記高速MCMと、前記低速基板とが縦続に接
続されたことを特徴とする高速信号処理装置である。
【0008】このように、種類の異なるMCMおよび低
速基板を一体化したことが本発明の主要な特徴である。
このとき、前記光MCMおよび前記高速MCMには、そ
れぞれボンディングパッドが備えられ、前記ボンディン
グパッドの高さを等しくするための台座を備えた構成と
することが望ましい。
【0009】このように、光MCMおよび高速MCMの
ボンディングパッドの高さを等しくすることにより、ワ
イヤボンダによるボンディング作業を効率よく行うこと
ができる。
【0010】また、前記低速基板と前記高速MCMとの
間は、電気ケーブルにより接続される構成としたり、あ
るいは、前記低速基板および前記高速MCMには、光信
号の送受信手段が設けられ、前記低速基板と前記高速M
CMとの間は、光ファイバにより接続される構成とする
ことができる。光ファイバにより接続された構成とすれ
ば、前記低速基板と前記高速MCMとの距離の制限を緩
和することができる。
【0011】前記高速MCMの裏面にはプリントボード
が配置され、前記高速MCMの中央部にはこのプリント
ボードと前記高速MCM上のLSIとを電気的に接続す
るための半田バンプ群が設けられ、その外周部には前記
高速MCMとこのプリントボードとを機械的に接続する
ための半田バンプ群が設けられた構成とすることもでき
る。
【0012】このように、電気的に接続するための半田
バンプ群を中央部に集中配置することにより、配線スキ
ューを低減させることができる。また、機械的に接続す
るための半田バンプ群を外周部に配置することにより、
高速MCMとプリントボードとの支持力を高め、応力歪
その他の外力による歪を緩和することができる。
【0013】前記高速MCMの裏面にはプリントボード
が配置され、前記高速MCMおよびこのプリントボード
にはボンディングパッドが設けられ、前記高速MCMと
このプリントボードとはワイヤボンディングにより接続
された構成とすることもできる。
【0014】このように、高速MCMとその裏面のプリ
ントボードとの接続を、光MCMと高速MCMとの接続
と同様に、ワイヤボンディングにより行うことにより、
ワイヤボンダによりこれらの接続作業を同じ工程で行う
ことができるため、作業効率を向上させることができ
る。
【0015】前記高速MCMの裏面にはプリントボード
が配置され、前記高速MCMおよびこのプリントボード
にはボンディングパッドが設けられ、前記高速MCMと
このプリントボードとは導電性金属テープによりTAB
(Tape Automated Bonding)接続された構成とすることも
できる。
【0016】導電性金属テープによるTABを用いる
と、一般に、ワイヤボンディングを用いた場合と比較し
てインピーダンスを低減させることができる。これによ
り、高周波特性を向上させることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】(第一実施例)本発明第一実施例
を図1および図2を参照して説明する。図1は本発明第
一実施例の高速信号処理装置の断面図を示す図である。
図2は本発明第一実施例の高速信号処理装置の上面図を
示す図である。図1に示すように、光部品であるレーザ
ダイオード40と光導波路基板50からなる光MCM2
は、金属の台座1の高い場所に搭載され、高速LSIか
ら構成される高速MCM3は、台座1の低い場所に搭載
され、高速MCM3は、その下にあるプリントボード4
と半田バンプ7によって接続される。光MCM2と高速
MCM3とは、高速MCM3の表面に設けたボンディン
グパッド30と光MCM2の表面に設けたボンディング
パッド30との間をボンディングワイヤ20によって電
気的に接続する。このようにして構成された高速MCM
3とは別に、低速信号を処理するための低速基板5を設
ける。この低速基板5と高速MCM3の下にあるプリン
トボード4との間は、コネクタ12およびケーブル8に
よって接続される。
【0018】光MCM2と高速MCM3のワイヤボンデ
ィングによる一体化に際して、両者に段差がないことが
望ましい。本発明第一実施例によれば、図1に示すよう
に、台座1の高さに段差を設けることにより光MCM2
と高速MCM3とのボンディングパッド30の高さを等
しくしている。さらに、プリントボード4の下にあるス
ペーサ6の高さを調整することによってこれらの段差を
微調整することもできる。
【0019】このように、光MCM2および高速MCM
3と、低速基板5とを分離し、これらの間をケーブルに
よって接続することによって、ワイヤボンディングを必
要とする部分のみを分離することができ、低速基板5の
サイズが大きく、ワイヤボンダのワークエリアに収める
ことが困難な場合や低速基板5のサイズが大きく基板の
反りが生じ、ワイヤボンディングに支障をきたす場合に
おいても、本構成はワイヤボンディングを必要とする部
分が分離できるためこの問題を避けることが可能とな
る。さらに、この構成によって、実装上の信号入出力方
法の異なるモジュールを一体化することが可能となる。
【0020】(第二実施例)本発明第二実施例を図3を
参照して説明する。図3は本発明第二実施例の高速信号
処理装置の断面図である。本発明第一実施例と本発明第
二実施例との差異は、高速MCM3と低速基板5との間
を電気信号ではなく、光送受信モジュール11を用いて
光ファイバ9により接続するところにある。本発明第一
実施例では、高速MCM3と低速基板5との間の接続に
電気信号によるケーブル8を用いているため、接続距離
に制限があったが、この部分に光送受信モジュール11
を用いることによって、この距離制限を大幅に緩和する
ことが可能になると同時に、接続にフレキシビリティを
持たせることが可能となる。
【0021】(第三実施例)本発明第三実施例を図4を
参照して説明する。図4は本発明第三実施例の高速信号
処理装置の断面および半田バンプ群の配置状況を示す図
である。本発明第三実施例は、本発明第一実施例と全体
構成は同じであるが、高速MCM3とプリントボード4
との半田バンプ接続の際に、高速MCM3の裏面に形成
する半田バンプ群7をできるだけ中央にまとめて形成
し、さらに周辺部に、電気的な接続を目的とするもので
はなく、機械的保持を目的とする半田バンプの意味であ
るダミーバンプ群7′を形成する。
【0022】本発明第三実施例によれば、半田バンプ群
7を狭いエリアにまとめることにより、配線スキューが
低減できると同時に、周辺部に配置したダミーバンプ群
7′に高速MCM3全体の支持の役割を持たせ応力歪み
を緩和し、実装信頼性を向上させることが可能となる。
【0023】(第四実施例)本発明第四実施例を図5を
参照して説明する。図5は本発明第四実施例の高速信号
処理装置の断面図である。本発明第四実施例は、本発明
第一実施例と全体構成は同じであり、本発明第一実施例
の説明で述べたものと同様の効果を有する。本発明第四
実施例では、高速MCM3およびプリントボード4にボ
ンディングパッド31を設け、低速基板5を除く部分、
すなわち光MCM2、高速MCM3および高速MCM3
と接続されるプリントボード4との信号線接続が、ワイ
ヤボンディング一種類で済み、実装の簡略化が可能とな
る。
【0024】(第五実施例)本発明第五実施例を図6を
参照して説明する。図6は本発明第五実施例の高速信号
処理装置の断面図である。本発明第五実施例は本発明第
一実施例と全体構成は同じであり、本発明第一実施例で
説明と同様の効果を有する。本発明第五実施例では、高
速MCM3およびプリントボード4にボンディングパッ
ド31を設け、低速基板5を除く部分、すなわち光MC
M2、高速MCM3および高速MCM3に接続されるプ
リントボード4との信号線接続に導電性金属テープによ
るTAB接続を用いることにより、インピーダンスを低
減させ、高周波特性を向上させることが可能となる。図
6の例では、ボンディングパッド30、31の高さをそ
れぞれ等しくしてあり、ワイヤボンダによる作業効率の
向上を図っている。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
種類の異なるMCMおよび低速基板を一体化することが
できる。このとき、高速MCMと低速基板との接続に柔
軟性を持たせることができる。また、種類の異なるMC
Mおよび低速基板の一体化に際し、配線スキューを低減
させることができる。種類の異なるMCMおよび低速基
板の一体化に際し、実装信頼性を向上させることができ
る。種類の異なるMCMおよび低速基板の一体化に際
し、高周波特性を向上させることができる。種類の異な
るMCMおよび低速基板の一体化に際し、作業効率を向
上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第一実施例の高速信号処理装置の断面
図。
【図2】本発明第一実施例の高速信号処理装置の上面
図。
【図3】本発明第二実施例の高速信号処理装置の断面
図。
【図4】本発明第三実施例の高速信号処理装置の断面お
よび半田バンプ群の配置状況を示す図。
【図5】本発明第四実施例の高速信号処理装置の断面
図。
【図6】本発明第五実施例の高速信号処理装置の断面
図。
【図7】光のフロントエンド、高速MCMおよび低速M
CMから構成される光・電気混在高速信号処理装置の例
を示す図。
【符号の説明】
1 台座 2 光MCM 3 高速MCM 4 プリントボード 5 低速基板 6 スペーサ 7 半田バンプ群 7′ ダミーバンプ群 8 ケーブル 9 光ファイバ 11 光送受信モジュール 12 コネクタ 20 ボンディングワイヤ 21 TAB 30、31 ボンディングパッド 40 レーザダイオード 50 光導波路基板

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光部品および光導波路基板を含む光MC
    Mと、複数の高速LSIおよびセラミック基板を含む高
    速MCMと、複数のLSIおよびプリントボードを含む
    低速基板とを備え、 前記光MCMと、前記高速MCMと、前記低速基板とが
    縦続に接続されたことを特徴とする高速信号処理装置。
  2. 【請求項2】 前記光MCMおよび前記高速MCMに
    は、それぞれボンディングパッドが設けられ、前記ボン
    ディングパッドの高さを等しくするための台座を備えた
    請求項1記載の高速信号処理装置。
  3. 【請求項3】 前記低速基板と前記高速MCMとの間
    は、電気ケーブルにより接続された請求項1記載の高速
    信号処理装置。
  4. 【請求項4】 前記低速基板および前記高速MCMに
    は、光信号の送受信手段が設けられ、前記低速基板と前
    記高速MCMとの間は、光ファイバにより接続された請
    求項1記載の高速信号処理装置。
  5. 【請求項5】 前記高速MCMの裏面にはプリントボー
    ドが配置され、前記高速MCMの中央部にはこのプリン
    トボードと前記高速MCM上のLSIとを電気的に接続
    するための半田バンプ群が設けられ、その外周部には前
    記高速MCMとこのプリントボードとを機械的に接続す
    るための半田バンプ群が設けられた請求項1記載の高速
    信号処理装置。
  6. 【請求項6】 前記高速MCMの裏面にはプリントボー
    ドが配置され、前記高速MCMおよびこのプリントボー
    ドにはボンディングパッドが設けられ、前記高速MCM
    とこのプリントボードとはワイヤボンディングにより接
    続された請求項1記載の高速信号処理装置。
  7. 【請求項7】 前記高速MCMの裏面にはプリントボー
    ドが配置され、前記高速MCMおよびこのプリントボー
    ドにはボンディングパッドが設けられ、前記高速MCM
    とこのプリントボードとは導電性金属テープによりTA
    B(Tape Automated Bonding)接続された請求項1記載の
    高速信号処理装置。
JP12232099A 1999-04-28 1999-04-28 高速信号処理装置 Pending JP2000315766A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008098296A (ja) * 2006-10-10 2008-04-24 Fujikura Ltd 発光装置およびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008098296A (ja) * 2006-10-10 2008-04-24 Fujikura Ltd 発光装置およびその製造方法

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