JP2002057274A - 光高周波回路 - Google Patents

光高周波回路

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JP2002057274A JP2000241256A JP2000241256A JP2002057274A JP 2002057274 A JP2002057274 A JP 2002057274A JP 2000241256 A JP2000241256 A JP 2000241256A JP 2000241256 A JP2000241256 A JP 2000241256A JP 2002057274 A JP2002057274 A JP 2002057274A
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compound semiconductor
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Manabu Watanabe
学 渡邉
Masaki Kobayashi
正樹 小林
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストが高い、基板が割れ易い、基板が反
る、メーカーが少ないことにより調達が困難であるとい
う欠点を持つセラミック基板を用いなくても高周波回路
を構成する。 【解決手段】 化合物半導体チップ1,101,102
や、化合物半導体よりなる変調器デバイス7、高周波増
幅器デバイス8、発光デバイス9、受光デバイス400
0、復調器デバイス5000をチップサイズパッケージ
2,201,202,203やチップキャリア6,60
1,602,603を介して樹脂基板3上に実装する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、化合物半導体チッ
プを用いてマイクロ波領域を含む高周波信号を伝送する
光高周波回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、情報量の急速な増大化にともな
い、情報データの交換、伝送に大容量化・高速化が要求
されてきている。このように高速化に対応した回路基板
として、樹脂基板の代わりにセラミック基板が実装基板
として重要なものになっている。理由として、セラミッ
ク基板は一般的に樹脂基板に比べて、熱膨張係数が化合
物半導体やセラミックパッケージと近似している(化合
物半導体がGaAs:3.9 ppm/℃、セラミック
がアルミナ(AlN):6.4ppm/℃)という特長
を有しているからである。
【0003】従来の光高周波回路の構成を図18に示
す。図18ではアルミナのセラミック基板6000上
に、GaAsなどの化合物半導体のベアチップ1がフリ
ップチップ実装されている。すなわち、このフリップチ
ップ実装では、化合物半導体のベアチップ(単に化合物
半導体チップとも言う)1上の電極11と、セラミック
基板6000の電極6001が接続部4により電気的接
続及び機械的接続を行うことにより、化合物半導体チッ
プ1と回路基板6000が直接接続されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、セラミ
ック基板6000を用いた従来の光高周波回路では、コ
ストが高く、調達が困難であるという問題点があり、ま
た、化合物半導体チップ1と回路基板であるセラミック
基板6000が直接接続されているので、材料の熱膨張
係数の差に起因する大きな熱応力がチップ1及び接続部
4に印加され、このため、基板が割れ易い、基板の反り
が発生するなどの欠点があった。このため、材料の熱膨
張係数の差が小さい組み合わせ、例えばGaAs(3 .
9ppm/℃)とアルミナ(6.4ppm/℃)を選択
する必要があった。
【0005】一方、樹脂基板を用いた場合、材料の熱膨
張係数の差が大きい組み合わせ、例えば、GaAs
(3.9ppm/℃)の化合物半導体チップ1とガラス
エポキシ(65ppm/℃)の基板の組み合わせでは大
きな熱応力が発生する。このため、機械的強度の小さい
GaAs、InPなどの化合物半導体では、割れ、欠
け、クラック、電極剥離などの不具合が発生する。
【0006】そこで、本発明は上記従来の問題を解決す
るものであり、コストを削減することができ、機械的強
度を改善することができ、反りを低減することができ、
調達性を向上させることができる光高周波回路を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の光高周波回路
は、化合物半導体チップと、チップサイズパッケージと
樹脂基板を有し、前記化合物半導体チップが前記チップ
サイズパッケージ上に実装され、更に前記チップサイズ
パッケージが前記樹脂基板上に実装されている構成を有
している(請求項1)。この構成により、化合物半導体
チップと樹脂基板の熱膨張係数の差による熱応力をチッ
プサイズパッケージが吸収する。
【0008】また本発明の光高周波回路は、化合物半導
体チップと、チップキャリアと樹脂基板を有し、前記化
合物半導体チップが前記チップキャリアに実装され、更
に前記チップキャリアが前記樹脂基板上に実装されてい
る構成を有している(請求項2)。この構成により、化
合物半導体チップと樹脂基板の熱膨張係数の差による熱
応力をチップキャリアが吸収する。
【0009】さらに本発明の光高周波回路は、2以上の
化合物半導体チップと、2以上のチップサイズパッケー
ジと共通の樹脂基板を有し、前記2以上の化合物半導体
チップが前記2以上のチップサイズパッケージ上のそれ
ぞれに実装され、更に前記2以上のチップサイズパッケ
ージが前記共通の樹脂基板上に実装されている構成を有
している(請求項3)。この構成により、2以上の化合
物半導体チップと樹脂基板の熱膨張係数の差による熱応
力を2以上のチップサイズパッケージが吸収する。
【0010】また本発明の光高周波回路は、2以上の化
合物半導体チップと、少なくとも1つのチップサイズパ
ッケージと共通の樹脂基板を有し、前記2以上の化合物
半導体チップが前記少なくとも1つのチップサイズパッ
ケージの内の共通のチップサイズパッケージに実装さ
れ、更に前記少なくとも1つのチップサイズパッケージ
が前記共通の樹脂基板に実装されている構成を有してい
る(請求項4)。この構成により、2以上の化合物半導
体チップと樹脂基板の熱膨張係数の差による熱応力を共
通のチップサイズパッケージが吸収する。
【0011】また本発明の光高周波回路は、2以上の化
合物半導体チップと、2以上のチップキャリアと共通の
樹脂基板を有し、前記2以上の化合物半導体チップが前
記2以上のチップキャリアのそれぞれに実装され、更に
前記2以上のチップキャリアが前記共通の樹脂基板に実
装されている構成を有している(請求項5)。この構成
により、2以上の化合物半導体チップと樹脂基板の熱膨
張係数の差による熱応力を2以上のチップキャリアが吸
収する。
【0012】また本発明の光高周波回路は、2以上の化
合物半導体チップと、少なくとも1つのチップキャリア
と共通の樹脂基板を有し、前記2以上の化合物半導体チ
ップが前記少なくとも1つのチップキャリアの内の共通
のチップチップキャリアに実装され、更に前記少なくと
も1つのチップキャリアが前記共通の樹脂基板に実装さ
れている構成を有している(請求項6)。この構成によ
り、2以上の化合物半導体チップと樹脂基板の熱膨張係
数の差による熱応力を共通のチップキャリアが吸収す
る。
【0013】また本発明の光高周波回路は、化合物半導
体からなる変調器デバイスと、化合物半導体からなる発
光デバイスと、第1及び第2のチップサイズパッケージ
と共通の樹脂基板を有し、前記変調器デバイスが前記第
1のチップサイズパッケージ上に実装され、前記発光デ
バイスが前記第2のチップサイズパッケージ上に実装さ
れ、更に前記第1及び第2のチップサイズパッケージが
前記共通の樹脂基板上に実装されて光送信機を構成する
(請求項7)。この構成により、変調器デバイス及び発
光デバイスと樹脂基板の熱膨張係数の差による熱応力を
第1及び第2のチップサイズパッケージが吸収する。
【0014】また本発明の光高周波回路は、化合物半導
体からなる変調器デバイスと、化合物半導体からなる発
光デバイスと、化合物半導体からなる高周波増幅器デバ
イスと、第1、第2及び第3のチップサイズパッケージ
と共通の樹脂基板を有し、前記変調器デバイスが前記第
1のチップサイズパッケージ上に実装され、前記発光デ
バイスが前記第2のチップサイズパッケージ上に実装さ
れ、前記高周波増幅器デバイスが前記第3のチップサイ
ズパッケージ上に実装され、更に前記第1、第2及び第
3のチップサイズパッケージが前記共通の樹脂基板上に
実装されて光送信機を構成する(請求項8)。この構成
により、変調器デバイス、発光デバイス及び高周波増幅
器デバイスと樹脂基板の熱膨張係数の差による熱応力を
第1、第2及び第3のチップサイズパッケージが吸収す
る。
【0015】また本発明の光高周波回路は、化合物半導
体からなる受光デバイスと、化合物半導体からなる復調
器デバイスと、第1及び第2のチップサイズパッケージ
と共通の樹脂基板を有し、前記受光デバイスが前記第1
のチップサイズパッケージ上に実装され、前記復調器デ
バイスが前記第2のチップサイズパッケージ上に実装さ
れ、更に前記第1、第2のチップサイズパッケージが前
記共通の樹脂基板上に実装されて光受信機を構成する
(請求項9)。この構成により、受光デバイス及び復調
器デバイスと樹脂基板の熱膨張係数の差による熱応力を
第1及び第2のチップサイズパッケージが吸収する。
【0016】また本発明の光高周波回路は、化合物半導
体からなる受光デバイスと、化合物半導体からなる復調
器デバイスと、化合物半導体からなる高周波増幅器デバ
イスと、第1、第2及び第3のチップサイズパッケージ
と共通の樹脂基板を有し、前記発光デバイスが前記第1
のチップサイズパッケージ上に実装され、前記復調器デ
バイスが前記第2のチップサイズパッケージ上に実装さ
れ、前記高周波増幅器デバイスが前記第3のチップサイ
ズパッケージ上に実装され、更に前記第1、第2及び第
3のチップサイズパッケージが前記共通の樹脂基板上に
実装されて光受信機を構成する(請求項10)。この構
成により、受光デバイス、復調器デバイス及び高周波増
幅器デバイスと樹脂基板の熱膨張係数の差による熱応力
を第1、第2及び第3のチップサイズパッケージが吸収
する。
【0017】また本発明の光高周波回路は、化合物半導
体からなる変調器デバイスと、化合物半導体からなる発
光デバイスと、第1及び第2のチップキャリアと共通の
樹脂基板を有し、前記変調器デバイスが前記第1のチッ
プキャリアに実装され、前記発光デバイスが前記第2の
チップキャリアに実装され、更に前記第1、第2のチッ
プキャリアが前記共通の樹脂基板上に実装されて光送信
機を構成する(請求項11)。この構成により、受光デ
バイス及び復調器デバイスと樹脂基板の熱膨張係数の差
による熱応力を第1及び第2のチップキャリアが吸収す
る。
【0018】また本発明の光高周波回路は、化合物半導
体からなる変調器デバイスと、化合物半導体からなる発
光デバイスと、化合物半導体からなる高周波増幅器デバ
イスと、第1、第2及び第3のチップキャリアと共通の
樹脂基板を有し、前記変調器デバイスが前記第1のチッ
プキャリアに実装され、前記発光デバイスが前記第2の
チップキャリアに実装され、前記高周波増幅器デバイス
が前記第3のチップキャリアに実装され、更に前記第
1、第2及び第3のチップキャリアが前記共通の樹脂基
板上に実装されて光送信機を構成する(請求項12)。
この構成により、変調器デバイス、発光デバイス及び高
周波増幅器デバイスと樹脂基板の熱膨張係数の差による
熱応力を第1、第2及び第3のチップキャリアが吸収す
る。
【0019】また本発明の光高周波回路は、化合物半導
体からなる受光デバイスと、化合物半導体からなる復調
器デバイスと、第1及び第2のチップキャリアと共通の
樹脂基板を有し、前記受光デバイスが前記第1のチップ
キャリアに実装され、前記復調器デバイスが前記第2の
チップキャリアに実装され、更に前記第1、第2のチッ
プキャリアが前記共通の樹脂基板上に実装されて光受信
機を構成する(請求項13)。この構成により、受光デ
バイス及び復調器デバイスと樹脂基板の熱膨張係数の差
による熱応力を第1及び第2のチップキャリアが吸収す
る。
【0020】また本発明の光高周波回路は、化合物半導
体からなる受光デバイスと、化合物半導体からなる復調
器デバイスと、化合物半導体からなる高周波増幅器デバ
イスと、第1、第2及び第3のチップキャリアと共通の
樹脂基板を有し、前記発光デバイスが前記第1のチップ
キャリアに実装され、前記復調器デバイスが前記第2の
チップキャリアに実装され、前記高周波増幅器デバイス
が前記第3のキャリアに実装され、更に前記第1、第2
及び第3のチップキャリアが前記共通の樹脂基板上に実
装されて光受信機を構成する(請求項14)。この構成
により、受光デバイス、復調器デバイス及び高周波増幅
器デバイスと樹脂基板の熱膨張係数の差による熱応力を
第1、第2及び第3のチップキャリアが吸収する。
【0021】
【発明の実施の形態】<第1の実施形態>以下、図面を
参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は
本発明に係る光高周波回路の第1の実施形態を示す側面
図である。
【0022】図1において、化合物半導体チップ1の下
面に形成された電極11が接続部4によりチップサイズ
パッケージ2の上面に形成された電極21に電気的及び
機械的に接続されることにより、化合物半導体チップ1
がチップサイズパッケージ2上にフリップチップ実装さ
れている。更にチップサイズパッケージ2の下面に形成
された電極21が接続部5により樹脂基板3の上面に形
成された電極31に電気的及び機械的に接続されること
により、チップサイズパッケージ2が樹脂基板3上に実
装されている。
【0023】化合物半導体チップ1は、後述するように
光送信機を構成する発光デバイス、変調器デバイス、高
周波増幅器デバイスや、光受信機を構成する受光デバイ
ス、復調器デバイス、高周波増幅器デバイスの各種デバ
イスである。また、発光デバイスを構成する化合物半導
体チップ1は、発光ダイオード、レーザダイオードなど
を構成する発光化合物半導体であり、受光デバイスを構
成する化合物半導体チップ1は、p-i-nフォトダイオー
ド、アバランシェフォトダイオードなどを構成する受光
化合物半導体である。樹脂基板3は、紙フェノール、紙
エポキシ、ガラス布、ガラスエポキシ、ガラスフッ素、
テフロン、ポリイミド、テフロン織布のいずれか、もし
くはその混成物である。また、図示されていないが、発
光デバイスや受光デバイスを構成する化合物半導体チッ
プ1は光ファイバに結合される。
【0024】図1において、例えば化合物半導体チップ
1をGaAs、チップサイズパッケージ2をアルミナ、
樹脂基板3をガラスエポキシとした場合、熱膨張係数は
それぞれ GaAs:3.9ppm/℃、 アルミナ:6.4ppm/℃、 ガラスエポキシ:45ppm/℃ である。したがって、GaAs(3.9ppm/℃)の
化合物半導体チップ1をガラスエポキシ(45ppm/
℃)の樹脂基板3上に直接、搭載すると、両者の熱膨張
係数差が大きく、接触面において大きな熱応力が発生
し、化合物半導体チップ1の破損や接着面でのクラック
の発生を引き起こす可能性があるが、第1の実施形態で
は、化合物半導体チップ1と樹脂基板3の熱膨張係数の
差による熱応力をアルミナ(6.4ppm/℃)のチッ
プサイズパッケージ2に吸収させることにより、破損や
クラックの発生を防止することができる。
【0025】<第2の実施形態>図2は第2の実施形態
における光高周波回路の構成を示したものであり、化合
物半導体チップ1の下面に形成された電極11がチップ
キャリア6の上面に形成された電極61に対して接続部
4により電気的及び機械的に接続されることにより、化
合物半導体チップ1がチップキャリア6上にフリップチ
ップ実装されている。更にチップキャリア6の下面に形
成された電極61が樹脂基板3の上面に形成された電極
31に対して接続部5により電気的及び機械的に接続さ
れることにより、チップキャリア6が樹脂基板3上に実
装されている。
【0026】したがって、第2の実施形態では、化合物
半導体チップ1と樹脂基板3の熱膨張係数の差による熱
応力をチップキャリア6に吸収させることにより、破損
やクラックの発生を防止することができる。
【0027】<第3の実施形態>図3は第3の実施形態
における光高周波回路の構成を示したものであり、チッ
プキャリア6の少なくとも垂直側面と下面に電極61が
形成されている。そして、平板状の化合物半導体チップ
1を縦向きにしてその電極11がチップキャリア6の側
面に形成された電極61に対して接続部4により電気的
及び機械的に接続されることにより、化合物半導体チッ
プ1がチップキャリア6にフリップチップ実装されてい
る。更にチップキャリア6の下面に形成された電極61
が樹脂基板3の上面に形成された電極31に対して接続
部5により電気的及び機械的に接続されることにより、
チップキャリア6が樹脂基板3上に実装されている。
【0028】したがって、図3によれば、第2の実施形
態と同様に化合物半導体チップ1と樹脂基板3の熱膨張
係数の差による熱応力をチップキャリア6に吸収させる
ことにより破損やクラックの発生を防止することができ
る。更にチップ1の向きを垂直にすることにより、光フ
ァイバなどとの結合などの柔軟性を向上させることがで
き、また、実装面積を小さくすることができる。
【0029】<第4の実施形態>図4は第4の実施形態
における光高周波回路の構成を示したものであり、チッ
プキャリア6の少なくとも斜めに傾斜した側面と下面に
電極61が形成されている。そして、平板状の化合物半
導体チップ1を斜めにしてその電極11がチップキャリ
ア6の斜め側面に形成された電極61に対して接続部4
により電気的及び機械的に接続されることにより、化合
物半導体チップ1がチップキャリア6にフリップチップ
実装されている。更にチップキャリア6の下面に形成さ
れた電極61が樹脂基板3の上面に形成された電極31
に対して接続部5により電気的及び機械的に接続される
ことにより、チップキャリア6が樹脂基板上3に実装さ
れている。
【0030】したがって、第4の実施形態によれば、第
2、第3の実施形態と同様に化合物半導体チップ1と樹
脂基板3の熱膨張係数の差による熱応力をチップキャリ
ア6に吸収させることにより破損やクラックの発生を防
止することができる。更にチップ1の向きを斜めにする
ことにより、発光デバイスや受光デバイスに光ファイバ
を結合した際の戻り光の影響を小さくすることができ、
また、実装面積を小さくすることができる。
【0031】<第5の実施形態>図5は第5の実施形態
として2つの化合物半導体チップ101、102及び2
つのチップサイズパッケージ201、202を有する光
高周波回路の構成を示している。第1の化合物半導体チ
ップ101の電極11が接続部41により第1のチップ
サイズパッケージ201の電極21に電気的及び機械的
に接続されることにより、第1の化合物半導体チップ1
01が第1のチップサイズパッケージ201上にフリッ
プチップ実装されている。
【0032】同様に、第2の化合物半導体チップ102
の電極12が接続部42により第2のチップサイズパッ
ケージ202の電極22に電気的及び機械的に接続され
ることにより、第2の化合物半導体チップ102が第2
のチップサイズパッケージ202上にフリップチップ実
装されている。そして、第1、第2のチップサイズパッ
ケージ201、202の各電極21、22がそれぞれ接
続部51、52により共通の樹脂基板3の電極31に電
気的及び機械的に接続されることにより、チップサイズ
パッケージ201、202が共通の樹脂基板3上に実装
されている。
【0033】第5の実施形態によれば、第1の化合物半
導体チップ101及び第2の化合物半導体チップ102
と共通の樹脂基板3の熱膨張係数の差による熱応力を第
1、第2のチップサイズパッケージ201、202に吸
収させることにより、破損やクラックの発生を防止する
ことができる。
【0034】<第6の実施形態>図6は第6の実施形態
として2つの化合物半導体チップ101、102及び共
通のチップサイズパッケージ2を有する光高周波回路の
構成を示している。第1の化合物半導体チップ101の
電極11が接続部41により共通のチップサイズパッケ
ージ2の電極21に電気的及び機械的に接続され、ま
た、第2の化合物半導体チップ102の電極12が接続
部42により共通のチップサイズパッケージ2の電極2
2に電気的及び機械的に接続されることにより、第1、
第2の化合物半導体チップ101、102が共通のチッ
プサイズパッケージ2上にフリップチップ実装されてい
る。そして、共通のチップサイズパッケージ2の各電極
21、22がそれぞれ接続部51、52により共通の樹
脂基板3の電極31に電気的及び機械的に接続されるこ
とにより、チップサイズパッケージ2が共通の樹脂基板
3上に実装されている。
【0035】第6の実施形態によれば、第1、第2の化
合物半導体チップ101、102と共通の樹脂基板3の
熱膨張係数の差による熱応力を共通のチップサイズパッ
ケージ2に吸収させることにより、破損やクラックの発
生を防止することができる。
【0036】<第7の実施形態>図7は第7の実施形態
として2つの化合物半導体チップ101、102及び2
つのチップキャリア601、602を有する光高周波回
路の構成を示している。第1の化合物半導体チップ10
1の下面に形成された電極11が第1のチップキャリア
601の上面に形成された電極61に対して接続部41
により電気的及び機械的に接続されることにより、第1
の化合物半導体チップ101が第1のチップキャリア6
01上にフリップチップ実装されている。
【0037】同様に、第2の化合物半導体チップ102
の下面に形成された電極12が第2のチップキャリア6
02の上面に形成された電極62に対して接続部42に
より電気的及び機械的に接続されることにより、第2の
化合物半導体チップ102が第2のチップキャリア60
2上にフリップチップ実装されている。そして、第1、
第2のチップキャリア601、602の下面にそれぞれ
形成された電極61、62が共通の樹脂基板3の上面に
形成された電極31に対して接続部51、52により電
気的及び機械的に接続されることにより、第1、第2の
チップキャリア601、602が共通の樹脂基板3上に
実装されている。
【0038】第7の実施形態によれば、第1の化合物半
導体チップ101及び第2の化合物半導体チップ102
と共通の樹脂基板3の熱膨張係数の差による熱応力を第
1、第2のチップキャリア601、602に吸収させる
ことにより、破損やクラックの発生を防止することがで
きる。
【0039】<第8の実施形態>図8は第8の実施形態
として2つの化合物半導体チップ101、102及び共
通のチップキャリア6を有する光高周波回路の構成を示
している。第1の化合物半導体チップ101の下面に形
成された電極11が共通のチップキャリア6の上面に形
成された電極61に対して接続部41により電気的及び
機械的に接続され、また、第2の化合物半導体チップ1
02の下面に形成された電極12が共通のチップキャリ
ア6の上面に形成された電極62に対して接続部42に
より電気的及び機械的に接続されることにより、第1、
第2の化合物半導体チップ101、102が共通のチッ
プキャリア6上にフリップチップ実装されている。そし
て、共通のチップキャリア6の下面に形成された電極6
1、62が共通の樹脂基板3の上面に形成された電極3
1に対して接続部51、52により電気的及び機械的に
接続されることにより、共通のチップキャリア6が共通
の樹脂基板3上に実装されている。
【0040】第8の実施形態によれば、第1の化合物半
導体チップ101及び第2の化合物半導体チップ102
と共通の樹脂基板3の熱膨張係数の差による熱応力を共
通のチップキャリア6に吸収させることにより、破損や
クラックの発生を防止することができる。
【0041】<第9の実施形態>図9は第9の実施形態
として、共に上記の化合物半導体チップ1からなる変調
器デバイス7及び発光デバイス9とチップサイズパッケ
ージ201、202により光送信機を構成した光高周波
回路を示している。変調器デバイス7の電極71が接続
部41により第1のチップサイズパッケージ201の電
極21に電気的及び機械的に接続されることにより、変
調器デバイス7が第1のチップサイズパッケージ201
上にフリップチップ実装されている。
【0042】同様に、発光デバイス9の電極91が接続
部42により第2のチップサイズパッケージ202の電
極22に電気的及び機械的に接続されることにより、発
光デバイス9が第2のチップサイズパッケージ202上
にフリップチップ実装されている。そして、第1、第2
のチップサイズパッケージ201、202の各電極2
1、22がそれぞれ接続部51、52により共通の樹脂
基板3の電極31に電気的及び機械的に接続されること
により、チップサイズパッケージ201、202が共通
の樹脂基板3上に実装されている。
【0043】第9の実施形態によれば、共に化合物半導
体チップ1からなる変調器デバイス7及び発光デバイス
9と共通の樹脂基板3の熱膨張係数の差による熱応力を
第1、第2のチップサイズパッケージ201、202に
吸収させることにより、破損やクラックの発生を防止す
ることができる。
【0044】<第10の実施形態>図10は第10の実
施形態として、共に化合物半導体チップ1からなる変調
器デバイス7、高周波増幅器デバイス8及び発光デバイ
ス9と3つのチップサイズパッケージ201、202、
203により光送信機を構成した光高周波回路を示して
いる。変調器デバイス7の電極71が接続部41により
第1のチップサイズパッケージ201の電極21に電気
的及び機械的に接続されることにより、変調器デバイス
7が第1のチップサイズパッケージ201上にフリップ
チップ実装されている。
【0045】同様に、高周波増幅器デバイス8の電極8
1が接続部42により第2のチップサイズパッケージ2
02の電極22に電気的及び機械的に接続されることに
より、高周波増幅器デバイス8が第2のチップサイズパ
ッケージ202上にフリップチップ実装されている。さ
らに、発光デバイス9の電極91が接続部43により第
3のチップサイズパッケージ203の電極23に電気的
及び機械的に接続されることにより、発光デバイス9が
第3のチップサイズパッケージ203上にフリップチッ
プ実装されている。そして、第1、第2、第3のチップ
サイズパッケージ201、202、203の各電極2
1、22、23がそれぞれ接続部51、52、53によ
り共通の樹脂基板3の電極31に電気的及び機械的に接
続されることにより、チップサイズパッケージ201、
202、203が共通の樹脂基板3上に実装されてい
る。
【0046】第10の実施形態によれば、共に化合物半
導体チップ1からなる変調器デバイス7、高周波増幅器
デバイス8及び発光デバイス9と、共通の樹脂基板3の
熱膨張係数の差による熱応力を第1、第2、第3のチッ
プサイズパッケージ201、202、203に吸収させ
ることにより、破損やクラックの発生を防止することが
できる。
【0047】<第11の実施形態>図11は第11の実
施形態として、共に化合物半導体チップ1からなる受光
デバイス4000及び復調器デバイス5000とチップ
サイズパッケージ201、202により光受信機を構成
した光高周波回路を示している。受光デバイス4000
の電極4001が接続部41により第1のチップサイズ
パッケージ201の電極21に電気的及び機械的に接続
されることにより、受光デバイス4000が第1のチッ
プサイズパッケージ201上にフリップチップ実装され
ている。
【0048】同様に、復調器デバイス5000の電極5
001が接続部42により第2のチップサイズパッケー
ジ202の電極22に電気的及び機械的に接続されるこ
とにより、復調器デバイス5000が第2のチップサイ
ズパッケージ202上にフリップチップ実装されてい
る。そして、第1、第2のチップサイズパッケージ20
1、202の各電極21、22がそれぞれ接続部51、
52により共通の樹脂基板3の電極31に電気的及び機
械的に接続されることにより、チップサイズパッケージ
201、202が共通の樹脂基板3上に実装されてい
る。
【0049】第11の実施形態によれば、共に化合物半
導体チップ1からなる受光デバイス4000及び復調器
デバイス5000と共通の樹脂基板3の熱膨張係数の差
による熱応力を第1、第2のチップサイズパッケージ2
01、202に吸収させることにより、破損やクラック
の発生を防止することができる。
【0050】<第12の実施形態>図12は第12の実
施形態として、共に化合物半導体チップ1からなる受光
デバイス4000、高周波増幅器デバイス8及び復調器
デバイス5000とチップサイズパッケージ201、2
02、203により光受信機を構成した光高周波回路を
示している。受光デバイス4000の電極4001が接
続部41により第1のチップサイズパッケージ201の
電極21に電気的及び機械的に接続されることにより、
受光デバイス4000が第1のチップサイズパッケージ
201上にフリップチップ実装されている。
【0051】同様に、高周波増幅器デバイス8の電極8
1が接続部42により第2のチップサイズパッケージ2
02の電極22に電気的及び機械的に接続されることに
より、高周波増幅器デバイス8が第2のチップサイズパ
ッケージ202上にフリップチップ実装されている。さ
らに、復調器デバイス5000の電極5001が接続部
43により第3のチップサイズパッケージ203の電極
23に電気的及び機械的に接続されることにより、復調
器デバイス5000が第3のチップサイズパッケージ2
03上にフリップチップ実装されている。そして、第
1、第2、第3のチップサイズパッケージ201、20
2、203の各電極21、22、23がそれぞれ接続部
51、52、53により共通の樹脂基板3の電極31に
電気的及び機械的に接続されることにより、チップサイ
ズパッケージ201、202、203が共通の樹脂基板
3上に実装されている。
【0052】第12の実施形態によれば、共に化合物半
導体チップ1からなる受光デバイス4000、高周波増
幅器デバイス8及び復調器デバイス5000と、共通の
樹脂基板3の熱膨張係数の差による熱応力をそれぞれチ
ップサイズパッケージ201、202、203に吸収さ
せることにより、破損やクラックの発生を防止すること
ができる。
【0053】<第13の実施形態>図13は第13の実
施形態として、共に化合物半導体チップ1からなる変調
器デバイス7及び発光デバイス9と2つのチップキャリ
ア601、602により光送信機を構成した光高周波回
路を示している。変調器デバイス7の下面に形成された
電極71が第1のチップキャリア601の上面に形成さ
れた電極61に対して接続部41により電気的及び機械
的に接続されることにより、変調器デバイス7が第1の
チップキャリア601上にフリップチップ実装されてい
る。
【0054】同様に、発光デバイス9の下面に形成され
た電極91が第2のチップキャリア602の上面に形成
された電極62に対して接続部42により電気的及び機
械的に接続されることにより、発光デバイス9が第2の
チップキャリア602上にフリップチップ実装されてい
る。そして、第1、第2のチップキャリア601、60
2の下面にそれぞれ形成された電極61、62が共通の
樹脂基板3の上面に形成された電極31に対して接続部
51、52により電気的及び機械的に接続されることに
より、第1、第2のチップキャリア601、602が共
通の樹脂基板3上に実装されている。
【0055】第13の実施形態によれば、共に化合物半
導体チップ1からなる変調器デバイス7及び発光デバイ
ス9と共通の樹脂基板3の熱膨張係数の差による熱応力
を第1、第2のチップキャリア601、602に吸収さ
せることにより、破損やクラックの発生を防止すること
ができる。
【0056】<第14の実施形態>図14は第14の実
施形態として、共に化合物半導体チップ1からなる変調
器デバイス7、高周波増幅器デバイス8及び発光デバイ
ス9と3つのチップキャリア601、602、603に
より光送信機を構成した光高周波回路を示している。変
調器デバイス7の下面に形成された電極71が第1のチ
ップキャリア601の上面に形成された電極61に対し
て接続部41により電気的及び機械的に接続されること
により、変調器デバイス7が第1のチップキャリア60
1上にフリップチップ実装されている。
【0057】同様に、高周波増幅器デバイス8の下面に
形成された電極81が第2のチップキャリア602の上
面に形成された電極62に対して接続部42により電気
的及び機械的に接続されることにより、発光デバイス9
が第2のチップキャリア602上にフリップチップ実装
され、さらに発光デバイス9の下面に形成された電極9
1が第3のチップキャリア603の上面に形成された電
極63に対して接続部43により電気的及び機械的に接
続されることにより、発光デバイス9が第3のチップキ
ャリア603上にフリップチップ実装されている。そし
て、第1、第2、第3のチップキャリア601、60
2、603の下面にそれぞれ形成された電極61、6
2、63が共通の樹脂基板3の上面に形成された電極3
1に対して接続部51、52、53により電気的及び機
械的に接続されることにより、第1、第2、第3のチッ
プキャリア601、602、603が共通の樹脂基板3
上に実装されている。
【0058】第14の実施形態によれば、共に化合物半
導体チップ1からなる変調器デバイス7、高周波増幅器
デバイス8及び発光デバイス9と、共通の樹脂基板3の
熱膨張係数の差による熱応力を第1、第2、第3のチッ
プキャリア601、602、603に吸収させることに
より、破損やクラックの発生を防止することができる。
【0059】<第15の実施形態>図15は第15の実
施形態として、共に化合物半導体チップ1からなる受光
デバイス4000及び復調器デバイス5000と2つの
チップキャリア601、602により光受信機を構成し
た光高周波回路を示している。受光デバイス4000の
電極4001が接続部41により第1のチップキャリア
601の上面に形成された電極61に対して接続部41
により電気的及び機械的に接続されることにより、受光
デバイス4000が第1のチップキャリア601上にフ
リップチップ実装されている。
【0060】同様に、復調器デバイス5000の下面に
形成された電極5001が第2のチップキャリア602
の上面に形成された電極62に対して接続部42により
電気的及び機械的に接続されることにより、復調器デバ
イス5000が第2のチップキャリア602上にフリッ
プチップ実装されている。そして、第1、第2のチップ
キャリア601、602の下面にそれぞれ形成された電
極61、62が共通の樹脂基板3の上面に形成された電
極31に対して接続部51、52により電気的及び機械
的に接続されることにより、第1、第2のチップキャリ
ア601、602が共通の樹脂基板3上に実装されてい
る。
【0061】第15の実施形態によれば、共に化合物半
導体チップ1からなる受光デバイス4000及び復調器
デバイス5000と共通の樹脂基板3の熱膨張係数の差
による熱応力を第1、第2のチップキャリア601、6
02に吸収させることにより、破損やクラックの発生を
防止することができる。
【0062】<第16の実施形態>図16は第16の実
施形態として、共に化合物半導体チップ1からなる受光
デバイス4000、高周波増幅器デバイス8及び復調器
デバイス5000と3つのチップキャリア601、60
2、603により光受信機を構成した光高周波回路を示
している。受光デバイス4000の電極4001が接続
部41により第1のチップキャリア601の上面に形成
された電極61に対して接続部41により電気的及び機
械的に接続されることにより、受光デバイス4000が
第1のチップキャリア601上にフリップチップ実装さ
れている。
【0063】同様に、高周波増幅器デバイス8の下面に
形成された電極81が第2のチップキャリア602の上
面に形成された電極62に対して接続部42により電気
的及び機械的に接続されることにより、高周波増幅器デ
バイス8が第2のチップキャリア602上にフリップチ
ップ実装され、さらに復調器デバイス5000の下面に
形成された電極5001が第3のチップキャリア603
の上面に形成された電極63に対して接続部43により
電気的及び機械的に接続されることにより、復調器デバ
イス5000が第3のチップキャリア603上にフリッ
プチップ実装されている。そして、第1、第2、第3の
チップキャリア601、602、603の下面にそれぞ
れ形成された電極61、62、63が共通の樹脂基板3
の上面に形成された電極31に対して接続部51、5
2、53により電気的及び機械的に接続されることによ
り、第1、第2、第3のチップキャリア601、60
2、603が共通の樹脂基板3上に実装されている。
【0064】第16の実施形態によれば、共に化合物半
導体チップ1からなる受光デバイス4000、高周波増
幅器デバイス8及び復調器デバイス5000と、共通の
樹脂基板3の熱膨張係数の差による熱応力を第1、第
2、第3のチップキャリア601、602、603に吸
収させることにより、破損やクラックの発生を防止する
ことができる。
【0065】<第17の実施形態>図17は第17の実
施形態として、チップサイズパッケージ201とチップ
キャリア601を混在して上記の光送信機や光受信機を
構成した光高周波回路を示している。すなわち第1の化
合物半導体チップ101の電極11がチップサイズパッ
ケージ201の電極21に接続部41を介して電気的及
び機械的に接続されることにより、第1の化合物半導体
チップ101がチップサイズパッケージ201上にフリ
ップチップ実装されている。
【0066】また、第2の化合物半導体チップ102の
下面に形成された電極12がチップキャリア601の上
面に形成された電極61に対して接続部42を介して電
気的及び機械的に接続されることにより、第2の化合物
半導体チップ102がチップキャリア601上にフリッ
プチップ実装されている。そして、チップサイズパッケ
ージ201とチップキャリア601の下面にそれぞれ形
成された電極21、61が共通の樹脂基板3の上面に形
成された電極31に対して接続部51、52を介して電
気的及び機械的に接続されることにより、チップサイズ
パッケージ201とチップキャリア601が共通の樹脂
基板3上に実装されている。
【0067】第17の実施形態によれば、第1の化合物
半導体チップ101及び第2の化合物半導体チップ10
2と共通の樹脂基板3の熱膨張係数の差による熱応力を
チップサイズパッケージ201とチップキャリア601
に吸収させることにより、破損やクラックの発生を防止
することができる。
【0068】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、化
合物半導体チップをチップサイズパッケージやチップキ
ャリアを介して樹脂基板上に実装するようにしたので、
コストが高い、基板が割れ易い、基板が反る、メーカー
が少ないことにより調達が困難であるという欠点を持つ
セラミック基板を用いなくても高周波回路を構成するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光高周波回路の第1の実施形態を
示す側面図
【図2】第2の実施形態の光高周波回路を示す側面図
【図3】第3の実施形態の光高周波回路を示す側面図
【図4】第4の実施形態の光高周波回路を示す側面図
【図5】第5の実施形態の光高周波回路を示す側面図
【図6】第6の実施形態の光高周波回路を示す側面図
【図7】第7の実施形態の光高周波回路を示す側面図
【図8】第8の実施形態の光高周波回路を示す側面図
【図9】第9の実施形態の光高周波回路を示す側面図
【図10】第10の実施形態の光高周波回路を示す側面
【図11】第11の実施形態の光高周波回路を示す側面
【図12】第12の実施形態の光高周波回路を示す側面
【図13】第13の実施形態の光高周波回路を示す側面
【図14】第14の実施形態の光高周波回路を示す側面
【図15】第15の実施形態の光高周波回路を示す側面
【図16】第16の実施形態の光高周波回路を示す側面
【図17】第17の実施形態の光高周波回路を示す側面
【図18】従来の光高周波回路を示す側面図
【符号の説明】
1,101,102 化合物半導体チップ 2,201,202,203 チップサイズパッケージ 3 樹脂基板 6,601,602,603 チップキャリア 7 変調器デバイス 8 高周波増幅器デバイス 9 発光デバイス 4000 受光デバイス 5000 復調器デバイス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 23/14 H01L 25/08 Z 31/02 23/12 L 33/00 23/14 R H01S 5/022 31/02 B H05K 1/18 Fターム(参考) 2H079 FA03 JA09 KA18 KA20 5E336 AA04 AA13 BB15 CC31 GG30 5F041 AA40 AA44 DA03 DA09 DA13 5F073 AB28 BA01 CA02 FA15 5F088 AA03 AA05 BA16 BB01 EA16 JA03 JA09 KA02

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化合物半導体チップと、チップサイズパ
    ッケージと樹脂基板を有し、前記化合物半導体チップが
    前記チップサイズパッケージ上に実装され、更に前記チ
    ップサイズパッケージが前記樹脂基板上に実装されてい
    る光高周波回路。
  2. 【請求項2】 化合物半導体チップと、チップキャリア
    と樹脂基板を有し、前記化合物半導体チップが前記チッ
    プキャリアに実装され、更に前記チップキャリアが前記
    樹脂基板上に実装されている光高周波回路。
  3. 【請求項3】 2以上の化合物半導体チップと、2以上
    のチップサイズパッケージと共通の樹脂基板を有し、前
    記2以上の化合物半導体チップが前記2以上のチップサ
    イズパッケージ上のそれぞれに実装され、更に前記2以
    上のチップサイズパッケージが前記共通の樹脂基板上に
    実装されている光高周波回路。
  4. 【請求項4】 2以上の化合物半導体チップと、少なく
    とも1つのチップサイズパッケージと共通の樹脂基板を
    有し、前記2以上の化合物半導体チップが前記少なくと
    も1つのチップサイズパッケージの内の共通のチップサ
    イズパッケージ上に実装され、更に前記少なくとも1つ
    のチップサイズパッケージが前記共通の樹脂基板に実装
    されている光高周波回路。
  5. 【請求項5】 2以上の化合物半導体チップと、2以上
    のチップキャリアと共通の樹脂基板を有し、前記2以上
    の化合物半導体チップが前記2以上のチップキャリアの
    それぞれに実装され、更に前記2以上のチップキャリア
    が前記共通の樹脂基板に実装されている光高周波回路。
  6. 【請求項6】 2以上の化合物半導体チップと、少なく
    とも1つのチップキャリアと共通の樹脂基板を有し、前
    記2以上の化合物半導体チップが前記少なくとも1つの
    チップキャリアの内の共通のチップチップキャリアに実
    装され、更に前記少なくとも1つのチップキャリアが前
    記共通の樹脂基板に実装されている光高周波回路。
  7. 【請求項7】 化合物半導体からなる変調器デバイス
    と、化合物半導体からなる発光デバイスと、第1及び第
    2のチップサイズパッケージと共通の樹脂基板を有し、
    前記変調器デバイスが前記第1のチップサイズパッケー
    ジ上に実装され、前記発光デバイスが前記第2のチップ
    サイズパッケージ上に実装され、更に前記第1及び第2
    のチップサイズパッケージが前記共通の樹脂基板上に実
    装されて光送信機を構成する光高周波回路。
  8. 【請求項8】 化合物半導体からなる変調器デバイス
    と、化合物半導体からなる発光デバイスと、化合物半導
    体からなる高周波増幅器デバイスと、第1、第2及び第
    3のチップサイズパッケージと共通の樹脂基板を有し、
    前記変調器デバイスが前記第1のチップサイズパッケー
    ジ上に実装され、前記発光デバイスが前記第2のチップ
    サイズパッケージ上に実装され、前記高周波増幅器デバ
    イスが前記第3のチップサイズパッケージ上に実装さ
    れ、更に前記第1、第2及び第3のチップサイズパッケ
    ージが前記共通の樹脂基板上に実装されて光送信機を構
    成する光高周波回路。
  9. 【請求項9】 化合物半導体からなる受光デバイスと、
    化合物半導体からなる復調器デバイスと、第1及び第2
    のチップサイズパッケージと共通の樹脂基板を有し、前
    記受光デバイスが前記第1のチップサイズパッケージ上
    に実装され、前記復調器デバイスが前記第2のチップサ
    イズパッケージ上に実装され、更に前記第1、第2のチ
    ップサイズパッケージが前記共通の樹脂基板上に実装さ
    れて光受信機を構成する光高周波回路。
  10. 【請求項10】 化合物半導体からなる受光デバイス
    と、化合物半導体からなる復調器デバイスと、化合物半
    導体からなる高周波増幅器デバイスと、第1、第2及び
    第3のチップサイズパッケージと共通の樹脂基板を有
    し、前記発光デバイスが前記第1のチップサイズパッケ
    ージ上に実装され、前記復調器デバイスが前記第2のチ
    ップサイズパッケージ上に実装され、前記高周波増幅器
    デバイスが前記第3のチップサイズパッケージ上に実装
    され、更に前記第1、第2及び第3のチップサイズパッ
    ケージが前記共通の樹脂基板上に実装されて光受信機を
    構成する光高周波回路。
  11. 【請求項11】 化合物半導体からなる変調器デバイス
    と、化合物半導体からなる発光デバイスと、第1及び第
    2のチップキャリアと共通の樹脂基板を有し、前記変調
    器デバイスが前記第1のチップキャリアに実装され、前
    記発光デバイスが前記第2のチップキャリアに実装さ
    れ、更に前記第1、第2のチップキャリアが前記共通の
    樹脂基板上に実装されて光送信機を構成する光高周波回
    路。
  12. 【請求項12】 化合物半導体からなる変調器デバイス
    と、化合物半導体からなる発光デバイスと、化合物半導
    体からなる高周波増幅器デバイスと、第1、第2及び第
    3のチップキャリアと共通の樹脂基板を有し、前記変調
    器デバイスが前記第1のチップキャリアに実装され、前
    記発光デバイスが前記第2のチップキャリアに実装さ
    れ、前記高周波増幅器デバイスが前記第3のチップキャ
    リアに実装され、更に前記第1、第2及び第3のチップ
    キャリアが前記共通の樹脂基板上に実装されて光送信機
    を構成する光高周波回路。
  13. 【請求項13】 化合物半導体からなる受光デバイス
    と、化合物半導体からなる復調器デバイスと、第1及び
    第2のチップキャリアと共通の樹脂基板を有し、前記受
    光デバイスが前記第1のチップキャリアに実装され、前
    記復調器デバイスが前記第2のチップキャリアに実装さ
    れ、更に前記第1、第2のチップキャリアが前記共通の
    樹脂基板上に実装されて光受信機を構成する光高周波回
    路。
  14. 【請求項14】 化合物半導体からなる受光デバイス
    と、化合物半導体からなる復調器デバイスと、化合物半
    導体からなる高周波増幅器デバイスと、第1、第2及び
    第3のチップキャリアと共通の樹脂基板を有し、前記発
    光デバイスが前記第1のチップキャリアに実装され、前
    記復調器デバイスが前記第2のチップキャリアに実装さ
    れ、前記高周波増幅器デバイスが前記第3のキャリアに
    実装され、更に前記第1、第2及び第3のチップキャリ
    アが前記共通の樹脂基板上に実装されて光受信機を構成
    する光高周波回路。
  15. 【請求項15】 前記チップサイズパッケージ及び前記
    チップキャリアが混在して前記共通の樹脂基板に実装さ
    れることを特徴とする請求項1ないし14のいずれか1
    つに記載の光高周波回路。
  16. 【請求項16】 前記化合物半導体チップと、チップキ
    ャリアと樹脂基板が平行に配置されていることを特徴と
    する請求項2、5、6、11ないし15のいずれか1つ
    に記載の光高周波回路。
  17. 【請求項17】 前記化合物半導体チップが前記チップ
    キャリアの垂直側面に実装されていることを特徴とする
    請求項2、5、6、11ないし15のいずれか1つに記
    載の光高周波回路。
  18. 【請求項18】 前記化合物半導体チップが前記チップ
    キャリアの斜め側面に実装されていることを特徴とする
    請求項2、5、6、11ないし15のいずれか1つに記
    載の光高周波回路。
  19. 【請求項19】 前記化合物半導体チップと、前記チッ
    プサイズパッケージまたはチップキャリアと樹脂基板が
    マイクロ波領域を含む高周波信号を伝送することを特徴
    とする請求項1ないし18のいずれか1つに記載の光高
    周波回路。
  20. 【請求項20】 前記化合物半導体チップを構成する化
    合物半導体が、発光ダイオード、レーザダイオードなど
    を構成する発光化合物半導体であることを特徴とする請
    求項1ないし19のいずれか1つに記載の光高周波回
    路。
  21. 【請求項21】 前記化合物半導体チップを構成する化
    合物半導体が、p-i-nフォトダイオード、アバランシェ
    フォトダイオードなどを構成する受光化合物半導体であ
    ることを特徴とする請求項1ないし19のいずれか1つ
    に記載の光高周波回路。
  22. 【請求項22】 前記樹脂基板が、紙フェノール、紙エ
    ポキシ、ガラス布、ガラスエポキシ、ガラスフッ素、テ
    フロン、ポリイミド、テフロン(登録商標)織布のいず
    れか、もしくはその混成物であることを特徴とする請求
    項1から21のいずれか1つに記載の光高周波回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004311783A (ja) * 2003-04-08 2004-11-04 Fuji Xerox Co Ltd 光検出装置、及びその実装方法
JP2012146898A (ja) * 2011-01-14 2012-08-02 Toshiba Corp 発光装置、発光モジュール、発光装置の製造方法
JP2012204614A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Toshiba Corp 発光装置、発光モジュール、発光装置の製造方法
CN113376767A (zh) * 2021-05-28 2021-09-10 上海曦智科技有限公司 芯片封装结构以及光计算设备

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