JP2006041004A - 光電変換装置及び光電変換素子アレイ - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化が可能であり、コストの低減を図ることができる光電変換装置及び光電変換素子アレイを提供すること。
【解決手段】 光導波路３等の光導波手段と、複数の光電変換素子（発光素子又は受光素子）４、６からなる光電変換素子アレイ１０、１１とが光結合してなる光電変換装置１において、光導波手段３の光入射又は光出射端部１８、１９にそれぞれ対応した複数の光電変換素子４、６が共通の導電層７上に設けられ、複数の光電変換素子４、６の各第１極８に対向した第２極９が、基準電位設定用として導電層７を介して、複数の光電変換素子４、６の少なくとも２個に共通して取り出されていることを特徴とする、光電変換装置１。また、この光電変換装置１を構成する光電変換素子アレイ１０、１１。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光電変換装置及び光電変換素子アレイに関するものである。

現在、ＬＳＩ（大規模集積回路）等の半導体チップ間の信号伝搬は、全て基板配線を介した電気信号によりなされている。しかし、昨今のＭＰＵ高機能化に伴い、チップ間にて必要とされるデータ授受量は著しく増大し、結果として様々な高周波問題が浮上している。それらの代表的なものとして、ＲＣ信号遅延、インピーダンスミスマッチ、ＥＭＣ／ＥＭＩ、クロストーク等が挙げられる。

上記の問題を解決するため、これまで実装業界などが中心となり、配線配置の最適化や新素材開発などの様々な手法を駆使し、解決に当ってきた。

しかし近年、上記の配線配置の最適化や新素材開発等の効果も物性的限界に阻まれつつあり、今後システムの更なる高機能化を実現するためには、単純な半導体チップの実装を前提としたプリント配線板の構造そのものを見直す必要が生じてきている。近年、これら諸問題を解決すべく様々な抜本対策が提案されているが、以下にその代表的なものを記す。

・マルチチップモジュール（ＭＣＭ）化による微細配線結合
高機能チップを、セラミック・シリコンなどの精密実装基板上に実装し、マザーボード（多層プリント基板）上では形成不可能である微細配線結合を実現する。これによって配線の狭ピッチ化が可能となり、バス幅を広げることでデータ授受量が飛躍的に増大する。

・各種半導体チップの封止、一体化による電気配線結合
各種半導体チップをポリイミド樹脂などを用いて二次元的に封止、一体化し、その一体化された基板上にて微細配線結合を行う。これによって配線の狭ピッチ化が可能となり、バス幅を広げることでデータ授受量が飛躍的に増大する。

・半導体チップの三次元結合
各種半導体チップに貫通電極を設け、それぞれを貼り合わせることで積層構造とする。これにより、異種半導体チップ間の結線が物理的に短絡化され、結果として信号遅延などの問題が回避される。但しその一方、積層化による発熱量増加、半導体チップ間の熱応力などの問題が生じる。

さらに、上記のように信号授受の高速化及び大容量化を実現するために、光配線による光伝送結合技術が開発されている（例えば、後記の非特許文献１及び非特許文献２参照。）。光配線は、電子機器間、電子機器内のボード間又はボード内のチップ間など、種々の個所に適用可能である。

例えば図１４（ａ）に示すように、従来例による光電変換装置５０は、プリント配線基板５１上に光導波路５２を形成し、発光素子（例えば面発光レーザ）５３によって信号変調された光（例えばレーザ光）５４を光導波路５２へ入射させ、入射した光５４は光導波路５２を導波し、光導波路５２から出射された光５４は、受光素子（例えばフォトダイオード）５５によって受光される。このように、光導波路５２を信号変調されたレーザ光等の伝送路とした光伝送・通信システムを構築することができる。

光導波路５２は、クラッド層５６ａ及び５６ｂと、これらに挟持されたコア層５７とからなる。また、図１４（ｂ）の仮想線で示すように、コア層５７は複数個が並列に配されている。

そして、図１４（ｃ）に示すように、発光素子５３及び受光素子５５はそれぞれ、基体５８ａ及び５８ｂ上に、複数のコア層５７の各光入射端部５９又は光出射端部６０に対応して配され、発光素子アレイ６１及び受光素子アレイ６２を構成している。また、発光素子５３にはそれぞれアノード電極６３が電気的に接続されており、さらに発光素子５３とアノード電極６３との組一つに対してカソード電極６４が一つ設けられている。これは受光素子アレイ６２についても同様である。

また、発光素子５３（又は受光素子５５）のアノード電極６３及びカソード電極６４はそれぞれ、はんだバンプ６５等を用いて、インターポーザ基板６６を介して発光素子５３（又は受光素子５５）の駆動回路部６７に接続される。

日経エレクトロニクス、"光配線との遭遇"２００１年１２月３日の１２２頁、１２３頁、１２４頁、１２５頁、図４、図５、図６、図７ NTT R&D, vol.48, no.3, pp.271-280 (1999)

しかしながら、図１４に示すような従来例による光電変換装置１では、発光素子５３（又は受光素子５５）とアノード電極６３との組にそれぞれ、カソード電極６４を一つずつ設け、はんだバンプ６５等を用いて各カソード電極６４とインターポーザ基板６６の端子（図示省略）とを電気的に接続するため、互いに隣接するカソード電極６４の間の距離を離し、互いに隣接するはんだバンプ６５同士が前記接続時に重ならないようにする必要がある。従って、基体５８ａ（又は基体５８ｂ）の使用面積が大きくなり、結果として、発光素子アレイ６１（又は受光素子アレイ６２）の小型化が困難となり、またコストが高くなる。

本発明は、上述したような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、小型化が可能であり、コストの低減を図ることができる光電変換装置及び光電変換素子アレイを提供することにある。

即ち、本発明は、光導波手段と、複数の光電変換素子からなる光電変換素子アレイとが光結合してなる光電変換装置において、
前記光導波手段の光入射又は光出射端部にそれぞれ対応した複数の光電変換素子が共 通の導電層上に設けられ、前記複数の光電変換素子の各第１極に対向した第２極が、基 準電位設定用として前記導電層を介して、前記複数の光電変換素子の少なくとも２個に 共通して取り出されている
ことを特徴とする、光電変換装置に係るものである。

また、複数の光電変換素子からなる光電変換素子アレイにおいて、
複数の光電変換素子が共通の導電層上に設けられ、前記複数の光電変換素子の各第１ 極に対向した第２極が、基準電位設定用として前記導電層を介して、前記複数の光電変 換素子の少なくとも２個に共通して取り出されている
ことを特徴とする、光電変換素子アレイに係るものである。

従来例による光電変換装置では、上記したように、発光素子５３（又は受光素子５５）とアノード電極６３との組にそれぞれ、カソード電極６４を一つずつ設けるので、互いに隣接するカソード電極間の距離を離す必要があった（図１４）。これに対し、本発明は、前記光導波手段の前記光入射又は光出射端部にそれぞれ対応した前記複数の光電変換素子が前記共通の導電層上に設けられ、前記複数の光電変換素子の前記各第１極に対向した前記第２極が、基準電位設定用として前記導電層を介して、前記複数の光電変換素子の少なくとも２個に共通して取り出されているので、互いに隣接する前記第２極の間の距離を特に考慮する必要がなくなり、前記導電層の使用面積を低減することができる。従って、本発明によれば、光電変換素子アレイ及び光電変換装置の小型化が可能となり、またコストの低減を図ることができる。

本発明において、互いに隣接する前記光導波手段の前記光入射又は光出射端部が、前記光導波手段の導波方向において異なる位置に配置されており、これに対応して、互いに隣接する前記光電変換素子がアレイ方向において異なる位置に配置されていることが好ましい。これにより、互いに隣接する前記光電変換素子の距離を光干渉や素子発熱によるクロストークの影響を避けるためのピッチで配列させつつ、前記光導波手段の集積度を向上させることが可能となる。また、前記光導波手段を高集積化させつつ、前記光電変換素子を二次元的に配列することにより、無駄なスペースが無くなり、一素子当たりの前記導電層の専有面積をより削減することができる。このため、一層のコストダウンを図ることができる。

また、前記導電層上において、前記光電変換素子の周辺領域に、前記第２極の外部接続端子から延設された電極層が形成されていることが好ましい。この場合、前記電極層が前記周辺領域のほぼ全域に形成されているか、或いは、前記電極層が前記周辺領域において、前記光電変換素子を囲む線状パターンに形成されているのがよい。

前記光電変換素子のアレイ化により、高周波信号領域において、各々の前記光電変換素子を流れる電気信号のクロストーク（相互干渉）が生じ易くなるが、上述したように、前記光電変換素子の前記周辺領域に、前記第２極の前記外部接続端子から延設された前記電極層を形成することにより、高周波信号領域の電磁波を前記電極層でターミネートし、前記光電変換素子間の電気クロストークを抑制することが可能となり、前記光電変換素子の一層の高集積化が可能となる。

また、前記光電変換素子は、温度の上昇によって高周波信号領域での高速光電変換特性が低下し易くなる。本発明に基づく光電変換装置及び光電変換素子アレイでは、前記光電変換素子の前記周辺領域に、前記第２極の前記外部接続端子から延設された前記電極層が形成されているので、放熱特性が向上し、温度上昇が起こり難くなり、前記光電変換素子の一層の高集積化が可能となる。

さらに、前記光電変換素子の２次元アレイ化、及び前記第２極の共通化により、アレイ部外側の前記第２極には、内側と外側の前記光電変換素子の駆動電流が集中し易い。電流が集中すると、最外側の前記光電変換素子と内側の前記光電変換素子の駆動効率がばらつき、アレイ化された前記光電変換素子トータルとしての特性、信頼性が低下することがある。これに対し、前記第２極と前記光電変換素子間をより低抵抗である前記電極層により結合すれば、結果として、変調特性のばらつきが抑制され、前記光電変換素子の一層の高集積化が可能となる。

このように、前記光電変換素子の集積度が向上することにより、前記光電変換素子一個当たりに占める前記導電層の面積が減少するので、更なるコストダウンが実現可能となる。また、前記導電層の面積が減少することにより、例えば、ＬＳＩチップからの信号配線長、前記光電変換素子間の配線長のばらつきも減少するので、システム全体における配線スキューも低減し、更なる高周波変調が可能となる。

また、半導体層（例えばＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ等）からなる前記導電層上に、半導体からなる前記光電変換素子が形成され、さらに、前記第２極がＡｕ、Ｃｕ又はＡｌ等の金属で形成されていることが好ましい。

また、前記光結合が前記導電層を介して行われることが好ましい。

また、前記光電変換素子アレイの前記第１極及び第２極が、インターポーザ基板を介して光電変換素子の駆動回路部に接続されていることが好ましい。

また、前記光電変換素子アレイが、発光素子アレイ又は受光素子アレイとして構成されていることが好ましい。この場合、前記光電変換素子として、レーザ等の発光素子又はフォトダイオード等の受光素子を用いればよい。

さらに、前記光導波手段としての光導波路が、クラッド層とコア層とからなり、このコア層が複数配置されていることが好ましい。前記コア層は入射した信号光を導波する役割を果たし、前記クラッド層は前記コア層内に信号光を閉じ込める役割を果たす。前記コア層は高い屈折率を持つ材料からなり、前記クラッド層は前記コア層より低い屈折率の材料で構成されている。

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。

第１の実施の形態
本発明に基づく光電変換装置は、前記光導波手段としての前記光導波路と、前記複数の光電変換素子からなる前記光電変換素子アレイとが光結合してなる（以下、同様。）。

図１は、本発明に基づく光電変換素子アレイ及び光電変換装置の概略図である。図１（ａ）に示すように、本実施の形態による光電変換装置１は、プリント配線基板２上に光導波路３を形成し、前記光電変換素子としての発光素子（例えば面発光レーザ、素子面積は横３００μｍ、奥行２００μｍ）４によって信号変調された光（例えばレーザ光）５を光導波路３へ入射させ、入射した光５は光導波路３を導波し、光導波路３から出射された光５は、前記光電変換素子としての受光素子（例えばフォトダイオード）６によって受光される。このように、光導波路３を信号変調されたレーザ光等の伝送路とした光伝送・通信システムを構築することができる。

本発明に基づく光電変換素子アレイは、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、複数の発光素子４又は受光素子６が共通の導電層７上に設けられ、複数の発光素子４又は受光素子６の各第１極（例えばＡｕ電極（比抵抗２．４、厚さ２μｍ））８に対向した第２極９が、基準電位設定用として導電層７を介して、複数の発光素子４又は受光素子６の少なくとも２個に共通して取り出されている。

また、半導体層（例えばＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ等、厚さ５μｍ）からなる導電層７上に、半導体からなる発光素子４又は受光素子６が形成され、さらに、第２極９がＡｕ、Ｃｕ又はＡｌ等の金属で形成されていることが好ましい。

このように、本発明に基づく光電変換素子アレイは、発光素子アレイ１０又は受光素子アレイ１１として構成されている。

そして、発光素子アレイ１０と受光素子アレイ１１との第１極８及び第２極９がインターポーザ基板（例えば厚さ１．８ｍｍ、誘電率５．３）１２に対向配置されて、これらのアレイ１０、１１がインターポーザ基板１２にはんだバンプ（例えばＳｎＡｇＣｕはんだボール（比抵抗１５、径約Φ８０μｍ、高さ約３μｍ））１３を介して実装されている。なお、インターポーザ基板１２には、発光素子４（又は受光素子６）に接続された貫通ビア（例えば焼結Ｃｕ電極（比抵抗４．５、ビア径Φ５０μｍ、パッド径Φ８０μｍ、パッド厚１００μｍ））１４、配線（図示省略）及び駆動回路部１５が配されている。また、図示省略したが、インターポーザ基板１２と発光素子アレイ１０又は受光素子アレイ１１との間隙をアンダーフィラー（例えばエポキシアンダーフィラー（誘電率３．５））等によって封止するのが好ましい。

また、図示省略したが、発光素子４及び受光素子６に対応してレンズ部材が配置されていてもよい。これにより、より効率的な光の入射又は出射を行うことができる。

そして、図１（ａ）及び（ｃ）に示すように、光導波路３は、クラッド層１６ａ及び１６ｂと、これらに挟持されたコア層１７とからなる。コア層１７は入射した信号光５を導波する役割を果たし、クラッド層１６ａ、１６ｂはコア層１７内に信号光５を閉じ込める役割を果たす。コア層１７は高い屈折率を持つ材料からなり、クラッド層１６ａ、１６ｂはコア層１７より低い屈折率の材料で構成されている。なお、図示省略したが、クラッド層１６ａ上の光入射端部１８及び光出射端部１９に相当する位置にレンズ部材が設けられていてもよい。

また、コア層１７は、その複数個が並列に配置されてなり、各コア層１７の光入出射端部１８、１９が傾斜ミラー面、例えば４５°ミラー面に形成されていることが望ましい。前記傾斜ミラー面付きのコア層１７は射出成形によって形成することができる。前記射出成形により、コア層１７に直接加工を行うことなしに前記傾斜ミラー面を形成することができるので、作製時のダメージがなく、表面状態を平滑にすることができ、容易かつ精度良く良質な光導波路３を作製することができる。また、コア層１７の光入出射端部１８、１９を前記傾斜ミラー面に形成することにより、レーザ等の発光素子４から放射された信号光５を効率良くコア層１７に入射させることができ、またこの入射した信号光５を導波し、効果的に受光素子６に対して出射させることができる。なお、コア層１７の材質としては従来公知のものが使用可能であり、ＵＶ（紫外線）硬化性樹脂、例えばフッ素系ポリイミド等が挙げられる。

なお、前記光結合が導電層７を介して行われることが好ましい（以下、他の実施の形態でも同様。）。

本実施の形態によれば、光導波路３の光入射端部１８又は光出射端部１９にそれぞれ対応した複数の発光素子４又は受光素子６が共通の導電層７上に設けられ、複数の発光素子４又は受光素子６の各第１極８に対向した第２極９が、基準電位設定用として導電層７を介して、複数の発光素子４又は受光素子６の少なくとも２個に共通して取り出されているので、互いに隣接する第２極９の間の距離を特に考慮する必要がなくなる。従って、発光素子アレイ１０、受光素子アレイ１１及び光電変換装置１の小型化が可能となり、またコストの低減を図ることができる。

第２の実施の形態
本実施の形態による光電変換装置１は、図１（ａ）に示す第１の実施の形態と同様に、プリント配線基板２上に光導波路３を形成し、前記光電変換素子としての発光素子（例えば面発光レーザ）４によって信号変調された光（例えばレーザ光）５を光導波路３へ入射させ、入射した光５は光導波路３を導波し、光導波路３から出射された光５は、前記光電変換素子としての受光素子（例えばフォトダイオード）６によって受光される。このように、光導波路３を信号変調されたレーザ光等の伝送路とした光伝送・通信システムを構築することができる。

また、図２（ａ）に示すように、本実施の形態の光電変換装置１では、互いに隣接するコア層１７の光入射端部１８又は光出射端部１９が、光導波路３の導波方向において異なる位置に配置されている。このような構造を有する光導波路３は、例えば放射光リソプロセスを用いることにより可能となる。

そして、図２（ｂ）に示すように、発光素子アレイ１０又は受光素子アレイ１１は、複数の発光素子４又は受光素子６が共通の導電層７上に設けられ、複数の発光素子４又は受光素子６の各第１極８に対向した第２極９が、基準電位設定用として導電層７を介して、複数の発光素子４又は受光素子６の少なくとも２個に共通して取り出されていると共に、光導波路３のコア層１７に対応して、互いに隣接する発光素子４又は受光素子６がアレイ方向において異なる位置に配置されている。

これにより、上記した第１の実施の形態と同様の優れた効果が奏せられると共に、互いに隣接する発光素子４又は受光素子６の距離を光干渉や素子発熱によるクロストークの影響を避けるためのピッチで配列させつつ、コア層１７の集積度を向上させることが可能となる。また、コア層１７を高集積化させつつ、発光素子４又は受光素子６を二次元的に配列することにより、一層無駄なスペースが無くなり、一素子当たりの導電層７の専有面積を削減することができる。このため、一層のコストダウンを図ることができる。

第３の実施の形態
本実施の形態による光電変換装置１は、図１（ａ）に示す第１の実施の形態と同様に、プリント配線基板２上に光導波路３を形成し、前記光電変換素子としての発光素子（例えば面発光レーザ）４によって信号変調された光（例えばレーザ光）５を光導波路３へ入射させ、入射した光５は光導波路３を導波し、光導波路３から出射された光５は、前記光電変換素子としての受光素子（例えばフォトダイオード）６によって受光される。このように、光導波路３を信号変調されたレーザ光等の伝送路とした光伝送・通信システムを構築することができる。

また、図３（ａ）に示すように、本実施の形態の光電変換装置１では、互いに隣接するコア層１７の光入射端部１８又は光出射端部１９が、光導波路３の導波方向において異なる位置に配置されている。このような構造を有する光導波路３は、例えば放射光リソプロセスを用いることにより可能となる。

そして、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、発光素子アレイ１０又は受光素子アレイ１１は、複数の発光素子（例えばｐ−ＡｌＧａＡｓ）４又は受光素子６が共通の導電層（例えばｎ−ＡｌＧａＡｓ基体（厚さ５μｍ））７上に設けられ、複数の発光素子４又は受光素子６の各第１極（例えばＡｕ電極（比抵抗２．４、厚さ２μｍ））８に対向した第２極９が、基準電位設定用として導電層７を介して、複数の発光素子４又は受光素子６の少なくとも２個に共通して取り出されていると共に、光導波路３のコア層１７に対応して、互いに隣接する発光素子４又は受光素子６がアレイ方向において異なる位置に配置されている。なお、導電層７は、例えば合成石英基板（厚さ５００μｍ）３６上に形成されている。また、第１極８は、発光素子４又は受光素子６に接続されたＡｕ電極（比抵抗２．４、厚さ２μｍ）２０を有し、このＡｕ電極２０にインターポーザ基板１２との接続用のＮｉはんだポスト（比抵抗６．８４、径約Φ８０μｍ、高さ約３μｍ）２１が設けられている。

これにより、上記した第１の実施の形態と同様の優れた効果が奏せられると共に、互いに隣接する発光素子４又は受光素子６の距離を光干渉や素子発熱によるクロストークの影響を避けるためのピッチで配列させつつ、コア層１７の集積度を向上させることが可能となる。また、コア層１７を高集積化させつつ、発光素子４又は受光素子６を二次元的に配列することにより、一層無駄なスペースが無くなり、一素子当たりの導電層７の専有面積を削減することができる。このため、一層のコストダウンを図ることができる。

また、導電層７上において、発光素子４又は受光素子６の絶縁膜（例えばポリイミド絶縁膜（厚さ５μｍ、誘電率３．２））２２を含む周辺領域に、第２極９の外部接続端子２３から延設された電極層（例えばＡｕ（比抵抗２．４、厚さ５μｍ、横幅８５μｍ、奥行幅７０μｍ）、Ｃｕ又はＡｌ等）２４が形成されている。具体的には、電極層２４が前記周辺領域のほぼ全域に形成されている。

発光素子４（又は受光素子６）のアレイ化により、高周波信号領域において、各々の発光素子４（又は受光素子６）を流れる電気信号のクロストーク（相互干渉）が生じ易くなるが、上述したように、発光素子４（又は受光素子６）の周辺領域に、第２極９の外部接続端子２３から延設された電極層２４を形成することにより、高周波信号領域の電磁波を電極層２４でターミネートし、発光素子４（又は受光素子６）間の電気クロストークを抑制することが可能となり、発光素子４（又は受光素子６）の一層の高集積化が可能となる。

また、発光素子４（又は受光素子６）は、温度の上昇によって高周波信号領域での高速光電変換特性が低下し易い。一般的なデータとしては、８０℃以上の高温雰囲気になると、ＧＨｚオーダー域における変調効率が低下し始める。これに対し、発光素子４（又は受光素子６）の周辺領域に、第２極９の外部接続端子２３から延設された電極層２４を形成することにより、放熱性（熱伝導性）が向上し、温度上昇が起こり難くなり、発光素子４（又は受光素子６）の一層の高集積化（デザイン）が可能となる。参考までに、電極層２４として適用可能なＡｕ、Ｃｕ、Ａｌの熱伝導率を、基体（導電層７）として用いられているＳｉ、ＧａＡｓと比較して以下に記す。下記に示すように、ＧａＡｓ等の導電層７にＡｕ等の電極層２４を設けると、電極層２４を設けなかった場合に比べて約２０倍の熱伝導効率が期待できることが分かる。

Ｓｉ ：１６８ （Ｗ／ｍＫ）
ＧａＡｓ：１７．８（Ｗ／ｍＫ）
Ａｕ ：３２０ （Ｗ／ｍＫ）
Ｃｕ ：３９０ （Ｗ／ｍＫ）

さらに、発光素子４（又は受光素子６）の２次元アレイ化や、第２極９の共通化により、アレイ部外側の第２極９には、導電層７の内側及び外側に位置する発光素子４（又は受光素子６）の駆動電流が集中する。電流が集中すると、最外側の発光素子４（又は受光素子６）と内側の発光素子４（又は受光素子６）との駆動効率が異なり、発光素子アレイ１０（又は受光素子アレイ１１）トータルとしての特性、信頼性が低下する。そこで、第２極９と発光素子４（又は受光素子６）との間を、より低抵抗である第２極９の外部接続端子２３から延設された電極層２４によって結合することにより、結果として、変調特性のばらつきが抑制され、発光素子４（又は受光素子６）の一層の高集積化が可能となる。

このように、発光素子４（又は受光素子６）の集積度が向上することにより、発光素子４（又は受光素子６）一個当たりに占める導電層７の面積が減少するので、更なるコストダウンが実現可能となる。また、導電層７の面積が減少することにより、例えば、ＬＳＩチップからの信号配線長、発光素子４（又は受光素子６）間の配線長のばらつきも減少するので、システム全体における配線スキューも低減し、更なる高周波変調が可能となる。

なお、導電層７上において、発光素子４（又は受光素子６）の絶縁膜２２を含む前記周辺領域に、第２極９の外部接続端子２３から延設された電極層２４を形成する場合、図４に示すように、電極層２４が前記周辺領域において、発光素子４（又は受光素子６）を囲む線状パターンに形成されていてもよい。

第４の実施の形態
本発明に基づく光電変換装置は、上記したように、本発明に基づく光電変換素子アレイと、この光電変換素子アレイに対向した前記光導波路とを有し、その構造は本発明の内容を逸脱しない限り適宜選択可能であるが、例えば、ソケットと、前記ソケット内に設置された前記光導波路とを有する構造に好適に用いることができる。

図５は、前記ソケットの概略斜視図である。図５（ａ）は、前記ソケットの前記光導波路が設置される面側から見た概略斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の反対の面側から見た概略斜視図である。

図５に示すように、ソケット２５には、前記光導波路を位置決めして固定するための、凹凸構造からなる位置決め手段が設けられている。具体的には、前記凹凸構造が、前記光導波路を嵌め込んでその幅方向を位置決めするための凹部２６と、前記光導波路の長さ方向を位置決めするための突起部２７とを有している。また、凹部２６の深さは、前記光導波路の厚さよりも大きい。

また、ソケット２５の前記凹凸構造の凸面２８には、ソケット２５の表及び裏面とを導通するための導通手段、例えばターミナルピン２９が設けられている。そして、この凹凸構造の凸面２８上に、後述するように、本発明に基づく光電変換素子アレイを有するインターポーザ基板が固定される。

ソケット２５の材質としては絶縁性樹脂であれば、従来公知の材料を用いることができ、例えばガラス入りＰＥＳ（ポリエチレンスルフィド）樹脂、ガラス入りＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂等が挙げられる。このようなソケット２５の材料は、その種類、絶縁性、信頼性等のデータが既に多く存在し、また扱っているメーカーも多岐に渡る。従って、機能、コスト、信頼性等の全てにおいて受け入れ易い構造物であり、既存のプリント配線基板実装プロセスとの融合も図り易い。

ソケット２５の製造方法は特に限定されないが、例えば、前記凹凸構造を有する金型を用いて成形により容易に作製することができる。

図６は、上記のソケット２５を用いた本発明に基づく光電変換装置の概略断面図である。

図６に示すように、ソケット２５を用いた本発明に基づく光電変換装置１は、一対のソケット２５と、このソケット２５に設置された光導波路３とを有し、この一対のソケット２５間に光導波路３が架け渡されている。なお、光導波路３は、図示省略したが、その内部に並列に配置された複数のコア層を備える。このとき、光導波路３は、後述するプリント配線基板とは非接触となっているので、使用時において発生する熱により、光導波路３が破壊されるのを効果的に防止することができる。

また、ソケット２５の前記凹凸構造の凸面２８上に、本発明に基づく光電変換素子アレイを有するインターポーザ基板１２が固定される。インターポーザ基板１２の一方の面側には本発明に基づく光電変換素子アレイ１０又は／及び１１が実装され、他方の面側に駆動回路部１５ａ又は１５ｂが実装されている。

インターポーザ基板１２は、図７に示すように、一方の面側には駆動回路部１５が実装されており、他方の面側には本発明に基づく光電変換素子アレイとしての発光素子アレイ１０（又は受光素子アレイ１１）が実装されている。なお、インターポーザ基板１２の周辺部にはその他の信号配線用電極３０が設けられている。

そして、凹部２６に光導波路３が設置されてなる一対のソケット２５と、インターポーザ基板１２を固定するに際し、インターポーザ基板１２の光電変換素子アレイ１０、１１が実装された面側をソケット２５の凸面２８と接するように構成し、またソケット２５のターミナルピン２９とインターポーザ基板１２のその他の信号配線用電極（図示省略）とを電気的に接続するように固定する。

また、ソケット２５の凹部２６の深さを、光導波路３の厚さ（例えば１ｍｍ）よりも大きく形成する（例えば前記深さを２ｍｍとする。）ことにより、図６に示すように、光導波路３の一方の面３１側と、インターポーザ基板１２との間に空間３２を形成することができる。

上記したように、ソケット２５上に、インターポーザ基板１２を介して駆動回路部１５ａ、１５ｂを実装し、及び光導波路３の一方の面３１側と、インターポーザ基板１２との間に空間３２を形成することにより、光電変換装置１の使用時に駆動回路部１５ａ、１５ｂが発熱しても、この熱によって光導波路３が破壊されるのを効果的に防ぐことができる。

この動作のメカニズムは、一方の駆動回路部１５ａから発信される電気信号が光信号に変換されて、発光素子からレーザ光による光信号として出射される。出射された光信号は、光導波路３の対応する一つのコア層の光入射端部に入射し、光導波路が延伸する導波方向に導波され、他方のコア層の光出射端部から出射する。そして、光導波路から出射された光信号は、対応する受光素子に受光されて電気信号に変換され、他方の駆動回路部１５ｂに電気信号として伝送される。

本実施の形態の光電変換装置１は、光導波路３が光配線として用いられる光配線システムを構成することができる。即ち、この光電変換装置をプリント配線基板に電気的に接続された状態で固定する。

本実施の形態によれば、本発明に基づく光電変換素子アレイ１０、１１は、光導波路３の光入射端部１８又は光出射端部１９にそれぞれ対応した複数の発光素子４又は受光素子６が共通の導電層７上に設けられ、複数の発光素子４又は受光素子６の各第１極８に対向した第２極９が、基準電位設定用として導電層７を介して、複数の発光素子４又は受光素子６の少なくとも２個に共通して取り出されているので、互いに隣接する第２極９の間の距離を特に考慮する必要がなくなる。従って、光電変換素子アレイ１０、１１及び光電変換装置１の小型化が可能となり、またコストの低減を図ることができる。

また、駆動回路部１５ａ、１５ｂと光電変換素子（前記発光素子又は前記受光素子）４、６間の信号線を短くかつ等長とすることができる。従って、電気信号のノイズ対策、クロストーク対策も容易となり、光変調速度も向上させることが可能となる。

また、光導波路３がソケット２５の凹部２６に設置された状態で前記プリント配線基板に電気的に接続することができるので、既存の前記プリント配線基板の実装構造をそのまま利用できる構造である。従って、前記プリント配線基板上にソケット２５が設置できる領域を設ければ、その他の一般の電気配線は従来通りのプロセスで形成することが可能である。

また、光導波路３が高温プロセスに弱くても、例えば、前記プリント配線基板にソケット２５を固定し、更にはんだリフロー、アンダーフィル樹脂封止などの高温プロセスを含む、全ての実装プロセスを完了した後、ソケット２５の凹部２６に光導波路３を設置することができるので、光導波路３が高温によるダメージをこうむることなしにその実装を行うことが可能である。

また、前記プリント配線基板と比較して剛性の高い樹脂によってソケット２５を作製でき、このソケット２５上で、発光素子４又は受光素子６、及び光導波路３間の光結合を行うことができるため、光結合に必要とされる実装精度を容易に確保できる。例えば、現状のモールド技術により、数μｍオーダーの組立て精度は確保可能である。従って、光バスの高密度化も可能となる。

また、従来例による電気配線構造では、プリント配線基板に光導波路を直接設けていたので、駆動回路部１５の高機能化に伴って駆動回路部１５から引き出されるピンや配線数が増大すると、光導波路によってプリント配線基板の設計の自由度を阻害している。これにより、プリント配線基板の高機能化が困難となり、結果として、全ての機能をワンチップに収めるＳＯＣ（system on chip）化に頼る状況となっていた。これに対し、本発明に基づく光電変換装置１によれば、光導波路３がソケット２５の凹部２６に設置された状態で前記プリント配線基板に電気的に接続することができるので、前記プリント配線基板の高密度配線とその設計の自由度を確保しながら光配線システムを安価かつ高い自由度で前記プリント配線基板上に展開することが可能となり、前記プリント配線基板上での高速分散処理、電子機器トータルでの高機能化、及び開発の短ＴＡＴ（turn around time）化等が期待できる。

次に、本発明に基づく光電変換装置１の製造方法の一例について、図８〜図１０を参照して説明する。

まず、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、プリント配線基板２上に、一対のソケット２５を実装する。このとき、プリント配線基板２上の電極（図示省略）と、ソケット２５のターミナルピン２９とを位置合わせして、前記電極とソケット２５が電気的に接続されるように実装する。

なお、図示省略したが、プリント配線基２板上には予めその他の電子部品等の実装及び電気配線を形成しておく。

次に、図８（ｃ）に示すように、ソケット２５の凹部２６に光導波路３を設置し、この一対のソケット２５間に光導波路３を架け渡しさせる。このとき、ソケット２５に設けられた前記凹凸構造としての突起部２７により、光導波路３の長さ方向における位置決めは容易に行うことができ、また凹部２６によって光導波路３の幅方向における位置決めは容易に行うことができる。なお、ソケット２５の凹部２６に光導波路３を設置するので、光導波路３とプリント配線基板２とは非接触の状態になっている。

光導波路３のソケット２５への接着固定手段としては、特に限定されるものではないが、例えば接着性樹脂を用いて行うことができる。具体的には、まず図１０（ａ）に示すように、ソケット２５の凹部２６の底面に溝３３を任意の形状で形成する。このとき、溝３３の端部がソケット２５の突起部２７の周辺部まで位置するように形成する。次に、図１０（ｂ）に示すように、ソケット２５の凹部２６に、複数のコア層１７が並んで配置されてなる光導波路３を設置する。上述したように、光導波路３の長さ方向及び幅方向における位置決めは、ソケット２５に設けられた突起部２７及び凹部２６によって容易に行うことができる。ここで、溝３３は突起部２７の周辺部まで位置するように形成されているので、溝３３の一部は光導波路３に覆われない状態となる。次に、図１０（ｃ）に示すように、光導波路３に覆われていない溝３３の一部からディスペンサー３４等を用いて接着性の樹脂を注入し、固めることによって、ソケット２５の凹部２６に光導波路３を接着固定することができる。

上記のようにしてソケット２５に光導波路３を設置した後、図９（ｄ）に示すように、ソケット２５の凸面２８上に、インターポーザ基板１２を固定する。なお、インターポーザ基板１２の一方の面側に前記駆動回路部としての例えばＭＰＵ（micro processor unit）１５ａ又はＤＲＡＭ（dynamic random access memory）１５ｂが実装され、他方の面側に光電変換素子アレイ１０、１１が実装されている。このとき、インターポーザ基板１２の光電変換素子アレイ１０、１１が実装された面側をソケット２５の凸面２８と接するように構成し、またソケット２５の凸面２８に露出したターミナルピン（図示省略）とインターポーザ基板１２のその他の信号配線用の電極３０とを電気的に接続するように固定する。

次に、図８（ｅ）に示すように、ＭＰＵ１５ａ、ＤＲＡＭ１５ｂ上にそれぞれ、アルミのフィン３５を設置する。

以上のようにして、本発明に基づく光電変換装置１を用いて、光導波路３が光配線として用いられる光配線システムを構成することができる。

ここで、図１２は、本発明に基づく光電変換装置１をプリント配線基板２上に展開した例を示す模式図である。例えば、光導波路モジュールを規格化することで、４方向に自在に展開することが可能となる。

本実施の形態によれば、本発明に基づく光電変換素子アレイ１０、１１は、光導波路３の光入射端部１８又は光出射端部１９にそれぞれ対応した複数の発光素子４又は受光素子６が共通の導電層７上に設けられ、複数の発光素子４又は受光素子６の各第１極８に対向した第２極９が、基準電位設定用として導電層７を介して、複数の発光素子４又は受光素子６の少なくとも２個に共通して取り出されているので、互いに隣接する第２極９の間の距離を特に考慮する必要がなくなる。従って、光電変換素子アレイ１０、１１及び光電変換装置１の小型化が可能となり、またコストの低減を図ることができる。

また、駆動回路部１５ａ、１５ｂと光電変換素子４、６間の信号線を短くかつ等長とすることができる。従って、電気信号のノイズ対策、クロストーク対策も容易となり、光変調速度も向上させることが可能となる。

また、光導波路３がソケット２５の凹部２６に設置された状態でプリント配線基板２に電気的に接続することができるので、既存のプリント配線基板２の実装構造をそのまま利用することができる。従って、プリント配線基板２上にソケット２５が設置できる領域を設ければ、その他の一般の電気配線は従来通りのプロセスで形成することが可能である。

また、光導波路３が高温プロセスに弱くても、上述したように、プリント配線基板２にソケット２５を固定し、更にはんだリフロー、アンダーフィル樹脂封止などの高温プロセスを含む、全ての実装プロセスを完了した後、ソケット２５の凹部２６に光導波路３を設置するので、前記光導波路が高温によるダメージをこうむることなくその実装を行うことが可能である。

また、プリント配線基板２と比較して剛性の高い樹脂によってソケット２５を作製でき、このソケット２５上で、発光素子４又は受光素子６、及び光導波路３間の光結合を行うことができるため、光結合に必要とされる実装精度を容易に確保できる。例えば、現状のモールド技術により、数μｍオーダーの組立て精度は確保可能である。従って、光バスの高密度化も可能となる。

また、光導波路３がソケット２５の凹部２６に設置された状態でプリント配線基板２に電気的に接続することができるので、プリント配線基板２の高密度配線とその設計の自由度を確保しながら光配線システムを安価かつ高い自由度で前記プリント配線基板上に展開することが可能となり、前記プリント配線基板上での高速分散処理、電子機器トータルでの高機能化、及び開発の短ＴＡＴ（turn around time）化等が期待できる。

さらに、ソケット２５上に、インターポーザ基板１２を介して駆動回路部１５ａ、１５ｂを実装し、及び光導波路３の一方の面３１側と、インターポーザ基板１２との間に空間３２を形成することにより、光電変換装置１の使用時に駆動回路部１５ａ、１５ｂが発熱しても、この熱によって光導波路３が破壊されるのを効果的に防ぐことができる。

以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

実施例１
図３に示すような、第３の実施の形態で説明した本発明に基づく光電変換素子アレイ及び光電変換装置を作製した。

具体的には、光導波路３は、互いに隣接するコア層１７の光入射端部１８又は光出射端部１９を、光導波路３の導波方向において異なる位置に配置した。そして、発光素子アレイ１０又は受光素子アレイ１１は、複数の発光素子（ｐ−ＡｌＧａＡｓ）４又は受光素子６を共通の導電層（ｎ−ＡｌＧａＡｓ基体（厚さ５μｍ））７上に設け、複数の発光素子４又は受光素子６の各第１極（Ａｕ電極（比抵抗２．４、厚さ２μｍ））８に対向した第２極９を、基準電位設定用として導電層７を介して、複数の発光素子４又は受光素子６の少なくとも２個に共通して取り出した。また、光導波路３のコア層１７に対応して、互いに隣接する発光素子４又は受光素子６をアレイ方向において異なる位置に配置した。なお、導電層７は、合成石英基板（厚さ５００μｍ）上に形成した。

また、第１極８は、発光素子４又は受光素子６に接続されたＡｕ電極（比抵抗２．４、厚さ２μｍ）２０を有し、このＡｕ電極２０にインターポーザ基板１２との接続用のＮｉはんだポスト（比抵抗６．８４、径約Φ８０μｍ、高さ約３μｍ）２１を設けた。

さらに、導電層７上において、発光素子４又は受光素子６の絶縁膜（ポリイミド絶縁膜（厚さ５μｍ、誘電率３．２））２２を含む周辺領域のほぼ全域に、第２極９の外部接続端子２３から延設された電極層（Ａｕ層（比抵抗２．４、厚さ５μｍ、横幅８５μｍ、奥行幅７０μｍ））２４を形成した。

上記のようにして作製した光電変換装置において、任意に選択した一つの発光素子に対し標準信号となる２Ｖ、５ｍＡ、２．５ＧＨｚを注入し、隣接する他方の発光素子系への信号漏れ量を算出した。

また、前記電極層を設けなかったこと以外は、上記と同様にして、図３に示すような光電変換素子アレイ及び光電変換装置を作製し、この装置についても各々の発光素子を流れる電気信号のクロストークを測定した。

この結果、図１２に示すように、Ａｕからなる前記電極層を設けなかった場合では１〜３％の電流漏れ（クロストーク）があったのに対し、Ａｕからなる前記電極層を設けることで、電流漏れが約１／１０以下（ほぼ算出限界のため、正確な値を算出するのは困難）まで抑制されることが確認できた。

即ち、前記発光素子（又は前記受光素子）の周辺領域のほぼ全域に、前記第２極の前記外部接続端子から延設された前記電極層を形成することにより、高周波信号領域の電磁波を前記電極層でターミネートし、前記発光素子（又は前記受光素子）間の電気クロストークを抑制することが可能となり、前記発光素子（又は前記受光素子）の一層の高集積化（デザイン）が可能となった。

実施例２
上記の実施例１で作製した前記電極層を設けなかった場合の光電変換装置における、任意に選択した一つの発光素子に対し、標準信号となる２Ｖ、５ｍＡ、２．５ＧＨｚを注入して駆動電流を測定したところ１００μＡであり、高抵抗であった。これは、前記光電変換素子の２次元アレイ化、前記第２極の共通化により、アレイ部外側の前記第２極には、内側と外側の前記光電変換素子の駆動電流が集中し易くなり、電流が集中すると、最外側の前記光電変換素子と内側の前記光電変換素子の駆動効率がばらつき、アレイ化された前記光電変換素子トータルとしての特性、信頼性が低下することがあることを示唆する。即ち、内外素子の駆動効率が大きくばらつき、均一な特性が得ずらいということになる。

これに対し、上記の実施例１で作製したＡｕからなる前記電極層を設けた場合の光電変換装置における、任意に選択した一つの発光素子に対し、標準信号となる２Ｖ、５ｍＡ、２．５ＧＨｚを注入して駆動電流を測定したところ駆動電流が大幅に増し、抵抗が減少した。これは、前記第２極と前記光電変換素子間がより低抵抗である前記電極層により結合されるので、結果として、変調特性のばらつきが抑制され、前記光電変換素子の一層の高集積化が可能となる。

次に、上記の実施例１で作製したＡｕからなる前記電極層を設けた場合の光電変換装置について、互いに隣接する発光素子間に存在する前記電極層（厚さ５μｍ）の幅を１０〜７０μｍの間で変化させ、駆動電流値（抵抗値）の変化を評価した。結果を図１３に示す。

図１３より明らかなように、駆動電流値は４．５ｍＡ以上に増し、更に前記電極層の幅も１０μｍ程度まで狭くできることが判明した。但し、前記電極層の幅が狭すぎる場合、抵抗が大きくなり易く、駆動電流値が低下することがある。

以上、本発明を実施の形態及び実施例について説明したが、上述の例は、本発明の技術的思想に基づき種々に変形が可能である。

例えば、本発明は、レーザ光に信号を乗せた上述した光配線システムに好適であるが、この以外にも、光源等の選択によりディスプレイ用などにも適用可能である。

また、前記コア層に対する前記光入出射端部に相当する位置において、光のコリメーション又は集束手段（レンズ）が前記クラッド層に形成されていてもよい。これにより、前記発光素子からの光信号を集束して前記光導波路に効果的に入射させることができ、或いは前記光導波路から出射される出射光を効果的にコリメーションし、前記出射光を前記受光素子が効率良く受光することができる。なお、前記コリメーション又は集束手段は、前記クラッド層と一体成形してもよく、或いは後付けで配してもよい。特に、前記コア層に対する前記光入出射端部に相当する位置において、前記コリメーション又は集束手段を前記クラッド層に一体成形するのが好ましく、これにより、レンズ等の光学部品を別途又は後付けで設置した場合に比べて、前記コリメーション又は集束手段の位置決め精度が容易であり、また製造も容易であってコストを低減することができる。また、前記コリメーション又は集束手段が前記クラッド層と一体成形されているので、部品点数が増えることがなく、生産性が高い。

さらに、レーザ等の前記発光素子又は前記受光素子に光学部品が設置されていてもよく、この光学部品によって前記発光素子から出射される信号光（例えばレーザ光）が平行光へと効果的にコリメーションされ、この平行光が前記コリメーション又は集束手段によって集束され、前記コア層に効果的に入射され、また、前記光導波路からの出射光を効果的に集光して前記受光素子に導くことができる。前記コリメーション又は集束手段及び前記光学部品によって、前記発光素子の位置が多少ずれた場合においても、前記発光素子からの信号光を効果的に集束して前記コア層に入射させ、効率良く光結合を行うことができる。

本発明は、光導波路で効率良く所定の光束に集光されて出射し、或いは光導波路に効率良く入射した後に出射した信号光を次段回路の受光素子（光配線やフォトディテクタ等）に入射させるように構成した光配線等の光電変換装置として好適に用いることができる。

本発明の第１の実施の形態による、本発明に基づく光電変換装置及び光電変換素子アレイの概略図である。 本発明の第２の実施の形態による、本発明に基づく光電変換素子アレイ及び光導波路の概略図である。 本発明の第３の実施の形態による、本発明に基づく光電変換装置、光電変換素子アレイ及び光導波路の概略図である。 本発明の第４の実施の形態による、本発明に基づく光電変換素子アレイの概略平面図である。 本発明の第５の実施の形態による、ソケットの概略斜視図である。 同、ソケットを用いた本発明に基づく光電変換装置の概略斜視図である。 同、インターポーザ基板の概略斜視図である。 同、ソケットを用いた本発明に基づく光電変換層沈御製造方法の一例を工程順に示す概略断面図である。 同、ソケットを用いた本発明に基づく光電変換装置の製造方法の一例を工程順に示す概略断面図である。 同、ソケットを用いた本発明に基づく光電変換装置の一部製造工程を示す概略平面図である。 同、ソケットを用いた本発明に基づく光電変換装置の一例の模式図である。 本発明の実施例による、電気信号のクロストークについての評価を行った模式図である。 同、Ａｕからなる前記電極層を設けた場合の光電変換装置について、互いに隣接する発光素子間に存在する前記電極層（厚さ５μｍ）の幅を１０〜７０μｍの間で変化させ、駆動電流値（抵抗値）の変化を評価したときのグラフである。 従来例による、光導波路を用いたシステムの概略図である。

符号の説明

１…光電変換装置、２…プリント配線基板、３…光導波路、４…発光素子、
５…信号光、６…受光素子、７…導電層、８…第１極、９…第２極、
１０…発光素子アレイ、１１…受光素子アレイ、１２…インターポーザ基板、
１３…はんだバンプ、１４…貫通ビア、１５…駆動回路部、
１６ａ、１６ｂ…クラッド層、１７…コア層、１８…光入射端部、１９…光出射端部、
２０…Ａｕ電極、２１…Ｎｉはんだポスト、２２…絶縁膜、２３…外部接続端子、
２４…電極層、２５…ソケット、２６…凹部、２７…突起部、２８…凸面、
２９…ターミナルピン

Claims (21)

1. 光導波手段と、複数の光電変換素子からなる光電変換素子アレイとが光結合してなる光電変換装置において、
   前記光導波手段の光入射又は光出射端部にそれぞれ対応した複数の光電変換素子が共 通の導電層上に設けられ、前記複数の光電変換素子の各第１極に対向した第２極が、基 準電位設定用として前記導電層を介して、前記複数の光電変換素子の少なくとも２個に 共通して取り出されている
   ことを特徴とする、光電変換装置。
2. 互いに隣接する前記光導波手段の光入射又は出射端部が、前記光導波手段の導波方向において異なる位置に配置されており、これに対応して、互いに隣接する前記光電変換素子がアレイ方向において異なる位置に配置されている、請求項１に記載した光電変換装置。
3. 前記導電層上において、前記光電変換素子の周辺領域に、前記第２極の外部接続端子から延設された電極層が形成されている、請求項１に記載した光電変換装置。
4. 前記電極層が前記周辺領域のほぼ全域に形成されている、請求項３に記載した光電変換装置。
5. 前記電極層が前記周辺領域において、前記光電変換素子を囲む線状パターンに形成されている、請求項３に記載した光電変換装置。
6. 半導体層からなる前記導電層上に、半導体からなる前記光電変換素子が形成されている、請求項１に記載した光電変換装置。
7. 前記第２極が金属で形成されている、請求項６に記載した光電変換装置。
8. 前記光結合が前記導電層を介して行われる、請求項１に記載した光電変換装置。
9. 前記光電変換素子アレイの前記第１極及び第２極が、インターポーザ基板を介して光電変換素子の駆動回路部に接続されている、請求項１に記載した光電変換装置。
10. 前記光電変換素子アレイが、発光素子アレイ又は受光素子アレイとして構成されている、請求項１に記載した光電変換装置。
11. 前記光導波手段としての光導波路が、クラッド層とコア層とからなり、このコア層が複数配置されている、請求項１に記載した光電変換装置。
12. 複数の光電変換素子からなる光電変換素子アレイにおいて、
    複数の光電変換素子が共通の導電層上に設けられ、前記複数の光電変換素子の各第１ 極に対向した第２極が、基準電位設定用として前記導電層を介して、前記複数の光電変 換素子の少なくとも２個に共通して取り出されている
    ことを特徴とする、光電変換素子アレイ。
13. 互いに隣接する前記光電変換素子がアレイ方向において異なる位置に配置されている、請求項１２に記載した光電変換素子アレイ。
14. 前記導電層上において、前記光電変換素子の周辺領域に、前記第２極の外部接続端子から延設された電極層が形成されている、請求項１２に記載した光電変換アレイ。
15. 前記電極層が前記周辺領域のほぼ全域に形成されている、請求項１４に記載した光電変換アレイ。
16. 前記電極層が前記周辺領域において、前記光電変換素子を囲む線状パターンに形成されている、請求項１４に記載した光電変換アレイ。
17. 半導体層からなる前記導電層上に、半導体からなる前記光電変換素子が形成されている、請求項１２に記載した光電変換アレイ。
18. 前記第２極が金属で形成されている、請求項１７に記載した光電変換アレイ。
19. 光導波手段との光結合が前記導電層を介して行われる、請求項１４に記載した光電変換アレイ。
20. 前記第１極及び第２極が、インターポーザ基板を介して光電変換素子の駆動回路部に接続される、請求項１４に記載した光電変換アレイ。
21. 発光素子アレイ又は受光素子アレイとして構成されている、請求項１４に記載した光電変換アレイ。

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