JP2006236953A - 基板装置、それに用いられるicソケットおよびインターポーザ、並びにそれを用いた電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】ICソケットに半導体チップが実装されるインターポーザを固定するものにあって、電源系の供給損失を抑制する。
【解決手段】基板101に実装されたICソケット102に、半導体チップが実装されるインターポーザ106を固定する。ICソケット102は、ソケット内配線として、インターポーザ106が有する電極群156vを構成する複数の電極パッド(電源電極)151vに共通に接続される配線部123vを有する。配線部123vの断面積を大きして抵抗を小さくできるため、ICソケット102内における電源系の供給損失を抑制できる。配線部123vの、インターポーザ106の電極パッド151vとの接続部に、弾性を有する接触部材である電極ピン121vを配設することで、配線部123vとインターポーザ106の各電極パッド151vとの電気的接続を良好にできる。
【選択図】 図8
【解決手段】基板101に実装されたICソケット102に、半導体チップが実装されるインターポーザ106を固定する。ICソケット102は、ソケット内配線として、インターポーザ106が有する電極群156vを構成する複数の電極パッド(電源電極)151vに共通に接続される配線部123vを有する。配線部123vの断面積を大きして抵抗を小さくできるため、ICソケット102内における電源系の供給損失を抑制できる。配線部123vの、インターポーザ106の電極パッド151vとの接続部に、弾性を有する接触部材である電極ピン121vを配設することで、配線部123vとインターポーザ106の各電極パッド151vとの電気的接続を良好にできる。
【選択図】 図8
Description
この発明は、例えばICソケットと、半導体チップが実装され、このICソケットに固定されるインターポーザとを有する基板装置、それに用いられるICソケットおよびインターポーザ、並びにそれを用いた電子機器に関する。詳しくは、この発明は、インターポーザの複数の電源電極からなる第1の電極群およびインターポーザの複数の接地電極からなる第2の電極群にそれぞれ接続される第1、第2の配線部を、ICソケットがソケット内配線として有することによって、電源系の供給損失を抑制できるようにした基板装置等に係るものである。
従来、LSI等の半導体チップ間の信号伝送は、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(Micro Processing Unit)の高機能化に伴い、半導体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(Register and Capacitor)信号遅延、インピーダンスミスマッチング、EMC(ElectroMagnetic Compatibility)/EMI(ElectroMagnetic Interference)、クロストーク等がある。従来、これらの問題を解決するため、配線位置の最適化、新素材開発などが行われてきた。
しかし近年、上述の配線位置の最適化、新素材開発等の効果は物理的限界に阻まれつつあり、今後システムの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ボード構造そのものを見直す必要が生じてきている。例えば、以下に簡単に説明する、マルチチップモジュール(MCM)化による微細配線結合、各種半導体チップのポリイミド樹脂などを用いた配線の二次元的な封止、一体化による電気配線結合、基板貼り合わせによる半導体チップの三次元結合などが開発されている。
・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、バス幅を拡げることでデータ授受量が飛躍的に増大する。
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、バス幅を拡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し、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、バス幅を拡げることでデータ授受量が飛躍的に増大する。
各種半導体チップをポリイミド樹脂などを用いて二次元的に封止し、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、バス幅を拡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。これによって、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。ただし、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。
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。これによって、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。ただし、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。
また、信号授受の高速化およ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、非特許文献1、非特許文献2参照)。半導体チップ間の信号伝送を光信号で行うことで、電気配線におけるようなRC遅延の問題はなく、伝送速度を大幅に向上させることができる。また、半導体チップ間の信号伝送を光信号で行うことで、電磁波に関する対策を全く必要とせず、比較的自由な配線設計が可能となる。
半導体チップ間に対応する光配線技術には種々の方式がある。例えば、以下に簡単に説明する、アクティブインターポーザ方式、自由空間伝送方式、光コネクタ接続方式、光導波路埋め込み方式、表面実装方式などがある。
・アクティブインターポーザ方式(非特許文献1のp.125、図7参照)
これは、プリント配線基板(ボード)上に光導波路が実装されている。光素子は、トランシーバーモジュールの裏面に実装され、光導波路の45°全反射ミラーに対し、精密に位置決めされている。利点としては、既存のプリント配線基板の実装構造上に展開できることが挙げられる。また、懸案点としては、構造が大掛かりなため、コストが高いこと、光軸合わせが困難であること、また電気伝送経路の短縮が困難であり、高周波伝送に不向きであることが挙げられる。
これは、プリント配線基板(ボード)上に光導波路が実装されている。光素子は、トランシーバーモジュールの裏面に実装され、光導波路の45°全反射ミラーに対し、精密に位置決めされている。利点としては、既存のプリント配線基板の実装構造上に展開できることが挙げられる。また、懸案点としては、構造が大掛かりなため、コストが高いこと、光軸合わせが困難であること、また電気伝送経路の短縮が困難であり、高周波伝送に不向きであることが挙げられる。
・自由空間伝送方式(非特許文献1のp.123、図5参照)
これは、プリント配線基板の裏面に光配線基板(石英)を実装し、伝送基板内において光をジグザグに反射させ、信号を伝播させる。光素子アレイ+自由空間伝送により、原理的には数千レベルの多チャンネル化が可能である。また、光軸合わせを容易にするため、数枚のレンズを組み合わせたハイブリッド光学系を構成している。利点としては、原理的には数千チャネルの多重伝送が可能であること、またハイブリッド光学系を構成しているため、光軸合わせが容易であることが挙げられる。また、懸案点としては、光配線基板が高価であること、反射による信号伝播のため、波形が乱れ易く、伝播損失が大きいこと、また新規開発技術が数多く盛り込まれているため、信頼性に関する実績がほとんど無いことが挙げられる。
これは、プリント配線基板の裏面に光配線基板(石英)を実装し、伝送基板内において光をジグザグに反射させ、信号を伝播させる。光素子アレイ+自由空間伝送により、原理的には数千レベルの多チャンネル化が可能である。また、光軸合わせを容易にするため、数枚のレンズを組み合わせたハイブリッド光学系を構成している。利点としては、原理的には数千チャネルの多重伝送が可能であること、またハイブリッド光学系を構成しているため、光軸合わせが容易であることが挙げられる。また、懸案点としては、光配線基板が高価であること、反射による信号伝播のため、波形が乱れ易く、伝播損失が大きいこと、また新規開発技術が数多く盛り込まれているため、信頼性に関する実績がほとんど無いことが挙げられる。
・光コネクタ接続方式(非特許文献1のp.122、図4参照)
これは、LSIチップの周囲に小型光コネクタを配置し、LSIチップを実装した後、自由に光路を設定できる光伝送モジュールシステムである。利点としては、コネクタにより精度が保証されており、コストのかかる光軸合わせ工程が不要であること、光ファイバーを用いているため、プリント配線基板間などの中距離伝送が可能であること、また既存のプリント配線基板の実装構造上に展開できることが挙げられる。また、懸案点としては、コネクタモジュールの小型化に限界があり、半導体チップとコネクタ間における電気配線の短縮化が困難であること、高周波伝送用としては不向きであること、伝送媒体として光ファイバーを採用しているため、多バス化に限界が有ること、また構成部品数が多く、バス当たりのコストダウンが困難であることが挙げられる。
これは、LSIチップの周囲に小型光コネクタを配置し、LSIチップを実装した後、自由に光路を設定できる光伝送モジュールシステムである。利点としては、コネクタにより精度が保証されており、コストのかかる光軸合わせ工程が不要であること、光ファイバーを用いているため、プリント配線基板間などの中距離伝送が可能であること、また既存のプリント配線基板の実装構造上に展開できることが挙げられる。また、懸案点としては、コネクタモジュールの小型化に限界があり、半導体チップとコネクタ間における電気配線の短縮化が困難であること、高周波伝送用としては不向きであること、伝送媒体として光ファイバーを採用しているため、多バス化に限界が有ること、また構成部品数が多く、バス当たりのコストダウンが困難であることが挙げられる。
・光導波路埋め込み方式(非特許文献1のp124、図6参照)
これは、光導波路をプリント配線基板に埋め込み、既存のプリント配線基板の実装構造の形態を維持しながら光配線を設ける方法である。光路結合にマイクロレンズを採用し、光軸ズレ許容量を一般実装精度レベルまで緩和させている。利点としては、発光素子をLSIチップの裏面に直接実装しているため、LSIチップと発光素子間の電気配線経路を極限まで短くできること、またコリメート光結合により、一般実装精度での光軸合わせが可能であることが挙げられる。また、懸案点としては、光配線をプリント配線基板内に設けるため、プリント配線基板の製造やコストダウンが困難であること、光素子の放熱対策が不明であること、またプリント配線基板が脆弱であるため、レンズと光導波路間の光結合損失が変動する可能性が有ることが挙げられる。
これは、光導波路をプリント配線基板に埋め込み、既存のプリント配線基板の実装構造の形態を維持しながら光配線を設ける方法である。光路結合にマイクロレンズを採用し、光軸ズレ許容量を一般実装精度レベルまで緩和させている。利点としては、発光素子をLSIチップの裏面に直接実装しているため、LSIチップと発光素子間の電気配線経路を極限まで短くできること、またコリメート光結合により、一般実装精度での光軸合わせが可能であることが挙げられる。また、懸案点としては、光配線をプリント配線基板内に設けるため、プリント配線基板の製造やコストダウンが困難であること、光素子の放熱対策が不明であること、またプリント配線基板が脆弱であるため、レンズと光導波路間の光結合損失が変動する可能性が有ることが挙げられる。
・表面実装方式(非特許文献2参照)
これは、光素子を、LSIチップの裏面に直接貼り付けて機能させ、また、光導波路をプリント配線基板上に直接実装する方式である。既存のプリント配線基板の構造をそのまま維持し、光配線の併設が可能である。利点としては、発光素子をLSIチップの裏面に直接実装しているため、LSIチップと発光素子間の電気配線経路を極限まで短くできること、構造がシンプルであり、コストダウンが可能であること、また既存のプリント配線基板の実装構造上に展開できることが挙げられる。また、懸案点としては、光素子をLSIチップに直接貼り付けるため、専用のLSIチップの開発が必要であること、また光素子が高温のLSIチップに直接貼り付けられているため、光素子の高温劣化が懸念されることが挙げられる。
これは、光素子を、LSIチップの裏面に直接貼り付けて機能させ、また、光導波路をプリント配線基板上に直接実装する方式である。既存のプリント配線基板の構造をそのまま維持し、光配線の併設が可能である。利点としては、発光素子をLSIチップの裏面に直接実装しているため、LSIチップと発光素子間の電気配線経路を極限まで短くできること、構造がシンプルであり、コストダウンが可能であること、また既存のプリント配線基板の実装構造上に展開できることが挙げられる。また、懸案点としては、光素子をLSIチップに直接貼り付けるため、専用のLSIチップの開発が必要であること、また光素子が高温のLSIチップに直接貼り付けられているため、光素子の高温劣化が懸念されることが挙げられる。
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〜125頁、図4〜図7
NTT R&D, vol.48, no.3, pp.271-280 (1999)
上述した各方式は、以下の第1〜第5の理由により、現状では決定力に欠けるものである。
第1に、既存の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はないこと。すなわち、プリント配線基板上に光経路を直接積層する構造は、ベースとなるプリント配線基板自体が脆弱であるため、光軸ズレ等の問題が生じて現実的ではない。一方、これまで培われてきたプリント配線基板の構造に変更を加えると、性能、信頼性、高周波性能の確認などに膨大な労力を要する。従って、埋め込み型光導波路など、既存のプリント配線基板を流用できないシステム構造は望ましくない。
第1に、既存の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はないこと。すなわち、プリント配線基板上に光経路を直接積層する構造は、ベースとなるプリント配線基板自体が脆弱であるため、光軸ズレ等の問題が生じて現実的ではない。一方、これまで培われてきたプリント配線基板の構造に変更を加えると、性能、信頼性、高周波性能の確認などに膨大な労力を要する。従って、埋め込み型光導波路など、既存のプリント配線基板を流用できないシステム構造は望ましくない。
第2に、既存の実装プロセスをそのまま利用できる構造ではないこと。一般に、光導波路などの光モジュールは高温プロセスに弱い。上記したようなプリント配線基板と光配線部が一体化した方式では、光モジュールが、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に曝されることになり、現実には実施が困難である。また、高温プロセスを考慮した材料や部品を採用しなくてはならず、大きな制約条件となる。
第3に、大掛かりな構造物を排除した構造ではないこと。すなわち、プリント配線基板の剛性が低いため、大掛かりな部品による光路構造は、外部応力により光軸ズレを引き起こし易い。従って、上述したようなアクティブインターポーザ方式によるポスト構造は、避けるべきである。
第4に、高密度化が可能な光配線構造ではないこと。すなわち、プリント配線基板上の半導体チップ間の光配線に特化すると、高密度化が不可能な光ファイバーは採用すべきではないと考えられる。光ファイバーを用いた光コネクタ接続方式などは、装置間通信に向けたシステムとして限定されたものとなる。
第5に、LSIチップ−光素子間の配線長を短くできる構造ではないこと。即ち、LSIチップ−光素子間の電気配線長を短絡化できない構造では、高周波信号が光素子に到達する前に劣化し、光変換の効果がなくなる。従って、この距離を短くできるシステム構造を構築する必要がある。
そこで、本出願人は、先に、発光素子、受光素子などの光素子が裏面に実装されるインターポーザがICソケットに固定されると共に、光素子に対向するように光導波路がICソケットに配置される、ICソケットをベースとした光結合法を提案した。
この発明の目的は、ICソケットに半導体チップが実装されるインターポーザを固定するものにあって、電源系の供給損失を抑制することにある。
この発明に係る基板装置は、ICソケットと、半導体チップが実装されると共に、ICソケットに固定されるインターポーザと有する基板装置であって、インターポーザは、裏面に、複数の電源電極からなる第1の電極群および複数の接地電極からなる第2の電極群を有し、ICソケットは、ソケット内配線として、インターポーザが有する第1の電極群を構成する複数の電源電極に共通に接続される第1の配線部およびインターポーザが有する第2の電極群を構成する複数の接地電極に共通に接続される第2の配線部を有するものである。
また、この発明に係るICソケットは、半導体チップが実装されるインターポーザを固定するICソケットであって、インターポーザは、裏面に、複数の電源電極からなる第1の電極群および複数の接地電極からなる第2の電極群を有し、ソケット内配線として、インターポーザが有する第1の電極群を構成する複数の電源電極に共通に接続される第1の配線部およびインターポーザが有する第2の電極群を構成する複数の接地電極に共通に接続される第2の配線部を備えるものである。
また、この発明に係る電子機器は、複数の電子部品からなる電子機器であって、ICソケットと、複数の電子部品のうち少なくともいずれかが実装されると共に、ICソケットに固定されるインターポーザとを有する基板装置を備え、インターポーザは、裏面に、複数の電源電極からなる第1の電極群および複数の接地電極からなる第2の電極群を有し、ICソケットは、ソケット内配線として、インターポーザが有する第1の電極群を構成する複数の電源電極に共通に接続される第1の配線部およびインターポーザが有する第2の電極群を構成する複数の接地電極に共通に接続される第2の配線部を有するものである。
この発明においては、ICソケットに、電子部品、例えば半導体チップが実装されるインターポーザが固定される。ここで、インターポーザは、裏面に、複数の電源電極からなる第1の電極群、および複数の接地電極からなる第2の電極群を有するものとされる。例えば、第1の電極群には一の方向に並べられた複数の電源電極が含まれ、第2の電極群には一の方向に並べられた複数の接地電極が含まれ、インターポーザの裏面にはこれら第1の電極群および第2の電極群が上述の一の方向と直交する他の方向に交互に所定個数だけ配されている。
ICソケットには、ソケット内配線として、インターポーザの第1の電極群を構成する複数の電源電極に共通に接続される第1の配線部およびインターポーザの第2の電極群を構成する複数の接地電極に共通に接続される第2の配線部が設けられている。ここで、ICソケットの第1、第2の配線部の個数は、それぞれ、インターポーザの第1、第2の電極群の個数と等しくされる。
この場合、インターポーザの第1の電極群を構成する複数の電源電極にはICソケットの第1の配線部を介して電源電圧が印加され、またこのインターポーザの第2の電極群を構成する複数の接地電極はICソケットの第2の配線部を介して接地されるものであるが、これら第1、第2の配線部の断面積を大きして抵抗を小さくできるため、ICソケット内における電源系の供給損失を抑制できる。
例えば、第1の配線部の、第1の電極群を構成する複数の電源電極との接続部には、この複数の電源電極にそれぞれ対応して弾性を有する接触部材が配設され、第2の配線部の、第2の電極群を構成する複数の接地電極との接続部には、この複数の接地電極にそれぞれ対応して弾性を有する接触部材が配設されていてもよい。これにより、第1の配線部と第1の電極群を構成する複数の電源電極との電気的接続、および第2の配線部と第2の電極群を構成する複数の接地電極との電気的接続を良好にできる。
この発明に係る基板装置は、ICソケットと、半導体チップが実装されると共に、ICソケットに固定されるインターポーザと有する基板装置であって、ICソケットは、電源電圧が印加される第1の端子および接地される第2の端子を持つ電源端子部を有するものである。
また、この発明に係るICソケットは、半導体チップが実装されるインターポーザを固定するICソケットであって、電源電圧が印加される第1の端子および接地される第2の端子を持つ電源端子部を有するものである。
また、この発明に係る電子機器は、複数の電子部品からなる電子機器であって、ICソケットと、複数の電子部品のうち少なくともいずれかが実装されると共に、ICソケットに固定されるインターポーザとを有する基板装置を備え、ICソケットは、電源電圧が印加される第1の端子および接地される第2の端子を持つ電源端子部を有するものである。
この発明においては、ICソケットに、電子部品、例えば半導体チップが実装されるインターポーザが固定される。ICソケットには、電源電圧が印加される第1の端子および接地される第2の端子を持つ電源端子部が設けられる。
この場合、ICソケットを実装するマザーボード(プリント配線基板)からICソケット内の内部配線を介してインターポーザとの接合面に電源を供給するものでなく、電源端子部からインターポーザとの接合面に直接電源を供給できるため、電源系の供給損失を抑制できる。またこの場合、マザーボードの電源配線を少なくでき、コストの低下、電磁波の低減、発熱の低下などの利益を得ることができる。
例えば、インターポーザは、裏面に、複数の電源電極からなる第1の電極群、および複数の接地電極からなる第2の電極群を有するものとされる。そして例えば、第1の電極群には一の方向に並べられた複数の電源電極が含まれ、第2の電極群には一の方向に並べられた複数の接地電極が含まれ、インターポーザの裏面にはこれら第1の電極群および第2の電極群が上述の一の方向と直交する他の方向に交互に所定個数だけ配されている。
ICソケットには、インターポーザの第1の電極群を構成する複数の電源電極に共通に接続される第1の電極板およびインターポーザの第2の電極群を構成する複数の接地電極に共通に接続される第2の電極板がさらに設けられる。そして、電源端子部の第1の端子は第1の電極板に接続され、電源端子部の第2の端子は第2の電極板に接続される。このように、ICソケットに第1、第2の電極板を設けることで、このICソケットにインターポーザの各電極に対応した電極を設ける場合に比べて、電源端子部の第1、第2の端子と接続するための配線を少なくでき、製造が容易となり、またその配線による電源系の供給損失も抑制できる。
例えば、第1の電極板の、第1の電極群を構成する複数の電源電極との接続部には、この複数の電源電極にそれぞれ対応して弾性を有する接触部材が配設され、第2の電極板の、第2の電極群を構成する複数の接地電極との接続部には、この複数の接地電極にそれぞれ対応して弾性を有する接触部材が配設されていてもよい。これにより、第1の電極板と第1の電極群を構成する複数の電源電極との電気的接続、および第2の電極板と第2の電極群を構成する複数の接地電極との電気的接続を良好にできる。
この発明に係る基板装置は、ICソケットと、半導体チップが実装されると共に、上記ICソケットに固定されるインターポーザと有する基板装置であって、インターポーザは、電源電圧が印加される第1の端子および接地される第2の端子を持つ電源端子部を有するものである。
また、この発明に係るインターポーザは、半導体チップが実装されるインターポーザであって、電源電圧が印加される第1の端子および接地される第2の端子を持つ電源端子部を有するものである。
また、この発明に係る電子機器は、複数の電子部品からなる電子機器であって、ICソケットと、複数の電子部品のうち少なくともいずれかが実装されると共に、ICソケットに固定されるインターポーザとを有する基板装置を備え、インターポーザは、電源電圧が印加される第1の端子および接地される第2の端子を持つ電源端子部を有するものである。
この発明においては、ICソケットに、電子部品、例えば半導体チップが実装されるインターポーザが固定される。インターポーザには、電源電圧が印加される第1の端子および接地される第2の端子を持つ電源端子部が設けられる。
この場合、ICソケットを実装するマザーボード(プリント配線基板)からICソケット内の内部配線を介してインターポーザに電源を供給するものでなく、電源系の供給損失を抑制できる。またこの場合、マザーボードの電源配線を少なくでき、コストの低下、電磁波の低減、発熱の低下などの利益を得ることができる。
この発明によれば、ICソケットに半導体チップが実装されるインターポーザを固定するものにあって、ICソケットが、ソケット内配線として、インターポーザの複数の電源電極からなる第1の電極群およびインターポーザの複数の接地電極からなる第2の電極群にそれぞれ接続される第1、第2の配線部を有するものであり、第1、第2の配線部の断面積を大きして抵抗を小さくできるため、電源系の供給損失を抑制できる。
また、この発明によれば、ICソケットに半導体チップが実装されるインターポーザを固定するものにあって、ICソケットまたはインターポーザに電源端子部を設けるものであり、ICソケット内の内部配線による損失等がなく、電源系の供給損失を抑制でき、またマザーボードの電源配線を少なくでき、コストの低下、電磁波の低減、発熱の低下などの利益を得ることができる。
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。図1は、実施の形態としての光電複合装置100の構成を示す概略断面図を示している。
この光電複合装置100は、プリント配線基板(マザーボード)101上に実装されるICソケット102a,102bと、これらICソケット102a,102bに設置されるレンズ一体型の光導波路アレイ103とを有している。ICソケット102a,102bは、それぞれ、十字型の溝状の凹部102dを持つ凹凸構造とされている。ICソケット102a,102bは、従来周知のように、例えば、絶縁性樹脂、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)樹脂などを用い、凹凸構造を有する金型を用いて形成される。
ICソケット102a,102bは、それぞれ、溝状の凹部102dの側面に、垂直方向に伸びる溝部102fを備えている。この溝部102fは、光導波路アレイ103のレンズ部103bに形成された突片部(図1には図示せず)が嵌合されるものであり、光導波路アレイ103の水平方向の位置を規制する。また、この溝部102fは、インターポーザ106a,106bの裏面に固定された位置決め用ピン111のフランジ部111aが嵌合されるものであり、インターポーザ106a,106bの水平方向の位置を規制する。
このように、ICソケット102a,102bに、光導波路アレイ103およびインターポーザ106a,106bの水平方向の位置を規制する溝部102fを設けたことで、例えば、組み立て時には、光導波路アレイ103のレンズ部103bに形成された突片部をこの溝部102fに嵌合させるだけで光導波路アレイ103の水平方向の位置を合わせることができ、またインターポーザ106a,106bの裏面に固定された位置決め用ピン111のフランジ部111aをこの溝部102fに嵌合させるだけでインターポーザ106a,106bの水平方向の位置を合わせることができ、位置合わせの手間を省くことができる。
光導波路アレイ103は、ICソケット102aとICソケット102bとの間に架け渡されている。この光導波路アレイ103の長手方向の両端部は、それぞれ、ICソケット102a,102bの溝状の凹部102dに配置される。この光導波路アレイ103は、導波路本体部103aと、この導波路本体部103aの長手方向の端部に配設されるレンズ部103bとからなっている。
導波路本体部103aは、低剛性の樹脂シートにコア層がインプリント形成されることで、複数チャネル分の光導波路を備えている。また、レンズ部103bは、光学樹脂を用いて射出成形されることで形成され、レンズアレイ104,105を備えている。レンズアレイ104は、光導波路に光信号を入力するための複数のレンズ(集光レンズ)からなっている。レンズアレイ105は、光導波路からの光信号を出力するための複数のレンズ(コリメータレンズ)からなっている。
例えば、光導波路アレイ103は、低剛性の樹脂シートにコア層をインプリント形成して導波路本体部103aを得、その後に射出成形されたレンズ部103bをアライメント接着することで製造される。また例えば、この光導波路アレイ103は、射出成形されたレンズ部103bに低剛性の樹脂シートを接着し、その後にこの樹脂シートにコア層をインプリント形成して導波路本体部103aを得ることで製造される。
光導波路アレイ103は、このように導波路本体部103aおよびレンズ部103bで構成されているので、光導波路アレイ103の光信号が入出力される両端部分にはレンズ部103bにより必要な剛性を持たせることができ、その他の部分は薄くぺらぺらにできる。これにより、例えば、この光導波路アレイ103を設置するICソケット102a,102bのプリント配線基板101への取り付け位置精度を緩やかにでき、組み立て時の作業効率を上げることができる。
また、光電複合装置100は、ICソケット102a,102bの凸面上にそれぞれ固定されるセラミック製のインターポーザ106a,106bを有している。インターポーザ106aの裏面には光素子としての発光素子アレイ107および受光素子アレイ108が実装されており、その表面には半導体チップ109a、例えばCPUが実装されている。発光素子アレイ107および受光素子アレイ108は、インターポーザ106aの内部を介して、半導体チップ109aに電気的に接続されている。なお、半導体チップ109aの上面にはヒートシンクとしてのアルミニウム製のフィン110が設置されている。
同様に、インターポーザ106bの裏面には光素子としての発光素子アレイ107および受光素子アレイ108が実装されており、その表面には半導体チップ109bが実装されている。発光素子アレイ107および受光素子アレイ108は、インターポーザ106bの内部を介して、半導体チップ109bに電気的に接続されている。
発光素子アレイ107は、発光素子、例えば面発光レーザ(VCSEL:Vertical Cavity Surface-Emitting Laser)が複数個配列された構成となっている。また、受光素子アレイ108は、受光素子、例えばフォトダイオードが複数個配列された構成となっている。上述した光導波路アレイ103は、上述した発光素子アレイ107の各発光素子、および受光素子アレイ108の各受光素子に、それぞれ、各チャネルの光導波路が対向するように、ICソケット102a,102bに設置される。ここで、発光素子は、光導波路に入射する光信号を発光する。受光素子は光導波路から出射された光信号を受光する。
次に、上述した光電複合装置100におけるインターポーザ106a,106b、および光導波路アレイ103の位置決め機構について説明する。
インターポーザ106a,106bは、その裏面に下方に向かって植立された位置決め用ピン111を有している。この位置決め用ピン111は、例えばセルフアライメント実装法により、インターポーザ106a,106bの裏面に設けられた金属パッド(図1には図示せず)に、高精度に取り付けられている。この位置決め用ピン111は、インターポーザ106a,106bに固定される第1の径のフランジ部111aと、このフランジ部111aに連接され、第1の径より小さな第2の径のピン部111bとからなっている。
また、光導波路アレイ103は、両端部に、上述したインターポーザ106a,106bが有する位置決め用ピン111のピン部111bを挿入するための位置決め用穴112を有している。ここで、位置決め用穴112は、レンズ部103bに形成される。このようにレンズ部103bに位置決め用穴112が形成されることで、この位置決め用穴112をレンズ(レンズアレイ104,105)と同時に例えば射出成形により精度よく形成できる。
この位置決め用穴112の径は、位置決め用ピン111のピン部111bの径より若干小さく形成されている。例えば、位置決め用ピン111のピン部111bの直径が2.1mm(φ=2.1mm)であるとき、位置決め用穴112の直径は2.0mm(φ=2.0mm)とされる。これにより、位置決め用ピン111のピン部111bが位置決め用穴112に挿入される際には、この位置決め用穴112の樹脂変形によって圧入状態となり、位置決め後のガタが抑制される。
インターポーザ106a,106b、および光導波路アレイ103の位置決めは、上述したインターポーザ106a,106bが有する位置決め用ピン111のピン部111bが、光導波路アレイ103の位置決め用穴112に挿入されることで行われる。
また、ICソケット102a,102bは、上述したインターポーザ106a,106bの各位置決め用ピン111にそれぞれ対向する位置に挿入穴102gを有している。この挿入穴102gにはコイルバネ113の一端側が挿入される。つまり、このコイルバネ113は、ICソケット102a,102bと光導波路アレイ103との間に配置され、その他端が光導波路アレイ103のレンズ部103bに当接された状態となる。
このコイルバネ113は、レンズ部103bに形成された位置決め用穴112の部分を、インターポーザ106a,106bの位置決め用ピン111に押し付けるように付勢する付勢手段を構成する。このようなコイルバネ113の付勢作用により、インターポーザ106a,106bの位置決め用ピン111をレンズ部103bの位置決め用穴112に接着等していなくても、位置決め用ピン111が位置決め用穴112から抜け出ることを防止でき、また位置決め用ピン111を位置決め用穴112に接着しなくても済むことから分解時におけるインターポーザ106a,106bと光導波路アレイ103との分離を容易に行うことができる。
また、ICソケット102a,102bに挿入穴102gを設け、この挿入穴102gにコイルバネ113の一端を挿入するようにしたものであり、組み立て時にコイルバネ113の配置位置を容易に知ることができ、また組み立て後のコイルバネ113を安定して保持できる。
なお、詳細説明は省略するが、インターポーザ106a,106bは、それぞれ、例えばその四隅にICソケット102a,102b側への付勢力が与えられ、ICソケット102a,102bに押し付けられた状態で、当該ICソケット102a,102b上に固定される。
図2は、上述した光電複合装置100の概略斜視図を示している。なお、この図2においては、プリント配線基板101およびアルミニウム製のフィン109の図示は省略している。
次に、上述した光電複合装置100を構成する各部材について、さらに詳細に説明する。図3A,Bは、ICソケット102(ICソケット102a,102bのそれぞれに対応)の構成を示している。図3Aは、ICソケット102を表面側から見た概略斜視図であり、図3BはICソケット102を裏面側から見た概略斜視図である。
ICソケット102の表面側は、図3Aに示すように、十字型の溝状の凹部102dを持つ凹凸構造とされている。凹部102dの深さは、光導波路アレイ103の厚さよりも大きくされ、実装時に、光導波路アレイ103と、発光素子アレイ107および受光素子アレイ108との間に空間が形成されるようになされる。
このICソケット102の4個の凸面102h1〜102h4には、図3Aに示すように、その上に固定されるインターポーザ106a,106b(図1参照)の裏面に設けられた電極パッド151s,151v,151gとの電気的接触をとるための、弾性を有する接触部材である電極ピン121s,121v,121gが設けられている。この電極ピンとしては棒状、板バネ状、渦巻き状などに形成されたものを使用できるが、図3Aには棒状のものを示している。
ここで、凸面102h1,102h2に設けられた複数個の電極ピン121sは、信号電極を構成している。図3Bに示すように、ICソケット102の裏面には、上述した複数の電極ピン121sに対応して、プリント配線基板101(図1参照)上の電極との電気的接続をとるための、例えば半田バンプ等の電極コンタクト122が複数個設けられている。凸面102h1,102h2に設けられた各電極ピン121sは、ICソケット102内に設けられた個別の配線(図示せず)を介して、裏面の対応する電極コンタクト122に電気的に接続されている。
また、凸面102h3,102h4に設けられた複数個の電極ピン121vおよび電極ピン121gは、それぞれ、電源電極および接地電極を構成している。図3Aに示すように、凸面102h3,102h4には、電極ピン121vの列と電極ピン121gの列とが交互に配置されている。電極ピン121vの各列にそれぞれ対応してICソケット102のソケット内配線として配線部(第1の配線部)123vが設けられている。同様に、電極ピン121gの各列にそれぞれ対応してICソケット102のソケット内配線として配線部(第2の配線部)123gが設けられている。
これら配線部123v,123gとしては、例えば、直方体状の黄銅板の表面にニッケルや金が被着されたものが使用される。各列に対応した配線部123v,123gの第1の端面がICソケット102の凸面102h3,102h4に露出され、その第1の端面にそれぞれ各列の電極ピン121v,121gが配設されている。また、図3Bに示すように、この各列に対応した配線部123v,123gの第1の端面に対向した第2の端面がICソケット102の裏面側に露出されている。
また、このICソケット102の凹部102dの側面に、垂直方向に伸びる、断面半円状の溝部102fが設けられている。また、このICソケット102の凹部102dの底面には、図3A,Bに示すように、コイルバネ113の一端を挿入するための挿入穴(貫通穴)102gが設けられている。後述するように、インターポーザ106a,106bの裏面にはそれぞれ12本の位置決め用ピン111が設けられているので、挿入穴102gも12個設けられている。
なお、このICソケット102には、十字型の溝状の凹部102dを利用して、最大4方向から4本の光導波路アレイ103(図1参照)を設置できるようになっている。そのため、上述した12個の挿入穴102gのうち、それぞれの方向に対応した3個ずつの挿入穴102gは、それぞれの方向から設置される光導波路アレイ103をインターポーザ106a,106b側に付勢するコイルバネ113を挿入するために用いられる。なお、それぞれの方向に対応した3個ずつの挿入穴102gのうち、2個の挿入穴102gは溝部102fに連続して形成されている。
図4A,Bは、インターポーザ106(インターポーザ106a,106bのそれぞれに対応)の構成を示している。図4Aは、インターポーザ106を表面側から見た概略斜視図であり、図4Bはインターポーザ106を裏面側から見た概略斜視図である。
インターポーザ106の表面には、図4Aに示すように、半導体チップ109(半導体チップ109a,109bに相当)が実装されている。なお、図4Aには1個の半導体チップ109が実装されているものを示しているが、実装される半導体チップ109の個数は1個に限られるものではない。また、このインターポーザ106の裏面には、図4Bに示すように、発光素子アレイ107および受光素子アレイ108が実装されている。
上述したように、ICソケット102には最大4方向から4本の光導波路アレイ103を設置できるようになっているので、このインターポーザ106の裏面には、それぞれの方向から設置される光導波路アレイ103に対応して、4組の発光素子アレイ107および受光素子アレイ108が実装されている。これら発光素子アレイ107および受光素子アレイ108は、インターポーザ106を介して、半導体チップ109に接続されている。
また、このインターポーザ106の裏面には、図4Bに示すように、上述したICソケット102の凸面に設けられた電極ピン121s,121v,121g(図3参照)との電気的接触をとるための電極パッド151s,151v,151gが複数個設けられている。
ここで、複数個の電極パッド151sは、信号電極を構成している。また、複数個の電極パッド151vおよび電極パッド151gは、それぞれ、電源電極および接地電極を構成している。電極パッド151v,151gに関しては、電源パッド151vの列と電極パッド151gの列とが交互に配置されている。電極パッド151vの列は第1の電極群156vを構成し、電極パッド151gの列は第2の電極群156gを構成している。
また、このインターポーザ106の裏面には、図4Bに示すように、12個の金属製の位置決め用ピン111が下方に向かって植立されている。上述したようにICソケット102には、十字型の溝状の凹部102dを利用して、最大4方向から4本の光導波路アレイ103(図1参照)を設置できるようになっている。そのため、上述した12個の位置決め用ピン111のうち、それぞれの方向に対応した3個ずつの位置決め用ピン111は、それぞれの方向から設置される光導波路アレイ103の位置決め用穴112に挿入するために用いられる。
この場合、それぞれの方向に対応した3個ずつの位置決め用ピン111は、インターポーザ106の裏面に実装される光素子(発光素子アレイ107および受光素子アレイ108)を囲む位置に配置される。なお、本実施の形態では、各方向に対応して3個の位置決め用ピン111を配置したものであるが、4個以上の位置決め用ピン111を光素子を囲むように配置してもよい。ただし、位置決め用ピン111の個数が多くなると、電極パッド151の配置領域が狭くなることから、ここでは3個としている。このように位置決め用ピン111の個数を多くした場合には、それに伴って光導波路アレイ103の位置決め用穴112の個数、ICソケット102の挿入穴102gの個数も増加する。
図5A,Bは、光導波路アレイ103の構成を示している。図5Aは、光導波路アレイ103を表面側から見た概略斜視図であり、図5Bは、光導波路アレイ103の概略平面図である。
光導波路アレイ103は上述したように導波路本体部103aとレンズ部103bとからなっており、レンズ部103bが導波路本体部103aの長手方向の端部に配設されて構成されている。レンズ部103bには、断面長方形状の凹部が2個形成され、この凹部の底面部にレンズアレイ104,105(図5A,Bではレンズの図示を省略している)が形成されている。
また、レンズ部103bには、レンズアレイ104,105を囲む位置に3個の突片部131a〜131cが形成されている。突片部131aは先端に形成され、残りの突片部131b,131cは両端に形成されている。突片部131b,131cは、光導波路アレイ103がICソケット102の凹部102dに配置されるとき、その凹部102dの側面に形成された溝部102f(図1、図3参照)に嵌合される。これにより、光導波路アレイ103の水平方向の位置規制が行われる。
このように光導波路アレイ103の水平方向の位置規制を行うための突片部131b,131cをレンズ部103bに形成するものにあっては、この突片部131b,131cをレンズアレイ104,105と同時に例えば射出成形により精度よく形成できる。
上述した位置決め用穴112は、上述した3個の突片部131a〜131cにそれぞれ形成される。上述したように突片部131a〜131cはレンズアレイ104,105を囲む位置に形成されていることから、これら3個の突片部131a〜131cに形成された3個の位置決め用穴112はレンズアレイ104,105を囲む位置に配置されていることになる。
そして、この3個の位置決め用穴112には、インターポーザ106の光素子(発光素子アレイ107および受光素子アレイ108)を囲むように設置された3本の位置決め用ピン111のピン部111bが挿入される。したがって、3個の突片部131a〜131cに形成された3個の位置決め用穴112は光素子を囲む位置に配置されているとも言える。
このようにインターポーザ106の位置決め用ピン111を挿入する位置決め用穴112をレンズアレイ104,105を囲む位置、従って光素子(発光素子アレイ107および受光素子アレイ108)を囲む位置に配置したことで、使用環境の温度変化によるインターポーザ106の2次元的な伸びあるいは縮みに対して、光導波路アレイ103の伸びあるいは縮みを良好に追従させることができる。これにより、温度変化による光素子の光軸とレンズの光軸とのずれを軽減でき、光軸のずれによる光量損失を少なくできる。
次に、図6A〜Dを参照して、光導波路アレイ103、発光素子アレイ107および受光素子アレイ108の詳細構成について説明する。
図6Cは光導波路アレイ103を表面側から見た平面図、図6Dは光導波路アレイ103を横方向(長手方向)に切った断面図である。図6C,Dは光導波路アレイ103の一方の端部のみを示しているが、他方の端部も同様に構成されている。
光導波路アレイ103は、上述したように導波路本体部103aの長手方向の端部にレンズ部103bが接着されて構成されている。レンズ部103bには2つの凹部が形成され、その凹部の底面部に複数個のレンズ104a,105aからなるレンズアレイ104,105が形成されている。
導波路本体部103aは、コア層135を、上下のクラッド層136,137で挟み込んだ構造とされている。この場合、コア層135の屈折率がクラッド層136,137の屈折率より高くされることで、光導波路が構成される。例えば、コア層135の材料としてUV硬化光学用樹脂(例えば、屈折率は1.6)が使用され、クラッド層136,137の材料として光学用射出成型樹脂(例えば、屈折率は1.5)が使用される。
ここで、クラッド層136は低剛性の樹脂シートからなり、コア層135はこの樹脂シートにインプリント形成される。なお、クラッド層137は、上述したクラッド層136と同様に低剛性の樹脂シートからなり、コア層135のカバー層としての機能も備えている。
コア層135には、複数チャネルの光導波路、つまり複数本の送信用光導波路138および複数本の受信用光導波路139が形成されている。なお、他方の端部では、送信用光導波路138は受信用光導波路139となり、受信用光導波路139は送信用光導波路138となる。
この場合、送信用光導波路138および受信用光導波路139は、光導波路アレイ103の幅方向に交互に配置されている。また、光導波路アレイ103の幅方向に並ぶ複数本の送信用光導波路138の端部位置が長さ方向に順次ずれるようにされている。同様に、光導波路アレイ103の幅方向に並ぶ複数本の受信用光導波路139の端部位置が長さ方向に順次ずれるようにされている。また、複数本の送信用導波路138の端部は、複数本の受信用導波路139の端部より、光導波路アレイ103の端部側に位置するようにされている。
送信用光導波路138の端部138aは45゜ミラー面とされている。これにより、発光素子アレイ107の発光素子で発生された光信号をこの端部138aで光導波路138の長手方向側に反射させることができ、当該光信号を効率よく送信できる。また、受信用光導波路139の端部139aも45゜ミラー面とされている。これにより、光導波路139で伝送されてきた光信号をこの端部139aで受光素子アレイ108の受光素子側に反射させることができ、当該光信号を効率よく受信できる。
なお、導波路本体部103aにレンズ部103bを接着する際には、レンズアレイ104の各レンズ104aの光軸と各送信用光導波路138の端部138aとが一致し、またレンズアレイ105の各レンズ105aの光軸と各送信用光導波路139の端部139aとが一致するように位置調整される。この場合、送信用光導波路138の端部138aに対応したレンズ104aは、発光素子アレイ107の発光素子側からの平行光を当該端部138aに集光する集光レンズの働きをする。一方、受信用光導波路139の端部139aに対応したレンズ105aは、当該端部139aからの発散光を平行光にするコリメータレンズの働きをする。
図6Aは、発光素子アレイ107およびそれに装着されるレンズアレイ141(図1には図示せず)を示している。発光素子アレイ107は、上述した光導波路アレイ103の複数本の送信用光導波路138の端部138aに対応して、複数個の発光素子161を備えている。この発光素子161は例えば面発光レーザであって、下面側から光信号としてのレーザ光が出射される。また、この発光素子アレイ107の上面側には、各発光素子161に金属配線を介して接続された電極パッド162が設けられている。また、レンズアレイ141には、発光素子アレイ107の複数個の発光素子161にそれぞれ対応した複数個のレンズ142が形成されている。このレンズ142は、発光素子161からの発散光を平行光にするコリメータレンズの働きをする。
図6Bは、受光素子アレイ108およびそれに装着されるレンズアレイ143(図1には図示せず)を示している。受光素子アレイ108は、上述した光導波路アレイ103の複数本の受信用光導波路139の端部139aに対応して、複数個の受光素子163を備えている。この受光素子163は例えばフォトダイオードであって、下面側から光信号としてのレーザ光が入射される。また、この受光素子アレイ108の上面側には、各受光素子163に金属配線を介して接続された電極パッド164が設けられている。また、レンズアレイ143には、受光素子アレイ108の複数個の受光素子163にそれぞれ対応した複数個のレンズ144が形成されている。このレンズ144は、光導波路アレイ103の受信用光導波路139側からの平行光を受光素子163の光入射面に集光する集光レンズの働きをする。
次に、図1に示す光電複合装置100の製造方法の一例について説明する。
まず、プリント配線基板101上に、ICソケット102a,102bを実装する。この場合、プリント配線基板101上の電極と、ICソケット102a,102bの裏面の電極コンタクト122、配線部123v,123gとを位置合わせして、プリント配線基板101上の電極とICソケット102a,102bとが電気的に接続されるように実装する。なお、プリント配線基板101上には、予めその他の電子部品などの実装および電気配線を行っておく。
まず、プリント配線基板101上に、ICソケット102a,102bを実装する。この場合、プリント配線基板101上の電極と、ICソケット102a,102bの裏面の電極コンタクト122、配線部123v,123gとを位置合わせして、プリント配線基板101上の電極とICソケット102a,102bとが電気的に接続されるように実装する。なお、プリント配線基板101上には、予めその他の電子部品などの実装および電気配線を行っておく。
次に、設置される光導波路アレイ103の位置決め用穴112に対応させて、この位置決め用穴112の部分をインターポーザ106a,106bの位置決め用ピン111に押し付けるためのコイルバネ113を配置する。すなわちこの場合、設置される光導波路アレイ103の位置決め用穴112に対応した、ICソケット102a,102bの挿入穴102gに各コイルバネ113の一端が挿入される。
次に、ICソケット102a,102bに光導波路アレイ103を設置し、これらICソケット102a,102b間に光導波路アレイ103が架け渡された状態とする。この場合、光導波路アレイ103の両端部は、それぞれ、ICソケット102a,102bの溝状の凹部102dに配置される。
この場合、光導波路アレイ103のレンズ部103bの側端に形成された2つの突片部131b,131cがそれぞれ凹部102dの両側面に形成された溝部102fに嵌合される。これにより、光導波路アレイ103の水平方向の位置規制が自動的に行われる。
なお、ICソケット102a,102bに設置される光導波路アレイ103の長さは、これらICソケット102a,102bの距離より長いことが望ましい。これにより、光導波路アレイ103を撓ませた状態で固定でき、ICソケット102a,102bのプリント配線基板101上における位置決め誤差を吸収できる。
次に、ICソケット102aの凸面上にインターポーザ106aを固定する。この場合、インターポーザ106aの裏面に取り付けられている12本の位置決め用ピン111のうち、ICソケット102aの凹部102dの側面に形成された溝部102fに対応した位置決め用ピン111のフランジ部111aが当該溝部102fに嵌合される。これにより、インターポーザ106aの水平方向の位置規制が自動的に行われる。
そしてこの場合、ICソケット102aの凸面102h1〜102h4に設けられた電極ピン121s,121v,121gがインターポーザ106aの裏面に設けられた電極パッド151s,151v,151gに接触するようにされ、ICソケット102aとインターポーザ106aとの電気的な接続が行われる。
またこの場合、設置された光導波路アレイ103に対応した、インターポーザ106aの位置決め用ピン111のピン部111bが、当該光導波路アレイ103のレンズ部103bの位置決め用穴112に挿入(圧入)される。これにより、インターポーザ106aと光導波路アレイ103との相対的な位置決めが行われる。この場合、インターポーザ106aと光導波路アレイ103とが位置決め用ピン111で直接接続されるため、インターポーザ106aと光導波路アレイ103との間の相対位置決め精度を高くできる。
またこの場合、コイルバネ113により、光導波路アレイ103の位置決め用穴112の部分がインターポーザ106aの位置決め用ピン111に押し付けられるように付勢される。これにより、インターポーザ106aの位置決め用ピン111をレンズ部103bの位置決め用穴112に接着等しなくても、位置決め用ピン111が位置決め用穴112から抜け出ることが防止される。
なお、このようにICソケット102aの凸面上にインターポーザ106aが固定されるとき、このインターポーザ106aには、例えばその四隅にICソケット102a側への付勢力が与えられ、当該インターポーザ106aはICソケット102aに押し付けられた状態とされる。
次に、インターポーザ106aの表面に実装されている半導体チップ109aの上面に、アルミニウム製のフィン110を設置する。これにより、半導体チップ109aで発生される熱をフィン110を通して効率的に放熱できるようになる。
次に、上述したICソケット102aの凸面上にインターポーザ106aを固定する場合と同様にして、ICソケット102bの凸面上にインターポーザ106bを固定する。なおこの場合、インターポーザ106bには例えばその四隅にICソケット102b側への付勢力が与えられ、当該インターポーザ106bはICソケット102bに押し付けられた状態とされる。
図7は、ICソケット102a側におけるインターポーザ106aおよび光導波路アレイ103の位置決め機構に係る部分を拡大して示したものである。この図7において、図1、図6と対応する部分には同一符号を付して示している。
インターポーザ106aの表面には半導体チップ109aが実装されている。この場合、インターポーザ106aの表面の電極パッド152と半導体チップ109aの下面の電極パッド181との間に半田バンプ154が介在され、半導体チップ109aはインターポーザ106aの表面に半田付けされる。
また、インターポーザ106aの裏面には発光素子アレイ107が実装されている。この場合、インターポーザ106aの裏面の電極パッド153と発光素子アレイ107の上面の電極パッド162との間に半田バンプ155が介在され、発光素子アレイ107はインターポーザ106aの裏面に半田付けされる。なお、この発光素子アレイ107の下面にレンズアレイ141が装着されている。
また、光導波路アレイ103の端部が、ICソケット102aの溝状の凹部102dに配置されている。位置決め用ピン111は、インターポーザ106aの裏面に設けられた金属パッド156に半田付けされることで、当該インターポーザ106aの裏面に、下方に向かって植立されている。この位置決め用ピン111のピン部111bは、光導波路アレイ103のレンズ部103bに形成された位置決め用穴112に挿入(圧入)される。これにより、インターポーザ106aおよび光導波路アレイ103の相対的な位置決めが行われる。
また、ICソケット102aの挿入穴102gに一端が挿入されたコイルバネ113の他端がレンズ部103bの位置決め用穴112の部分に当接され、当該コイルバネ113の他端によって当該位置決め用穴112の部分がインターポーザ106aの位置決め用ピン111に押し付けられるように付勢され、位置決め用ピン111が位置決め用穴112から抜け出ることが防止される。
なお、上述の図7はICソケット102a側におけるインターポーザ106aおよび光導波路アレイ103の位置決め機構に係る部分を示したものである。説明は省略するが、ICソケット102b側におけるインターポーザ106bおよび光導波路アレイ103の位置決め機構に係る部分についても同様である。
図8は、ICソケット102(ICソケット102a,102bに対応)の配線部123vに係る部分を拡大して示したものである。この図8において、図1、図3、図4と対応する部分には同一符号を付して示している。
ICソケット102にソケット内配線として設けられた配線部123vの第1の端面F1が凸面102h3(または凸面102h4)に露出されており、その第1の端面の長手方向に複数個の電極ピン121vが並べて配設されている。また、この配線部123vの第1の端面F1に対向した第2の端面F2がICソケット102の裏面に露出されている。
そして、この配線部123vの第1の端面F1に配設されている電極ピン121vは、インターポーザ106(インターポーザ106a,106bに対応)の裏面に設けられた第1の電極群156vを構成する電極パッド(電源電極)151vに接触される。また、この配線部123vの第2の端面F2は、半田バンプ157が介在されて、プリント配線基板(マザーボード)101の電極パッド(電源電極)に半田付けされる。
また、図示は省略するが、ICソケット102にソケット内配線として設けられた配線部123gに係る部分についても、上述した配線部123vに係る部分と同様に構成されている。すなわち、配線部123gの第1の端面F1に配設されている電極ピン121gは、インターポーザ106の裏面に設けられた第2の電極群156gを構成する電極パッド(接地電極)151gに接触される。また、この配線部123gの第2の端面F2は、半田バンプが介在されて、プリント配線基板(マザーボード)101の電極パッド(接地電極)に半田付けされる。
このように、インターポーザ106の第1の電極群156vを構成する複数の電極パッド(電源電極)151vはICソケット102の配線部123vに共通に接続され、このインターポーザ106の複数の電極パッド(電源電極)151vにはICソケット102の配線部123vを介して電源電圧が印加される。同様に、インターポーザ106の第2の電極群156gを構成する複数の電極パッド(接地電極)151gはICソケット102の配線部123gに共通に接続され、このインターポーザ106の複数の電極パッド(接地電極)151gはICソケット102の配線部123gを介して接地される。
上述した光電複合装置100(図1、図6、図7参照)の動作を説明する。
ICソケット102a側で、半導体チップ109aからの電気信号はインターポーザ106aの内部を通ってその裏面に実装された発光素子アレイ107の発光素子(例えば面発光レーザ)161に供給され、この発光素子161からは電気信号に対応して強度変調された光信号が発生される。
ICソケット102a側で、半導体チップ109aからの電気信号はインターポーザ106aの内部を通ってその裏面に実装された発光素子アレイ107の発光素子(例えば面発光レーザ)161に供給され、この発光素子161からは電気信号に対応して強度変調された光信号が発生される。
この発光素子161からの光信号は発光素子アレイ107に装着されたレンズアレイ141のレンズ142により発散光から平行光とされる。この平行光は光導波路アレイ103を構成するレンズ部103bに形成されたレンズアレイ104のレンズ104aにより送信用光導波路138の端部(45゜ミラー面)138aに集光され、光導波路138の長手方向側に反射される。これにより、ICソケット102a側の発光素子アレイ107の発光素子161で発生された光信号は、送信用光導波路138を通じて、ICソケット102b側に送信される。
ICソケット102b側で、受信用光導波路139(ICソケット102a側では送信用光導波路138)を通じて送られてくる光信号は、端部(45゜ミラー面)139aで受光素子アレイ108の受光素子163側に反射される。この反射された光信号は光導波路アレイ103を構成するレンズ部103bに形成されたレンズアレイ105のレンズ105aにより発散光から平行光とされる。この平行光は受光素子アレイ108に装着されたレンズアレイ143のレンズ144で集光されて受光素子(例えばフォトダイオード)163の光入射面に入射される。
そして、光信号は受光素子163で光信号から電気信号に変換される。この電気信号は、インターポーザ106bの内部を通ってその表面に実装された半導体チップ109bに供給される。これにより、ICソケット102a側のインターポーザ106aに実装された半導体チップ109aからの電気信号が、ICソケット102b側のインターポーザ106bに実装された半導体チップ109bに供給される。
説明は省略するが、ICソケット102b側の半導体チップ109bからICソケット102a側の半導体チップ109aにも、同様にして電気信号が供給される。
上述した光電複合装置100によれば、インターポーザ106の第1の電極群156vを構成する複数の電極パッド(電源電極)151vにはICソケット102の配線部123vを介して電源電圧が印加され、またこのインターポーザ106の第2の電極群156gを構成する複数の電極パッド(接地電極)151gはICソケット102の配線部123gを介して接地されるものであるが、配線部123v,123gの断面積を大きくして抵抗を小さくできるため、図9に示すように、ICソケット102内に電極ピン121vのそれぞれに対応した配線159を設けるものに比べて、ICソケット102内における電源系の供給損失を抑制できる。
なお、上述の実施の形態においては、プリント配線基板101からICソケット102を介してインターポーザ106に電源を供給するものであったが(図3、図4、図8参照)、ICソケット102に電源端子部を設け、この電源端子部からインターポーザ106に電源を供給するようにしてもよい。
図10A,Bは、上述の実施の形態のICソケット102に代わって用いられるICソケット102Aの構成を示している。図10Aは、ICソケット102Aを表面側から見た概略斜視図であり、図10BはICソケット102Aを裏面側から見た概略斜視図である。この図10A,Bにおいて、図3A,Bと対応する部分には同一符号を付し、適宜その詳細説明を省略する。
このICソケット102Aの凸面102h3,102h4に設けられた複数個の電極ピン121vおよび電極ピン121gは、それぞれ、電源電極および接地電極を構成している。凸面102h3,102h4には、電源ピン121vの列と電極ピン121gの列とが交互に配置されている。
電極ピン121vの各列にそれぞれ対応して凸面102h3,102h4の部分に電極板(第1の電極板)124vが設けられている。同様に、電極ピン121gの各列にそれぞれ対応して凸面102h3,102h4の部分に電極板(第2の電極板)124gが設けられている。これら電極板124v,124gとしては、例えば、黄銅薄板の表面にニッケルや金が被着されたものが使用される。各列に対応した電極板124v,124gに、それぞれ各列の電極ピン121v,121gが配設されている。
また、ICソケット102Aは、凸面102h3,102h4のそれぞれに対応して電源端子部125,125を有している。この電源端子部125は、電源電圧が印加される第1の端子126vおよび接地される第2の端子126gを持っている。この電源端子部125の第1の端子126vは、上述した電極板124vに電気的に接続される。また、この電源端子部125の第2の端子126gは上述した電極板124gに電気的に接続される。
図11は、凸面102h3における電極板124v,124gと電源端子部125との接続関係を詳細に示している。凸面102h3に設けられた複数枚の電極板124v、ここでは2枚の電極板124vは、この電極板124vと一体的に形成されている連結部127vにより電気的に結合されている。電源端子部125の第1の端子126vはこの連結部127vに接続されており、これにより凸面102h3に設けられた複数枚の電極板124vと電源端子部125の第1の端子126vとの電気的接続が行われている。
また同様に、凸面102h3に設けられた複数枚の電極板124g、ここでは2枚の電極板124gは、この電極板124gと一体的に形成されている連結部127gにより電気的に結合されている。電源端子部125の第2の端子126gはこの連結部127gに接続されており、これにより凸面102h3に設けられた複数枚の電極板124gと電源端子部125の第2の端子126gとの電気的接続が行われている。
詳細説明は省略するが、凸面102h4における電極板124v,124gと電源端子部125との接続関係は、上述した凸面102h3におけるものと同様である。
上述したようにICソケット102Aの凸面102h3,102h4のそれぞれに対応して設けられる電源端子部125,125には、図12に示すように、図示しない電源回路にケーブル128を介して接続されたプラグ129が接合されて、電源供給が行われる。
なお、このICソケット102Aのその他は、図3A,Bに示すICソケット102と同様に構成される。
上述したICソケット102Aを用いた場合、図13に示すように、電源端子部125からインターポーザ106との接合面にある電極板124v,124g、ひいては電極ピン121v,121gに直接電源を供給できる。なお、図13には、電極板124gに係る部分のみ示している。
この場合、ICソケット102Aを実装するプリント配線基板(マザーボード)101からICソケット102A内の内部配線を介してインターポーザ106との接合面に電源を供給するものでなく、上述した実施の形態と同様に、電源系の供給損失を抑制できる。またこの場合、プリント配線基板101の電源配線を少なくでき、コストの低下、電磁波の低減、発熱の低下などの利益を得ることができる。
また、このICソケット102Aでは電極板124v,124gを設け、この電極板124v,124gを介して電極ピン121v,121gに電源を供給するものであり、電源端子部125から各電極ピン121v,121gに直接電源を供給する場合に比べて、配線を少なくでき、製造が容易となり、またその配線による電源系の供給損失も抑制できる。
また、上述の実施の形態においては、プリント配線基板101からICソケット102を介してインターポーザ106に電源を供給するものであったが(図3、図4、図8参照)、インターポーザ106に電源端子部を設け、この電源端子部から当該インターポーザ106に電源を供給するようにしてもよい。
図14A,Bは、上述の実施の形態のインターポーザ106に代わって用いられるインターポーザ106Aの構成を示している。図14Aは、インターポーザ106を表面側から見た概略斜視図であり、図14Bはインターポーザ106を裏面側から見た概略斜視図である。この図14A,Bにおいて、図4A,Bと対応する部分には同一符号を付し、適宜その詳細説明を省略する。
このインターポーザ106Aは、側面に、電源端子部115を有している。なお、この電源端子部115は、上面に設けてもよい。この電源端子部115は、電源電圧が印加される第1の端子116vおよび接地される第2の端子116gを持っている。この電源端子部115には、上述したICソケット102Aの電源端子部125と同様に、電源回路にケーブルを介して接続されたプラグが接合されることで、電源が供給される(図12参照)。このようにインターポーザ106Aには、電源端子部115から電源が供給されることから、図14Bに示すように、裏面に、ICソケットから電源供給を受けるための電極パッドは設けられていない。
またこの場合、インターポーザ106Aには電源端子部115から直接電源が供給されるので、上述の実施の形態のICソケット102に代わって、図15A,Bに示すような、ICソケット102Bを用いることができる。図15Aは、ICソケット102Bを表面側から見た概略斜視図であり、図15BはICソケット102Bを裏面側から見た概略斜視図である。この図10A,Bにおいて、図3A,Bと対応する部分には同一符号を付し、適宜その詳細説明を省略する。
このICソケット102Bは、図3A,Bに示すICソケット102において、電源供給に係る電極ピン121v,121gおよび配線部123v,123gが除去されたものである。このICソケット102Bのその他は、ICソケット102と同様に構成されている。
上述したインターポーザ106Aを用いた場合、図16に示すように、電源端子部115からインターポーザ106Aに直接電源を供給でき、ICソケット102Bを実装するプリント配線基板(マザーボード)101からICソケット102B内の内部配線を介してインターポーザ106Aに電源を供給するものでなく、上述した実施の形態と同様に、電源系の供給損失を抑制できる。またこの場合、プリント配線基板101の電源配線を少なくでき、コストの低下、電磁波の低減、発熱の低下などの利益を得ることができる。またこの場合、電源供給に係る電極ピン等を設けない安価なICソケット102Bを用いることができる利益もある。
また、上述の実施の形態においては、光素子(発光素子アレイ107、受光素子アレイ108)が裏面に実装されるインターポーザ106(106a,106b)がICソケット102(102a,102b)に固定されると共に、光素子に対向するように光導波路アレイ103がICソケット102に配置される光電複合装置100にこの発明を適用したものであるが、上述したICソケット102、102A、あるいはインターポーザ102Aの構成は、一般に、プリント配線基板上にICソケットを実装し、このICソケット上に半導体チップが実装されるインターポーザを固定するものに適用でき、電源系の供給損失を抑制できる。
次に、上述の光電複合装置を実際に適用し得る電子機器の一例を簡単に説明する。
図17は、コンピュータシステム200の構成を示している。このコンピュータシステム200は、CPU(Central Processing Unit)201と、メモリコントローラとしてのノースブリッジ202と、DRAM(Dynamic Random Access Memory)203と、I/Oコントローラとしてのサウスブリッジ204と、バス205と、ネットワークインタフェース(ネットワークI/F)206と、記憶装置207と、その他の入出力装置(I/O装置)208とを備えている。
図17は、コンピュータシステム200の構成を示している。このコンピュータシステム200は、CPU(Central Processing Unit)201と、メモリコントローラとしてのノースブリッジ202と、DRAM(Dynamic Random Access Memory)203と、I/Oコントローラとしてのサウスブリッジ204と、バス205と、ネットワークインタフェース(ネットワークI/F)206と、記憶装置207と、その他の入出力装置(I/O装置)208とを備えている。
ノースブリッジ202は、光配線211を介してCPU201に接続されている。また、サウスブリッジ204は、光配線212を介してノースブリッジ202に接続されていると共に、さらに光配線211を介してCPU201に接続されている。また、DRAM203は、光配線213を介してノースブリッジ202に接続されている。CPU201は、OS(Operating System)およびアプリケーションプログラムに基づいて各部を制御する。ノースブリッジ202は、メモリ203へのアクセスを統括制御する。
バス205は電気配線214を介してサウスブリッジ204に接続されている。また、ネットワークインタフェース206、記憶装置207およびその他のI/O装置208は、それぞれ、バス205に接続されている。記憶装置207は、HDD(Hard Disk Drive)、DVD(Digital Versatile Disk)ドライブ、CD(Compact Disc)ドライブなどである。I/O装置208は、ビデオ入出力装置、シリアルやパラレルのインタフェースなどである。
図18は、光配線210(光配線211〜213のそれぞれに対応している)の構成例を示している。この光配線210は、Nチャネル分の光伝送系220-1〜220-Nを有している。光伝送系220-1〜220-Nのそれぞれは、第1の回路(第1の電子部品)から第2の回路(第2の電子部品)に光信号を伝送する第1の伝送系221と、第2の回路から第1の回路に光信号を伝送する第2の伝送系222とからなっている。
第1の伝送系221は、パラレル/シリアル変換器(P/S変換器)221a、ドライバアンプ221b、発光素子としての半導体レーザ221c、光導波路221d、受光素子としてのフォトダイオード221e、トランスインピーダンスアンプ(TIA)221f、I/V変換アンプ(IVA)221gおよびシリアル/パラレル変換器(S/P変換器)221hを備えている。この場合、P/S変換器221a、ドライバアンプ221bおよび半導体レーザ221cは第1の回路側に配置され、フォトダイオード221e、TIA221f、IVA221gおよびS/P変換器221hは第2の回路側に配置され、光導波路221dは第1の回路と第2の回路の間に配置される。
同様に、第2の伝送系221は、P/S変換器222a、ドライバアンプ222b、半導体レーザ222c、光導波路222d、フォトダイオード222e、TIA222f、IVA222gおよびS/P変換器222hを備えている。この場合、P/S変換器222a、ドライバアンプ222bおよび半導体レーザ222cは第2の回路側に配置され、フォトダイオード222e、TIA222f、IVA222gおよびS/P変換器222hは第1の回路側に配置され、光導波路222dは第2の回路と第1の回路の間に配置される。
ここで、S/P変換器221a,222aは、それぞれ、伝送すべきデータ、例えばb0〜b7の8ビットパラレルデータをシリアルデータに変換する。ドライバアンプ221b,222bは、それぞれ、S/P変換器221a,222aで得られたシリアルデータに基づいて半導体レーザ221c,222cを駆動し、この半導体レーザ221c,222cからシリアルデータに対応した光信号を発生させる。TIA221f,222fは、それぞれ、フォトダイオード221e,222eからの光電変換による電流信号を、後続のI/V変換アンプ221g,222gに供給する際に、インピーダンスマッチングをとる。IVA221g,222gは、それぞれ、TIA221f,222fの出力信号である電流信号を電圧信号に変換する。S/P変換器221h,222hは、それぞれ、IVA221g,222gの出力信号である、伝送されてきたシリアルデータをパラレルデータに変換する。
第1の回路から第2の回路にデータを伝送する際の動作について説明する。第1の回路側では、伝送すべき8ビットのパラレルデータはP/S変換器221aでシリアルデータに変換され、このシリアルデータはドライバアンプ221bに供給される。このドライバアンプ221bにより半導体レーザ221cが駆動され、この半導体レーザ221cからはシリアルデータに対応した光信号が発生される。そして、この光信号が光導波路221dを通って第2の回路側に伝送される。
第2の回路側では、光導波路221dで伝送されてきた光信号がフォトダイオード221eに照射される。このフォトダイオード221eからの光電変換による電流信号は、インピーダンスマッチング用のTIA221fを介してIVA221gに供給され、電圧信号に変換される。そして、このIVA221gの出力信号である、伝送されてきたシリアルデータはS/P変換器221hでパラレルデータに変換される。
このようにして、第1の回路から第2の回路にデータの伝送が行われる。なお、詳細説明は省略するが、第2の回路から第1の回路にデータを伝送する際の動作についても同様に行われる。図18に示す光配線210では、Nチャネル分の光伝送系220-1〜220-Nを有しているので、Nチャネル分のデータ送受信を並行して行うことができる。
上述したコンピュータシステム200においては、図示しないプリント配線基板(マザーボード)上に、上述した電子部品としてのCPU201、ノースブリッジ202、DRAM203、サウスブリッジ204およびバス205をそれぞれ構成する半導体チップが実装される。この場合、CPU201、ノースブリッジ202、DRAM203およびサウスブリッジ204の部分に、図1に示す光電複合装置100を適用でき、CPU201とノースブリッジ202の間、DRAM203とノースブリッジ202の間、ノースブリッジ202とサウスブリッジ204の間で、光信号を用いた信号伝送を良好に行うことができる。
図19は、ゲーム機300の構成を示している。このゲーム機300は、ゲームアプリケーションプログラム等の各種アプリケーションプログラムに基づいて信号処理や内部構成要素の制御を行うメインCPU301と、画像処理を行うグラフィックプロセッサ(GP)302と、インターネット等のネットワークとのインタフェースを行うためのネットワークインタフェース(ネットワークI/F)303と、インタフェース処理を行うIOプロセッサ(IOP)304と、DVDやCD等の光ディスク305の読み出し制御や当該読み出されたデータのデコードを行う光ディスク制御部306と、メインCPU301に接続されるメインメモリとしてのDRAM307と、IOプロセッサ304が実行する命令やデータを保持するためのIOPメモリ308と、主にオペレーティングシステム用のプログラムが格納されたOS−ROM309と、音声信号処理を行うサウンドプロセッサユニット(SPU)310と、圧縮波形データを格納するサウンドバッファ311とを基本構成として備えている。
メインCPU301とネットワークI/F303は、光配線312により接続されている。メインCPU301とグラフィックプロセッサ302は、光配線313により接続されている。メインCPU301とIOプロセッサ304は、SBUS314により接続されている。IOプロセッサ304と、光ディスク制御部306、OS−ROM309およびサウンドプロセッサユニット310は、SSBUS315により接続されている。
メインCPU301は、OS−ROM309に格納されたプログラムや、光ディスク305から読み出されてDRAM307にロードされたり、通信ネットワークを介してダウンロードされた、各種のゲームアプリケーションプログラム等を実行する。グラフィックプロセッサ302は、例えばビデオゲームにおけるレンダリング処理等を行い、ビデオ信号をディスプレイに出力する。
IOプロセッサ304には、コントローラ(図示せず)が接続されるコントローラポート321、メモリカード(図示せず)が装填されるメモリカードスロット322、USB接続端子323およびIEEE1394接続端子324が接続されている。これにより、IOプロセッサ304は、コントローラポート321を介して接続されたコントローラ、メモリカードスロット322を介して接続されたメモリカード、USB接続端子323を介して接続された図示しない携帯電話機やパーソナルコンピュータとの間でデータの送受や、プロトコル変換等を行う。
サウンドプロセッサユニット310は、サウンドバッファ311に格納されている圧縮波形データを、メインCPU301からの命令に基づいて所定のサンプリング周波数で再生することなどにより、様々なサウンドを合成し、オーディオ信号をスピーカに出力する。
なお、光配線312,313は、それぞれ、上述の図18に示すように構成されており、メインCPU301とネットワークI/F303の間、およびメインCPU301とグラフィックプロセッサ302の間では、光信号によってデータの送受信が行われる。
上述したゲーム機300においては、図示しないプリント配線基板(マザーボード)上に、上述したメインCPU301等の基本構成電子部品としての半導体チップが実装される。
この場合、メインCPU301、グラフィックプロセッサ302およびネットワークI/F303の部分に、図1に示す光電複合装置100を適用でき、メインCPU301とネットワークI/F303の間、メインCPU301とグラフィックプロセッサ302の間で、光信号を用いた信号伝送を良好に行うことができる。
図20は、サーバ400の構成を示している。このサーバ400は、CPU401,402と、チップセット403と、ネットワークインタフェース(ネットワークI/F)404と、メモリ405と、PCIブリッジ406と、ルータ407とを基本構成として備えている。
チップセット403には、光配線411,412を介してCPU401,402が接続されていると共に、光配線413を介して、ネットワークI/F404が接続されている。また、チップセット403には、電気配線により、メモリ405、PCIブリッジ406およびルータ407が接続されている。ネットワークI/F404は、ネットワークとのインタフェースを行う。チップセット403は、CPU401,402、ネットワークI/F404、メモリ405およびPCIブリッジ406などを制御する。
PCIブリッジ406には、PCIバス414を介して、記憶装置などのPCIデバイス415〜416が接続されている。ルータ407は、例えば、スイッチカード421およびラインカード422〜425から構成されている。ラインカード422〜425は、パケットの前処理を行うプロセッサであり、スイッチカード421はパケットの行き先をアドレスに従い切り替えるスイッチである。
なお、光配線411〜413は、それぞれ、上述の図18に示すように構成されており、CPU401,401とチップセット403の間、およびチップセット403とネットワークI/F404の間では、光信号によってデータの送受信が行われる。
上述したサーバ400においては、図示しないプリント配線基板(マザーボード)上に、上述したメインCPU401,402、チップセット403等の基本構成電子部品としての半導体チップが実装される。
この場合、CPU401,401、チップセット403、ネットワークI/F404の部分に、図1に示す光電複合装置100を適用でき、CPU401,401とチップセット403の間、およびチップセット403とネットワークI/F404の間で、光信号を用いた信号伝送を良好に行うことができる。
この発明は、プリント配線基板上にICソケットを実装し、このICソケットに半導体チップが実装されるインターポーザを固定するものにあって、電源系の供給損失を抑制できるものであり、例えばICソケットをベースとしたLSI等の半導体チップ間の信号伝送に適用できる。
100・・・光電複合装置、101・・・プリント配線基板(マザーボード)、102,102a,102b,102A,102B・・・ICソケット、102d・・・凹部、102f・・・溝部、102g・・・挿入穴、102h1〜102h4・・・凸面、103・・・光導波路アレイ、103a・・・導波路本体部、103b・・・レンズ部、104,105・・・レンズアレイ、104a,105a・・・レンズ、106,106a,106b,106A・・・インターポーザ、107・・・発光素子アレイ、108・・・受光素子アレイ、109,109a,109b・・・半導体チップ、111・・・位置決め用ピン、111a・・・フランジ部、111b・・・ピン部、112・・・位置決め用穴、113・・・コイルバネ、115・・・電源端子部、116v・・・第1の端子、116g・・・第2の端子、121s,121v,121g・・・電極ピン、122・・・電極コンタクト、123v・・・配線部(第1の配線部)、123g・・・配線部(第2の配線部)、124v・・・電極板(第1の電極板)、124g・・・電極板(第2の電極板)、125・・・電源端子部、126v・・・第1の端子、126g・・・第2の端子、127v,127g・・・連結部、128・・・ケーブル、129・・・プラグ、131a〜131c・・・突片部、135・・・コア層、136,137・・・クラッド層、138・・・送信用光導波路、138a・・・送信用光導波路の端部(45゜ミラー面)、139・・・受信用光導波路、139a・・・受信用光導波路の端部(45゜ミラー面)、141,143・・・レンズアレイ、142,144・・・レンズ、151s,151v,151g・・・電極パッド、156v・・・第1の電極群、156g・・・第2の電極群、161・・・発光素子、163・・・受光素子、200・・・コンピュータシステム、210・・・光配線、300・・・ゲーム機、400・・・サーバ
Claims (16)
- ICソケットと、半導体チップが実装されると共に、上記ICソケットに固定されるインターポーザと有する基板装置であって、
上記インターポーザは、裏面に、複数の電源電極からなる第1の電極群および複数の接地電極からなる第2の電極群を有し、
上記ICソケットは、ソケット内配線として、上記インターポーザが有する第1の電極群を構成する複数の電源電極に共通に接続される第1の配線部および上記インターポーザが有する第2の電極群を構成する複数の接地電極に共通に接続される第2の配線部を有する
ことを特徴とする基板装置。 - 上記第1の配線部の、上記第1の電極群を構成する複数の電源電極との接続部には、該複数の電源電極にそれぞれ対応して弾性を有する接触部材が配設され、
上記第2の配線部の、上記第2の電極群を構成する複数の接地電極との接続部には、該複数の接地電極にそれぞれ対応して弾性を有する接触部材が配設されている
ことを特徴とする請求項1に記載の基板装置。 - ICソケットと、半導体チップが実装されると共に、上記ICソケットに固定されるインターポーザと有する基板装置であって、
上記ICソケットは、電源電圧が印加される第1の端子および接地される第2の端子を持つ電源端子部を有する
ことを特徴とする基板装置。 - 上記インターポーザは、裏面に、複数の電源電極からなる第1の電極群および複数の接地電極からなる第2の電極群を有し、
上記ICソケットは、上記インターポーザが有する第1の電極群を構成する複数の電源電極に共通に接続される第1の電極板および上記インターポーザが有する第2の電極群を構成する複数の接地電極に共通に接続される第2の電極板をさらに有し、
上記電源端子部の第1の端子は上記第1の電極板に接続され、上記電源端子部の第2の端子は上記第2の電極板に接続される
ことを特徴とする請求項3に記載の基板装置。 - 上記第1の電極板の、上記第1の電極群を構成する複数の電源電極との接続部には、該複数の電源電極にそれぞれ対応して弾性を有する接触部材が配設され、
上記第2の電極板の、上記第2の電極群を構成する複数の接地電極との接続部には、該複数の接地電極にそれぞれ対応して弾性を有する接触部材が配設されている
ことを特徴とする請求項4に記載の基板装置。 - ICソケットと、半導体チップが実装されると共に、上記ICソケットに固定されるインターポーザと有する基板装置であって、
上記インターポーザは、電源電圧が印加される第1の端子および接地される第2の端子を持つ電源端子部を有する
ことを特徴とする基板装置。 - 半導体チップが実装されるインターポーザを固定するICソケットであって、
上記インターポーザは、裏面に、複数の電源電極からなる第1の電極群および複数の接地電極からなる第2の電極群を有し、
ソケット内配線として、上記インターポーザが有する第1の電極群を構成する複数の電源電極に共通に接続される第1の配線部および上記インターポーザが有する第2の電極群を構成する複数の接地電極に共通に接続される第2の配線部を備える
ことを特徴とするICソケット。 - 上記第1の配線部の、上記第1の電極群を構成する複数の電源電極との接続部には、該複数の電源電極にそれぞれ対応して弾性を有する接触部材が配設され、
上記第2の配線部の、上記第2の電極群を構成する複数の接地電極との接続部には、該複数の接地電極にそれぞれ対応して弾性を有する接触部材が配設されている
ことを特徴とする請求項7に記載のICソケット。 - 半導体チップが実装されるインターポーザを固定するICソケットであって、
電源電圧が印加される第1の端子および接地される第2の端子を持つ電源端子部を有する
ことを特徴とするICソケット。 - 上記インターポーザは、裏面に、複数の電源電極からなる第1の電極群および複数の接地電極からなる第2の電極群を有し、
上記インターポーザが有する第1の電極群を構成する複数の電源電極に共通に接続される第1の電極板および上記インターポーザが有する第2の電極群を構成する複数の接地電極に共通に接続される第2の電極板をさらに有し、
上記電源端子部の第1の端子は上記第1の電極板に接続され、上記電源端子部の第2の端子は上記第2の電極板に接続される
ことを特徴とする請求項9に記載のICソケット。 - 上記第1の電極板の、上記第1の電極群を構成する複数の電源電極との接続部には、該複数の電源電極にそれぞれ対応して弾性を有する接触部材が配設され、
上記第2の電極板の、上記第2の電極群を構成する複数の接地電極との接続部には、該複数の接地電極にそれぞれ対応して弾性を有する接触部材が配設されている
ことを特徴とする請求項10に記載のICソケット。 - 半導体チップが実装されるインターポーザであって、
電源電圧が印加される第1の端子および接地される第2の端子を持つ電源端子部を有する
ことを特徴とするインターポーザ。 - 複数の電子部品からなる電子機器であって、
ICソケットと、上記複数の電子部品のうち少なくともいずれかが実装されると共に、上記ICソケットに固定されるインターポーザとを有する基板装置を備え、
上記インターポーザは、裏面に、複数の電源電極からなる第1の電極群および複数の接地電極からなる第2の電極群を有し、
上記ICソケットは、ソケット内配線として、上記インターポーザが有する第1の電極群を構成する複数の電源電極に共通に接続される第1の配線部および上記インターポーザが有する第2の電極群を構成する複数の接地電極に共通に接続される第2の配線部を有する
ことを特徴とする電子機器。 - 複数の電子部品からなる電子機器であって、
ICソケットと、上記複数の電子部品のうち少なくともいずれかが実装されると共に、上記ICソケットに固定されるインターポーザとを有する基板装置を備え、
上記ICソケットは、電源電圧が印加される第1の端子および接地される第2の端子を持つ電源端子部を有する
ことを特徴とする電子機器。 - 上記インターポーザは、裏面に、複数の電源電極からなる第1の電極群および複数の接地電極からなる第2の電極群を有し、
上記ICソケットは、上記インターポーザが有する第1の電極群を構成する複数の電源電極に共通に接続される第1の電極板および上記インターポーザが有する第2の電極群を構成する複数の接地電極に共通に接続される第2の電極板をさらに有し、
上記電源端子部の第1の端子は上記第1の電極板に接続され、上記電源端子部の第2の端子は上記第2の電極板に接続される
ことを特徴とする請求項14に記載の電子機器。 - 複数の電子部品からなる電子機器であって、
ICソケットと、上記複数の電子部品のうち少なくともいずれかが実装されると共に、上記ICソケットに固定されるインターポーザとを有する基板装置を備え、
上記インターポーザは、電源電圧が印加される第1の端子および接地される第2の端子を持つ電源端子部を有する
ことを特徴とする電子機器。
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