JP2006237449A - Ｌｓｉパッケージ用インターフェイスモジュール及びｌｓｉ実装体 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＬＳＩパッケージのプリント基板への搭載を一般的ＬＳＩパッケージと同等且つ同時に行うことができ、光配線路の破損防止及び製造コストの低減をはかる。
【解決手段】 ＬＳＩチップを搭載したＬＳＩパッケージに装着されるＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュールであって、ＬＳＩパッケージの電極に装着され、該パッケージと電気的に接続される配線を有する板状の接続体１１と、接続体１１に搭載され、配線に電気的に接続され、光−電気変換若しくは電気−光変換を行う光電変換部１２と、一方の光入出力端が光電変換部１２に光学的に接続された光伝送路４０と、光伝送路４０の少なくとも一側面を覆って該光伝送路４０に接着されると共に、一端が接続体１１に固定された補強フィルム３０とを備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の高速信号処理ＬＳＩ間を接続するＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュール及びそれを用いたＬＳＩ実装体に関する。

バイポーラトランジスタや電界効果トランジスタ等の電子デバイスの性能向上により、大規模集積回路（ＬＳＩ）の内部動作は益々高速化されている。しかし、ＬＳＩを実装するプリント基板レベルの動作速度はＬＳＩの内部動作速度より低く抑えられ、そのプリント基板を装着したラックレベルでは更に動作速度が低く抑えられている。これらは、動作周波数の上昇に伴う電気配線の伝送損失や雑音、電磁障害の増大に起因するものであり、信号品質を劣化させないため長い配線ほど動作速度を下げる必要がでてくるためである。

即ち、電気配線においては、能動素子であるＬＳＩの動作速度が向上しても、その実装において装置速度の低下を余儀なくされるという問題がある。そこで、ＬＳＩの動作速度よりも実装技術がシステムの動作速度を支配する傾向が、近年益々強まってきている。

このような電気配線装置の問題を鑑み、ＬＳＩ間を光で接続する光配線装置が幾つか提案されている。光配線の特徴は、直流から１００ＧＨｚ以上の周波数領域で損失等の周波数依存性が殆ど無く、また、配線路の電磁障害や接地電位変動雑音が無いため数十Ｇｂｐｓの配線が容易に実現できることにある。このため、光配線装置ではプリント基板やラックレベルでも非常に高速の動作が期待でき、活発な研究開発が進められている。

従来のＬＳＩ間光配線では、ＬＳＩパッケージに光コネクタ型光モジュールを搭載して光配線路を着脱可能としたもの（非特許文献１）、ＬＳＩパッケージとインターフェイスモジュールを分離可能且つ電気的に接続可能とし、インターフェイスモジュールに光配線路（光ファイバなど）を直付けしたもの（特許文献１）、などがある。
特開２００４−２５３４５６号公報 日経エレクトロニクス Ｎｏ．８１０，ｐ．１２２、図４（２００１年１２月３日）

しかしながら、非特許文献１では、ＬＳＩパッケージのプリント基板への搭載を一般のＬＳＩパッケージと同等に行うことが困難であった。即ち、光モジュール部分の耐熱性や熱履歴による光軸変動、更にはＬＳＩパッケージ基板と光モジュールとの熱膨張特性差などを考慮した特殊工程で行う必要があり、独自の半田材料や温度条件を用いることが多く、一般的なプリント基板実装の量産ラインに組み込むことが難しかった。また、この例では、プリント基板上で半永久的な固定接続を行う場合にも光配線路を着脱可能にするための光コネクタが用いられることになり、光コネクタ化するための部材費や工程費相当のコストが効果的に投入されているとは言い難いものであった。

一方、特許文献１では、上記の光コネクタ型光モジュールを搭載した例のような過剰コストはないものの、光配線路がインターフェイスモジュールの重量を必ずしも支えきれず、インターフェイスモジュールの取り扱い方によっては光配線路を破損してしまうという問題があった。また、必ずしも光接続する必要のない配線、例えば制御信号などの低速信号はプリント基板を通じて電気配線するが、プリント基板上の配線長ばらつきによる制御タイミングの誤差や、プリント基板上の他の部品から伝播してくる雑音（電源ノイズ、スイッチングノイズ等）を引き込むことによる誤動作を生じるといった問題があった。

本発明は、上記事情を考慮して成されたものであり、その目的とするところは、ＬＳＩパッケージのプリント基板などへの搭載を一般的ＬＳＩパッケージと同等且つ同時に行うことができ、光配線路の破損防止及び製造コストの低減をはかり得るＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュール及びＬＳＩ実装体を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、次のような構成を採用している。

即ち、本発明の一態様は、ＬＳＩチップを搭載したＬＳＩパッケージに装着されるＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュールであって、前記ＬＳＩパッケージに装着され、該パッケージの電極と電気的に接続される配線を有する板状の接続体と、前記接続体に搭載され、前記配線に電気的に接続され、光−電気変換若しくは電気−光変換を行う光電変換部と、一方の光入出力端が前記光電変換部に光学的に接続された光伝送路と、前記光伝送路の少なくとも一側面を覆って該光伝送路に接着されると共に、一端が前記接続体に固定された補強フィルムと、を具備したことを特徴とする。

また、本発明の別の一態様は、複数のＬＳＩパッケージを光学的に接続するためのＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュールであって、第１のＬＳＩパッケージに装着され、該パッケージの電極と電気的に接続される配線を有する板状の第１の接続体と、第２のＬＳＩパッケージに装着され、該パッケージの電極と電気的に接続される配線を有する第２の接続体と、前記第１及び第２の接続体にそれぞれ搭載され、それぞれの前記配線に電気的に接続され、光−電気変換若しくは電気−光変換を行う光電変換部と、一方の光入出力端が前記第１の接続体に搭載された光電変換部に光学的に接続され、他方の光入出力端が前記第２の接続体に搭載された光電変換部に光学的に接続された光伝送路と、前記光伝送路の少なくとも一側面を覆って該光伝送路に接着されると共に、一端が前記第１の接続体に固定され、他端が前記第２の接続体に固定された補強フィルムと、を具備したことを特徴とする。

また、本発明の別の一態様は、複数のＬＳＩパッケージを搭載したＬＳＩ実装体であって、実装基板と、ＬＳＩチップを搭載し、前記実装基板上にそれぞれ搭載された第１及び第２のＬＳＩパッケージと、前記第１及び第２のＬＳＩパッケージにそれぞれ装着され、該ＬＳＩパッケージ間を光学的に接続するＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュールと、を具備し、前記ＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュールは、第１のＬＳＩパッケージに装着され、該パッケージの電極と電気的に接続される配線を有する第１の接続体と、第２のＬＳＩパッケージに装着され、該パッケージの電極と電気的に接続される配線を有する第２の接続体と、前記第１及び第２の接続体にそれぞれ搭載され、前記配線に電気的に接続され、光−電気変換若しくは電気−光変換を行う光電変換部と、一方の光入出力端が前記第１の接続体に搭載された光電変換部に光学的に接続され、他方の光入出力端が前記第２の接続体に搭載された光電変換部に光学的に接続された光伝送路と、前記光伝送路の少なくとも一側面を覆って該光伝送路に接着されると共に、一端が前記第１の接続体に固定され、他端が前記第２の接続体に固定された補強フィルムと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、光配線路の破損防止及び製造コストの低減をはかることができる。

まず、ＬＳＩパッケージとインターフェイスモジュールとを分離可能とし、インターフェイスモジュールに光配線路（光ファイバ等）を直付けしたＬＳＩ間光配線において、光配線路が破損しやすい状況を説明する。

図１０は、２つのＬＳＩパッケージ間を光配線するためのインターフェイスモジュールである。図中の１，１’はインターフェイスモジュールのＬＳＩパッケージへの接続体、２，２’は光−電気変換若しくは電気−光変換のための光電変換部、４は光配線路としてのリボン光ファイバである。

ＬＳＩパッケージ（図示せず）とインターフェイスモジュールとは、パッケージに設けた電極（図示せず）と接続体１に設けた配線（図示せず）を通じて電気の信号授受が行われ、接続体１に設けた配線により光電変換部２が駆動される。そして、光電変換部２において光−電気変換若しくは電気−光変換を行い、光ファイバ４により対向するＬＳＩパッケージ（図示せず）部分の接続体１’に設けられた光電変換部２’への光配線を行う。その後、光電変換部２’において光電変換を行い、接続体１’に設けた配線（図示せず）を通じて対向するＬＳＩパッケージ（図示せず）への電気の信号授受が行われる。

リボン光ファイバ４は、図１１に示すような断面構造を持つものが一般的である。図１１において、４ａは光ファイバ素線であり、詳細は図示していないが光導波部であるコアと光閉じ込めのためのクラッドからなる同軸構造になっている。また、４ｂは光ファイバ素線４ａを束ねるための樹脂被覆であり、図１１のような単純被覆のほか、各光ファイバ素線を被覆する個別の被覆と、それを更に束ねる全体被覆の二重構造になっているものも多い。

このような構成のインターフェイスモジュールを用いて２つのＬＳＩパッケージの間を直接高速配線することが可能になるが、インターフェイスモジュールの取り扱いにおいて片側の接続体のみを持ち上げるような扱い方をすると、もう一方の接続体の重み、或いはもう一方の接続体が何かに引っかかること等により光ファイバ４が引っ張られてしまう。その際、接続体１と光ファイバ４が図１０のように同一平面に沿う方向を向いていれば比較的問題ないが、接続体１と光ファイバ４が直交する方向を向いている場合などには、接続体１の端部において光ファイバ４が鋭角に曲げられるため、光ファイバ４が破損してしまうことが多い。

このため、接続体１はなるべく軽くなるように材料及び構成を決めることが望ましいが、上述のようにもう一方の接続体が固定されていたり、何かに引っかかっていたりする場合にその効果がなくなってしまう。また、上記説明では光配線路が光ファイバの場合を示したが、他の光線路、例えば光導波路フィルム等でも同様な問題が生じる。本発明は、このような光配線路の破損を防止可能にするものであり、以下実施形態を示していく。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係わるＬＳＩパッケージ接続用インターフェイスモジュールの概略構成を示す斜視図である。

図中の１１，２１はＬＳＩパッケージ（図示せず）と接続される平板状の接続体、１２，２２は光電変換部、３０は補強フィルム、４０はリボン光ファイバ（光伝送路）である。第１の接続体１１の一辺側に偏って光電変換部１２が設けられ、第２の接続体２１の一辺側に偏って光電変換部２２が設けられ、第１の接続体１１と第２の接続体２１は光電変換部１２，２２を設けた側の辺を対向させて離間配置されている。

接続体１１，２１は、例えばガラスエポキシ基板（ＵＬ規格のＦＲ−４など）に所定の電気配線を設けたものであり、その中央にＬＳＩパッケージのＬＳＩが挿入される開口部が設けられている。光電変換部１２，２２は、例えばＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser diode）やＰＩＮ−ＰＤ（P-I-N Photo-Diode）等の面入出力型の光素子と光ファイバを直接対向接続（バットジョイント）させ、光素子を駆動用のＩＣに接続したものである。接続体１１，１２の電気配線（図示せず）はＬＳＩパッケージに設けられた電極と光電変換部１２，２２を接続する。なお、光電変換部１２，２２は上記のような面入出力型光素子を複数個設けたものでも良いし、入力型光素子と出力型光素子とを別々に設けたものであっても良い。

リボン光ファイバ４０は、例えばコア径５０μｍ、クラッド径１２５μｍのＧＩ（Graded Index）型マルチモード光ファイバ素線を、２５０μｍピッチで１次元アレイ化したものである。補強フィルム３０としては、例えば２枚のポリイミドフィルム（例えば、厚さ１００μｍ）を用い、これらのポリイミドフィルムでリボン光ファイバ４０を上下から挟み込んで、接続体１１，２１にその端部を固定したものとする。

補強フィルム３０とリボン光ファイバ４０の構成例は、例えば図２のようにする。図２において、４１は光ファイバ素線であり、詳細は図示していないが光導波部であるコアと光閉じ込めのためのクラッドからなる同軸構造になっている。また、４２は光ファイバ素線４１を束ねるための樹脂被覆であり、図２のような単純被覆のほか、各光ファイバ素線を被覆する個別の被覆と、それを更に束ねる全体被覆の二重構造としても構わない。

図２の３０ａ，３０ｂは前述した補強フィルム３０であり、例えばそれぞれ１００μｍ厚のポリイミドフィルムとする。また、５０（５０ａ，５０ｂ）は補強フィルム貼り付けのための粘着剤であり、例えばシリコーン系又はアクリル系で厚さ５０μｍの粘着フィルムを用いる。補強フィルム３０と粘着剤５０は独立なシートとしても良いし、予め３０ａと５０ａ、３０ｂと５０ｂがそれぞれ貼り付けられた粘着シートとしても構わない。補強フィルム３０の端部は、接続体１１，２１に貼り付けても、接続体内に埋め込んでも良く、接続体１１，２１に例えば２５Ｎ以上の引っ張り強度を持つように把持させる。

図３は、接続体１１の構造を示す断面図であり、（ａ）は接続体１１の一主面に補強フィルム３０を貼り付けた例、（ｂ）は接続体１１に補強フィルム３０を挟み込んだ例を示している。

図３（ａ）のように、接続体１１の一主面に補強フィルム３０を貼り付ける場合、接続体１１の光電変換部１２を搭載した面に配線１３を形成し、配線１３の一部にＬＳＩパッケージの電極と接続するための電極パッド１４を設けるようにすればよい。また、図３（ｂ）のように、接続体１１に補強フィルム３０を挟み込む場合、接続体１１の内部に配線１３を設け、接続体１１の下面側にビアプラグ等を介して配線１３を引き出し、この引き出し部分にＬＳＩパッケージの電極と接続するための電極パッド１４を設けるようにすればよい。

このように本実施形態によれば、ＬＳＩパッケージとインターフェイスモジュールを分離可能とし、インターフェイスモジュールに光伝送路としてのリボン光ファイバ４０を直付けしたＬＳＩ間光配線において、光配線路を補強するための補強フィルム３０を設け、その補強フィルム３０をインターフェイスモジュール本体に把持させることでインターフェイスモジュールとリボン光ファイバ４０との境界部でのファイバ破損（鋭角曲げによる破断など）を防止することができる。

上記の破損防止効果に関する本発明者らの実験結果の一例を、以下に示す。

コア径５０μｍ、クラッド径１２５μｍのＧＩ（Graded Index）型マルチモード光ファイバ素線を、２５０μｍピッチで１２本１次元アレイ化したリボン光ファイバ（被覆樹脂を含むリボンの厚さ２７０μｍ）において、角部の曲率半径０．１ｍｍのアルミブロックによりリボン光ファイバを直角方向に曲げる引っ張り破断試験を行った。従来のように、何もカバーしてないリボン光ファイバの破断引張り力が約２０Ｎであったのに対し、本実施形態のように、粘着剤を含むテープ厚さが７０μｍのポリイミドテープによりラミネートしたリボン光ファイバの破断引張り力は５０Ｎ以上に強化された。

また、同じリボン光ファイバを平行平板に挟んで折り返し、リボン光ファイバが破断する平行平板のギャップを測定したところ、補強フィルムの有無に拘わらず破断ギャップは２．５ｍｍ前後であった。そこで、破断ギャップより曲率がきつくなる直径１．６ｍｍの丸棒でリボンファイバを折り返して引っ張り、１８０度折り返し曲げでリボン光ファイバが破断する引っ張り力を調べてみたところ、何もカバーしてないリボン光ファイバの破断引張り力が約５Ｎであったのに対し、粘着剤を含むテープ厚さが７０μｍのポリイミドテープによりラミネートしたリボン光ファイバの破断引張り力は約１８Ｎと３倍以上の強度に向上することが分かった。

このように、リボン光ファイバ４０に補強フィルム３０を設けることで曲げの破断強度を向上可能であり、リボン光ファイバ４０の取り付け部での破断を起き難くすることができる。また、補強フィルム３０は、リボン光ファイバ４０の片側に設けることでも効果を持つが、リボンファイバ４０を上下いずれの方向にも破断し難くするため、リボンファイバ４０の両側に設けることが望ましい。

以上のインターフェイスモジュールは、まず対向する２つの光電変換部１２，２２にリボン光ファイバ４０を取り付け、その後、２つの接続体１１，２１にそれぞれの光電変換部１２，２２を搭載、さらに補強フィルム３０を貼り付けるといった工程で作製可能である。また、プリント基板の製造工程を利用し、光ファイバ等による光配線部を予め切り抜いた形の多数個取り基板を積層張り合わせしていく製法を用いることもできる。例えば、下側基板（接続体１１、２１となるもの）、下側補強フィルム、光電変換部及び光配線路組立て品、上側補強フィルム、上側基板（接続体１１、２１となるもの）というように積層していくことで、一括して多数個のインターフェイスモジュールを連続的に生産することも可能である。

これは、所謂リジッドフレックス基板の製造方法を取り入れることが可能ということを意味している。即ち、光配線の高速大容量配線特性はそのままに、光配線のコストと量産性を大幅に高めることが可能となり、これにより情報通信機器等の高度化に大きく貢献することができる。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係わるＬＳＩパッケージ接続用インターフェイスモジュールの概略構成を示す斜視図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。

本実施形態は、リボン光ファイバ４０を途中で分岐し、分岐したそれぞれに接続体を設けるようにしたものである。即ち、接続体１１からのリボン光ファイバ４０は途中で４０ａ，４０ｂの２つに分岐され、各々の分岐ファイバ４０ａ，４０ｂに異なる接続体が接続されている。

具体的には、分岐ファイバ４０ａは第２の接続体２１の光電変換部２２に接続され、分岐ファイバ４０ｂは第３の接続体１２１の光電変換部１２２に接続されている。分岐ファイバ４０ａ，４０ｂもリボン光ファイバ４０と同様に、補強フィルム３０により挟み込まれている。

このような構成であっても、先の第１の実施形態と同様の効果が得られる。これに加えて本実施形態では、２つに限らず３つのＬＳＩパッケージを接続することができる。また、ファイバ４０の分岐数を増やすことにより、更に多くのＬＳＩパッケージを接続することも可能である。

（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態に係わるＬＳＩパッケージ接続用インターフェイスモジュールの概略構成を示す斜視図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。

本実施形態は、接続体１１において、１つの辺に沿ってのみに光電変換部１２を設けるのではなく、矩形状の接続体１１の４つの辺のそれぞれに沿って光電変換部１２を設けるようにしたものである。そして、接続体１１には、４つの辺に対し直交する方向からそれぞれ補強フィルム３０及びリボンファイバ４０が接続されている。

本実施形態のＬＳＩパッケージ接続用インターフェイスモジュールを用いることによって、１つのＬＳＩパッケージに対して複数のＬＳＩパッケージを接続することが可能となる。

（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態に係わるＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュールの概略構成を示す斜視図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。

本実施形態は、２つの接続体１１，２１間を光伝送路で接続するのではなく、１つの接続体１１に対して光伝送路を接続したものである。即ち、第１の実施形態と同様に、接続体１１には光電変換部１２が設けられている。この光電変換部１２に光学的に接続するようにリボンファイバ４０が接続され、更にリボンファイバ４０を覆うように補強フィルム３０が設けられている。ここで、リボンファイバ３０の他方の端部は、図６（ａ）に示すように単に開放としても良いし、図６（ｂ）に示すように光コネクタ１５に接続するようにしても良い。

本実施形態のＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュールを用いることにより、２つのＬＳＩパッケージの接続に限らず、１つのＬＳＩパッケージに対して各種のデバイスを接続することが可能となる。また、図６（ａ）（ｂ）のペアを用いることにより、第１の実施形態と同様に、２つのＬＳＩパッケージの接続も可能である。

（第５の実施形態）
図７は、本発明の第５の実施形態に係わるＬＳＩパッケージ接続用インターフェイスモジュールの概略構成を示す斜視図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。

本実施形態は、第１の実施形態の構成に加え、２つの接続体１１，２１間を電気的に接続するための配線を設けたものである。即ち、リボンファイバ４０と並んで電気配線路としての配線６０が配置され、配線６０はリボンファイバ４０と共に補強フィルム３０に上下から挟み込まれている。配線６０は、例えば５０μｍ厚のポリイミドフィルムコアに２００μｍ幅で１８μｍ厚の銅メッキ配線を設けたものである。

配線６０の一端は接続体１１に設けた配線に接続され、他端は接続体２１に設けた配線に接続されている。補強フィルム３０は、例えば２枚のポリイミドフィルム（例えば、厚さ１００μｍ）でリボン光ファイバ４０及び配線６０を上下からラミネートし、一端が接続体１１に固定され、他端が接続体２１に固定されている。

補強フィルム３０とリボン光ファイバ４０及び配線６０の構成例は、例えば図８のようにする。図８において、４１は光ファイバ素線であり、詳細は図示していないが光導波部であるコアと光閉じ込めのためのクラッドからなる同軸構造になっている。また、４２は光ファイバ素線４１を束ねるための樹脂被覆であり、図８のような単純被覆のほか、各光ファイバ素線を被覆する個別の被覆と、それを更に束ねる全体被覆の二重構造としても構わない。

図８の３０ａ，３０ｂは前述した補強フィルム３０であり、例えばそれぞれ１００μｍ厚のポリイミドフィルムとする。また、５０（５０ａ，５０ｂ）は補強フィルム貼り付けのための粘着剤であり、例えばシリコーン系又はアクリル系で厚さ５０μｍのものを用いる。補強フィルム３０と粘着剤５０は独立なシートとしても、予め３０ａと５０ａ、３０ｂと５０ｂがそれぞれ貼り付けられた粘着シートとしても構わない。

図８の３０ｃは電気配線基材（コア）であり、例えば５０μｍ厚のポリイミドフィルムを用いる。電気配線基材３０ｃの両面には配線６０（６０ａ，６０ｂ）が設けられ、ＬＳＩパッケージ間の専用電気配線とする。配線６０ａ，６０ｂは、例えば１８μｍ厚で２００μｍ幅の銅パターンとする。補強フィルム３０の端部は、接続体１１，２１に貼り付けても、接続体内に埋め込んでも良く、接続体１１，２１に例えば２５Ｎ以上の引っ張り強度を持つように把持させる。

このように構成することにより、インターフェイスモジュールと光配線路の境界部での光配線路破損（鋭角曲げによる破断など）を防止することが可能なほか、ＬＳＩパッケージ間の専用電気配線が確保でき、制御信号などの低速信号を他の部品からのノイズを受け難い状態で配線することが可能になる。

以上のインターフェイスモジュールは、まず対向する２つの光電変換部１２，２２にリボン光ファイバ４０を取り付け、その後、２つの接続体１１，２１にそれぞれの光電変換部１２，２２を搭載、更に配線６０を搭載、最後に補強フィルム３０を貼り付けるといった工程で作製可能である。しかしながら、プリント基板の製造工程を利用し、光ファイバ等による光配線部を予め切り抜いた形の多数個取り基板を積層張り合わせしていく製法を用いる。例えば、下側基板（接続体１１、２１となるもの）、下側補強フィルム、光電変換部付き光配線路及び電気配線基材、上側補強フィルム、上側基板（接続体１１、２１となるもの）というように積層していくことで、一括して多数個のインターフェイスモジュールを連続的に生産することも可能である。これは、即ち、所謂リジッドフレックス基板の製造方法を取り入れることが可能ということを示している。

（第６の実施形態）
図９は、本発明の第６の実施形態に係わるＬＳＩ実装体の概略構成を示す斜視図である。なお、図７と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。

本実施形態は、図７で示したインターフェイスモジュールをプリント基板（図示せず）上のＬＳＩパッケージに装着する状況を示している。図９において、７０はＬＳＩチップ、８０はＬＳＩパッケージである。ＬＳＩパッケージ８０は、下側にプリント基板接続用電極（半田ボール）８１、上側のＬＳＩチップ搭載部以外の部分でインターフェイスモジュール接続用電極（電極パッド）８２を有するものとする。

図９では、ＬＳＩパッケージとしてＢＧＡ（Ball Grid Array）を示しているが、これはＰＧＡ（Pin Grid Array）、ＬＧＡ（Land Grid Array）等としても適用可能なものである。

インターフェイスモジュールは、プリント基板（図示せず）上に他の部品と共にＬＳＩパッケージ８０を実装した後、図９に示すように、上側から被せるように搭載する。その際、インターフェイスモジュールの接続体１１，２１のＬＳＩチップ７０が位置する部分をくり抜いておくと、図９に示すようにＬＳＩチップ７０の上面（フリップチップ実装の場合はＬＳＩチップ基板面）が露出し、ここからＬＳＩチップ７０の放熱を行うことができる。即ち、図９左側のＬＳＩパッケージの状態でヒートシンクを乗せることで、ＬＳＩチップ７０の放熱を確保できる。

なお、図９においては、２つのＬＳＩパッケージを光配線する例で示しているが、３つ以上のＬＳＩパッケージを光配線する場合にも本発明が適用できる。３つ以上のＬＳＩパッケージを光配線する場合、まず、接続体はＬＳＩパッケージの数だけ用意する。そして、各ＬＳＩパッケージの配線アーキテクチャに応じ、各接続体に用意する光電変換部の間を接続する光伝送路の配線パターンを決定する。

このとき、光伝送路４０は図９のようにアレイのまま直線的に配置するだけでなく、先の第２の実施形態のように、光伝送路４０を分岐させたり、先の第３の実施形態のように、光伝送路４０を個別に分離して引き回すパターンとしても構わない。また、同時に電気配線路も配線パターンを決定するが、光伝送路との交差部があっても配線可能なため、光伝送路と電気配線路は別々に設計されても問題ない。最後に、各光伝送路４０と電気配線路６０を補強フィルム３０で覆い、その端部を各接続体の光配線及び電気配線引き出し部領域で把持するようにする。

このようにすることで、３つ以上のＬＳＩパッケージも１つのインターフェイスモジュールで高速配線することができ、システム構成や実装構成のフレキシビリティーを格段に広げることが可能になる
（変形例）
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。実施形態では各具体構成を示しているが、これはあくまで構成例であり、本発明の主旨に従い個々の要素に他の具体手段（部品、材料）を用いても構わないものである。また、実施形態に示された材料、形状、配置などはあくまで一例であり、また、各実施形態を組み合わせて実施することも可能である。

要するに本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができるものである。

第１の実施形態に係わるインターフェイスモジュールの概略構成を示す斜視図。 第１の実施形態における光配線路の概略構成を示す断面図。 第１の実施形態における接続体の概略構成を示す断面図。 第２の実施形態に係わるインターフェイスモジュールの概略構成を示す斜視図。 第３の実施形態に係わるインターフェイスモジュールの概略構成を示す斜視図。 第４の実施形態に係わるインターフェイスモジュールの概略構成を示す斜視図。 第５の実施形態に係わるインターフェイスモジュールの概略構成を示す斜視図。 第５の実施形態における光配線路の概略構成を示す断面図。 第６の実施形態に係わるＬＳＩ実装体の概略構成を示す斜視図。 ２つのＬＳＩパッケージ間を光配線するためのインターフェイスモジュールの例を示す斜視図。 図１０の例における光配線路の概略構成を示す断面図。

符号の説明

１１，２１，１２１…接続体
１２，２２，１２２…光電変換部
１３…配線
１４…電極パッド
１５…光コネクタ
３０…補強フィルム
４０…リボン光ファイバ（光伝送路）
４１…光ファイバ素線
４２…樹脂被覆
５０…粘着剤
６０…配線（電気配線路）
７０…ＬＳＩチップ
８０…ＬＳＩパッケージ
８１…プリント基板接続用電極
８２…インターフェイスモジュール接続用電極

Claims (14)

1. ＬＳＩチップを搭載したＬＳＩパッケージに装着され、該パッケージの電極と電気的に接続される配線を有する板状の接続体と、
   前記接続体に搭載され、前記配線に電気的に接続され、光−電気変換若しくは電気−光変換を行う光電変換部と、
   一方の光入出力端が前記光電変換部に光学的に接続された光伝送路と、
   前記光伝送路の少なくとも一側面を覆って該光伝送路に接着されると共に、一端が前記接続体に固定された補強フィルムと、
   を具備したことを特徴とするＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュール。
2. 第１のＬＳＩパッケージに装着され、該パッケージの電極と電気的に接続される配線を有する板状の第１の接続体と、
   第２のＬＳＩパッケージに装着され、該パッケージの電極と電気的に接続される配線を有する第２の接続体と、
   前記第１及び第２の接続体にそれぞれ搭載され、それぞれの前記配線に電気的に接続され、光−電気変換若しくは電気−光変換を行う光電変換部と、
   一方の光入出力端が前記第１の接続体に搭載された光電変換部に光学的に接続され、他方の光入出力端が前記第２の接続体に搭載された光電変換部に光学的に接続された光伝送路と、
   前記光伝送路の少なくとも一側面を覆って該光伝送路に接着されると共に、一端が前記第１の接続体に固定され、他端が前記第２の接続体に固定された補強フィルムと、
   を具備したことを特徴とするＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュール。
3. 前記光伝送路は途中で分岐し、分岐した光伝送路に別の接続体が接続されていることを特徴とする請求項２記載のＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュール。
4. 前記光伝送路と並んで電気配線路が形成され、該電気配線路の少なくとも一側面は前記補強フィルムにより覆われ、且つこの補強フィルムに接着されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュール。
5. 前記接続体は少なくとも２枚の構成材の貼り合わせによって形成され、前記光伝送路及び前記補強フィルムの一部が前記構成材に挟まれて固定されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュール。
6. 前記光電変換部は、前記接続体の内部に埋め込まれていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュール。
7. 前記光電変換部は、光−電気変換を行う第１の光電変換部と、電気−光変換を行う第２の光電変換部を有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュール。
8. 前記補強フィルムは２枚のフィルム材からなり、前記光伝送路は前記フィルム材に挟まれていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュール。
9. 前記接続体には、前記光伝送路及び補強フィルムが異なる複数の方向から接続され、各々の接続部に前記光電変換部が設けられていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュール。
10. 前記接続体には、中央部に前記ＬＳＩチップの外形寸法よりも大きな寸法の開口が設けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュール。
11. 前記光伝送路は、リボン光ファイバであることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュール。
12. 実装基板と、
    ＬＳＩチップを搭載し、前記実装基板上にそれぞれ搭載された第１及び第２のＬＳＩパッケージと、
    前記第１及び第２のＬＳＩパッケージにそれぞれ装着され、該ＬＳＩパッケージ間を光学的に接続するＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュールと、
    を具備し、
    前記ＬＳＩパッケージ用インターフェイスモジュールは、
    第１のＬＳＩパッケージの電極に装着され、該パッケージと電気的に接続される配線を有する第１の接続体と、
    第２のＬＳＩパッケージの電極に装着され、該パッケージと電気的に接続される配線を有する第２の接続体と、
    前記第１及び第２の接続体にそれぞれ搭載され、前記配線に電気的に接続され、光−電気変換若しくは電気−光変換を行う光電変換部と、
    一方の光入出力端が前記第１の接続体に搭載された光電変換部に光学的に接続され、他方の光入出力端が前記第２の接続体に搭載された光電変換部に光学的に接続された光伝送路と、
    前記光伝送路の少なくとも一側面を覆って該光伝送路接着されると共に、一端が前記第１の接続体に固定され、他端が前記第２の接続体に固定された補強フィルムと、
    を有することを特徴とするＬＳＩ実装体。
13. 前記光伝送路と並んで電気配線路が形成され、該電気配線路の少なくとも一側面は前記光伝送路と共に、前記補強フィルムにより覆われ且つこの補強フィルムに接着されていることを特徴とする請求項１２記載のＬＳＩ実装体。
14. 前記ＬＳＩパッケージは、前記ＬＳＩチップの搭載面と同じ側の面に、前記接続体の配線と接続すべきモジュール接続用電極を有し、且つ前記ＬＳＩチップの搭載面と反対側の面に実装基板接続用電極を有することを特徴とする請求項１２または１３記載のＬＳＩ実装体。

Images