JP2011227371A - Semiconductor package - Google Patents

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義仁 橋本
Shigeyuki Yanagimachi
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor package which comprises: a semiconductor element chip; multiple photoelectric conversion modules; external light connecting parts, the number of which is smaller than that of the multiple photoelectric conversion modules; and multiple optical waveguides formed between the multiple photoelectric conversion modules and the external light connecting parts, the semiconductor package being able to decrease an absolute value of optical losses at the multiple optical waveguides, reduce the variation of optical losses at the multiple optical waveguides, and make the multiple optical waveguides be disposed in a small area.SOLUTION: Multiple optical waveguides 5 are bundled and connected to external light connecting parts, the number of which is smaller than that of the multiple photoelectric conversion modules 3, and each optical waveguide 5 comprises, viewed from the side of the external light connecting parts: a first straight line part 14; a curved line part 15 having no inflection points; and a second straight line part 16 whose linear direction is different from the linear direction of the first straight line part 14.

Description

本発明は、少なくとも1つの半導体素子チップと、電気信号と光信号との相互変換が可能な複数の光電変換モジュールとを備えた光インタフェイス内蔵の半導体パッケージに関するものである。   The present invention relates to a semiconductor package with an optical interface including at least one semiconductor element chip and a plurality of photoelectric conversion modules capable of mutual conversion between an electric signal and an optical signal.

インターネットの普及等に伴い、サーバやルータ等の通信機器が扱う情報量は急激に増大しており、これら通信機器に搭載されるLSI(large-scale integrated circuit)等の複数の半導体素子間でやり取りされる信号の伝送容量は益々増大していくことが予測されている。このような背景から、LSI等の複数の半導体素子間の信号伝送の高速・大容量化が重要な課題となっている。   Along with the spread of the Internet, the amount of information handled by communication devices such as servers and routers has increased rapidly, and exchanged between multiple semiconductor elements such as LSI (large-scale integrated circuit) mounted on these communication devices. It is predicted that the transmission capacity of the transmitted signals will increase further. From such a background, high speed and large capacity of signal transmission between a plurality of semiconductor elements such as LSIs are important issues.

従来、LSI等の複数の半導体素子間は電気配線で互いに接続されて、電気信号の伝送が行われているが、電気信号伝送には以下のような問題がある。
第1に、 電気配線では、信号の伝送レートが高くなる程、損失、反射、及びクロストーク等による信号波形の劣化が著しくなり、伝送エラーの確率が増大する。波形整形回路等を用いることにより、劣化した信号波形をある程度修復できるが、信号の伝送レートが増大する程、波形整形回路が複雑・大規模化して消費電力が増大する。
第2に、電気配線間のクロストークを低減するには、配線間隔を広げる、あるいは配線間にシールドを設ける等の工夫が必要であるため、配線の高密度実装が難しく、機器全体の小型化が難しい。
第3に、電気配線は電磁ノイズの影響を受けるため、電磁ノイズの影響を低減するためにシールド等が必要であり、配線の高密度実装が難しく、機器全体の小型化が難しい。
Conventionally, a plurality of semiconductor elements such as LSIs are connected to each other by electrical wiring to transmit an electrical signal. However, electrical signal transmission has the following problems.
First, in electrical wiring, the higher the signal transmission rate, the more the signal waveform deteriorates due to loss, reflection, crosstalk, etc., and the probability of transmission errors increases. By using a waveform shaping circuit or the like, a deteriorated signal waveform can be repaired to some extent. However, as the signal transmission rate increases, the waveform shaping circuit becomes more complicated and larger in scale, and the power consumption increases.
Secondly, in order to reduce crosstalk between electrical wirings, it is necessary to devise measures such as widening the wiring interval or providing a shield between the wirings, so that it is difficult to mount the wirings at a high density, and the entire device is downsized. Is difficult.
Third, since electrical wiring is affected by electromagnetic noise, a shield or the like is necessary to reduce the influence of electromagnetic noise, and it is difficult to mount wiring at high density, and it is difficult to reduce the size of the entire device.

電気配線には上記のような問題があるため、LSI等の複数の半導体素子間を光配線で接続して光信号の伝送を行う「光インタコネクション技術」への期待が高まっている。光配線は、電気配線に比べて以下の優位性がある。
第1に、光配線では高周波損失及び反射の影響が無視できる程小さく、クロストークもないため、信号の劣化が非常に小さい。そのため、波形整形回路が不要であり、消費電力も小さい。
第2に、光配線はクロストークがないため、配線間隔を広げる、あるいは配線間にシールドを設ける等の工夫が不要であり、配線の高密度実装が可能であり、機器全体の小型化が可能である。
第3に、 光配線は電磁ノイズの影響を受けないので、電磁ノイズに対するシールド等も不要であり、配線の高密度実装が可能であり、機器全体の小型化が可能である。
光配線は上記優位性を有しているので、光インタコネクション技術を用いれば、今後のLSI等の複数の半導体素子間の高速・大容量の信号伝送を高密度かつ低電力で実現することが可能になると期待されている。
Since electric wiring has the above-described problems, there is an increasing expectation for “optical interconnection technology” in which a plurality of semiconductor elements such as LSIs are connected by optical wiring to transmit an optical signal. Optical wiring has the following advantages over electrical wiring.
First, in optical wiring, the influence of high-frequency loss and reflection is so small that it can be ignored and there is no crosstalk, so signal degradation is very small. Therefore, a waveform shaping circuit is not required and power consumption is small.
Second, since optical wiring has no crosstalk, it is not necessary to devise measures such as increasing the wiring interval or providing a shield between the wirings, enabling high-density mounting of the wiring, and reducing the size of the entire device. It is.
Third, since optical wiring is not affected by electromagnetic noise, shielding against electromagnetic noise or the like is unnecessary, high-density mounting of wiring is possible, and the entire device can be downsized.
Since optical wiring has the above advantages, high-speed and large-capacity signal transmission between multiple semiconductor elements such as LSI can be realized with high density and low power by using optical interconnection technology. It is expected to be possible.

光インタコネクションでは、電気信号と光信号との相互変換を行う光インタフェイスが必要である。
光インタフェイスは概略、レーザダイオード等の発光素子又はフォトダイオード等の受光素子からなる光素子と、これに電気的に接続される電気回路とから構成される。非特許文献1には、同一基板上にLSIチップと光インタフェイスとが実装された光インタフェイス内蔵の半導体パッケージが提案されている。光インタフェイスは通常、基板上に、発光素子又は受光素子からなる少なくとも1つの光素子を含む光素子チップと電気回路を含む電気素子チップとが搭載されて、モジュール化された光電変換モジュールの形態で搭載される。光素子の種類の異なる複数の光電変換モジュールを搭載する、あるいは種類の異なる複数の光素子を備えた少なくとも1つの光電変換モジュールを搭載することで、光入出力が可能な半導体パッケージが実現できる。1つの半導体パッケージに複数の光電変換モジュールを搭載すれば、複数チャンネルによる信号の伝送が可能となり、好ましい。
In optical interconnection, an optical interface that performs mutual conversion between electrical signals and optical signals is required.
The optical interface is generally composed of an optical element composed of a light emitting element such as a laser diode or a light receiving element such as a photodiode, and an electric circuit electrically connected thereto. Non-Patent Document 1 proposes a semiconductor package with a built-in optical interface in which an LSI chip and an optical interface are mounted on the same substrate. The optical interface is usually a module of a photoelectric conversion module in which an optical element chip including at least one optical element composed of a light emitting element or a light receiving element and an electric element chip including an electric circuit are mounted on a substrate. It is mounted with. By mounting a plurality of photoelectric conversion modules having different types of optical elements or mounting at least one photoelectric conversion module having a plurality of different types of optical elements, a semiconductor package capable of optical input / output can be realized. If a plurality of photoelectric conversion modules are mounted on one semiconductor package, it is possible to transmit signals through a plurality of channels, which is preferable.

外部配線の簡便性を考慮すれば、複数チャンネルの光インタフェイス内蔵の半導体パッケージに対して、1つのコネクタに接続可能な単数又は複数の外部光配線が接続され、当該外部光配線を介して複数の光電変換モジュールからの光信号出力、及び複数の光電変換モジュールへの光信号入力がなされることが好ましい。
本明細書において、「外部光配線」には、複数本のシングルコアの光ファイバ配線が束ねられてケーブル化されたものなどが含まれる。外部光配線としては、1本又は複数本のマルチコアの光ファイバ配線を用いることもできる。
Considering the simplicity of external wiring, a single or a plurality of external optical wirings connectable to one connector are connected to a semiconductor package with a built-in optical interface of a plurality of channels, and a plurality of external optical wirings are connected via the external optical wiring. It is preferable that an optical signal is output from the photoelectric conversion module and an optical signal is input to the plurality of photoelectric conversion modules.
In the present specification, the “external optical wiring” includes a cable in which a plurality of single core optical fiber wirings are bundled. As the external optical wiring, one or a plurality of multi-core optical fiber wirings can also be used.

複数の光電変換モジュールと外部光配線とを接続する複数の内部光配線としては、下部クラッド層、コア層、及び上部クラッド層の積層構造を有するポリマ光導波路が好ましい。
複数の内部光配線として複数の光ファイバを用いる場合には、複数チャンネルの光ファイバ敷設やこれらの余長処理等の手間がかかる。また、個々の光電変換モジュールに対してそれぞれ異なる光コネクタを用いて外部光配線を接続しなければならないため、光電変換モジュールと同じ数の光コネクタと外部光配線とのユニットが必要である。
これに対して、光導波路であれば任意の形状の複数チャンネルの光配線をポリマ塗布成膜及びリソグラフィ技術等により一括形成でき、光ファイバを用いた場合に比べて半導体パッケージのアセンブリコストを削減できる。複数の光導波路を束ねて、これに対して1個の光コネクタを介して外部光配線と接続することが可能である。
複数の光電変換モジュールと外部光配線とを複数の光導波路を用いて光接続することで、半導体パッケージのアセンブリコストを削減でき、高価な光コネクタの個数を削減でき、外部配線構造を簡素化できる。
A polymer optical waveguide having a laminated structure of a lower cladding layer, a core layer, and an upper cladding layer is preferable as the plurality of internal optical wirings connecting the plurality of photoelectric conversion modules and the external optical wiring.
When a plurality of optical fibers are used as the plurality of internal optical wirings, it takes time and labor to install a plurality of channels of optical fibers and to process these extra lengths. In addition, since the external optical wirings must be connected to the individual photoelectric conversion modules using different optical connectors, the same number of optical connectors and external optical wiring units as the photoelectric conversion modules are required.
On the other hand, in the case of an optical waveguide, multiple channels of optical wiring of an arbitrary shape can be collectively formed by polymer coating film formation, lithography technology, etc., and the assembly cost of a semiconductor package can be reduced compared to the case of using an optical fiber. . It is possible to bundle a plurality of optical waveguides and connect them to external optical wiring via one optical connector.
By optically connecting multiple photoelectric conversion modules and external optical wiring using multiple optical waveguides, the assembly cost of the semiconductor package can be reduced, the number of expensive optical connectors can be reduced, and the external wiring structure can be simplified. .

光インタフェイス内蔵の半導体パッケージを小型化するには、複数の光導波路を可能な限り小さい曲率半径で曲げ、狭い範囲で高密度に集約することが重要な課題となる。
複数の光導波路を束ねて外部光配線と接続する際の複数の光導波路の集約パターンとしては、特許文献1の図4の符号5で示されるパターンが一般的である。
In order to reduce the size of a semiconductor package with a built-in optical interface, it is an important issue to bend a plurality of optical waveguides with a radius of curvature as small as possible and aggregate them in a narrow range with high density.
As a collective pattern of the plurality of optical waveguides when the plurality of optical waveguides are bundled and connected to the external optical wiring, a pattern indicated by reference numeral 5 in FIG.

図面を参照して、従来の光インタフェイス内蔵の半導体パッケージの構成について説明する。図16は従来の半導体パッケージを搭載したボードの全体上面図、図17及び図18は図16の部分拡大図(透視図)である。これらの図は、後記本発明に係る一実施形態の半導体パッケージの図1〜図3に対応した図である。断面構造については、後記本発明に係る一実施形態の半導体パッケージと同様であるので、そちらを参照されたい。   A configuration of a conventional semiconductor package with a built-in optical interface will be described with reference to the drawings. 16 is an overall top view of a board on which a conventional semiconductor package is mounted, and FIGS. 17 and 18 are partially enlarged views (perspective views) of FIG. These figures correspond to FIGS. 1 to 3 of a semiconductor package according to an embodiment of the present invention which will be described later. The cross-sectional structure is the same as that of the semiconductor package of one embodiment according to the present invention to be described later, so please refer to that.

従来の半導体パッケージ1000においては、パッケージ基板101の上面に、1個のLSIチップ(半導体素子チップ)102と、LSIチップ102に対して電気配線104を介して接続された4個の光電変換モジュール103とが搭載されている。
パッケージ基板101には、各光電変換モジュール103の下方にミラー110(図17を参照)が設けられ、これに繋がってポリマ光導波路105が形成されている。複数の光電変換モジュール103に対応して設けられた複数の光導波路105が束ねられて、1個の光コネクタ106を介して外部光ファイバ配線107に接続されている。
半導体パッケージ1000と外部光ファイバ配線107はボード111に搭載されており、電気配線112を介して、ボード111とパッケージ1000との間の電気信号のやりとり、給電、GND(グラウンド)接続等が行われるようになっている。
In the conventional semiconductor package 1000, one LSI chip (semiconductor element chip) 102 is provided on the upper surface of the package substrate 101, and four photoelectric conversion modules 103 connected to the LSI chip 102 via electrical wiring 104. And are installed.
On the package substrate 101, a mirror 110 (see FIG. 17) is provided below each photoelectric conversion module 103, and a polymer optical waveguide 105 is formed so as to be connected thereto. A plurality of optical waveguides 105 provided corresponding to the plurality of photoelectric conversion modules 103 are bundled and connected to the external optical fiber wiring 107 via one optical connector 106.
The semiconductor package 1000 and the external optical fiber wiring 107 are mounted on the board 111, and electrical signals are exchanged between the board 111 and the package 1000 via the electrical wiring 112, power feeding, GND (ground) connection, and the like. It is like that.

図18に拡大して示すように、個々の光電変換モジュール103は、基板131に1個の光素子チップ132と電気回路を含む1個の電気素子チップ133とが実装されたものである。この例では、1個の光素子チップ132に4個の光素子134が一直線上に搭載されている。   As shown in an enlarged view in FIG. 18, each photoelectric conversion module 103 is obtained by mounting one optical element chip 132 and one electric element chip 133 including an electric circuit on a substrate 131. In this example, four optical elements 134 are mounted on one optical element chip 132 in a straight line.

半導体パッケージ1000における複数の光導波路105の集約パターンは、特許文献1の図4の符号5で示されるものである。
すなわち、図17に拡大して示すように、個々の光導波路105は、外部光ファイバ配線107側から見て、パッケージ1000の中心線113と平行な第1の直線部114と、変曲点を有する曲線部115と、パッケージの中心線113と平行な第2直線部116とを有する湾曲パターンを有している。変曲点を有する曲線部115は、第1の直線部114と変曲点の間に形成され、パッケージの中心線113に向かって凸湾曲した第1の曲線部115Aと、変曲点と第2直線部116の間に形成され、パッケージの中心線113に向かって凹湾曲した第2の曲線部115Bとからなっている。このパターンでは、パッケージの中心線113から離れる程、光導波路105の曲線部115の長さ及び光導波路105の全体長さが長くなっている。
The aggregate pattern of the plurality of optical waveguides 105 in the semiconductor package 1000 is shown by reference numeral 5 in FIG.
That is, as shown in an enlarged view in FIG. 17, each optical waveguide 105 has a first straight portion 114 parallel to the center line 113 of the package 1000 and an inflection point when viewed from the external optical fiber wiring 107 side. It has a curved pattern having a curved portion 115 and a second straight portion 116 parallel to the center line 113 of the package. The curved portion 115 having an inflection point is formed between the first straight portion 114 and the inflection point, the first curved portion 115A convexly curved toward the center line 113 of the package, the inflection point and the first inflection point. The second curved portion 115B is formed between the two straight portions 116 and is concavely curved toward the center line 113 of the package. In this pattern, the distance from the center line 113 of the package increases the length of the curved portion 115 of the optical waveguide 105 and the entire length of the optical waveguide 105.

図18に拡大して示すように、個々の光電変換モジュール103においては、光素子チップ132と電気素子チップ133とがいずれも略矩形状であり、これらは光素子チップ132の各辺と電気素子チップ133の各辺とが互いに平行に配置されている。光素子チップ132において、複数の光素子134は、光導波路105の第2の直線部116に対して略直交する方向に配置されている。   As shown in an enlarged view in FIG. 18, in each photoelectric conversion module 103, the optical element chip 132 and the electric element chip 133 are both substantially rectangular, and these are the sides of the optical element chip 132 and the electric element. Each side of the chip 133 is arranged in parallel to each other. In the optical element chip 132, the plurality of optical elements 134 are arranged in a direction substantially orthogonal to the second straight portion 116 of the optical waveguide 105.

特開2000-294809号公報JP 2000-294809 JP 特許第4214862号公報Japanese Patent No.4214862

畠山 他「光I/O内蔵システムLSIモジュールによる高速光インターコネクション」電子情報通信学会ソサイエティ大会予稿集2004.Hiyama et al. "High-speed optical interconnection using system LSI module with built-in optical I / O" Proceedings of Society Conference of IEICE 2004.

図17に示す光導波路パターンでは、パッケージの中心線113から離れる程、光導波路105の曲線部115の長さ及び光導波路105の全体長さが長くなっている。そのため、光導波路105によって光学損失のばらつきが大きく、光電変換モジュールの出力パワーをチャンネルごとに調整しなければならない。   In the optical waveguide pattern shown in FIG. 17, the length of the curved portion 115 of the optical waveguide 105 and the entire length of the optical waveguide 105 increase as the distance from the center line 113 of the package increases. Therefore, the optical waveguide 105 has a large variation in optical loss, and the output power of the photoelectric conversion module must be adjusted for each channel.

一般に光導波路においては、曲線部における光学損失が直線部における光学損失に比べて大きい。また、曲線部の曲率半径が小さくなる程、光学損失が増大する傾向にある。特に、パッケージ基板に直接形成が可能なポリマ光導波路では、これらの傾向が顕著である。   In general, in an optical waveguide, the optical loss in a curved portion is larger than the optical loss in a straight portion. Further, the optical loss tends to increase as the radius of curvature of the curved portion decreases. In particular, these tendencies are remarkable in a polymer optical waveguide that can be directly formed on a package substrate.

発明者による実際のエポキシ系ポリマ光導波路の測定例では、直線導波路の損失は0.06dB/cmであったが、曲率半径5mm、内角90°の円弧形状の曲線導波路の損失は0.53dB/cmであった。この円弧の長さは0.79cmなので、同じ長さの直線導波路に比べて光学損失は約9倍であった。   In the actual measurement example of the epoxy polymer optical waveguide by the inventor, the loss of the linear waveguide was 0.06 dB / cm, but the loss of the arc-shaped curved waveguide having a radius of curvature of 5 mm and an inner angle of 90 ° was 0. It was 53 dB / cm. Since the length of this arc is 0.79 cm, the optical loss is about 9 times that of a straight waveguide having the same length.

図17に示したパターンでは、本発明者は光導波路105の曲線部105の曲率半径を5mmとし、光電変換モジュール103の大きさを4mm角として作図してある。この例では、最長のポリマ光導波路(パッケージの中心線113から最も遠い導波路)と最短のポリマ光導波路(パッケージの中心線113に最も近い導波路)とで、曲線部115の長さが4.9mmも異なる。   In the pattern shown in FIG. 17, the present inventor has drawn the curved portion 105 of the optical waveguide 105 with a radius of curvature of 5 mm and the size of the photoelectric conversion module 103 as 4 mm square. In this example, the length of the curved portion 115 is 4 between the longest polymer optical waveguide (the waveguide farthest from the package centerline 113) and the shortest polymer optical waveguide (the waveguide closest to the package centerline 113). .9mm is also different.

発明者による実際の測定から得られた上記光学損失のデータを基に、直線部の損失を0.06dB/cmとし、曲率半径5mmの円弧形状の曲線部の損失を0.53dB/cmとして計算したところ、最長のポリマ光導波路の光学損失は0.62dB、最短のポリマ光導波路の光学損失は0.38dBとなり、最長と最短のポリマ光導波路の光学損失の差は0.24dBであった。この差は無視できないレベルである。   Based on the optical loss data obtained from the actual measurement by the inventor, the loss of the straight line portion is set to 0.06 dB / cm, and the loss of the arc-shaped curved portion having a curvature radius of 5 mm is calculated to be 0.53 dB / cm. As a result, the optical loss of the longest polymer optical waveguide was 0.62 dB, the optical loss of the shortest polymer optical waveguide was 0.38 dB, and the difference between the optical losses of the longest and shortest polymer optical waveguides was 0.24 dB. This difference is a level that cannot be ignored.

一般に、光インタフェイス内蔵の半導体パッケージ1000の出力端である光コネクタ106のところでは、すべてのチャンネルの光信号のパワーを略同一に揃える必要がある。そうするためには、パッケージの中心線113から離れるにしたがって光電変換モジュールの出力パワーが徐々に強くなるように、各光電変換モジュールの出力パワーを調整しなければならない。   In general, at the optical connector 106 that is the output end of the semiconductor package 1000 with a built-in optical interface, it is necessary to make the powers of the optical signals of all channels substantially the same. In order to do so, the output power of each photoelectric conversion module must be adjusted so that the output power of the photoelectric conversion module gradually increases as the distance from the center line 113 of the package increases.

図17のパターンでは、パッケージの中心線113から最も遠い光電変換モジュール103は、パッケージの中心線113に最も近い光電変換モジュール103に比べて0.24dB大きなパワーを出力しなければならない。パーセンテージに換算すれば、パッケージの中心線113から最も遠い光電変換モジュール103は、パッケージの中心線113に最も近い光電変換モジュール103に比べて約5%大きなパワーを出力しなければならない。   In the pattern of FIG. 17, the photoelectric conversion module 103 farthest from the center line 113 of the package must output 0.24 dB larger power than the photoelectric conversion module 103 closest to the center line 113 of the package. In terms of percentage, the photoelectric conversion module 103 farthest from the package center line 113 must output about 5% larger power than the photoelectric conversion module 103 closest to the package center line 113.

ポリマ光導波路105の曲線部115の曲率半径を大きくすれば、曲線部115での光学損失は低減でき、チャンネル間の損失差も低減できるが、その場合は半導体パッケージ1000のサイズが大きくなり、パッケージの小型化ができない。
また、仮に曲線部105の曲線部115の曲率半径を2倍の10mmにしたとしても、曲線光導波路の損失は依然として直線導波路の損失の3.7倍もあるため、チャンネル間の損失のばらつきは解消されない。
If the curvature radius of the curved portion 115 of the polymer optical waveguide 105 is increased, the optical loss in the curved portion 115 can be reduced and the loss difference between channels can be reduced. In this case, the size of the semiconductor package 1000 is increased, and the package Cannot be downsized.
Even if the radius of curvature of the curved portion 115 of the curved portion 105 is doubled to 10 mm, the loss of the curved optical waveguide is still 3.7 times the loss of the straight waveguide, so that the variation in loss between channels is different. Is not resolved.

複数の光導波路の集約パターンとしては、特許文献2の図1に示されるパターンが提案されている。
特許文献2に記載の光導波路のパターンを図19に示す。このパターンでは、パッケージの中心線113に平行な複数の直線部122、125、128と、パッケージの中心線113に向かって凸湾曲した複数の曲線部123、126と、パッケージの中心線113に向かって凹湾曲した複数の曲線部124、127とから構成されている。このパターンでは、すべての光導波路105の直線部の長さを等しくし、かつ、曲線部の曲率半径と長さを等しくすることができ、チャンネル間の光学損失差を解消することができる
As an aggregate pattern of a plurality of optical waveguides, a pattern shown in FIG. 1 of Patent Document 2 has been proposed.
The pattern of the optical waveguide described in Patent Document 2 is shown in FIG. In this pattern, a plurality of straight portions 122, 125, 128 parallel to the package center line 113, a plurality of curved portions 123, 126 convexly curved toward the package center line 113, and the package center line 113 are directed. And a plurality of curved portions 124 and 127 that are concavely curved. In this pattern, the lengths of the straight portions of all the optical waveguides 105 can be made equal, and the radius of curvature and the length of the curved portions can be made equal, so that the optical loss difference between channels can be eliminated.

しかしながら、図19に示すパターンでは、光導波路の曲線部の長さ及び全体長さが図17に示したパターンの曲線部よりも長くなり、光学損失の絶対値が大きくなる。この場合、光電変換モジュール103の出力パワーを大きくしなければならず、光電変換モジュール103の消費電力が増大する。また、光導波路の全体長さが図17に示したパターンより長くなるため、半導体パッケージ1000のサイズが大きくなり、パッケージの小型化ができない。   However, in the pattern shown in FIG. 19, the length and overall length of the curved portion of the optical waveguide are longer than the curved portion of the pattern shown in FIG. 17, and the absolute value of the optical loss is increased. In this case, the output power of the photoelectric conversion module 103 must be increased, and the power consumption of the photoelectric conversion module 103 increases. Further, since the entire length of the optical waveguide is longer than the pattern shown in FIG. 17, the size of the semiconductor package 1000 is increased, and the package cannot be reduced in size.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、少なくとも1つの半導体素子チップと、複数の光電変換モジュールと、複数の光電変換モジュールよりも少ない数の外部光接続部と、複数の光電変換モジュールと外部光接続部との間に形成された複数の光導波路とを備え、
複数の光導波路における光学損失の絶対値を小さくでき、複数の光導波路間の光学損失のばらつきを小さくでき、複数の光導波路を小さい面積で配設でき、パッケージ全体の小型化が可能な半導体パッケージを提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and includes at least one semiconductor element chip, a plurality of photoelectric conversion modules, a smaller number of external optical connection portions than the plurality of photoelectric conversion modules, and a plurality of photoelectric conversion modules. And a plurality of optical waveguides formed between the external optical connection portion,
A semiconductor package that can reduce the absolute value of optical loss in a plurality of optical waveguides, can reduce variations in optical loss between the plurality of optical waveguides, can be arranged in a small area, and can reduce the overall size of the package Is intended to provide.

本発明の半導体パッケージは、
実装基板に、
少なくとも1つの半導体素子チップと、
発光素子又は受光素子からなる少なくとも1つの光素子を含む光素子チップと当該光素子に接続された電気回路を含む電気素子チップとが搭載され、前記電気素子チップに対して電気的に接続されると共に外部光配線と光接続される複数の光電変換モジュールと、
前記外部光配線が接続される外部光接続部と、
前記複数の光電変換モジュールと前記外部光接続部との間に形成された複数の光導波路とを備えた半導体パッケージであって、
複数の前記光導波路が束ねられて前記光電変換モジュールより少ない数の前記外部光接続部に接続されており、
かつ、個々の前記光導波路は、前記外部光接続部側から見て、第1の直線部と、変曲点を持たない曲線部と、前記第1の直線部と線方向の異なる第2の直線部とからなるものである。
The semiconductor package of the present invention is
On the mounting board,
At least one semiconductor element chip;
An optical element chip including at least one optical element composed of a light emitting element or a light receiving element and an electric element chip including an electric circuit connected to the optical element are mounted and electrically connected to the electric element chip. And a plurality of photoelectric conversion modules optically connected to the external optical wiring,
An external optical connection to which the external optical wiring is connected;
A semiconductor package comprising a plurality of optical waveguides formed between the plurality of photoelectric conversion modules and the external optical connection portion,
A plurality of the optical waveguides are bundled and connected to a smaller number of the external optical connection portions than the photoelectric conversion module,
Each of the optical waveguides includes a first linear portion, a curved portion having no inflection point, and a second linear direction different from that of the first linear portion as viewed from the external optical connection portion side. It consists of a straight part.

本発明によれば、複数の光導波路における光学損失の絶対値を小さくでき、複数の光導波路間の光学損失のばらつきを小さくでき、複数の光導波路を小さい面積で配設でき、パッケージ全体の小型化が可能な光インタフェイス内蔵の半導体パッケージを提供することができる。   According to the present invention, the absolute value of optical loss in a plurality of optical waveguides can be reduced, variation in optical loss between the plurality of optical waveguides can be reduced, the plurality of optical waveguides can be arranged in a small area, and the entire package can be reduced in size. It is possible to provide a semiconductor package with a built-in optical interface.

本発明に係る一実施形態の光インタフェイス内蔵の半導体パッケージを搭載したボードの全体上面図である。1 is an overall top view of a board on which a semiconductor package with a built-in optical interface according to an embodiment of the present invention is mounted. 図1の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. 図1の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. 図1の全体断面図である。It is whole sectional drawing of FIG. 図4の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. 設計変更例を示す図である。It is a figure which shows the example of a design change. 設計変更例を示す図である。It is a figure which shows the example of a design change. 設計変更例を示す図である。It is a figure which shows the example of a design change. 設計変更例を示す図である。It is a figure which shows the example of a design change. 設計変更例を示す図である。It is a figure which shows the example of a design change. 設計変更例を示す図である。It is a figure which shows the example of a design change. 設計変更例を示す図である。It is a figure which shows the example of a design change. 設計変更例を示す図である。It is a figure which shows the example of a design change. 設計変更例を示す図である。It is a figure which shows the example of a design change. 設計変更例を示す図である。It is a figure which shows the example of a design change. 従来の光インタフェイス内蔵の半導体パッケージを搭載したボードの全体上面図である。It is the whole board top view carrying the conventional semiconductor package with a built-in optical interface. 図16の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. 図16の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. その他の従来技術を示す図である。It is a figure which shows another prior art.

「光インタフェイス内蔵の半導体パッケージ」
図面を参照して、本発明に係る一実施形態の光インタフェイス内蔵の半導体パッケージの構成について説明する。本実施形態の半導体パッケージ100は、サーバ、ルータ、及びコンピュータ等の電子機器の光インタコネクションに使用できるものである。
図1は、本実施形態の半導体パッケージを搭載したボードの全体上面図、図2及び図3は図1の部分拡大図(透視図)である。図4は図1のA−B断面図、図5は図4の部分拡大図である。視認しやすくするため、各構成要素の縮尺は実際のものとは適宜異ならせてある。
"Semiconductor package with built-in optical interface"
With reference to the drawings, a configuration of a semiconductor package with a built-in optical interface according to an embodiment of the present invention will be described. The semiconductor package 100 of this embodiment can be used for optical interconnection of electronic devices such as servers, routers, and computers.
FIG. 1 is an overall top view of a board on which the semiconductor package of this embodiment is mounted, and FIGS. 2 and 3 are partially enlarged views (perspective views) of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AB of FIG. 1, and FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. In order to facilitate visual recognition, the scale of each component is appropriately different from the actual one.

図1及び図4に示すように、本実施形態の半導体パッケージ100においては、パッケージ基板(実装基板)1の上面に、1個のLSI(large-scale integrated circuit)チップ(半導体素子チップ)2と、LSIチップ2に対して電気配線4を介して接続された複数の光電変換モジュール3とが、半田ボール8を用いて実装されている。   As shown in FIGS. 1 and 4, in the semiconductor package 100 of the present embodiment, one large-scale integrated circuit (LSI) chip (semiconductor element chip) 2 is formed on the upper surface of a package substrate (mounting substrate) 1. A plurality of photoelectric conversion modules 3 connected to the LSI chip 2 via electrical wiring 4 are mounted using solder balls 8.

図5に示すように、個々の光電変換モジュール3は、基板31に1個の光素子チップ32と電気回路を含む1個の電気素子チップ33とが、半田ボール35を用いてフリップチップ実装されたものである。光素子チップ32と電気素子チップ33とは電気配線36を介して電気的に接続されている。図3に示すように、本実施形態では、1個の光素子チップ32に複数の光素子34が一直線上に搭載されている。
光電変換モジュール3における光素子チップ32及び電気素子チップ33の実装方法は上記態様に限らず、ワイヤボンディングやTAB等を用いた実装でも構わない。
個々の光電変換モジュール3に搭載される光素子チップ32と電気素子チップ33の個数は適宜設計でき、光素子チップ32及び/又は電気素子チップ33の個数は複数であっても構わない。
As shown in FIG. 5, in each photoelectric conversion module 3, one optical element chip 32 and one electric element chip 33 including an electric circuit are flip-chip mounted on a substrate 31 using solder balls 35. It is a thing. The optical element chip 32 and the electric element chip 33 are electrically connected via an electric wiring 36. As shown in FIG. 3, in this embodiment, a plurality of optical elements 34 are mounted on a single optical element chip 32 in a straight line.
The mounting method of the optical element chip 32 and the electric element chip 33 in the photoelectric conversion module 3 is not limited to the above-described mode, and may be mounting using wire bonding, TAB, or the like.
The number of optical element chips 32 and electric element chips 33 mounted on each photoelectric conversion module 3 can be designed as appropriate, and the number of optical element chips 32 and / or electric element chips 33 may be plural.

光素子チップ32に搭載されている各光素子34は、レーザダイオード等の発光素子、あるいはフォトダイオード等の受光素子である。光素子34として発光素子を備えた光電変換モジュール3に搭載された電気素子チップ33には、発光素子を駆動する電気回路が搭載されている。光素子34として受光素子を備えた光電変換モジュール3に搭載された電気素子チップ33には、受光素子からの電気信号を増幅する電気回路が搭載されている。   Each optical element 34 mounted on the optical element chip 32 is a light emitting element such as a laser diode or a light receiving element such as a photodiode. An electric circuit for driving the light emitting element is mounted on the electric element chip 33 mounted on the photoelectric conversion module 3 including the light emitting element as the optical element 34. An electric circuit for amplifying an electric signal from the light receiving element is mounted on the electric element chip 33 mounted on the photoelectric conversion module 3 including the light receiving element as the optical element 34.

電気素子チップ33には、光素子チップ32の発光素子34を駆動するための電気回路あるいは光素子チップ32の受光素子34が出力する電気信号を増幅する電気回路以外の他の任意の処理を行う回路が含まれていてもよい。光素子チップ32には光素子34だけでなく、任意の電子デバイスや電気回路、例えば光素子34を駆動する駆動回路が形成されていてもよい。   The electric element chip 33 is subjected to an arbitrary process other than an electric circuit for driving the light emitting element 34 of the optical element chip 32 or an electric circuit for amplifying the electric signal output from the light receiving element 34 of the optical element chip 32. A circuit may be included. The optical element chip 32 may be formed not only with the optical element 34 but also with any electronic device or electric circuit, for example, a drive circuit for driving the optical element 34.

発光素子とこれを駆動する電気回路を備えた光電変換モジュール3は光信号を送信する光送信モジュールとなり、受光素子及び受光素子からの電気信号を増幅する電気回路を備えた光電変換モジュール3は光信号を受信する光受信モジュールとなる。   The photoelectric conversion module 3 including the light emitting element and the electric circuit that drives the light emitting module is an optical transmission module that transmits an optical signal. The photoelectric conversion module 3 including the light receiving element and the electric circuit that amplifies the electric signal from the light receiving element is optical. It becomes an optical receiving module that receives a signal.

発光素子とこれを駆動する電気回路とを備えた光電変換モジュール3(光送信モジュール)においては、光電変換モジュール3に電気信号が入力されると、電気素子チップ33の電気回路が光素子チップ32の発光素子を駆動して発光素子が発光し、光電変換モジュール3から光信号が出力される。
受光素子と受光素子からの電気信号を増幅する電気回路とを備えた光電変換モジュール3(光受信モジュール)においては、光電変換モジュール3に光信号が入力されると、光素子チップ32の受光素子が光信号を電気信号に変換し、その電気信号を電気素子チップ33の電気回路が増幅して、光電変換モジュール3から電気信号が出力される。
In the photoelectric conversion module 3 (optical transmission module) including a light emitting element and an electric circuit for driving the light emitting element, when an electric signal is input to the photoelectric conversion module 3, the electric circuit of the electric element chip 33 is converted to the optical element chip 32. The light emitting element is driven to emit light, and an optical signal is output from the photoelectric conversion module 3.
In the photoelectric conversion module 3 (light receiving module) including a light receiving element and an electric circuit for amplifying an electric signal from the light receiving element, when the optical signal is input to the photoelectric conversion module 3, the light receiving element of the optical element chip 32 Converts the optical signal into an electric signal, the electric signal of the electric element chip 33 is amplified by the electric signal, and the electric signal is output from the photoelectric conversion module 3.

パッケージ基板1には、各光素子チップ32の下方にミラー10が形成され、これに繋がって複数の光導波路5が形成されている。各光導波路5は各光素子34に対応して設けられている。
本実施形態において、ミラー10はダイシング加工あるいはレーザ加工等によって基板31に形成された斜面である。この斜面には金属蒸着等により反射膜を形成してもよい。
本実施形態において、光導波路5はポリマ塗布成膜及びリソグラフィ技術等により一括形成されたポリマ光導波路である。光導波路5は、下部クラッド層5A、コア層5B、及び上部クラッド層5Cの積層構造を有している。
光導波路5の材質としては、光導波路5の下地よりも大きな屈折率を持つポリマが用いられる。
基板1/光導波路5の材質の組合わせ例としては、表面酸化シリコン膜を有するシリコン基板/SiOより大きな屈折率を持つフッ素化ポリイミド等のポリマが挙げられる。
ミラー10は、光素子34及び光導波路5の光素子34側の端面に対向するよう斜めに形成されている。
On the package substrate 1, a mirror 10 is formed below each optical element chip 32, and a plurality of optical waveguides 5 are formed in connection with the mirror 10. Each optical waveguide 5 is provided corresponding to each optical element 34.
In the present embodiment, the mirror 10 is a slope formed on the substrate 31 by dicing or laser processing. A reflective film may be formed on this slope by metal vapor deposition or the like.
In this embodiment, the optical waveguide 5 is a polymer optical waveguide formed in a lump by polymer coating film formation, lithography technology, or the like. The optical waveguide 5 has a laminated structure of a lower cladding layer 5A, a core layer 5B, and an upper cladding layer 5C.
As the material of the optical waveguide 5, a polymer having a refractive index larger than that of the base of the optical waveguide 5 is used.
Examples of the combination of the materials of the substrate 1 / optical waveguide 5 include a polymer such as a silicon substrate having a surface silicon oxide film / a fluorinated polyimide having a higher refractive index than SiO 2 .
The mirror 10 is formed obliquely so as to face the end faces of the optical element 34 and the optical waveguide 5 on the optical element 34 side.

本実施形態では、パッケージ基板1に1個のLSIチップ2と4個の光電変換モジュール3とが実装され、個々の光電変換モジュール3の光素子チップ32に4個の光素子34が搭載され、16本の光導波路5が形成され、16チャンネルの信号伝送が可能となっている。
半導体パッケージ100においては、4個の光電変換モジュール3のうち、2個が光送信モジュールであり、残りの2個が光受信モジュールであり、光入出力が可能な構成になっている。
ただし、本発明は上記態様に限らず、半導体素子チップ2の種類と数、光電変換モジュール3の数、及び各光素子チップに搭載される光素子34の数、光導波路5の数は適宜設計変更可能である。
In the present embodiment, one LSI chip 2 and four photoelectric conversion modules 3 are mounted on the package substrate 1, and four optical elements 34 are mounted on the optical element chips 32 of the individual photoelectric conversion modules 3. Sixteen optical waveguides 5 are formed, and 16-channel signal transmission is possible.
In the semiconductor package 100, two of the four photoelectric conversion modules 3 are optical transmission modules, and the remaining two are optical reception modules, and are configured to allow optical input / output.
However, the present invention is not limited to the above embodiment, and the type and number of semiconductor element chips 2, the number of photoelectric conversion modules 3, the number of optical elements 34 mounted on each optical element chip, and the number of optical waveguides 5 are appropriately designed. It can be changed.

半導体パッケージ100には、1本の外部光ファイバ配線(外部光配線)7が接続される1個の光コネクタ(外部光接続部)6が設けられている。複数の光導波路5は束ねられて1個の光コネクタ6に接続されている。
本実施形態において、外部光ファイバ配線7は複数本のシングルコアの光ファイバ配線が束ねられてケーブル化された光ファイバケーブルである。外部光ファイバ配線7としては、1本のマルチコアの光ファイバ配線、又は複数本のマルチコアの光ファイバ配線が束ねられてケーブル化された光ファイバケーブルを用いることもできる。
半導体パッケージ100及び外部光ファイバ配線7が、ボード11上に配設されている。ボード11の上面には電気配線12が形成されており、半導体パッケージ100は、ソケット9を介してボード11の電気配線12と電気的に接続されている。ソケット9及び電気配線12を介して、ボード11とパッケージ100との間の電気信号のやりとり、給電、GND(グラウンド)接続等が行われるようになっている。
パッケージ基板1とボード上電気配線12とは、ソケット9を用いた上記接続態様に限らず、半田ボール等を用いた接続でも構わない。
The semiconductor package 100 is provided with one optical connector (external optical connection portion) 6 to which one external optical fiber wiring (external optical wiring) 7 is connected. The plurality of optical waveguides 5 are bundled and connected to one optical connector 6.
In the present embodiment, the external optical fiber wiring 7 is an optical fiber cable formed by bundling a plurality of single core optical fiber wirings. As the external optical fiber wiring 7, one multi-core optical fiber wiring or an optical fiber cable formed by bundling a plurality of multi-core optical fiber wirings can also be used.
The semiconductor package 100 and the external optical fiber wiring 7 are disposed on the board 11. Electrical wiring 12 is formed on the upper surface of the board 11, and the semiconductor package 100 is electrically connected to the electrical wiring 12 of the board 11 through the socket 9. Via the socket 9 and the electrical wiring 12, exchange of electrical signals between the board 11 and the package 100, power feeding, GND (ground) connection, and the like are performed.
The package substrate 1 and the on-board electrical wiring 12 are not limited to the connection mode using the socket 9 and may be connected using a solder ball or the like.

半導体パッケージ100において、LSIチップ2から出力された電気信号は、パッケージ基板1の電気配線4を介して光電変換モジュール3に入力され、光信号に変換される。光電変換モジュール3から出力された光信号は、ミラー10で光路変換されて光導波路5に入射し、光導波路5内を伝播し、外部光ファイバ配線7に出力される。
外部光ファイバ配線7から入力された光信号は、光導波路5内を伝播し、ミラー10で光路変換されて光電変換モジュール3に入力され、電気信号に変換される。光電変換モジュール3から出力された電気信号は、パッケージ基板1の電気配線4を介してLSIチップ2に入力される。
半導体パッケージ100を複数用いることで、外部光ファイバ配線7を介して、高速・大容量な光信号のやり取りを実現することができる。
In the semiconductor package 100, the electrical signal output from the LSI chip 2 is input to the photoelectric conversion module 3 via the electrical wiring 4 of the package substrate 1 and converted into an optical signal. The optical signal output from the photoelectric conversion module 3 is converted in the optical path by the mirror 10, enters the optical waveguide 5, propagates in the optical waveguide 5, and is output to the external optical fiber wiring 7.
The optical signal input from the external optical fiber wiring 7 propagates in the optical waveguide 5, undergoes optical path conversion by the mirror 10, is input to the photoelectric conversion module 3, and is converted into an electrical signal. The electrical signal output from the photoelectric conversion module 3 is input to the LSI chip 2 via the electrical wiring 4 of the package substrate 1.
By using a plurality of semiconductor packages 100, high-speed and large-capacity optical signal exchange can be realized via the external optical fiber wiring 7.

本実施形態において、図2に拡大して示すように、16(4×4)チャンネルの光導波路5はパッケージの中心線13に対して線対称に配置されており、個々の光導波路5は、光コネクタ6側(外部光ファイバ配線7側)から見て、パッケージの中心線13に平行な第1の直線部14と、パッケージの中心線13に向かって凸湾曲した変曲点を持たない曲線部15と、第1の直線部14と線方向の異なる第2の直線部16とから構成されている。   In this embodiment, as shown in an enlarged view in FIG. 2, the 16 (4 × 4) channel optical waveguides 5 are arranged in line symmetry with respect to the center line 13 of the package. When viewed from the optical connector 6 side (external optical fiber wiring 7 side), a first straight portion 14 parallel to the package center line 13 and a curve having no inflection point that is convex toward the package center line 13 It is comprised from the part 15, the 1st linear part 14, and the 2nd linear part 16 from which a line direction differs.

本実施形態において、16チャンネルすべての光導波路5の曲線部15の曲率半径と長さがいずれも略等しく設計されている。本実施形態においてはさらに、16チャンネルすべての光導波路5の第2の直線部16の第1の直線部14(パッケージの中心線13)に対する傾斜角がいずれも略等しく設計されている。
本明細書において、「略等しい」とは、規格値(平均値)に対するばらつきが10%以内であると定義する。
In the present embodiment, the radius of curvature and the length of the curved portion 15 of the optical waveguide 5 of all 16 channels are designed to be substantially equal. Further, in the present embodiment, the inclination angles of the second straight portions 16 of the optical waveguides 5 of all 16 channels with respect to the first straight portion 14 (the package center line 13) are all substantially equal.
In this specification, “substantially equal” is defined as variation within 10% of a standard value (average value).

図17に示した従来例では光導波路の第2の直線部はパッケージの中心線に平行となっているが、本実施形態では光導波路5の第2の直線部16はパッケージの中心線に対して斜めになっている。   In the conventional example shown in FIG. 17, the second straight portion of the optical waveguide is parallel to the center line of the package. However, in this embodiment, the second straight portion 16 of the optical waveguide 5 is in relation to the center line of the package. And slanted.

図3に拡大して示すように、本実施形態において、各光電変換モジュール3に搭載された光素子チップ32と電気素子チップ33とはいずれも略矩形状のチップである。
本明細書において、「略矩形状」とは、正方形状、長方形状、及びこれらの形状の角部が面取りされた形状等である。
本実施形態において、光素子チップ32は、光素子チップ32の一辺32Sに略平行な1本の直線上に複数の光素子34が搭載されたものである。
As shown in an enlarged view in FIG. 3, in the present embodiment, the optical element chip 32 and the electric element chip 33 mounted on each photoelectric conversion module 3 are both substantially rectangular chips.
In this specification, the “substantially rectangular shape” includes a square shape, a rectangular shape, a shape in which corners of these shapes are chamfered, and the like.
In this embodiment, the optical element chip 32 has a plurality of optical elements 34 mounted on a single straight line substantially parallel to one side 32S of the optical element chip 32.

本実施形態では、光素子チップ32と電気素子チップ33と光導波路5とが、光素子チップ32の辺と電気素子チップ33の辺とが互いに非平行であり、かつ、光素子チップ32における光素子34の配置方向と光導波路5の第2の直線部16とが互いに非平行である位置関係で配置されている。
本実施形態では、互いに対向する光素子チップ32の辺32Sと電気素子チップ33の辺33Sとがなす角度が略45°であり、光素子チップ32における光素子34の配置方向と光導波路5の第2の直線部16とが略直交している。
本明細書において、「略平行」あるいは「略直交」とは、完全平行あるいは完全直交とのずれ角が0.8°以内と定義する。
In the present embodiment, the optical element chip 32, the electric element chip 33, and the optical waveguide 5 are such that the sides of the optical element chip 32 and the sides of the electric element chip 33 are not parallel to each other, and the light in the optical element chip 32 The arrangement direction of the element 34 and the second straight part 16 of the optical waveguide 5 are arranged in a non-parallel positional relationship.
In the present embodiment, the angle formed between the side 32S of the optical element chip 32 and the side 33S of the electrical element chip 33 facing each other is approximately 45 °, and the arrangement direction of the optical element 34 in the optical element chip 32 and the optical waveguide 5 The second straight portion 16 is substantially orthogonal.
In this specification, “substantially parallel” or “substantially orthogonal” is defined as a deviation angle of 0.8 ° or less from completely parallel or completely orthogonal.

一般に、光素子チップにおける光素子のピッチには規格があり、市販の光素子チップでは250μmピッチが一般的である。本実施形態においては、光素子チップ32の光素子34は一般的な250μmピッチで配置されている。
本実施形態では4個の光電変換モジュール3がパッケージ基板1に搭載されている。個々の光電変換モジュール3から光素子34の数に対応して4本の光導波路5が延びている。ある1個の光電変換モジュール3から延びる4本の光導波路5のピッチは光素子34のピッチと同じ250μmに設定されており、このピッチは光電変換モジュール3側から光コネクタ6まで変わらない。
本実施形態において、4個の光電変換モジュール3のピッチは250μmに設定されている。
ただし、光素子チップ32における光素子34のピッチ、光導波路5のピッチ、及び光電変換モジュール3のピッチは上記に限らず、適宜設計される。光導波路5の光コネクタ6側のピッチは、光素子34のピッチと同一に設定しなくてもよい。光導波路5の光コネクタ6側のピッチは、光素子34のピッチよりも狭くしてもよいし、広くしてもよい。
In general, there is a standard for the pitch of the optical element in the optical element chip, and a pitch of 250 μm is common in a commercially available optical element chip. In the present embodiment, the optical elements 34 of the optical element chip 32 are arranged at a general 250 μm pitch.
In the present embodiment, four photoelectric conversion modules 3 are mounted on the package substrate 1. Four optical waveguides 5 extend from the individual photoelectric conversion modules 3 corresponding to the number of optical elements 34. The pitch of the four optical waveguides 5 extending from one photoelectric conversion module 3 is set to 250 μm, which is the same as the pitch of the optical element 34, and this pitch does not change from the photoelectric conversion module 3 side to the optical connector 6.
In the present embodiment, the pitch of the four photoelectric conversion modules 3 is set to 250 μm.
However, the pitch of the optical element 34, the pitch of the optical waveguide 5, and the pitch of the photoelectric conversion module 3 in the optical element chip 32 are not limited to the above, and are appropriately designed. The pitch on the optical connector 6 side of the optical waveguide 5 may not be set to be the same as the pitch of the optical elements 34. The pitch on the optical connector 6 side of the optical waveguide 5 may be narrower or wider than the pitch of the optical elements 34.

本実施形態では、個々の光導波路5を、光コネクタ6側(外部光ファイバ配線7側)から見て、第1の直線部14と、変曲点を持たない曲線部15と、第1の直線部14と線方向の異なる第2の直線部16とから構成しているので、曲線部が複数必要な図17及び図19に示した従来例よりも曲線部の数を少なくでき、曲線部の長さを大幅に短縮できる。
図2では、図17の従来例と同様に、光導波路5の曲線部15の曲率半径を5mm、光電変換モジュール3の大きさを4mm角として作図してある。この場合、本実施形態の半導体パッケージ100における最長の光導波路5の曲線部15の長さは、図17の従来例の曲線部の0.35倍に大幅に短縮される。
In the present embodiment, each optical waveguide 5 is viewed from the optical connector 6 side (external optical fiber wiring 7 side), the first straight portion 14, the curved portion 15 having no inflection point, and the first Since the straight portion 14 and the second straight portion 16 having different linear directions are used, the number of curved portions can be reduced as compared with the conventional examples shown in FIGS. Can be significantly shortened.
In FIG. 2, similarly to the conventional example of FIG. 17, the radius of curvature of the curved portion 15 of the optical waveguide 5 is 5 mm, and the size of the photoelectric conversion module 3 is 4 mm square. In this case, the length of the curved portion 15 of the longest optical waveguide 5 in the semiconductor package 100 of this embodiment is significantly reduced to 0.35 times the curved portion of the conventional example of FIG.

一般に光導波路では曲線部における光学損失が大きいため、本実施形態では、曲線部の多い従来の光導波路のパターンに比較して、光導波路5の光学損失の絶対値を低減することができる。例として、図17の従来例と同じ材料のポリマ光導波路で計算比較した場合、図17の従来例では、最長のポリマ光導波路の光学損失は0.62dBであるのに対して、本実施形態による構成では最長のポリマ光導波路の光学損失は0.26dBである。したがって、本発明によれば、従来例に比べて最長の光導波路5の光学損失が0.36dB低減される。パーセンテージに換算すると、0.36dBの光学損失は信号の8%に相当する。本実施形態では光導波路5における光学損失の絶対値を低減できるので、光電変換モジュール3の出力パワーを低減でき、光電変換モジュール3の消費電力を低減できる。   In general, an optical waveguide has a large optical loss at a curved portion. Therefore, in this embodiment, the absolute value of the optical loss of the optical waveguide 5 can be reduced as compared with a conventional optical waveguide pattern having many curved portions. As an example, when a calculation comparison is made with a polymer optical waveguide made of the same material as that of the conventional example of FIG. 17, the optical loss of the longest polymer optical waveguide is 0.62 dB in the conventional example of FIG. In the configuration according to, the optical loss of the longest polymer optical waveguide is 0.26 dB. Therefore, according to the present invention, the optical loss of the longest optical waveguide 5 is reduced by 0.36 dB compared to the conventional example. Converted as a percentage, an optical loss of 0.36 dB corresponds to 8% of the signal. In this embodiment, since the absolute value of the optical loss in the optical waveguide 5 can be reduced, the output power of the photoelectric conversion module 3 can be reduced, and the power consumption of the photoelectric conversion module 3 can be reduced.

一般に光学損失は曲線部において大きく起こるので、個々の光導波路5を、光コネクタ6側から見て、第1の直線部14と、変曲点を持たない曲線部15と、第1の直線部14と線方向の異なる第2の直線部16とから構成している本実施形態では、従来例よりも曲線部の数が少なく、16チャンネルの光導波路5間の光学損失の差も小さくできる。
本実施形態では、16チャンネルすべての光導波路5の曲線部15の曲率半径と長さをいずれも略等しく設計しているが、16チャンネルすべての光導波路5の曲線部15の曲率半径と長さをいずれも略等しくしなくても、複数の光導波路5間の光学損失の差も小さくできるという上記効果は得られる。
In general, since an optical loss greatly occurs in a curved portion, when viewing each optical waveguide 5 from the optical connector 6 side, a first straight portion 14, a curved portion 15 having no inflection point, and a first straight portion. 14 and the second straight line portion 16 having different linear directions, the number of curved portions is smaller than that of the conventional example, and the difference in optical loss between the 16-channel optical waveguides 5 can be reduced.
In this embodiment, the radius of curvature and the length of the curved portion 15 of the optical waveguide 5 of all 16 channels are designed to be substantially equal, but the radius of curvature and the length of the curved portion 15 of the optical waveguide 5 of all 16 channels are designed. Even if none of them is made substantially equal, the above-described effect that the difference in optical loss between the plurality of optical waveguides 5 can be reduced can be obtained.

一般に光学損失は曲線部において大きく起こるので、複数の光導波路5の直線部の長さに差があっても、光学損失の差はそれ程大きく影響されない。16チャンネルすべての光導波路5の曲線部15の曲率半径と長さをいずれも略等しく設計すれば、16チャンネルすべての光導波路5間の光学損失の差をほぼゼロにすることも可能である。
例として、図17の従来例と同じ材料のポリマ光導波路で計算比較した場合、本実施形態の構成では、最長の光導波路と最短の光導波路では、直線部の長さに約1.8mmの差がある。しかしながら、光導波路の直線部の損失は0.06dB/cmと非常に小さいため、直線部の長さに1.8mmの差があっても、光学損失差は0.01dBと実用上無視できる程度である。本実施形態の構成では、最長の光導波路と最短の光導波路の曲線部の曲率半径と長さをいずれも略等しくしているので、最長の光導波路と最短の光導波路の曲線部の光学損失の差はない。このため、本実施形態では、最長の光導波路の光学損失は0.26dB、最短の光導波路の光学損失は0.25dBであり、最長と最短の光導波路の光学損失差は0.01dBであり、実用上無視できるレベルである。その結果、すべての光電変換モジュール3の出力パワーを略同一に設定すればよく、従来例のようなチャンネルごとの光電変換モジュールの出力パワーの調整が不要になる。
In general, the optical loss greatly occurs in the curved portion, so even if there is a difference in the lengths of the straight portions of the plurality of optical waveguides 5, the difference in the optical loss is not significantly affected. If the curvature radii and lengths of the curved portions 15 of the optical waveguides 5 of all 16 channels are designed to be substantially equal, the optical loss difference between the optical waveguides 5 of all 16 channels can be made substantially zero.
As an example, when a calculation comparison is made with a polymer optical waveguide of the same material as the conventional example of FIG. 17, in the configuration of the present embodiment, the length of the straight portion is about 1.8 mm in the longest optical waveguide and the shortest optical waveguide. There is a difference. However, since the loss of the linear portion of the optical waveguide is as very small as 0.06 dB / cm, even if there is a difference of 1.8 mm in the length of the linear portion, the optical loss difference is 0.01 dB, which can be ignored in practical use. It is. In the configuration of the present embodiment, since the radius of curvature and the length of the curved portion of the longest optical waveguide and the shortest optical waveguide are both substantially equal, the optical loss of the curved portion of the longest optical waveguide and the shortest optical waveguide is the same. There is no difference. Therefore, in this embodiment, the optical loss of the longest optical waveguide is 0.26 dB, the optical loss of the shortest optical waveguide is 0.25 dB, and the optical loss difference between the longest and shortest optical waveguide is 0.01 dB. This is a practically negligible level. As a result, the output power of all the photoelectric conversion modules 3 may be set to be substantially the same, and adjustment of the output power of the photoelectric conversion module for each channel as in the conventional example becomes unnecessary.

以上の計算はあくまで例であり、設計仕様や光導波路5の材質等によって光学損失の数値はもちろん変わる。
本実施形態では、複数の光導波路5においては、曲線部の光学損失が支配的であり、かつ、mmオーダーの長さの差では直線部の損失差が実用上無視できるレベルであることに着目して、パターン設計されている。
The above calculation is merely an example, and the optical loss value naturally varies depending on the design specifications, the material of the optical waveguide 5, and the like.
In this embodiment, in the plurality of optical waveguides 5, attention is paid to the fact that the optical loss of the curved portion is dominant, and the difference in the loss of the straight portion is practically negligible for the difference in length on the order of mm. And the pattern is designed.

本実施形態では、16チャンネルすべての光導波路5の曲線部15の曲率半径と長さをいずれも略等しく設計し、16チャンネルすべての光導波路5の第2の直線部16の第1の直線部14(パッケージの中心線13)に対する傾斜角をいずれも略等しく設計しているので、複数チャンネルの光導波路5のレイアウト設計が簡単で、設計に要する時間を短縮できる。光導波路5のチャンネル数が増えても、同じ仕様で設計すればよく、容易に多チャンネル化に対応できる。
本実施形態では、曲線部の数が少ないので、光導波路5の全体的な長さも従来例よりも短くできる。そのため、複数の光導波路5を小さい面積で配設でき、パッケージ100全体の小型化が可能である。
In the present embodiment, the curvature radii and lengths of the curved portions 15 of the optical waveguides 5 of all 16 channels are both designed to be substantially equal, and the first linear portions of the second linear portions 16 of the optical waveguides 5 of all 16 channels are designed. Since the inclination angles with respect to 14 (package center line 13) are designed to be substantially equal, the layout design of the multi-channel optical waveguide 5 is simple, and the time required for the design can be shortened. Even if the number of channels of the optical waveguide 5 is increased, it is sufficient to design with the same specifications, and it is possible to easily cope with the increase in number of channels.
In the present embodiment, since the number of curved portions is small, the overall length of the optical waveguide 5 can be made shorter than that of the conventional example. Therefore, the plurality of optical waveguides 5 can be disposed with a small area, and the entire package 100 can be downsized.

以上説明したように、本実施形態によれば、複数の光導波路5における光学損失の絶対値を小さくでき、複数の光導波路5間の光学損失のばらつきを小さくでき、複数の光導波路5を小さい面積で配設でき、パッケージ全体の小型化が可能な、光インタフェイス内蔵の半導体パッケージ100を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, the absolute value of the optical loss in the plurality of optical waveguides 5 can be reduced, the variation in the optical loss between the plurality of optical waveguides 5 can be reduced, and the plurality of optical waveguides 5 can be reduced. It is possible to provide a semiconductor package 100 with a built-in optical interface that can be arranged in an area and can be downsized.

(設計変更)
各光電変換モジュール3において、光素子チップ32における光素子34の配列パターン、光素子チップ32と電気素子チップ33と光導波路5の第2の直線部との位置関係については、適宜設計変更可能である。
(Design changes)
In each photoelectric conversion module 3, the design of the arrangement pattern of the optical elements 34 in the optical element chip 32 and the positional relationship between the optical element chip 32, the electric element chip 33, and the second linear portion of the optical waveguide 5 can be appropriately changed. is there.

図6〜図9に設計変更例を示す。図6〜図9は上記実施形態の図3に対応する図である。
図6に示す設計変更例では、
光素子チップ32と電気素子チップ33とはいずれも略矩形状のチップであり、
光素子チップ32は、光素子チップ32の辺に非平行な1本の直線上に複数の光素子34が搭載されたものであり、
光素子チップ32と電気素子チップ33と光導波路5とが、光素子チップ32の辺と電気素子チップ33の辺とが互いに略平行であり、かつ、光素子チップ32の辺と光導波路5の第2の直線部16とが互いに非平行である位置関係で配置されている。
この例では、互いに対向する光素子チップ32の辺32Sと電気素子チップ33の辺33Sとが略平行であり、光素子チップ32には、光素子チップ32の対角線上に4個の光素子34が搭載されており、光素子チップ32における光素子34の配置方向(対角線方向)と光導波路5の第2の直線部16とが略直交している。
Examples of design changes are shown in FIGS. 6 to 9 correspond to FIG. 3 of the above embodiment.
In the design change example shown in FIG.
The optical element chip 32 and the electric element chip 33 are both substantially rectangular chips.
The optical element chip 32 has a plurality of optical elements 34 mounted on a single straight line that is not parallel to the side of the optical element chip 32.
The optical element chip 32, the electric element chip 33, and the optical waveguide 5 are such that the side of the optical element chip 32 and the side of the electric element chip 33 are substantially parallel to each other, and the side of the optical element chip 32 and the optical waveguide 5 The second linear portions 16 are arranged in a positional relationship that is not parallel to each other.
In this example, the side 32 </ b> S of the optical element chip 32 and the side 33 </ b> S of the electrical element chip 33 that face each other are substantially parallel, and the optical element chip 32 includes four optical elements 34 on the diagonal line of the optical element chip 32. Is arranged, and the arrangement direction (diagonal direction) of the optical element 34 in the optical element chip 32 and the second linear portion 16 of the optical waveguide 5 are substantially orthogonal to each other.

図7及び図8に示す設計変更例では、
光素子チップ32と電気素子チップ33とはいずれも略矩形状のチップであり、
光素子チップ32は、光素子チップ32の辺に略平行な複数本の直線上に複数の光素子34が搭載されたものであり、
光素子チップ32と電気素子チップ33と光導波路5とが、光素子チップ32の辺と電気素子チップ33の辺とが互いに略平行であり、かつ、光素子チップ32の辺と光導波路5の第2の直線部16とが互いに非平行である位置関係で配置されている。
これらの例では、互いに対向する光素子チップ32の辺32Sと電気素子チップ33の辺33Sとが略平行であり、光素子チップ32においては、光素子チップ32の辺32Sに略平行な2本の直線上に2個ずつ光素子34が搭載されている。
In the design change example shown in FIG. 7 and FIG.
The optical element chip 32 and the electric element chip 33 are both substantially rectangular chips.
The optical element chip 32 includes a plurality of optical elements 34 mounted on a plurality of straight lines substantially parallel to the sides of the optical element chip 32.
The optical element chip 32, the electric element chip 33, and the optical waveguide 5 are such that the side of the optical element chip 32 and the side of the electric element chip 33 are substantially parallel to each other, and the side of the optical element chip 32 and the optical waveguide 5 The second linear portions 16 are arranged in a positional relationship that is not parallel to each other.
In these examples, the side 32S of the optical element chip 32 and the side 33S of the electric element chip 33 facing each other are substantially parallel, and in the optical element chip 32, two substantially parallel to the side 32S of the optical element chip 32 are provided. Two optical elements 34 are mounted on the straight line.

図9に示す設計変更例では、
光素子チップ32と電気素子チップ33とはいずれも略矩形状のチップであり、
光素子チップ32は、光素子チップ32の辺に略平行な1本の直線上に複数の光素子34が搭載されたものであり、
光素子チップ32と電気素子チップ33と光導波路5とが、光素子チップ32の辺と電気素子チップ33の辺とが互いに略平行であり、かつ、光素子チップ32の辺と光導波路5の第2の直線部16とが互いに非平行である位置関係で配置されている。
この例では、互いに対向する光素子チップ32の辺32Sと電気素子チップ33の辺33Sとが略平行であり、
光素子チップ32においては、光素子チップ32の辺32Sに略平行な1本の直線上に4個の光素子34が搭載されている。
In the design change example shown in FIG.
The optical element chip 32 and the electric element chip 33 are both substantially rectangular chips.
The optical element chip 32 has a plurality of optical elements 34 mounted on a single straight line substantially parallel to the side of the optical element chip 32.
The optical element chip 32, the electric element chip 33, and the optical waveguide 5 are such that the side of the optical element chip 32 and the side of the electric element chip 33 are substantially parallel to each other, and the side of the optical element chip 32 and the optical waveguide 5 The second linear portions 16 are arranged in a positional relationship that is not parallel to each other.
In this example, the side 32S of the optical element chip 32 and the side 33S of the electric element chip 33 facing each other are substantially parallel,
In the optical element chip 32, four optical elements 34 are mounted on one straight line substantially parallel to the side 32 </ b> S of the optical element chip 32.

図6〜図9に示す設計変更においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。図6〜図9に示す設計変更では、光素子チップ32を電気素子チップ33に対して斜めに傾けて実装しなくてよいので、上記実施形態よりも実装を簡単にすることができる。   Even in the design change shown in FIGS. 6 to 9, the same effect as the above embodiment can be obtained. In the design changes shown in FIGS. 6 to 9, the optical element chip 32 does not have to be mounted obliquely with respect to the electric element chip 33, so that the mounting can be made easier than in the above embodiment.

(その他の設計変更)
上記実施形態においては、光電変換モジュール3において、基板31上に光素子チップ32と電気素子チップ33とを並べて実装する場合について説明したが、
図10に示すように、光電変換モジュール3において、光素子チップ32と電気素子チップ33とを高さ方向に重ねて3次元実装することで、光電変換モジュール3を小型化し、半導体パッケージ100を小型化することができる。
(Other design changes)
In the above embodiment, the case where the optical element chip 32 and the electric element chip 33 are mounted side by side on the substrate 31 in the photoelectric conversion module 3 has been described.
As shown in FIG. 10, in the photoelectric conversion module 3, the optical element chip 32 and the electric element chip 33 are three-dimensionally stacked in the height direction, so that the photoelectric conversion module 3 is downsized and the semiconductor package 100 is downsized. Can be

図10に示す例では、基板31の図示下面に光素子チップ32が実装され、基板31の図示上面に電気素子チップ33が実装されている。図10は上記実施形態の図5に対応する図である。
光素子チップ32と電気素子チップ33とを高さ方向に重ねて3次元実装した図10の態様は、図3及び図6〜図9のいずれのパターンにも適用可能である。
光素子チップ32と電気素子チップ33とを高さ方向に重ねて3次元実装した図10の態様を図3及び図6〜図9のパターンに適用したものを図11〜図15に示す。
In the example shown in FIG. 10, the optical element chip 32 is mounted on the lower surface of the substrate 31, and the electric element chip 33 is mounted on the upper surface of the substrate 31. FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 5 of the above embodiment.
The embodiment of FIG. 10 in which the optical element chip 32 and the electric element chip 33 are three-dimensionally stacked in the height direction is applicable to any of the patterns in FIGS. 3 and 6 to 9.
FIG. 11 to FIG. 15 show an application of the embodiment of FIG. 10 in which the optical element chip 32 and the electric element chip 33 are three-dimensionally stacked in the height direction applied to the patterns of FIGS. 3 and 6 to 9.

(その他の設計変更)
本発明は上記態様に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において適宜設計変更が可能である。
上記実施形態では、1個の光素子チップ32には、光素子34として、発光素子のみ、あるいは受光素子のみが形成されているとしたが、1個の光素子チップ32に発光素子と受光素子の両方が形成されていてもよい。
上記実施形態では、光電変換モジュール3と光導波路5とをミラー10のみを用いて光学結合したが、結合効率の向上等を目的として、光電変換モジュール3と光導波路5とを、レンズやコネクタ等の任意の光学部材を用いて、あるいはこれらとミラーとを併用して、光学結合する構成としてもよい。また、光導波路5の材質はポリマ以外のものを用いてもよい。
上記実施形態では、パッケージ基板1の上面に光導波路5を形成したが、光導波路5はパッケージ基板1の内部に形成してもよい。
上記実施形態では、光コネクタ6及び外部光ファイバ配線7の個数を1個ずつとしたが、これらの数は光電変換モジュール3より少ない数であれば、本発明を適用可能である。
(Other design changes)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope not departing from the gist of the present invention.
In the above embodiment, only one light emitting element or only a light receiving element is formed as one optical element chip 32 in one optical element chip 32. However, one light element chip 32 includes a light emitting element and a light receiving element. Both of them may be formed.
In the above embodiment, the photoelectric conversion module 3 and the optical waveguide 5 are optically coupled using only the mirror 10. However, for the purpose of improving the coupling efficiency, the photoelectric conversion module 3 and the optical waveguide 5 are combined with a lens, a connector, or the like. These optical members may be used or a combination of these and a mirror may be used for optical coupling. The material of the optical waveguide 5 may be other than a polymer.
In the above embodiment, the optical waveguide 5 is formed on the upper surface of the package substrate 1, but the optical waveguide 5 may be formed inside the package substrate 1.
In the above embodiment, the number of the optical connectors 6 and the external optical fiber wirings 7 is one, but the present invention can be applied if the number is smaller than that of the photoelectric conversion module 3.

100 光インタフェイス内蔵の半導体パッケージ
1 パッケージ基板(実装基板)
2 LSIチップ(半導体素子チップ)
3 光電変換モジュール
5 光導波路
6 光コネクタ(外部光接続部)
7 外部光ファイバ配線(外部光配線)
14 光導波路の第1の直線部
15 光導波路の曲線部
16 光導波路の第2の直線部
32 光素子チップ
32S 光素子チップの辺
33 電気素子チップ
33S 電気素子チップの辺
34 光素子
100 Semiconductor package with built-in optical interface 1 Package substrate (mounting substrate)
2 LSI chip (semiconductor element chip)
3 Photoelectric conversion module 5 Optical waveguide 6 Optical connector (external optical connection part)
7 External optical fiber wiring (external optical wiring)
14 First linear portion 15 of optical waveguide 15 Curved portion 16 of optical waveguide Second linear portion 32 of optical waveguide Optical element chip 32S Optical element chip side 33 Electrical element chip 33S Electrical element chip side 34 Optical element

Claims (7)

実装基板に、
少なくとも1つの半導体素子チップと、
発光素子又は受光素子からなる少なくとも1つの光素子を含む光素子チップと当該光素子に接続された電気回路を含む電気素子チップとが搭載され、前記半導体素子チップに対して電気的に接続されると共に外部光配線と光接続される複数の光電変換モジュールと、
前記外部光配線が接続される外部光接続部と、
前記複数の光電変換モジュールと前記外部光接続部との間に形成された複数の光導波路とを備えた半導体パッケージであって、
複数の前記光導波路が束ねられて前記光電変換モジュールより少ない数の前記外部光接続部に接続されており、
かつ、個々の前記光導波路は、前記外部光接続部側から見て、第1の直線部と、変曲点を持たない曲線部と、前記第1の直線部と線方向の異なる第2の直線部とからなる半導体パッケージ。
On the mounting board,
At least one semiconductor element chip;
An optical element chip including at least one optical element composed of a light emitting element or a light receiving element and an electric element chip including an electric circuit connected to the optical element are mounted and electrically connected to the semiconductor element chip. And a plurality of photoelectric conversion modules optically connected to the external optical wiring,
An external optical connection to which the external optical wiring is connected;
A semiconductor package comprising a plurality of optical waveguides formed between the plurality of photoelectric conversion modules and the external optical connection portion,
A plurality of the optical waveguides are bundled and connected to a smaller number of the external optical connection portions than the photoelectric conversion module,
Each of the optical waveguides includes a first linear portion, a curved portion having no inflection point, and a second linear direction different from that of the first linear portion as viewed from the external optical connection portion side. A semiconductor package consisting of a straight section.
前記複数の光導波路の前記曲線部の曲率半径と長さがいずれも略等しい請求項1に記載の半導体パッケージ。   The semiconductor package according to claim 1, wherein the curvature radius and the length of the curved portion of the plurality of optical waveguides are substantially equal. 前記複数の光導波路の前記第2の直線部の前記第1の直線部に対する傾斜角がいずれも略等しい請求項1又は2に記載の半導体パッケージ。   3. The semiconductor package according to claim 1, wherein the inclination angles of the second linear portions of the plurality of optical waveguides with respect to the first linear portion are substantially equal. 前記光素子チップと前記電気素子チップとはいずれも略矩形状のチップであり、
前記光素子チップは、当該光素子チップの一辺に略平行な少なくとも1本の直線上に複数の前記光素子が搭載されたものであり、
前記光素子チップと前記電気素子チップと前記光導波路とが、前記光素子チップの辺と前記電気素子チップの辺とが互いに非平行であり、かつ、前記光素子チップにおける前記光素子の配置方向と前記光導波路の前記第2の直線部とが互いに非平行である位置関係で配置された請求項1〜3のいずれかに記載の半導体パッケージ。
Both the optical element chip and the electrical element chip are substantially rectangular chips,
The optical element chip has a plurality of optical elements mounted on at least one straight line substantially parallel to one side of the optical element chip.
The optical element chip, the electric element chip, and the optical waveguide are such that a side of the optical element chip and a side of the electric element chip are not parallel to each other, and the arrangement direction of the optical element in the optical element chip The semiconductor package according to claim 1, wherein the second linear portion of the optical waveguide is disposed in a positional relationship that is not parallel to each other.
前記光素子チップと前記電気素子チップとはいずれも略矩形状のチップであり、
前記光素子チップは、当該光素子チップの辺に非平行な少なくとも1本の直線上に複数の前記光素子が搭載されたものであり、
前記光素子チップと前記電気素子チップと前記光導波路とが、前記光素子チップの辺と前記電気素子チップの辺とが互いに略平行であり、かつ、前記光素子チップの辺と前記光導波路の前記第2の直線部とが互いに非平行である位置関係で配置された請求項1〜3のいずれかに記載の半導体パッケージ。
Both the optical element chip and the electrical element chip are substantially rectangular chips,
The optical element chip has a plurality of optical elements mounted on at least one straight line that is non-parallel to the side of the optical element chip.
The optical element chip, the electrical element chip, and the optical waveguide are such that the side of the optical element chip and the side of the electrical element chip are substantially parallel to each other, and the side of the optical element chip and the side of the optical waveguide The semiconductor package according to any one of claims 1 to 3, wherein the second linear portion is disposed in a positional relationship that is not parallel to each other.
前記光素子チップと前記電気素子チップとはいずれも略矩形状のチップであり、
前記光素子チップは、当該光素子チップの辺に略平行な少なくとも1本の直線上に複数の前記光素子が搭載されたものであり、
前記光素子チップと前記電気素子チップと前記光導波路とが、前記光素子チップの辺と前記電気素子チップの辺とが互いに略平行であり、かつ、前記光素子チップの辺と前記光導波路の前記第2の直線部とが互いに非平行である位置関係で配置された請求項1〜3のいずれかに記載の半導体パッケージ。
Both the optical element chip and the electrical element chip are substantially rectangular chips,
The optical element chip has a plurality of optical elements mounted on at least one straight line substantially parallel to the side of the optical element chip.
The optical element chip, the electrical element chip, and the optical waveguide are such that the side of the optical element chip and the side of the electrical element chip are substantially parallel to each other, and the side of the optical element chip and the side of the optical waveguide The semiconductor package according to any one of claims 1 to 3, wherein the second linear portion is disposed in a positional relationship that is not parallel to each other.
前記光電変換モジュールは、前記光素子チップと前記電気素子チップとが高さ方向に重なって3次元実装されたものである請求項1〜6のいずれかに記載の半導体パッケージ。   The semiconductor package according to claim 1, wherein the photoelectric conversion module is a module in which the optical element chip and the electric element chip are three-dimensionally mounted so as to overlap in a height direction.
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