TWI281050B - Optical semiconductor module and semiconductor apparatus using the same incident surface - Google Patents

Optical semiconductor module and semiconductor apparatus using the same incident surface Download PDF

Info

Publication number
TWI281050B
TWI281050B TW094126236A TW94126236A TWI281050B TW I281050 B TWI281050 B TW I281050B TW 094126236 A TW094126236 A TW 094126236A TW 94126236 A TW94126236 A TW 94126236A TW I281050 B TWI281050 B TW I281050B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
optical semiconductor
optical
semiconductor
light
light guide
Prior art date
Application number
TW094126236A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200619711A (en
Inventor
Hideo Numata
Chiaki Takubo
Hideto Furuyama
Hiroshi Hamasaki
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of TW200619711A publication Critical patent/TW200619711A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI281050B publication Critical patent/TWI281050B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/3628Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers
    • G02B6/3632Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the cross-sectional shape of the mechanical coupling means
    • G02B6/3644Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the cross-sectional shape of the mechanical coupling means the coupling means being through-holes or wall apertures
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4251Sealed packages
    • G02B6/4253Sealed packages by embedding housing components in an adhesive or a polymer material
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4255Moulded or casted packages
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4274Electrical aspects
    • G02B6/428Electrical aspects containing printed circuit boards [PCB]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/3628Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers
    • G02B6/3648Supporting carriers of a microbench type, i.e. with micromachined additional mechanical structures
    • G02B6/3652Supporting carriers of a microbench type, i.e. with micromachined additional mechanical structures the additional structures being prepositioning mounting areas, allowing only movement in one dimension, e.g. grooves, trenches or vias in the microbench surface, i.e. self aligning supporting carriers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00011Not relevant to the scope of the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1305Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0274Optical details, e.g. printed circuits comprising integral optical means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

1281050 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明,係有關作爲短距離光配線用,以較簡單之構 造實現光耦合的光半導體模組,和使用其之半導體裝置。 * 【先前技術】 隨著雙極電晶體或場效電晶體之性能提高,大型積體 ♦ 電路(LSI )係大幅度的提高動作速度。但是即使LSI之內 部動作高速化,安裝此者之印刷基板的動作速度,也會壓 抑的比LSI之內部動作更低。更且裝配印刷基板之機架級 — 中動作速度會被壓抑的更低。此等係因爲隨著動作頻率上 升’會增大電性配線之傳送耗損或雜訊、電磁障礙等之故 。爲了確保訊號品質,越長的配線就要把動作頻率壓抑的 更低。因此半導體裝置中比起LSI本身之動作速度,安裝 技術之配系統動作速度的傾向係更加增強。 • 對於此種半導體裝置所面對的問題,係檢討在LSI之 間以光連接的光配線技術,而提案有用以實現此種光配線 的光半導體模組。光配線從直流到100GHz之頻率範圍中, 幾乎沒有耗損等之頻率關聯性,也沒有配線路之電磁障礙 或接地電位之變動雜訊,故可輕易實現數十Gbps之配線。 爲了實現此種LSI之間的光配線,必須有簡單構造的光導 體模組。更且因爲LSI配線需要多數光傳送線路,故追求 光半導體模組之低成本化相當重要。 一般之光半導體模組係組裝有成像用透鏡,或將光纖 -5- (2) 1281050 之親合部作爲連接器構造,故常常無法小型化。相較之下 ’例如日本特開2 0 0 0 - 3 4 7 7 0 2號公報所記載之光半導體模 組,係直接耦合光纖般之光傳送線路和光半導體元件並一 體化’故有比較容易小型化的優點。但是上述公報所記載 之光半導體模組,有以下所示的難點。 亦即上述公報所記載之光半導體模組,係一體形成光 纖與其支撐部’於其上形成光半導體裝載用的電極。因此 Φ 必須在保持光纖之支撐構件中非常狹窄的端面,進行電極 之圖案描繪或圖案轉印。亦即必須在從數m到數十m之光 纖被安裝的狀態下,於支撐構件端面之微小範圍進行數# 、 m精確度的圖案化。包含對此種支撐構件端面之圖案化的 電極形成工程’會導致光半導體模組之製造成本大幅增加 或製造生產率的降低。 更且’通常之光半導體模組中爲了驅動光半導體元件 ,必須有對應高速訊號之驅動元件或接收元件。上述公報 Φ 中並未揭示任何此種元件的裝載方法。例如依照驅動元件 之裝載型態,會產生光半導體模組大型化,或光半導體元 件與驅動元件之間之電性配線部分變長等問題。 【發明內容】 本發明一型態中之光半導體模組,其特徵係具備:具 有光傳送線路之定位部’與配置於上述定位部之光傳送線 路其一端面露出之光半導體裝載面’與僅形成於上述光半 導體裝載面之配線層的,導光器;和使上述光傳送線路之 -6 - (3) 1281050 Η 一端面與發光面或受光面相對地,裝載於上述導光器之上 述光半導體裝載面上,且與上述配線層電性連接的,光半 導體元件。 本發明其他型態中之光半導體模組,其特徵係具備: 具有光傳送線路之定位部,與配置於上述定位部之光傳送 線路其一端面露出之光半導體裝載面,與形成在上述光半 導體裝載面、相對於上述光半導體裝載面之面、以及連接 • 此等兩面之間之通孔之配線層的,導光器;和使上述光傳 送線路之一端面與發光面或受光面相對地,裝載於上述導 光器之上述光半導體裝載面上,且與上述配線層電性連接 '的,光半導體元件。 本發明更其他型態中之光半導體模組,其特徵係具備 :具有定位光傳送線路之複數貫通孔,亦即連通鄰接貫通 孔之間之複數貫通孔,與插入配置於上述複數貫通孔內之 複數光傳送線路其一端面分別露出之光半導體裝載面的, • 導光器;和使上述光傳送線路之一端面與發光面或受光面 相對地,裝載於上述導光器之上述光半導體裝載面上,且 與上述配線層電性連接的,光半導體元件。 本發明一型態中之半導體裝置,其特徵係具備:上述 之本發明的光半導體模組;和光傳送線路,其被配置於上 述導光器之上述定位部;和基板,其安裝有上述光半導體 模組,且具有與上述光辦體模組連接之訊號配線;和訊號 處理用半導體元件,其被安裝於上述基板上,且與上述基 板之訊號配線連接。 (4) 1281050 【實施方式】 以下針對用以實施本發明之方式,參考圖示加以說明 ° :¾外以下雖然依據圖示敘述本發明之實施方式,但此等 _ $ ί堇以圖解爲目的而提供,本發明並非線至於該等圖示 者。 第1圖係表示本發明第1實施方式中光半導體模組之構 • 造的剖面圖。第2圖係表示對第1圖所示之光半導體模組配 置光纖之狀態的立體圖。此等圖所示之光半導體模組1, 係具有定位例如光纖般之光傳送線路的導光器2。 '導光器2,係由例如於環氧樹脂中混入玻璃塡充物的 構件所構成,爲構成光電套圈之本體者。導光器2之內部 ’係形成有插入保存光纖3之貫通孔4,作爲光傳送線路之 定位部。此定位用貫通孔4係配合被使用爲光配線之光纖3 的數量,而複數形成。另外第1圖係表示用於4通道光半導 • 體陣列的導光器2。 複數定位用貫通孔4、4…係例如第3圖所示,以特定 節距形成於導光器2。在此,複數定位用貫通孔4,係被要 求以高精確度形成。對這點來說,雖然可如第3圖所示一 個個形成複數定位用貫通孔4、4 ...,但是以如第4圖或第5 圖所示,將複數定位用貫通孔4、4 ...形成爲貫通孔5、6者 爲佳。依此,可輕易提高複數定位用貫通孔4、4…的位置 精確度。 亦即第4圖所示之導光器2,係具有連通鄰接之定位用 -8- 1281050 (5) 貫通孔4之間的連通孔5。連通孔5係在剖面圓形之貫通孔4 可維持光纖3之保存狀態的範圍內’連通鄰接之定位用貫 通孔4的長邊方向側面。第5圖所示之導光器2係具有剖面 舉行之複數貫通孔4、4…,並形成有連通此等鄰接之貫通 孔4之間的連通孔6。如此一來,藉由連通鄰接之定位用貫 通孔4之間,可提高形成各貫通孔4時的位置精確度。從而 ,可提高以導光器2保持之光纖3和後述之光半導體元件的 • 定位精確度。 另外,以連通狀態形成之複數定位用貫通孔4,可適 用於各種形狀的導光器。又,有關對導光器2之光半導體 元件的裝載構造,也不限於第1圖所示的構造。只要是光 半導體元件之發光面或受光面相對於定位用貫通孔的構造 ,則連通孔5、6可適用爲各種構造及各種元件裝載型態之 導光器的定位用貫通孔。 導光器2中形成有定位用貫通孔4之一邊開口部的面, # 係作爲光半導體裝載面7。光半導體裝載面7,對於光纖3 之插入方向係作爲終端側。插入配置於定位用貫通孔4內 之光纖3,係其一端面露出於光半導體裝載面7。此種導光 器2之光半導體裝載面7,係設置有以鍍法所形成之配線層 8。另外配線層8中取代鍍配線層,也可適用導線框或印刷 配線板等。此等係黏合於光半導體裝載面7而使用爲電性 配線。 上述配線層8係僅形成於導光器2之光半導體裝載面7 。如此一來,預先僅於光半導體裝載面7形成配線層8,藉 -9- (6) 1281050 此可降低例如於以鍍法形成配線層8時的成本。更且,可 提高配線層8之形成精確度。藉由此等,可謀求光半導體 模1之製造成本降低及小型化。 導光器2之光半導體裝載面7,係裝載有光半導體元件 9。裝載於導光器2之光半導體元件9,可適用LED等發光 元件或光二極體等受光元件。此種光半導體元件9,係相 對於發光面(光半導體元件9爲發光元件時)或受光面( • 光半導體元件9爲受光元件時)被插入配置在定位用貫通 孔4內的光纖3地,以定位後之狀態被固定在導光器2之光 半導體裝載面7。 - 光半導體元件9之定位,係以導光器2之定位用貫通孔 4的位置,和光半導體元件9之發光面或受光面爲基準來進 行。定位精確度大槪在1 V m以下。光半導體元件9,係藉 由將設置於該者之凸塊電極10黏合於配線層8而被固定。 藉由此種凸塊電極10的黏合,光半導體元件9會被機械性 # 固定於導光器2,同時電性連接於配線層8。另外爲了增加 固定力,可以全面於光半導體元件9塗佈極少量的透明樹 脂。 導光器2之光半導體裝載面7,係更裝載有與光半導體 元件9鄰接之驅動用半導體元件11。光半導體元件9之驅動 用半導體元件11,當光半導體元件9爲發光元件時適用驅 動元件,當光半導體元件9爲受光元件時則適用接收元件 。驅動用半導體元件11與光半導體元件9相同,藉由將凸 塊電極1 2黏合於配線層而連接•固定。光半導體元件9和 -10- 1281050 (7) 驅動用半導體元件Π,係經由配線層8來電性連接。 如上所述,藉由將驅動用半導體元件11與光半導體元 件9鄰接配置,並內藏光半導體模組1動作所需的各構成要 素,則可謀求光半導體模組1之小型化或低成本化。更且 因爲處理微弱電性訊號之電性配線部分的距離被縮短’故 可抑制光半導體模組1造成訊號品質的劣化。亦即除了可 謀求光半導體模組1之小型化或低成本化之外,還可大幅 • 度提高訊號可信度。 裝載於導光器2之光半導體裝載面7的光半導體元件9 和驅動用半導體元件1 1,係與配線層8 —起以密封樹脂1 3 '來密封。配線層8之一部分係伸出到密封樹脂1 3之外部爲 止,此配線層8從密封樹脂1 3露出之部分,則成爲與其他 零件連接時的電極(外部連接用電極)。另外絕緣性之密 封樹脂1 3,係不會繞過光半導體元件9之表面側(發光面 或受光面側)地,而被調整成分。藉由這些構成要素,而 9 構成光半導體模組1。 在此,第1圖中配線層8雖僅形成於導光器2之光半導 體裝載面7,但亦可如第6圖所示般,將配線層8拉到導光 器2之背面側,亦即與光半導體裝載面7相對之面14側。第 6圖係表示本發明第2實施方式中光半導體模組之構造的剖 面圖。第6圖所示之導光器2中,配線層8係形成在光半導 體裝載面7,和與其相對之面丨4,和聯繋此兩面7、丨4之通 孔1 5。光半導體元件9和驅動用半導體元件η,係和形成 於光半導體裝載面7之配線層8的最少一部分,一起以密封 -11 - (8) 1281050 樹脂1 3來密封。形成於與光半導體裝載面7相對之面1 4的 配線層8,係工作爲與其他零件連接時的電極(外部連接 電極)。 藉由適用此種配線層8,可緩和與其他零件之連接方 向的限制。又藉由將配線層8形成在各面7、1 4和通孔1 5, 可抑制形成配線層8所需之成本的增加。另外第2實施方式 之光半導體模組中,第4圖或第5圖所示之連通鄰接之貫通 • 孔4之間的連通孔5、6,係有效地作用爲複數定位用貫通 孔4。 光半導體模組1,係如第2圖所示,將光纖3分別插入 '固定於導光器2之定位用貫通孔4、4··.,而使用爲光介面 模組。在此,光纖3之前端,係例如以碰撞光半導體元件9 之發光面或受光面上所配置之透明樹脂的狀態,來黏著固 定者爲佳。透明樹脂可以由預先配置之樹脂薄板來形成,· 也可以注入樹脂來形成。透明樹脂之構成材料並無特別限 • 定,只要有某程度之透明度,也可以用半導體元件之保護 膜代替。 上述實施方式之光半導體模組1,例如由以下所述來 製造。首先,以射出成型等來製作具有複數定位用貫通孔 4的導光器2。在此,可以個別製作導光器2,但是以框體 連結複數導光器2的狀態來一體化製作者爲佳。更且複數 導光器2,係以光半導體裝載面7向上並整列的狀態,來一 體化者爲佳。如此一來,若依將複數導光件2 —體化之零 件,則可用線友之半導體製程來輕易處理,而可提高光半 -12 - (9) 1281050 導體模組1的生產性。 使用上述之一體化零件,可對各導光器2之光半導體 裝載面7適用鍍法來形成配線層8。製造第6圖所示之導光 器2時,則將配線層8形成在光半導體裝載面7和其相對面 14和通孔15。其次,於導光器2之光半導體裝載面7,裝載 光半導體元件9和驅動用半導體元件1 1。此等半導體元件9 、1 1之固定,係使用凸塊電極1 〇、1 2來實施。之後,以密 • 封樹脂1 3來絕緣密封光半導體元件9和驅動用半導體元件 Π。結束這一連串製程之後,藉由從框體切開導光器2之 兩端,來完成光半導體模組1。 -上述實施方式之光半導體模組1,係將驅動發光用光 半導體元件9之驅動元件,或驅動受光用光半導體元件9之 接收元件等驅動用半導體元件1 1,以與光半導體元件9鄰 接配置之狀態來內裝。從而,因爲縮短了處理非常微弱之 電性訊號之類比電路部分的配線,故可大幅度減低訊號品 # 質之劣化。更且,可實現內裝有此種驅動用半導體元件1 1 之光半導體模組1的小型化。又除了光半導體模組1之小型 化之外,因爲構成僅於光半導體裝載面7形成電性配線的 配線層8,或形成在光半導體裝載面7與其相對面14與聯繫 此兩面7、1 4之通孔1 5的配線層8,故可實現光半導體模組 1之低成本化。 另外,雖說明了上述各實施方式中內裝有驅動用半導 體元件Π的光半導體模組1,但本發明之光半導體模組之 構造並非限定於此。將驅動用半導體元件設置於連接零件 •13- (10) 1281050 側時,例如第7圖所示,於導光器2上僅裝載光半導體元件 9。第7圖係表示本發明第3實施方式中光半導體模組之構 造的剖面圖。此種構造中,亦可實現光半導體模組1之小 型•低成本化。 其次,對於適用了本發明之光半導體模組之半導體裝 置的一實施方式,參考第8圖加以說明。第8圖所示之半導 體裝置20,係具有訊號處理用LSI21。訊號處理用LSI21, φ 係經由凸塊電極24覆晶連接在具有高速訊號配線22的基板 23上。訊號處理用LS 121和基板23之間,塡充有塡膠劑25 。裝載有訊號處理用LS 121之基板23,係裝載有顯示上述 實施方式之構造的光半導體模組26 ( 1 )。 光半導體模組26,係使其內部之驅動用半導體元件電 性連接於高速訊號配線22地,連接•固定在基板23上。光 半導體模組26係使配線層中從密封樹脂露出的部分,與高 速訊號配線22電性連接。此實施方式之半導體裝置20,係 • 具有內裝發光用光半導體元件與驅動元件之第1光半導體 模組26A,和內裝受光用光半導體元件與接收元件之第2光 半導體模組26B。此等光半導體模組26A、26B,係分別連 接有光纖2 7。雖然省略圖示,但基板2 3具有構成電源、接 地線、低速控制訊號線的配線層;此配線層,係連接於形 成在基板23下部的凸塊電極28。 使用第7圖所示之光半導體模組時,如第9圖所示,係 適用裝載有驅動用半導體元件29的基板23。基板23係具有 驅動元件29A和接收元件29B作爲驅動用半導體元件。此等 -14- 1281050 (11) 驅動元件29A和接收元件29B係分別連接於訊號配線22。驅 動元件29 A側,係連接有內裝了發光用光半導體元件的第1 光半導體模組2 6 A。接收元件2 9 B側,係連接有內裝了受光 用光半導體元件的第2光半導體模組26B。 若依上述實施方式之半導體裝置20,因爲適用了易於 光結合之構造的光半導體模組2 6,故可廉價實現對L S I配 線適用光配線的配線構造。這對LSI之高速晶片間配線的 • 低成本化大有貢獻。從而,可謀求資訊通訊機器等的高速 化或高性能化。另外,本發明之光半導體模組之用途並非 限定於LSI配線,而可適用於各種短距離光傳送。 • 另外,本發明並不限於上述之實施方式,在實施階段 - 中於不脫離其主旨的範圍內,可以有各種變形。又各實施 方式可以盡可能地適當組合實施,此時就得到組合後的效 果。更且上述實施方式中包含有各種階段的發明,針對所 揭示之複數構成要件,則可抽出各種發明。 【圖式簡單說明】 本發明雖參考圖示來記述,但此等圖示僅以圖解爲目 的而提供,並非限定發明者。 [第1圖]第1圖係表示本發明第1實施方式中光半導體模 組之構造的剖面圖 [第2圖]第2圖係表示對第1圖所示之光半導體模組配置 光纖之狀態的立體圖 [第3圖]第3圖係表示導光器中定位用貫通孔之一例的 -15- 1281050 (12) 立體圖 [第4圖]第4圖係表示導光器中定位用貫通孔之其他例 的立體圖 [第5圖]第5圖係表示導光器中定位用貫通孔之更其他 例的立體圖 [第6圖]第6圖係表示本發明第2實施方式中光半導體模 組之構造的剖面圖 ,[第7圖]第7圖係表示本發明第3實施方式中光半導體模 組之構造的剖面圖 [第8圖]第8圖係表示本發明一實施方式中半導體裝置 之槪略構造的剖面圖 [第9圖]第9圖係表示本發明其他實施方式中半導體裝 置之槪略構造的剖面圖 【主要元件符號說明】 I 1 光半導體模組 2 導光器 3 光纖 4 定位用貫通孔 5 貫通孔 6 貫通孔 7 光半導體裝載面 8 配線層 9 光半導體元件 -16- (13) 1281050
10 凸 塊 電 極 11 驅 動 用 半 導 體元 件 12 凸 J4±3 塊 電 極 13 密 封 樹 脂 14 相 對 面 15 通 孔 20 半 導 體 裝 置 2 1 訊 Pcfe Wi 處 理 用 LSI 22 高 速 訊 號 配 線 23 基 板 24 凸 塊 電 極 25 塡 膠 劑 26 A 光 半 導 體 模 組 26B 光 半 導 體 模 組 27 光 纖 29 驅 動 用 半 導 體元 件 29 A 驅 動 元 件 29B 接 收 元 件 -17-

Claims (1)

1281050
^ 十、申請專利範圍 第94126236號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國95年1〇月2〇 日修正 1 · 一種光半導體模組,其特徵係具備:具有光傳送 線路之定位部,及配置於上述定位部之光傳送線路之一端 面被露出之光半導體裝載面,及僅形成於上述光半導體裝 # 載面之配線層的,導光器; 和上述光傳送線路之一端面與發光面或受光面呈對向 地,裝載於上述導光器之上述光半導體裝載面上,且與上 述配線層電性連接的光半導體元件。 2.如申請專利範圍第1項所記載之光半導體模組,其 中,係更具備裝載於上述導光器之上述光半導體裝載面上 ,且與上述配線層電性連接,來驅動上述光半導體元件的 驅動用半導體元件。 Φ 3.如申請專利範圍第1項所記載之光半導體模組,其 中,上述光半導體元件及上述驅動用半導體元件,係與上 述配線層之一部分一同以密封樹脂來密封;且上述配線層 中從上述密封樹脂露出之部分,係工作爲外部連接用電極 〇 4. 一種光半導體模組,其特徵係具備:具有光傳送 線路之定位部,及配置於上述定位部之光傳送線路之一端 面被露出之光半導體裝載面,及形成在上述光半導體裝載 面、相對於上述光半導體裝載面之面、以及連接此等兩面
1281050 之間之通孔之配線層的,導光器; 和上述光傳送線路之一端面與發光面或受光面相對地 ,裝載於上述導光器之上述光半導體裝載面上,且與上述 配線層電性連接的光半導體元件。 5 ·如申請專利範圍第4項所記載之光半導體模組,其 中,係更具備裝載於上述導光器之上述光半導體裝載面上 ,且與上述配線層電性連接,來驅動上述光半導體元件的 # 驅動用半導體元件。 6 ·如申請專利範圍第5項所記載之光半導體模組,其 中,上述光半導體元件及上述驅動用半導體元件,係與上 述配線層之一部分一同以密封樹脂來密封;且形成於與上 述光半導體裝載面相對之面的上述配線層,係工作爲外部 連接用電極。
7· 一種光半導體模組,其特徵係具備:具有定位光 傳送線路之複數貫通孔中,連通鄰接貫通孔之間之複數貫 通孔’與插入配置於上述複數貫通孔內之複數光傳送線路 之一端面分別被露出之光半導體裝載面的,導光器; 和上述複數光傳送線路之各別一端面與發光面或受光 面呈對向地’裝載於上述導光器之上述光半導體裝載面上 的光半導體元件。 8 .如申請專利範圍第7項所記載之光半導體模組,其 中’更具備裝載於上述導光器之上述光半導體裝載面上, 來驅動上述光半導體元件的驅動用半導體元件。 9 ·如申請專利範圍第8項所記載之光半導體模組,其 1281050 中,上述導光器具有僅形成於上述光半導體 層,且上述光半導體元件和上述驅動用半導 述配線層電性連接。 1 〇 .如申請專利範圍第9項所記載之光 其中,上述光半導體元件及上述驅動用半導 ' 上述配線層之一部分一同以密封樹脂來密封 層中從上述密封樹脂露出之部分,係工作爲 極。 1 1 .如申請專利範圍第8項所記載之光 其中,上述導光器具有形成在上述光半導體 ^ 於上述光半導體裝載面之面、以及連接此等 .孔的配線層,且上述光半導體元件和上述驅 件係與上述配線層電性連接。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項所記載之光 其中,上述光半導體元件及上述驅動用半導 ^ 上述配線層之一部分一同以密封樹脂來密封 上述光半導體裝載面相對之面的上述配線層 部連接用電極。 1 3 . —種半導體裝置,其特徵係具備: 送線路之定位部,及配置於上述定位部之光 端面被露出之光半導體裝載面,及僅形成於 裝載面之配線層的,導光器;上述光傳送線 發光面或受光面呈相對地,裝載於上述導光 導體裝載面上,且跟上述配線層電性連接的 裝載面之配線 體元件係與上 半導體模組, 體元件,係與 ;且上述配線 外部連接用電 半導體模組, 裝載面、相對 兩面之間之通 動用半導體元 半導體模組, 體元件,係與 ;且形成於與 ,係工作爲外 具備具有光傳 傳送線路之一 上述光半導體 路之一端面與 器之上述光半 光半導體元件 1281050 的光半導體模組; 和配置於上述導光器之上述定位部的光傳送線路; 和安裝有上述光半導體模組,且具有與上述光半導體 模組連接之訊號配線之基板; 和被安裝於上述基板上,且與上述基板之訊號配線連 接的訊號處理用半導體元件。 14·如申請專利範圍第1 3項所記載之半導體裝置,其 # 中,係更具備裝載於上述導光器之上述光半導體裝載面上 ,且與上述配線層電性連接,來驅動上述光半導體元件的 驅動用半導體元件。 ' 15· —種半導體裝置,其特徵係具備:具備具有光傳 送線路之定位部,及配置於上述定位部之光傳送線路之一 端面被露出之光半導體裝載面,及形成在上述光半導體裝 載面、與上述光半導體裝載面對向之面、以及連接此等兩 面之間之通孔之配線層的導光器;和上述光傳送線路之一 Φ 端面與發光面或受光面呈對向地,裝載於上述導光器之上 述光半導體裝載面上,且與上述配線層電性連接的光半導 體元件的光半導體模組; 和配置於上述導光器之上述定位部的光傳送線路; 和安裝有上述光半導體模組,且具有與上述光半導體 模組連接之訊號配線之基板; 和被安裝於上述基板上,且與上述基板之訊號配線連 接的訊號處理用半導體元件。 16·如申請專利範圍第1 5項所記載之半導體裝置,其 -4- 1281050 中,係更具備裝載於上述導光器之上述光半導體裝載面上 ,且與上述配線層電性連接,來驅動上述光半導體元件的 驅動用半導體元件。 17. 一種半導體裝置,其特徵係具備:具有定位光傳 送線路之複數貫通孔中,連通鄰接貫通孔之間之複數貫通 孔,及插入配置於上述複數貫通孔內之複數光傳送線路之 一端面分別被露出之光半導體裝載面的,導光器;與上述 # 複數光傳送線路之各別一端面與發光面或受光面呈對向地 ,裝載於上述導光器之上述光半導體裝載面上的光半導體 元件; ' 和插入配置於上述導光器之上述複數之貫通孔之複數 - 之光傳送部; 和安裝有上述光半導體模組,且具有與上述光半導體 模組連接之訊號配線的基板; 和被安裝於上述基板上,且與上述基板之訊號配線連 ^ 接的訊號處理用半導體元件。 18·如申請專利範圍第1 7項所記載之半導體裝置,其 中’係更具備裝載於上述導光器之上述光半導體裝載面上 ,且與上述配線層電性連接,來驅動上述光半導體元件的 驅動用半導體元件。 1 9.如申請專利範圍第1 8項所記載之半導體裝置,其 中’上述導光器具有僅形成於上述光半導體裝載面之配線 層,且上述光半導體元件和上述驅動用半導體元件係與上 述配線層電性連接。 -5 - 1281050 20.如申請專利範圍第1 7項所記載之半導體裝置,其 中,上述基板上係安裝有驅動上述光半導體元件的驅動用 半導體元件;上述驅動用半導體元件,係連接於上述基板 之訊號配線。
-6-
TW094126236A 2004-08-10 2005-08-02 Optical semiconductor module and semiconductor apparatus using the same incident surface TWI281050B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004233749A JP2006053266A (ja) 2004-08-10 2004-08-10 光半導体モジュールとそれを用いた半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200619711A TW200619711A (en) 2006-06-16
TWI281050B true TWI281050B (en) 2007-05-11

Family

ID=35943195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW094126236A TWI281050B (en) 2004-08-10 2005-08-02 Optical semiconductor module and semiconductor apparatus using the same incident surface

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7438481B2 (zh)
JP (1) JP2006053266A (zh)
KR (1) KR20060050316A (zh)
CN (1) CN100426540C (zh)
TW (1) TWI281050B (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007003906A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Toshiba Corp 光伝送路保持部材と光モジュール
JP4768384B2 (ja) * 2005-09-29 2011-09-07 株式会社東芝 光伝送路保持部材及び光モジュール
KR100810665B1 (ko) * 2007-03-30 2008-03-07 전자부품연구원 광전변환모듈 및 그 제조방법
US7783141B2 (en) 2007-04-04 2010-08-24 Ibiden Co., Ltd. Substrate for mounting IC chip and device for optical communication
KR100924552B1 (ko) 2007-11-30 2009-11-02 주식회사 하이닉스반도체 반도체 패키지용 기판 및 이를 갖는 반도체 패키지
JP2010258308A (ja) 2009-04-27 2010-11-11 Sharp Corp 半導体装置およびコネクタ
JP5610156B2 (ja) * 2011-01-31 2014-10-22 日立金属株式会社 光電変換モジュール及び光電変換モジュールの製造方法
US9341791B2 (en) * 2011-04-07 2016-05-17 Sony Corporation Optical module, manufacturing method of optical module and optical communication device
US8888383B2 (en) 2011-05-03 2014-11-18 Avego Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Active optical cable (AOC) connector having a molded plastic leadframe, an AOC that incorporates the AOC connector, and a method of using an AOC
US20130004127A1 (en) * 2011-06-28 2013-01-03 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. Active optical cable (aoc) having a plastic optical port that attaches to an end of an optical fiber cable of the aoc, and a method of assembling the aoc
JP5866889B2 (ja) * 2011-09-05 2016-02-24 大日本印刷株式会社 貫通電極を備えた光伝送路固定部材の製造方法
US8948197B2 (en) 2011-09-28 2015-02-03 Cosemi Technologies, Inc. System and method for communicating optical signals via communication cable medium
JP2013171208A (ja) * 2012-02-21 2013-09-02 Fujitsu Ltd 光コネクタ、光接続構造、及び光コネクタの製造方法
US11165500B2 (en) 2020-02-21 2021-11-02 Mobix Labs, Inc. Cascadable data communication cable assembly
US11175463B2 (en) 2020-02-21 2021-11-16 Mobix Labs, Inc. Extendable optical-based data communication cable assembly
US11177855B2 (en) 2020-02-21 2021-11-16 Mobix Labs, Inc. Extendable wire-based data communication cable assembly

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4268113A (en) * 1979-04-16 1981-05-19 International Business Machines Corporation Signal coupling element for substrate-mounted optical transducers
JPH0921931A (ja) * 1995-07-05 1997-01-21 Fujitsu Ltd 光モジュール接続装置
JPH10300979A (ja) * 1997-04-23 1998-11-13 Oki Electric Ind Co Ltd 光伝送路結合方法及び光伝送路結合装置並びに光軸セルフアライメント用治具
JP3729240B2 (ja) 1999-06-08 2005-12-21 セイコーエプソン株式会社 光モジュールの製造方法
JP2001059923A (ja) 1999-06-16 2001-03-06 Seiko Epson Corp 光モジュール及びその製造方法、半導体装置並びに光伝達装置
JP3758938B2 (ja) * 1999-06-16 2006-03-22 セイコーエプソン株式会社 光モジュール及びその製造方法並びに光伝達装置
JP2001183546A (ja) 1999-12-24 2001-07-06 Furukawa Electric Co Ltd:The 多心フェルール
JP4532688B2 (ja) 2000-07-19 2010-08-25 キヤノン株式会社 面型光素子を備えた装置
US6932519B2 (en) * 2000-11-16 2005-08-23 Shipley Company, L.L.C. Optical device package
KR20030044255A (ko) * 2001-11-29 2003-06-09 한국전자통신연구원 플립칩 본딩 광모듈 패키지 및 그 패키징 방법
US6789956B2 (en) * 2001-12-19 2004-09-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical module
KR20030088249A (ko) 2002-05-13 2003-11-19 주식회사 씨큐브디지탈 반도체 광소자 패키지 및 그 제조 방법
JP3803072B2 (ja) 2002-06-24 2006-08-02 株式会社アクトワン 多芯フェルール及び多芯フェルールの製造方法
JP4131935B2 (ja) * 2003-02-18 2008-08-13 株式会社東芝 インターフェイスモジュールとインターフェイスモジュール付lsiパッケージ及びその実装方法
JP3794489B2 (ja) * 2003-06-18 2006-07-05 セイコーエプソン株式会社 光通信モジュール及びその製造方法、光通信装置、電子機器
JP3795877B2 (ja) * 2003-07-28 2006-07-12 株式会社東芝 光半導体モジュール及びその製造方法
JP3834023B2 (ja) * 2003-08-19 2006-10-18 株式会社東芝 インターフェイスモジュール付lsiパッケージ及びそれに用いるヒートシンク
DE602004032008D1 (de) * 2003-12-26 2011-05-12 Toshiba Kk Optische Halbleitermodul und Verfahren zu dessen Herstellung
JP3917133B2 (ja) * 2003-12-26 2007-05-23 株式会社東芝 インターフェイスモジュール付lsiパッケージ及びそれに用いるインターポーザ、インターフェイスモジュール、接続モニタ回路、信号処理lsi
JP3967318B2 (ja) * 2003-12-26 2007-08-29 株式会社東芝 光伝送路保持部材
JP4138689B2 (ja) * 2004-03-30 2008-08-27 株式会社東芝 インターフェイスモジュール付lsiパッケージ及びlsiパッケージ
US7352935B2 (en) * 2004-08-17 2008-04-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Optoelectronic conversion header, LSI package with interface module, method of manufacturing optoelectronic conversion header, and optical interconnection system
JP4197668B2 (ja) * 2004-08-17 2008-12-17 株式会社東芝 インターフェイスモジュール付lsiパッケージとインターフェイスモジュール及び接続保持機構

Also Published As

Publication number Publication date
CN100426540C (zh) 2008-10-15
JP2006053266A (ja) 2006-02-23
KR20060050316A (ko) 2006-05-19
TW200619711A (en) 2006-06-16
US20060045434A1 (en) 2006-03-02
CN1734801A (zh) 2006-02-15
US7438481B2 (en) 2008-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI281050B (en) Optical semiconductor module and semiconductor apparatus using the same incident surface
CN1761107B (zh) 光电复合配线部件和使用该部件的电子设备
US7470069B1 (en) Optoelectronic MCM package
US20100316335A1 (en) Optoelectronic interconnection film, and optoelectronic interconnection module
TWI263813B (en) Optical semiconductor module and method of manufacturing the same
US20080008477A1 (en) Optical transmission between devices on circuit board
EP1482339A1 (en) Optical module, method of manufacturing the same, optical communication device and electronic device using the same
JP2004240220A (ja) 光モジュール及びその製造方法、混成集積回路、混成回路基板、電子機器、光電気混載デバイス及びその製造方法
CN1828891A (zh) 混合模块及其制造方法、以及混合电路装置
JP2004341102A (ja) 光モジュール及びその製造方法、光通信装置、電子機器
JP2011064813A (ja) 光素子搭載基板、光電気混載基板および電子機器
CN1355938A (zh) 一种减弱寄生效应的电光封装
CN1637450A (zh) 包括可塑连接电缆的光电模块及其制造方法
KR20220084053A (ko) 집적 전기 광학 가요성 회로 기판
US20080298745A1 (en) Optical module and manufacturing method of the same
US20110026887A1 (en) Mounting structure
JP4246563B2 (ja) 光部品支持基板及びその製造方法、光部品付き光部品支持基板及びその製造方法
KR20080030352A (ko) 광전배선 커넥터 모듈 및 그 모듈을 포함한 광전 통신 모듈
US8469606B2 (en) Optoelectronic interconnection system
WO2007088959A1 (ja) 光モジュール
JP2007034077A (ja) 光パッケージ、光素子付き光パッケージ及び光導波路モジュール
CN1154745A (zh) 光学小型密封壳
WO2023273862A1 (zh) 封装结构及其封装方法
US6327408B1 (en) Electrical interconnection of planar lightwave circuits
JP2008145931A (ja) 光電気複合配線

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees