TWI376038B - - Google Patents

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I376Q38 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種在傳送裝置內可針對在基板（ board)間被傳送接收的大容量光信號進行一次處理的光 電積體電路元件與其安裝構成及使用其之傳送裝置。 【先前技術】

在近年來的通訊領域中’則急速地準備能夠利用光高 速地處理大容量的資料的通訊設備，而到目前爲止則針對 稱爲都會型光纖網路（Metro Access)系統的數km以上 的比較長的距離鋪設光纖網路。以後更針對傳送裝置間 (數m-數百m)、或裝置內（數cm-數十cm)的極小的距離， 爲了要能夠無延遲地來處理大容量的資料，則讓信號配線 光纖化最爲有效。有關傳送裝置內的光配線化，則是在路 由器/開關裝置中將從外部經由光纖傳送而來的高頻信號 輸入到線路卡（line card )。該線路卡則針對1個背板（ backplane )準備多個，而到各線路卡的輸入信號更經由背 板（backplane)而集中在交換卡（switch card)，在經由 在交換卡內的LSI處理過後，則再度經由背板而輸出到各 線路卡。在此，在目前的裝置中，則從各線路卡將現狀 3 00 Gbit/s以上的信號經由背板而集中在交換卡。在藉由 現狀的電氣配線來加以傳送時，則由於傳播損失的緣故而 必須分割成每1個配線1〜3 Gbit/s左右，因此必須要有 1 〇〇條以上的配線。更且，針對該些高頻電路也必須要有 -5- 1376038 因應波形成電路或反射、或配線間串擾（crosstalk )的解 決對策。今後’隨著系統的大容量化，當成爲一用來處理 Tbit/s以上的資訊的裝置時，則在以往的電氣配線中的配 線數目及串擾對策等的課題會愈來愈重要。相較於此，藉 由將裝置內線路卡（line icard)〜背板（backplane)〜交 換卡（switch card )之基板間的信號傳送線路予以光纖化 ’由於能夠在低損失的情形下傳播1 OGbps以上的高頻信 號，因此可以減少配線數目，而有希望使得即使是針對高 頻信號也不需要以上的對策。針對此乃開發出一將光電轉 換元件搭載在可針對來自上述各線路卡的大容量信號一次 進行處理之交換卡內的LSI封裝件內的光電積體電路元件 〇 例如在 LEOS2003(Lasers and Electro-Optics Society, 2003, volume:l, 26-3 0 Oct, 2 0 03 )之 0 p t o - E 1 e c t r ο n i c s Packaging Techniques for Interconnection 參照非專利文 獻l)乃揭露有有關光電積體電路元件的報告。而將此表示 在圖16。在具有凸部陣列（bump array ) 1 8的同一個的封 裝基板11的中央，則在LSI1 62與其四方搭載有光電轉換 元件1 2，藉由直接將光纖連接器1 5連接到此而予以光結 合。如此般，藉由實施光配線化到LSI162的附近，由於 能夠使得用來連接LSI162的I/O端子與光電轉換元件12 的I/O端子之間的高頻電氣線路24變得比較短，因此能 夠緩和高頻信號的傳播損失。更且，在該構造中，在同一 個的封裝基板11上藉由將光電轉換元件12配置在LS II 62 I376Q38 的四方而能夠提高封裝的集成度。 非專利文獻1 :「連接之光電封裝技術」（Opto-Electronics Packaging Techniques for Interconnection)、 % LEOS2003 (Lasers and E1 e c t r o - 0 p t i c s Society, volume: 1, 2 6-3 0 Oct，200 3 )2 003 年 10 月、第 i 卷、p26_3〇 【發明內容】 φ 〔發明所欲解決的課題〕 但是在上述光電積體電路元件中，則成爲一直接將光 纖連接器15連接到光電轉換元件12的構造，由於光電轉 換元件12的尺寸會與光纖連接器15的尺寸有很大的關係 ，因此元件12相對於LSI162的I/O數的集成度會有其限 度。又，將發光或受光二極體、與用來驅動此的1C搭載 於光電轉換元件12’而該二極體的特性會受到溫度很大的 影響。在此’雖然利用散熱葉片來冷卻模組是很有效，但 Φ 由於在上述構造中將光連接器15連接在光電轉換元件12 的正上方’因此很難藉由安裝散熱片來達到冷卻。因此恐 怕會因爲二極體本身的發熱或來自1C的熱的進入而引起 二極體特性的惡化。 更且，在上述的光電積體電路元件中，分別和在 LSI 162的四方所配置的光電積體電路元件12連接的光纖 1 6則被連接到背板（b a c k p 1 a n e )側的光連接器。此時， 光纖則考慮到強度與光的放射損失，而必須要取大的彎曲 半徑，而迂迴於基板上來繞線，因此配線會變得困難。更 1376038 且’當配置多個同樣的封裝件時，則更難在該基板上進行 光配線的繞線。 上述作爲回避因爲上述直接連接光連接器而造成之光 電轉換元件的集成度限制及散熱的問題的手段，則考慮將 光纖的芯本身直接埋入到封裝基板，而將連接器部設在有 別於光電轉換元件的位置。然而在該方法中，在將光纖的 芯固定在封裝基板時通常所使用的接著劑則無法耐得住在 將封裝基板搭載在基板上時的回焊（reflow)熱度（>250 °C ) ’而會有造成軟化或剝離等的問題。又，雖然可以改 變安裝的順序，而在將封裝基板搭載在基板上後將光纖安 裝在基板，之後才搭載光電轉換元件，但由於在將封裝基 板搭載在基板的狀態下，在安裝時非常難形成必須要有高 精度的光結合部，因此並無實用性。 相較於此’藉由將耐熱性高的光波導當作光路徑而形 成在封裝基板，而將連接器設在基板端，則能夠使光電轉 換兀件與連接器部可以抑制局頻信號的損失，且在物理上 彼此遠離。藉此，除了能夠使光電轉換元件的尺寸變小外 ，由於也能夠使LSI與光電轉換元件的散熱片得以共用， 因此能夠避免元件的集成度限制及散熱的問題。 然而在上述的構造中仍會留有分別和在封裝基板上 LSI之四方所配置的光電轉換元件連接的光波導、與在背 板側的光連接器之在基板上的光配線繞線問題。又，在此 ’光電積體電路元件與背板側光連接器的光連接則是推測 利用光纖。但是當在基板上形成光波導時，則在將其與從 1376038 封裝基板端的4個方向輸出入的光波導加以連接時，則在 搭載基板時，必須要一次就能夠滿足向量（vector )彼此 不同的光波導彼此間的光結合。因此會出現因爲角度偏差 而無法滿足高精度的光結合的新的課題。

本發明的目的在於提供一除了能夠在同一個基板上將 被配置在LSI之四方的光電轉換元件以高集成的狀態下加 以安裝外，也能夠避免發光或受光二極體因爲發熱而惡化 ’更且能夠使在基扳上的光配線的繞線變得簡單之光電積 體電路元件及使用其之傳送裝置。 〔解決課題的手段〕 在本發明中爲了要解決上述課題，本發明之光電積體 電路元件，其特徵在於：將L SI封裝件1 3搭載於圖1所 示的四角形的封裝基板11上，而在該LSI封裝件13的二 個邊以上的周邊分別搭載有光電轉換元件1 2，第1、第2 # 光電轉換元件則分別被設成與和該LSI封裝件13的I/O 端子作電氣連接的一個邊作電氣連接、與和不同於此的另 一邊的I/O端子作電氣連接，而用來連接上述第1光電轉 換元件的光信號輸出入端與外部的第1光波導、及用來連 接上述第2光電轉換元件的光信號輸出入端與外部的第2 光波導，則是在上述封裝基板1 1之全部相同的端面處終 結。如此般，藉由將光波導當作光路徑形成在封裝基板1 1 ，而將用來連接光電轉換元件的光信號輸出入端與外部的 光波導1 4在相同的基板端1 9處終結’如上所述般可以使 -9- 1376038 光電轉換元件12與光纖連接器部15能夠抑制高頻信號的 損失，且在物理上能夠彼此遠離。藉此，除了能夠使光電 轉換元件1 2的尺寸變小外，由於也能夠使L S I封裝件1 3 與光電轉換元件12的散熱片得以共用，因此能夠避免光 電轉換元件1 2的集成度限制及散熱的問題。 又，藉由讓上述第1光波導與第2光波導在上述封裝 基板1 1之全部相同端面處終結，而如圖1 1所示般，從基 板終端部分的光連接器15到基板端光連接器112爲止的 光纖16能夠呈直線地實施配線，而可以使得子板（ daughter board) 111上的光配線的繞線變得簡單。又，如 圖12所示般，當在上述的子板111上形成光波導22時， 即使在其與從封裝基板側的4個方向輸出入的光波導1 4 連接時，由於光波導彼此可以在基板側的1個邊（1個向 量）處作光結合，因此能夠實現一沒有角度偏差之高精度 的光結合。 更且，由於藉由將與基板的外部連接的光I/O集中在 基板側的1個邊，而在其他的3個邊之基板端的附近則經 由電氣線路1 1 3而搭載記憶體封裝件1 1 4等的周邊晶片， 因此即使是對於在子板111內的封裝件的高集成化也很有 效。 又，如圖10所示股，本發明之光電積體電路元件， 其特徵在於：將LSI封裝件13搭載於四角形的封裝基板 1 1上，而在該LSI封裝件13的二個邊以上的周邊分別搭 載有光電轉換元件1 2，第1、第2光電轉換元件則分別被 -10- 1376038 設成與該LSI封裝件13的I/O端子作電氣連接的一個邊 作電氣連接、與和不同於此的另一邊的I/O端子作電氣連 接’而用來連接上述第1光電轉換元件的光信號輸出入端 與外部的第1光波導、及用來連接上述第2光電轉換元件 的光信號輸出入端與外部的第2光波導，則是分別在上述 基板的4個端面中之任意的2個之全部相同的端面處終結

又’如圖8所示般，本發明之光電積體電路元件，其 特徵在於：第1光波導14與第2光波導2 2是在基板11的 4個端面中之相鄰的2個全部相同的端面處終結。藉此， 當將2個的上述光電積體電路元件搭載於基板上時，則在 各基板之4個端面中的一端面處將積體電路元件之間作光 連接’而在各基板之另一個端面處與背板側基板端光連接 器呈直線地進行光配線。 又’如圖1 〇所示般，本發明之光電積體電路元件， Ί 其特徵在於：第1光波導14與第2光波導22是在基板11 的4個端面中之面向基板中心之2個全部相同的端面處終 結。藉此’對於在從基板的前面部被輸出入的光信號經過 同一個的光電積體電路元件處理後才被輸出入到背板的構 成’也能夠根據本發明的構造得到與上述內容相同的效果 又’如圖8所示般’本發明之光電積體電路元件，其 特徵在於：第〗光波導14與第2光波導22彼此在基板n 上父叉。上述根據本發明的構造所得到的效果雖然如圖7 -11 - 1376038 或圖9所示般即使第1光波導14與第2光波導22彼此不 交叉也能夠實現，但如圖8所示般，藉由讓光波導彼此在 基板上交叉來抑制因爲導波路徑的彎曲所造成之光的放射 損失及節省光配線部分的空間，則能夠減少積體電路元件 基板的面積，因此非常有效。此外，電氣配線雖然在同一 層讓配線彼此交叉時會發生短路，但是在進行光配線時， 則可認疋爲幾乎不會產生干擾等的影響。 又’如圖1所示般，本發明之光電積體電路元件，其 特徵在於：被設成分別與LSI封裝件13及其I/O端子作電 氣連接的光電轉換元件12、與封裝基板的端面19的位置 關係則是相對於平行方向呈傾斜。藉此相較於圖4所示之 LSI封裝件13及光電轉換元件12與基板的端面的位置關 係呈平行的情形，由於能夠緩和光波導1 4的彎曲半徑， 因此能夠抑制因爲來自彎曲部分之光的放射所造成的損失 〇 又’如圖6、圖7所示般，本發明之光電積體電路元 件’其特徵在於：第1光波導與第2光波導相對於上述基 板的厚度方向分別以同一層或2層來構成。 更且’如圖1所示般，本發明之光電積體電路元件， 其特徵在於：在封裝基板11具備有在電氣上與基板連接的 球狀柵格陣列（b a 11 g r i d a r r a y ) 1 8或針型柵格陣列（p i η grid array )端子。 又’如圖2所示般’本發明之光電積體電路元件，其 特徵在於：光電轉換元件12是由至少1個的驅動用IC28 -12- 1376038 與面發光二極體27所構成。 更且，如圖2所示本發明之光電積體電路元件，其特 徵在於：光電轉換元件12是由至少1個的信號放大用IC26 與面受光二極體25所構成。 又’如圖1所示般，本發明之光電積體電路元件，其 特徵在於：光波導14的基板端面19的終端部分與外部是 經由光纖連接器1 5而被光連接。

又’如圖1 5所示般，利用光電積體電路元件1 5 1，而 以光配線1 5 2構成基板間高頻信號配線，將此當作傳送裝 置來使用。 〔發明的效果〕 若根據本發明實施例，則能夠提供一除了能夠以高集 成的形態來安裝在同一個基板被配置在LSI之四方的光電 轉換元件外’也能夠避免發光或受光二極體因爲發熱而產 9 生惡化’而使得在基板上的光配線的繞線變得簡單之光電 積體電路元件及使用其之傳送裝置。 【實施方式】 以下則請參照圖面詳細地來說明實施的形態。 實施例1 圖1爲作爲本發明之第1實施例的光電積體電路元件 的上視圖。在此是一在封裝基板1 1上所形成的各光波導 -13- 1376038 14的光輸出入部全部在封裝基板11的相同的端面19處被 終止的例子。又，圖2爲作爲本發明之第1實施例的光電 積體電路元件的斷面圖。在圖2的例子，則在封裝基板2 1 以2層構成來形成光波導22。而各光波導22與外部的光 輸出入部則全部在封裝基板的相同的端面處被終止，而經 由設置在該些部分的溝部17的光連接器15而被光連接。 又在該些光波導22的另一端則形成有鏡部29，而在光波 導內的傳播光則藉由鏡部29而折回，而與被覆晶（flip chip)安裝在基板上的光電轉換元件12內的面受光二極 體25或面發光二極體27進行光連接。又，搭載在基板上 的LSI封裝件13與光電轉換元件12則經由在高頻電氣配 線層23上所形成的線路24而被電氣連接。 接著請參照圖3簡單地來說明該光電積體電路元件的 製作方法的一例。首先，如圖3A所示般，在層積基板（1 )3 1的表面3 2則塗佈或是貼附材料爲聚合物或石英的光 波導1 4，而藉由蝕刻等來形成圖案。在此，則如圖3 A所 示般，各光波導1 4則在同一層內交叉。接著如圖3 B所示 般，在藉由蝕刻或切削等在層積基板（2 ) 3 3的背板3 4形 成基板溝部3 5後，將光入射窗3 6分別形成在圖所示的位 置。在此，基板溝部35的深度則較圖3A所示的光波導 14的厚度爲深。此外，光入射窗36也可以完全地挖穿基 板、或是在挖穿部埋入對於所使用的波長爲透明的樹脂。 接著如圖3C所示般在層積基板（2) 33的表面37則如在 圖3 A中所說明般地形成光波導22。之後，則利用對位標 -14- 1376038

@ ( aiignment mark)等將先前的層積基板〇) η的表面 32與層積基板（2) 33的背板34貼在一起。接著如圖3D 所示般’則與到目前爲止同樣地在層積基板（3 ) 3 8的背 板39形成基板溝部301及光入射窗302。在此則在基板（ 3)的表面303形成高頻電氣線路圖案。接著利用與先前 同樣的對位標誌將已經和層積基板（1 ) 3丨貼合在一起的 層積基板（2) 33的表面37與層積基板（3) 38的背板39 貼合在一起。之後，如圖3 ( E )所示般，在藉由切削等 在層積基板（1 )〜（3 )的端部形成連接器設置溝後，則 更藉由將層積基板（1)〜（3)貼附在基礎基板304而完 成封裝基板。又，藉由將LSI封裝件13及光電轉換元件 1 2以覆晶形態安裝在作爲同一個封裝基板之最上層的層積 基板（3) 38的表面303的高頻電氣線路圖案，而完成光 電積體電路元件。此外，雖然未提及LSI封裝件13或光 電轉換元件12的電氣I/O與作爲封裝基板的電氣I/O的凸 部陣列（bump array ) 18的電氣連接，但實際上是在層積 基板（1 )〜（3 )的表面形成電氣配線圖案，而即使是各 層間也經由經由貫通孔（via hole )而被電氣連接。又，

14部 而實施扇出（fan out )、或只要是如被覆部（clad )等之 芯部以外的部分，則電氣孔也能夠貫穿光波導。 接著則在圖1所示的例子，雖然LSI封裝件1 3及光 電轉換元件1 2、與封裝基板1 1的端面1 9的位置關係相對 於平行方向呈傾斜，但是如圖4所示般即使LSI封裝件1 3 -15- 1376038 及光電轉換元件12與基板的端面的位置關係是平 據本發明的構造所得到的效果也是相同。但是如上 ，當考慮到因爲來自光波導彎曲部40的光的放射 的損失時，則如圖1所示般L SI封裝件1 3及光電 件12、與封裝基板11的端面19的位置關係相對於 向呈傾斜時，由於能夠緩和光波導1 4的彎曲半徑 ，因此更好。 又，在圖3所示的例子中，雖然光波導1 4彼 板上乃互相地交叉，但是即使是如圖5所示般光波 不交叉，則也可以實現由本發明的構造所得到的效 是如上所述般，如圖3所示般將光波導彼此在基板 地交叉，由於能夠抑制因爲導波路徑彎曲所造成的 射損失或能夠節省光配線部分的空間，因此能夠有 得積體電路元件基板得以小面積化。 更且，在圖3的例子中在層積基板（1) 31上 光波導14，而在層積基板（2) 33上形成有光波導 分別是以2層構造來構成，而在層積基板（2) 33 波導22則在同層基板上分別交叉。相較於此，如: 所示，配線在接近於基板端光輸出入部60側的光 元件搭載位置A6 1的光波導、及與遠離側的光電轉 搭載位置B62連接的光波導則也可以分別一邊在單 上交互地改變長度而一邊實施佈局（layout)。又 7所示般，即使是使在層積基板（1) 31的光波導 層積基板（2) 33上的光波導22在各自的同層基板 行，根 所述般 所造成 ,轉換元 平行方 或角度 此在基 導彼此 果。但 上互相 光的放 效地使 形成有 22，而 上的光 第6圖 電轉換 換元件 層基板 ，如圖 14與在 上不交 -16- 1376038 第094102147，專利申請帛中文說”書修正百 /^//”日修1專避年11月9曰修正 叉而設爲2層構造，則根據本發明的構造所得到的效果也 相同。 ' 實施例2 圖8爲本發明之第二實施例的光電積體電路元件的上 視圖。在此是一在封裝基板u上所形成的各自的光波導 的光輸出入部在封裝基板11的4個端面中之全部相鄰的2 ^ 個各自相同端面處終止的例子。如圖8所示般，用來連接 搭載於封裝基板11的第1光電轉換元件的光信號輸出入 部與外部的第1光波導14則是在背板（backplane )側基 板端輸出入部80的光纖連接器15處終止，而來連接第2 光電轉換元件的光輸出入部與外部的第二光波導22則是 在與基板端光輸出入部80相鄰的基板端的光輸出入部81 處終止。在該例子中對於將2個的光電積體電路元件搭載 於基板上的光連接方法爲有效。 ^ 此外，在圖8所示的例子中雖然在封裝基板11上的 LSI搭載部50處光波導14與光波導22彼此呈交叉，但是 也可以如圖9所示即使光波導彼此不交叉，則由本發明的 構造所得到的效果也是相同。 實施例3 圖10爲作爲本發明之第3實施例的光電積體電路元 件的上視圖。在此是一已經形成在封裝基板1 1上的各光 波導的光輸出入部在封裝基板11的4個端面中在面向基 -17- 1376038 4)丨月1日修正麵丨

板中心的全部2個分別相同的端面處終結的例子。如圖1 〇 所示般，用來連接搭載於封裝基板11的第1光電轉換元 件的光信號輸出入部與外部的第1光波導14則是在背板 (backplane)側基板端輸出入部80的光纖連接器15處終 止，而來連接第2光電轉換元件的光輸出入部與外部的第 二光波導22則是在基板端輸出入部80與面向基板中心之 基板端的光輸出入部81的光纖連接器18處終止。在該例 中，在從基板的前面（front )所輸出入的光信號藉由同一 光電積體電路元件處理後才輸出入到背板（backplane)的 構成中，由於光配線能夠實施直線的繞線，因此有效。 實施例4 圖11爲搭載了作爲本發明之第4實施例之圖1的光 電積體電路元件而經過光連接的基板的上視圖。如圖11 所示般，在子板ill上則搭載了在圖1中所說明的光電積 體電路元件110，而將從同—個光電積體電路元件110的 基端終端部分的光連接器15到基板端光連接器112爲止 的光纖16呈直線地配線，而能夠使得在基板111上的光 配線的繞線變得簡單。又’在與同一個光電積體電路元件 1 1 0的外部連接的光I/〇部以外的3邊的基板側附近則經 由電氣線路113而搭載有記億體封裝件114等的周邊晶片 。藉此，如上所述般，即使是對在子板ill內的封裝高集 成化也有效果。 -18- 1376038 實施例.5 圖12爲搭載了作爲本發明之第5實施例之光電積體 電路元件而以光波導彼此進行光連接的基板的上視圖。如 圖12所示般，藉由將光電積體電路元件11〇搭載在子板 1 1 1上，則可以將同一個光電積體電路元件1 1 0的基板終 端部分的光波導14與被形成在子板U1的光波導22呈直 線地配線到基板端光連接器1 1 2爲止。藉此，如上所述般 φ ，由於基板終端部分及形成在基板的光波導彼此可以在基 板端的1邊（1個向量vector)進行光結合，因此能夠實 現一沒有角度偏移的高精度的光結合。 實施例6 圖1 3爲搭載了作爲本發明之第6實施例之圖8的光 電積體電路元件而將積體電路元件之間、及積體電路元件 與基板端之間以光連接的基板的上視圖。如圖1 3所示般 Φ ，將光電積體電路元件110與另一個的光電積體電路元件 1 3 0搭載在子板1 1 1上，而光電積體電路元件1 1 〇的基板 終端部分的光波導1 4與光電積體電路元件1 3 0的基板終 端部分的光波導22則藉由被形成在子板Π1的光波導131 進行光連接。更且，將各光電積體電路元件的另一個的基 板終端部分的光連接器1 5與基板端光連接器1 1 2藉由光 纖16而呈直線地實施配線。藉此，在將2個光電積體電 路元件並排地搭載時，則可以得到分別在實施例1及5中 所說明之雙方的效果。 -19- 1376038 實施例7 圖14爲搭載了作爲本發明之第7實施例之圖10的光 電積體電路元件而經過光連接的基板的上視圖。如圖14 所示般，將在圖1 0中所說明的光電積體電路元件1 1 〇搭 載在子板111上，而將同一個光電積體電路元件110的其 中一個的基板終端部分的光連接器15與背板側基板端144 的光連接器1 1 2藉由光纖1 6而呈直線地實施配線。且同 樣地，將同一個光電積體電路元件1 1 0之另一方之基板終 端部分之光連接器143與前面側基板端140之光連接器 1 4 1藉光纖1 42而直線地配線。藉由該構成能夠得到在實 施例3中所說明的效果。 實施例8 圖15爲利用作爲本發明之第8實施例之光電積體電 路元件的光傳送裝置的立體圖。如圖15所示般，將與實 施例7同樣的構造應用在分別被連接到背板1 5 0的線路卡 (line card) 154，在從基板的前面部經由光連接器 141 而被輸出入的光信號經由光電積體電路元件151處理後， 才與背板側的光連接器Π 2進行光連接。更且，來自各線 路卡154的光信號則經由背板的光配線152而被集中在交 換卡153。將與實施例4同樣的構造應用在該交換卡，而 藉由在基板上的光配線152將光電積體電路元件110呈直 線地進行光連接到基板端光連接器1 1 2爲止，而具有將經 -20- 1376038 光電積體電路元件ι]〇處理過的光信號再度輸出入到各線 路卡1 54的功能。 〔產業上的可利用性〕 本發明適用於可針對在傳送裝置內在基板間被傳送接 收的大容量光信號一次進行處理的光電積體電路元件、及 其安裝構成及使用其之傳送裝置。

【圖式簡單說明】 圖1爲作爲本發明之第1實施例的光電積體電路元件 的上視圖。 圖2爲作爲本發明之第1實施例的光電積體電路元件 的斷面圖。 圖3 A爲用來說明作爲本發明之第1實施例的光電積 體電路元件之製作方法的一例的說明圖。

圖3B爲用來說明作爲本發明之第】實施例的光電積 體電路元件之製作方法的一例的說明圖。 圖3C爲用來說明作爲本發明之第1實施例的光電積 體電路元件之製作方法的一例的說明圖。 圖3 D爲用來說明作爲本發明之第！實施例的光電積 體電路元件之製作方法的一例的說明圖。 圖3E爲用來說明作爲本發明之第！實施例的光電積 體電路元件之製作方法的一例的說明圖。 圖4爲作爲本發明之第1實施例的光電積體電路元件 -21 - 1376038 的LSI封裝件及光電轉換元件相對於基板端處於平行的位 置關係的上視圖。 圖5爲作爲本發明之第1實施例的光電積體電路元件 的光波導彼此未交叉的構造的上視圖。 圖6爲將作爲本發明之第1實施例的光電積體電路元 件的光波導形成在單層基板的立體構造圖。 圖7爲將作爲本發明之第1實施例的光電積體電路元 件的光波導在同一層基板上未交叉而市分別以在2層上形 成的立體構造圖。 圖8爲作爲本發明之第2實施例的光電積體電路元件 的上視圖。 圖9爲作爲本發明之第2實施例的光電積體電路元件 的光波導彼此未交叉構造的上視圖。 圖10爲作爲本發明之第3實施例的光電積體電路元 件的上視圖。 圖11爲搭載了作爲本發明之第4實施例之圖1的光 電積體電路元件而經過光連接的基板的上視圖。 圖12爲搭載了作爲本發明之第5實施例之光電積體 電路元件而以光波導彼此進行光連接的基板的上視圖。 圖13爲搭載了作爲本發明之第6實施例之圖8的光 電積體電路元件而將積體電路元件之間、及積體電路元件 與基板端之間以光連接的基板的上視圖。 圖14爲搭載了作爲本發明之第7實施例之圖10的光 電積體電路元件而經過光連接的基板的上視圖。 -22- 1376038 p 年1 圖15爲利用作爲本發明之第8實施例之光電積體電 路元件的光傳送裝置的立體圖。 ' 【主要元件符號說明】 1 1、21…封裝基板、12…光電轉換元件、13…LSI封 裝件、14、22、131…光波導、15、143…光纖連接器、16 、142…光纖、17…連接器設置溝、18…凸點陣列（bump ^ array) 、19、60、80、81…基板端光輸出入部、23…高頻 電氣配線層、24…高頻電氣線路、25…面受光二極體、26 …信號放大 1C、27·.·面發光二極體、28...驅動用 1C、29 …光波導鏡（mirror)部、31…層積基板（1) 、32…層積 基板（1)表面、33…層積基板（2) 、34…層積基板（2 )背板、35、301…基板溝部、36、302…光射出入窗、37 …層積基板（2 )表面、38…層積基板（3 ) 、39…層積基

板（3)背板、303…層積基板（3)表面、304…基礎（ 0 base )基板、40…光波導彎曲部、50…LSI搭載部、6 1… 光電轉換元件搭載位置A、62…光電轉換元件搭載位置B 、1 1 0、1 3 0、1 5 1…光電積體電路元件、1 1 1…子板（ daughter board) 、112、14卜··基板端光連接器、113…電 氣線路、1 I4…記憶體封件、140…前面側基板端、144… 背板（backplane)側基板端、150…背板（backplane)、 152…光配線、153…交換卡（switch card) 、154…線路 卡(line card) 、162". LSI -23-

Claims (1)

1376038 _ … /畔II月1日•正本 第094102 147號專利申請案中文申請專利範圍修正本 民國100年11月 9 日修正 十、申請專利範園 1. 一種光電積體電路元件，其特徵在於： 具備有： 具有四邊的基板： 被搭載於上述基板的LSI封裝件；

在電氣上與被配置在上述LSI封裝件之一邊的I/O端 子連接的第1光電轉換元件： 在電氣上與被配置在上述LSI封裝件之面向上述一邊 的邊的I/O端子連接的第2光電轉換元件； 在電氣上與被配置在上述LSI封裝件之與上述一邊鄰 接的邊的I/O端子連接的第3光電轉換元件； 在電氣上與被配置在上述LSI封裝件之面向上述鄰接 邊的邊的I/O端子連接的第4光電轉換元件； 透過第1光波導與上述第1光電變換元件光學性地連 接之第.1連接器設置溝；及 透過第2光波導與上述第3光電變換元件光學性地連 接之第2連接器設置溝， 上述第1及第2連接器設置溝則被配列在上述基板的 一側邊。 2.如申請專利範圍第1項之光電積體電路元件，其 中上述第1光電轉換元件與上述第2光電轉換元件則藉由 第1光波導而被連接， 1376038 上述第3光電轉換元件與上述第4光電轉換元件則藉 由第2光波導而被連接， 上述第1及第3光電轉換元件則具有信號放大用積體 電路與面受光二極體，而上述第2及第4光電轉換元件則 具有驅動用積體電路與面發光二極體。

3.如申請專利範圍第1項之光電積體電路元件’其 中上述第2光電轉換元件及第4光電轉換元件則具有驅動 用積體電路與面發光二極體，而將從上述面發光二極體所 發出的光傳送到分別與上述第1及第3連接器設置溝連接 的光波導。 4 ·如申請專利範圍第1項之光電積體電路元件，其 中上述連接器設置溝則如鉤在上述基板的側邊般地被配置

5. 如申請專利範圍第2項之光電積體電路元件，其 中上述第1光波導與上述第2光波導則被形成在被設在上 述基板內的相同的層，而被配置在彼此呈交叉的方向。 6. 如申請專利範圍第2項之光電積體電路元件，其 中上述第1光波導與上述第2光波導則被形成在被設在上 述基板內的不同的層，而被配置在彼此呈交叉的方向。 7. 如申請專利範圍第1項之光電積體電路元件，其 中具有上述第2光電轉換元件與上述第4光電轉換元件會 經由光波導而在光學上被連接的第2及第4連接器設置溝 而上述第2及第4連接器設置溝則被配列在面向上述 -2- 1376038 一側邊的側邊。 8. 如申請專利範圍第7項之光電積體電路元件，其 中上述第1光電轉換元件與上述第2光電轉換元件則藉由 第1光波導而被連接， 上述第3光電轉換元件與上述第4光電轉換元件則藉 由第2光波導而被連接，

上述第1及第3光電轉換元件則具有信號放大用積體 電路與面受光二極體，而上述第2及第4光電轉換元件則 具有驅動用積體電路與面發光二極體。 9. 如申請專利範圍第7項之光電積體電路元件，其中 上述連接器設置溝則如鉤在上述基板的側邊般地被配置。 10. —種光電積體電路元件，其特徵在於： 具備有： 具有四邊的基板； 被搭載於上述基板上的LSI封裝件； 在電氣上與被配置在上述LSI封裝件之一邊的I/O端 子連接的第1光電轉換元件； 在電氣上與被配置在上述LSI封裝件之面向上述一邊的 邊的I/O端子連接的第2光電轉換元件； 在電氣上與被配置在上述LSI封裝件之與上述一邊鄰接 的邊的I/O端子連接的第3光電轉換元件； 在電氣上與被配置在上述LSI封裝件之面向上述鄰接 邊的邊的I/O端子連接的第4光電轉換元件；及、 用來連接被連接到上述基板之外部的光纖的連接器設 -3- 1376038 置溝， 上述第1光電轉換元件則經由光波導在光學上被連接 到上述連接器設置溝， 而上述第3光電轉換元件則經由光波導被連接到上述 基板的外部β

11. 如申請專利範圍第10項之光電積體電路元件， 其中在光學上用來連接上述第1光電轉換元件與上述第2 光電轉換元件的第1光波導、與在光學上用來連接上述第 3光電轉換元件與上述第4光電轉換元件的第2光波導則 被形成在被設在上述基板內的相同的層，而被配置在彼此 呈交叉的方向。

12. 如申請專利範圍第10項之光電積體電路元件， 其中在光學上用來連接上述第1光電轉換元件與上述第2 光電轉換元件的第1光波導、與在光學上用來連接上述第 3光電轉換元件與上述第4光電轉換元件的第2光波導則 被形成在被設在上述基板內的不同的層’而被配置在彼此 呈交叉的方向。 13.如申請專利範圍第10項之光電積體電路元件， 其中在光學上用來連接上述第1光電轉換元件與上述第3 光電轉換元件的第1光波導、與在光學上用來連接上述第 2光電轉換元件與上述第4光電轉換元件的第2光波導則 被形成在被設在上述基板內的相同的層，而被配置在彼此 呈相同的方向。 14.如申請專利範圍第1項之光電積體電路元件，其 -4- 1376038 中在上述基板具備有在電氣上與基板連接的球狀柵格陣列 (ball grid array)或針型柵格陣列（pin grid array)端子 15. 如申請專利範圍第項之光電積體電路元件， 其中在上述基板具備有在電氣上與基板連接的球狀柵格陣 列（ball grid array )或針型柵格陣列（pin grid array )端 子。 16. —種傳送裝置’其特徵在於：利用第1項之光電積 體電路元件而以光配線來構成基板間的高頻信號配線。 17. —種傳送裝置，其特徵在於：利用第1〇項之光電 積體電路元件而以光配線來構成基板間的高頻信號配線。 1376038 七、指定代表圖： (一） 、本案指定代表圖為：第（1)圖。 (二） 、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 11…封裝基板 12…光電轉換元件 13…LSI封裝件 14…光波導 15…光纖連接器 1 6…光纖 17…連接器設置溝 18…凸點陣列 19…基板端光輸出入部 A…光電轉換元件搭載位置 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：