WO2024071190A1 - 半導体モジュール - Google Patents

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WO2024071190A1
WO2024071190A1 PCT/JP2023/035132 JP2023035132W WO2024071190A1 WO 2024071190 A1 WO2024071190 A1 WO 2024071190A1 JP 2023035132 W JP2023035132 W JP 2023035132W WO 2024071190 A1 WO2024071190 A1 WO 2024071190A1
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WO
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optical fiber
heat dissipation
fiber cable
semiconductor module
dissipation member
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English (en)
French (fr)
Inventor
崇 山本
知幸 赤星
美沙 ▲高▼橋
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京セラ株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs

Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a semiconductor module.
  • semiconductor modules have been known in which semiconductor elements (hereinafter also referred to as optical elements) that convert electrical signals into optical signals are mounted on a substrate.
  • these semiconductor modules are connected to optical fiber cables that transmit the converted optical signals from the optical elements to the outside (see Patent Document 1).
  • the semiconductor module of the present disclosure comprises a substrate, at least one semiconductor element located on the substrate, and an optical fiber cable connected to the semiconductor element.
  • the optical fiber cable is fixed directly or indirectly to the substrate at multiple locations.
  • FIG. 1 is a plan view of a semiconductor module according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a side view of the semiconductor module according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view of a semiconductor module according to another embodiment 1.
  • FIG. FIG. 4 is a side view of the semiconductor module according to the first alternative embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged plan view of a semiconductor module according to another embodiment 1.
  • FIG. 6 is an enlarged plan view of a semiconductor module according to another embodiment 2.
  • FIG. 7 is a plan view of a semiconductor module according to another embodiment 3.
  • FIG. FIG. 8 is an enlarged plan view of a semiconductor module according to another embodiment 3.
  • FIG. 9 is a plan view of a semiconductor module according to another embodiment 4.
  • FIG. 10 is a side view of a semiconductor module according to another embodiment 4.
  • FIG. 11 is a plan view of a semiconductor module according to another embodiment 5.
  • FIG. FIG. 12 is an enlarged plan view of a semiconductor module according to another embodiment 5.
  • drawings referenced below may show an orthogonal coordinate system that defines the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions that are mutually perpendicular, with the positive Z-axis direction being the vertically upward direction.
  • semiconductor modules have been known in which semiconductor elements (hereinafter also referred to as optical elements) that convert electrical signals into optical signals are mounted on a substrate.
  • these semiconductor modules are connected to optical fiber cables that transmit the converted optical signals from the optical elements to the outside.
  • the optical fiber cable is fixed only on the semiconductor element, so there is a risk that the connection point of the optical fiber cable may be damaged if the board or optical fiber cable is subjected to external vibration or impact.
  • Fig. 1 is a plan view of the semiconductor module 1 according to the embodiment
  • Fig. 2 is a side view of the semiconductor module 1 according to the embodiment.
  • the semiconductor module 1 is described as an optical module in which an optical element 3 is mounted on a substrate, but the semiconductor module according to the present disclosure does not necessarily have to be an optical module.
  • the semiconductor module 1 includes a substrate 2, a plurality of optical elements 3 (optical elements 3a to 3d), and a heat dissipation member 4.
  • the optical elements 3 are an example of semiconductor elements.
  • the substrate 2 has, for example, a rectangular plate shape when viewed from above.
  • a power supply IC 5, a control IC 6, multiple passive components 7, etc. are positioned on the first surface 21 (here, the top surface) of the substrate 2.
  • the passive components 7 are, for example, resistors, capacitors, and coils.
  • a connector is located on the second surface 22 (here, the bottom surface) of the substrate 2.
  • the substrate 2 is electrically connected to the motherboard via this connector.
  • the optical element 3 is a semiconductor element that converts an electrical signal into an optical signal.
  • the optical element 3 may also convert an optical signal into an electrical signal.
  • An interface unit 31 is located on the top surface of each optical element 3.
  • the interface unit 31 is connected to the optical connector 33 via the optical fiber cable 32. That is, the optical fiber cable 32 is fixed to the substrate 2 via the interface unit 31 and the optical element 3.
  • the interface unit 31 and the optical connector 33 may be connected via a plurality of optical fiber cables 32.
  • the interface unit 31 and the optical connector 33 may be connected via a transmitting cable group 32A and a receiving cable group 32B.
  • the transmitting cable group 32A is composed of a plurality of optical fiber cables 32 that transmit optical signals transmitted from the optical element 3.
  • the receiving cable group 32B is composed of a plurality of optical fiber cables 32 that transmit optical signals received by the optical element 3.
  • the heat dissipation member 4 is a so-called heat sink, and is located above the multiple optical elements 3. Note that the heat dissipation member 4 does not necessarily have to cover the entire upper surface of the multiple optical elements 3. In other words, as shown in FIG. 1, the upper surfaces of the multiple optical elements 3 may be partially exposed from the heat dissipation member 4.
  • the heat dissipation member 4 is in close proximity to the multiple optical elements 3 and dissipates heat generated from the optical elements 3 to the outside of the semiconductor module 1.
  • the heat dissipation member 4 may be in direct contact with the optical elements 3.
  • the heat dissipation member 4 may be in contact with the optical elements 3 via a TIM (Thermal Interface Material).
  • the heat dissipation member 4 may be thermally connected to the multiple optical elements 3.
  • the heat dissipation member 4 may be made of a metal with a relatively high thermal conductivity, such as aluminum, copper, or iron.
  • TIM is a composite material that contains a thermally conductive filler in a resin.
  • the heat dissipation member 4 has a first portion 41 and multiple third portions (not shown).
  • the first portion 41 is a plate-shaped portion that is arranged facing the first surface 21 of the substrate 2 with a gap therebetween.
  • the multiple third portions are leg-shaped portions provided on the first portion 41. Specifically, the multiple third portions extend from the first portion 41 toward the substrate 2 and contact the substrate 2 (are placed on the substrate 2).
  • the multiple third portions are also positioned with a gap between them along a predetermined direction (the Y-axis direction in the figure).
  • These third parts have a shape in which their thickness increases partially from the first part 41.
  • the third parts may be integrated with the first part 41.
  • the multiple third parts may be connected to the first part 41 and the substrate 2.
  • the multiple third parts extend in a fixed direction (here, the X-axis direction).
  • the optical fiber cable 32 extends from the interface section 31 in a direction approaching the heat dissipation member 4 (the negative X-axis direction in the figure), passes above the heat dissipation member 4 in the same direction, and extends to the optical connector 33.
  • the optical fiber cable 32 may be fixed to the heat dissipation member 4 by an elastic member 42 located between the optical fiber cable 32 and the heat dissipation member 4.
  • the optical fiber cable 32 may be fixed to the substrate 2 via the elastic member 42 and the heat dissipation member 4.
  • the optical fiber cable 32 may be indirectly fixed to the substrate 2 at multiple points (here, the interface portion 31 and the elastic member 42). This can reduce excessive load on the connection point of the optical fiber cable 32 (i.e., the interface portion 31) when the substrate 2 or the optical fiber cable 32 is subjected to external vibration or impact.
  • the mechanical strength of the semiconductor module 1 can be improved.
  • the optical fiber cable 32 is fixed to the substrate 2 at multiple points, which reduces the risk of damage to the connection points of the optical fiber cable 32.
  • the optical fiber cable 32 may be fixed to the substrate 2 via the heat dissipation member 4. This can improve the mechanical strength of the semiconductor module 1 and increase the heat dissipation efficiency of the multiple optical elements 3.
  • the optical fiber cable 32 may be fixed to the heat dissipation member 4 via an elastic member 42.
  • the elastic member 42 can absorb such external vibrations and shocks.
  • the elastic member 42 may be a material having a suitable degree of elasticity, such as a resin, a sponge, or a silicone sheet.
  • the interface section 31 and the heat dissipation member 4 may be spaced apart from each other. This reduces the effect of external vibrations or shocks on the interface section 31 when the heat dissipation member 4 is subjected to external vibrations or shocks.
  • the mechanical strength of the semiconductor module 1 can be further improved.
  • a midpoint of the optical fiber cable 32 may be directly fixed to the surface of the substrate 2 (e.g., the first surface 21, etc.). Also, in the technology disclosed herein, a midpoint of the optical fiber cable 32 may be indirectly fixed to the substrate 2 via a member that does not have a heat dissipation function.
  • the multiple optical elements 3a to 3d are arranged along a direction (Y-axis direction) perpendicular to the extension direction (X-axis direction) of the optical fiber cable 32 when viewed along the extension direction. Specifically, the multiple optical elements 3a to 3d are arranged in the positive Y-axis direction in the order of optical element 3d, optical element 3c, optical element 3b, and optical element 3a.
  • the multiple optical elements 3a to 3d are positioned apart from each other. With this configuration, when multiple optical elements 3a to 3d are positioned on the substrate 2, it is possible to reduce thermal interference between the optical elements 3a to 3d.
  • optical element 3a and optical element 3b located closest to optical element 3a are offset from each other in the extension direction (X-axis direction) of optical fiber cable 32 and in a direction perpendicular to said extension direction (Y-axis direction).
  • optical element 3d and optical element 3c located closest to optical element 3d are offset from each other in the X-axis direction and Y-axis direction.
  • the multiple optical elements 3 are arranged with a mutual offset. This allows the size of the substrate 2 to be reduced while ensuring the distance between adjacent optical elements 3, in other words, reducing the thermal interference between adjacent optical elements 3, in this embodiment.
  • the present disclosure is not limited to this, and in all of the multiple optical elements 3a to 3d, the positions of two adjacent semiconductor elements may be shifted in the extension direction of the optical fiber cable 32 (X-axis direction) and in a direction perpendicular to the extension direction (Y-axis direction).
  • the optical elements 3a to 3d may be arranged in a staggered manner. This also reduces the thermal interference between the optical elements 3 while reducing the size of the substrate 2.
  • a blower (not shown), such as a cooling fan, that blows air toward the semiconductor module 1 may be located on the negative X-axis side of the semiconductor module 1. Such a blower generates wind W that blows in the positive X-axis direction.
  • the wind W sent from the blower hits the first part 41 of the heat dissipation member 4 and flows along the first surface 21 of the substrate 2, passing through the ventilation passage 100 formed between the substrate 2 and the first part 41.
  • the wind W hits the multiple light elements 3 located on the outlet side of the ventilation passage 100, thereby further increasing the heat dissipation efficiency of the multiple light elements 3.
  • the multiple light elements 3 are arranged in a direction (here, the Y-axis direction) that intersects with the flow direction of the wind W, so that the wind W hits all the light elements 3 approximately evenly. Therefore, according to the embodiment, the heat dissipation efficiency of the multiple light elements 3 can be further improved.
  • the power supply IC 5 and the control IC 6 may be located below the heat dissipation member 4.
  • the power supply IC 5 and the control IC 6 may be thermally connected to the heat dissipation member 4. This allows the heat generated from the power supply IC 5 and the control IC 6 to be efficiently dissipated by the heat dissipation member 4.
  • multiple power supply ICs 5 may be located on the substrate 2. This allows power to be supplied to the optical element 3 at multiple reference voltages.
  • Fig. 3 is a plan view of the semiconductor module 1 according to another embodiment
  • Fig. 4 is a side view of the semiconductor module 1 according to another embodiment 1.
  • Fig. 5 is an enlarged plan view of the semiconductor module 1 according to another embodiment 1.
  • the configuration of the heat dissipation member 4 differs from that of the above-described embodiment.
  • the heat dissipation member 4 may be composed of a first portion 41, a third portion (not shown), and multiple second portions 43.
  • the second parts 43 are positioned upright on the upper surface 41a of the first part 41.
  • the second parts 43 are plate-shaped (i.e., heat dissipation fins).
  • Such plate-shaped second parts 43 are positioned, for example, along the same direction as the direction in which the optical fiber cable 32 extends (the X-axis direction in the figure).
  • the second parts 43 are positioned side by side in a direction perpendicular to the direction in which the second parts 43 extend (the Y-axis direction in the figure).
  • the optical fiber cable 32 may be positioned between adjacent second portions 43, and the optical fiber cable 32 may be fixed to the upper surface 41a of the first portion 41 via an elastic member 42.
  • the semiconductor module 1 can be manufactured compactly and at low cost.
  • the distance B1 between adjacent second portions 43 may be greater than the overall width A1 of all optical fiber cables 32 connected to the same optical element 3 (see FIG. 3) (i.e., A1 ⁇ B1).
  • FIG. 6 is an enlarged plan view of a semiconductor module 1 according to another embodiment 2.
  • the second portion 43 may be pin-shaped (i.e., a heat dissipation pin).
  • a plurality of pin-shaped second portions 43 are, for example, positioned in a matrix pattern standing on the upper surface 41a of the first portion 41. This can also further increase the heat dissipation efficiency of the plurality of optical elements 3.
  • FIG. 7 is a plan view of a semiconductor module 1 according to another embodiment 3
  • FIG. 8 is an enlarged plan view of a semiconductor module 1 according to another embodiment 3.
  • the arrangement of the second part 43 differs from that of the above-mentioned another embodiment 1.
  • the second part 43 is also located between the transmitting cable group 32A and the receiving cable group 32B that are connected to the same optical element 3.
  • this also eliminates the need for extra extension in the planar direction of the substrate 2, and also eliminates the need for a separate fixing member. Therefore, according to alternative embodiment 3, the semiconductor module 1 can be manufactured compactly and at low cost.
  • the second portion 43 is also located between the transmitting cable group 32A and the receiving cable group 32B connected to the same optical element 3, so that the number of second portions 43 located on the heat dissipation member 4 can be increased. This makes it possible to further increase the heat dissipation efficiency of the multiple optical elements 3.
  • the distance B1 between adjacent second portions 43 may be greater than the width A2 of the transmitting cable group 32A (or the receiving cable group 32B) (i.e., A2 ⁇ B1).
  • the distance A3 between the transmitting cable group 32A and the receiving cable group 32B connected to the same optical element 3 may be greater than the width B2 of the second portion 43 (i.e., B2 ⁇ A3).
  • FIG. 9 is a plan view of a semiconductor module 1 according to another embodiment 4
  • FIG. 10 is a side view of a semiconductor module 1 according to another embodiment 4.
  • the arrangement of the optical fiber cable 32 differs from the above-mentioned embodiments.
  • the optical fiber cable 32 may extend from the interface section 31 in a direction away from the heat dissipation member 4 (the positive direction of the X-axis in the figure), and change direction to approach the heat dissipation member 4 at a curved section 32a formed midway (the negative direction of the X-axis in the figure).
  • the intermediate portion 32b of the optical fiber cable 32 that has been redirected toward the heat dissipation member 4 may be fixed to the upper surface 41a of the first portion 41 of the heat dissipation member 4.
  • the optical fiber cable 32 may be located between adjacent second portions 43. This eliminates the need for excessive extension in the planar direction of the substrate 2, and also eliminates the need for a separate fixing member. Therefore, according to another embodiment 4, the semiconductor module 1 can be manufactured compactly and at low cost.
  • the orientation of the optical fiber cable 32 may be changed depending on the curved portion 32a. This reduces the amount of stress placed on the connection point of the optical fiber cable 32, thereby reducing the risk of damage to the connection point of the optical fiber cable 32.
  • the direction of the optical fiber cable 32 is changed by the curved portion 32a, thereby reducing loss of the optical signal transmitted through the optical fiber cable 32.
  • the radius of curvature of the curved portion 32a is preferably, for example, 15 mm or more.
  • the upper end 32a1 of the curved portion 32a may be located higher than the portion 32b of the optical fiber cable 32 that is fixed to the heat dissipation member 4.
  • the radius of curvature of the curved portion 32a can be increased, which reduces damage to the connection points of the optical fiber cable 32 and reduces loss of the optical signal.
  • the height of the second portion 43 itself can be increased even if the overall height of the heat dissipation member 4 is the same, so the heat dissipation efficiency of the multiple optical elements 3 can be further improved.
  • FIG. 11 is a plan view of a semiconductor module 1 according to another embodiment 5
  • FIG. 12 is an enlarged plan view of a semiconductor module 1 according to another embodiment 5.
  • a pair of interface units 31 and optical connectors 33 may be connected by a single optical fiber cable group 32C.
  • Such a group of optical fiber cables 32C may include optical fiber cables 32 that transmit optical signals transmitted from the optical element 3, and may also include optical fiber cables 32 that transmit optical signals received by the optical element 3.
  • an intermediate portion of the optical fiber cable group 32C may be fixed to the heat dissipation member 4. This can improve the mechanical strength of the semiconductor module 1.
  • the distance B1 between adjacent second portions 43 may be greater than the width A4 of the optical fiber cable group 32C (i.e., A4 ⁇ B1).
  • multiple elastic members 42 may be positioned so that they are spaced the same apart from the corresponding optical elements 3. This also improves the mechanical strength of the semiconductor module 1.
  • the present technology can also be configured as follows.
  • a heat dissipation member located above the semiconductor element, The semiconductor module according to (1), wherein the optical fiber cable is fixed to the substrate via the heat dissipation member.
  • the heat dissipation member has a first portion and a plurality of second portions positioned upright on the first portion,

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Abstract

半導体モジュールは、基板と、基板上に位置する少なくとも１つの半導体素子と、半導体素子に接続される光ファイバーケーブルと、を備える。また、光ファイバーケーブルは、基板に対して複数の箇所で直接または間接的に固定される。

Description

半導体モジュール
　開示の実施形態は、半導体モジュールに関する。
　従来より、電気信号を光信号に変換する半導体素子（以下、光素子とも呼称する。）が基板上に実装された半導体モジュールが知られている。この半導体モジュールには、変換された光信号を光素子から外部に伝達する光ファイバーケーブルが接続される場合がある（特許文献１参照）。
特開２０２０－９８２４号公報
　本開示の半導体モジュールは、基板と、前記基板上に位置する少なくとも１つの半導体素子と、前記半導体素子に接続される光ファイバーケーブルと、を備える。また、前記光ファイバーケーブルは、前記基板に対して複数の箇所で直接または間接的に固定される。
図１は、実施形態に係る半導体モジュールの平面図である。 図２は、実施形態に係る半導体モジュールの側面図である。 図３は、別の実施形態１に係る半導体モジュールの平面図である。 図４は、別の実施形態１に係る半導体モジュールの側面図である。 図５は、別の実施形態１に係る半導体モジュールの拡大平面図である。 図６は、別の実施形態２に係る半導体モジュールの拡大平面図である。 図７は、別の実施形態３に係る半導体モジュールの平面図である。 図８は、別の実施形態３に係る半導体モジュールの拡大平面図である。 図９は、別の実施形態４に係る半導体モジュールの平面図である。 図１０は、別の実施形態４に係る半導体モジュールの側面図である。 図１１は、別の実施形態５に係る半導体モジュールの平面図である。 図１２は、別の実施形態５に係る半導体モジュールの拡大平面図である。
　以下、添付図面を参照して、本願の開示する半導体モジュールの実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態により本開示が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
　また、以下に示す実施形態では、「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」といった表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密に「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」であることを要しない。すなわち、上記した各表現は、例えば製造精度、設置精度などのずれを許容するものとする。
　また、以下参照する各図面では、説明を分かりやすくするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする直交座標系を示す場合がある。
　従来より、電気信号を光信号に変換する半導体素子（以下、光素子とも呼称する。）が基板上に実装された半導体モジュールが知られている。この半導体モジュールには、変換された光信号を光素子から外部に伝達する光ファイバーケーブルが接続される場合がある。
　しかしながら、上述の従来技術では、光ファイバーケーブルが半導体素子上でのみ固定されているため、基板や光ファイバーケーブルに外部から振動や衝撃が加わった場合に、光ファイバーケーブルの接続箇所が破損する恐れがあった。
　そこで、上述の問題点を克服し、半導体モジュールの機械強度を向上させることができる技術の実現が期待されている。
＜実施形態＞
　まず、実施形態に係る半導体モジュール１について、図１および図２を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る半導体モジュール１の平面図であり、図２は、実施形態に係る半導体モジュール１の側面図である。
　なお、以下に示す各実施形態では、半導体モジュール１が光素子３を基板上に実装した光モジュールである場合を例に挙げて説明するが、本開示による半導体モジュールは、必ずしも光モジュールであることを要しない。
　図１および図２に示すように、実施形態に係る半導体モジュール１は、基板２と、複数の光素子３（光素子３ａ～３ｄ）と、放熱部材４とを備える。光素子３は、半導体素子の一例である。
　基板２は、たとえば平面視四角形の板形状を有する。基板２の第１面２１（ここでは、上面）には、複数の光素子３ａ～３ｄおよび放熱部材４の他、電源ＩＣ５、制御ＩＣ６、複数の受動部品７などが位置している。受動部品７は、たとえば抵抗器、コンデンサおよびコイルなどである。
　また、図１および図２には図示していないが、基板２の第２面２２（ここでは、下面）には、コネクタが位置している。基板２は、かかるコネクタを介してマザーボードと電気的に接続される。
　光素子３は、電気信号を光信号に変換する半導体素子である。また、光素子３は、光信号を電気信号に変換してもよい。各光素子３の上面には、インタフェース部３１が位置する。
　インタフェース部３１は、光ファイバーケーブル３２を介して光コネクタ３３に接続される。すなわち、光ファイバーケーブル３２は、インタフェース部３１および光素子３を介して、基板２に固定される。
　実施形態では、インタフェース部３１と光コネクタ３３との間が、複数の光ファイバーケーブル３２を介して接続されていてもよい。たとえば、実施形態では、インタフェース部３１と光コネクタ３３との間が、送信側ケーブル群３２Ａおよび受信側ケーブル群３２Ｂを介して接続されていてもよい。
　送信側ケーブル群３２Ａは、光素子３から送信される光信号を伝達する複数の光ファイバーケーブル３２で構成される。受信側ケーブル群３２Ｂは、光素子３が受信する光信号を伝達する複数の光ファイバーケーブル３２で構成される。
　放熱部材４は、いわゆるヒートシンクであり、複数の光素子３の上方に位置する。なお、放熱部材４は、必ずしも複数の光素子３の上方の全てを覆っていなくてもよい。すなわち、図１に示すように、複数の光素子３の上面は、放熱部材４から部分的に露出していてもよい。
　放熱部材４は、複数の光素子３に近接し、光素子３から発生した熱を半導体モジュール１の外部に放出する。なお、放熱部材４は、光素子３と直接接触していてもよい。あるいは、放熱部材４は、光素子３にＴＩＭ（Thermal　Interface　Material）を介して接触していてもよい。すなわち、放熱部材４は、複数の光素子３と熱的に接続されてもよい。
　放熱部材４は、たとえばアルミニウム、銅、鉄などの熱伝導率が比較的高い金属で形成されてもよい。ＴＩＭとは、樹脂中に熱伝導性のフィラーを含む複合材料のことである。
　放熱部材４は、第１部４１と、図示しない複数の第３部とを有する。第１部４１は、基板２の第１面２１と間隔をあけて対向配置される板状の部位である。複数の第３部は、第１部４１に設けられる脚状の部位である。具体的には、複数の第３部は、第１部４１から基板２に向かって延びて基板２に接する（基板２上に据えられる）。また、複数の第３部は、所定の方向（図ではＹ軸方向）に沿って互いに間隔をあけて位置する。
　これらの第３部は、第１部４１からその厚みが部分的に厚くなる形状を成している。第３部は第１部４１と一体化していてもよい。複数の第３部は、第１部４１と基板２とに接続されていてもよい。複数の第３部は、一定の方向（ここでは、Ｘ軸方向）に延在している。
　また、実施形態では、光ファイバーケーブル３２が、インタフェース部３１から放熱部材４に対して近づく向き（図ではＸ軸負方向）に延び、そのままの向きで放熱部材４の上方を通過し、光コネクタ３３まで延びている。
　ここで、実施形態では、光ファイバーケーブル３２と放熱部材４との間に位置する弾性部材４２によって、光ファイバーケーブル３２が放熱部材４に固定されてもよい。換言すると、光ファイバーケーブル３２は、弾性部材４２および放熱部材４を介して基板２に固定されてもよい。
　このように、実施形態では、光ファイバーケーブル３２が、基板２に対して複数の箇所（ここでは、インタフェース部３１および弾性部材４２）で間接的に固定されてもよい。これにより、基板２や光ファイバーケーブル３２に外部から振動や衝撃が加わった場合に、光ファイバーケーブル３２の接続箇所（すなわち、インタフェース部３１）に過度な負荷が加わることを低減できる。
　すなわち、実施形態では、半導体モジュール１の機械強度を向上させることができる。そして、実施形態では、光ファイバーケーブル３２が基板２に対して複数の箇所で固定されることで、光ファイバーケーブル３２の接続箇所が破損することを低減できる。
　また、実施形態では、光ファイバーケーブル３２が、放熱部材４を介して基板２に固定されてもよい。これにより、半導体モジュール１の機械強度を向上させることができるとともに、複数の光素子３の放熱効率を高めることができる。
　また、実施形態では、光ファイバーケーブル３２が、弾性部材４２を介して放熱部材４に固定されてもよい。これにより、基板２や光ファイバーケーブル３２に外部から振動や衝撃が加わった場合に、かかる外部からの振動や衝撃を弾性部材４２で吸収することができる。
　すなわち、実施形態では、半導体モジュール１の機械強度をさらに向上させることができる。弾性部材４２は、たとえば、樹脂やスポンジ、シリコンシートなどの適度な弾性を有する材料であってもよい。
　また、実施形態では、インタフェース部３１と放熱部材４とが互いに離間していてもよい。これにより、放熱部材４に外部から振動や衝撃が加わった場合に、外部からの振動や衝撃がインタフェース部３１に加わることを低減できる。
　すなわち、実施形態では、半導体モジュール１の機械強度をさらに向上させることができる。
　また、図１および図２の例では、光ファイバーケーブル３２における途中の部位が、放熱部材４および弾性部材４２を介して基板２に固定される例について示したが、本開示はかかる例に限られない。
　たとえば、本開示の技術では、光ファイバーケーブル３２における途中の部位が、基板２の表面（たとえば、第１面２１など）に直接固定されていてもよい。また、本開示の技術では、光ファイバーケーブル３２における途中の部位が、放熱機能を有さない部材を介して基板２に間接的に固定されていてもよい。
　これによっても、基板２や光ファイバーケーブル３２に外部から振動や衝撃が加わった場合に、光ファイバーケーブル３２の接続箇所に過度な負荷が加わることを低減できる。すなわち、実施形態では、半導体モジュール１の機械強度を向上させることができる。
　図１に示すように、複数の光素子３ａ～３ｄは、光ファイバーケーブル３２の延在方向（Ｘ軸方向）に沿って見た場合に、かかる延在方向と直交する方向（Ｙ軸方向）に沿って並べられる。具体的には、複数の光素子３ａ～３ｄは、Ｙ軸正方向に光素子３ｄ、光素子３ｃ、光素子３ｂおよび光素子３ａの順番で並べられる。
　また、複数の光素子３ａ～３ｄは、互いに離隔して位置する。かかる構成とすることにより、基板２上に複数の光素子３ａ～３ｄが位置する場合に、光素子３ａ～３ｄ同士の熱干渉を低減することができる。
　具体的には、図１に示すように、複数の光素子３ａ～３ｄのうち光素子３ａと、この光素子３ａの最も近くに位置する光素子３ｂとは、互いの位置が光ファイバーケーブル３２の延在方向（Ｘ軸方向）及びかかる延在方向と直交する方向（Ｙ軸方向）にずれている。同様に、複数の光素子３ａ～３ｄのうち、光素子３ｄと、この光素子３ｄの最も近くに位置する光素子３ｃとは、互いの位置がＸ軸方向およびＹ軸方向にずれている。
　このように、複数の光素子３は、互いにずらされて配置される。これにより、実施形態では、隣接する光素子３同士の間の距離を確保しつつ、言い換えれば、隣接する光素子３同士の熱干渉を低減しつつ、基板２のサイズを小型化することができる。
　ここでは、複数の光素子３ａ～３ｄのうち近接する２つの光素子（たとえば、光素子３ａと光素子３ｂ）が、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に離隔する場合の例について説明した。しかしながら、本開示はこれに限られず、複数の光素子３ａ～３ｄの全てにおいて、近接する２つの半導体素子の位置が、光ファイバーケーブル３２の延在方向（Ｘ軸方向）およびかかる延在方向と直交する方向（Ｙ軸方向）にずれていてもよい。
　たとえば、複数の光素子３ａ～３ｄは、互い違いに配置されてもよい。これによっても、光素子３同士の熱干渉を低減しつつ、基板２のサイズを小型化することができる。
　半導体モジュール１のＸ軸負方向側には、半導体モジュール１に対して風を送る冷却ファンなどの送風機（図示せず）が位置する場合がある。かかる送風機は、Ｘ軸正方向に向かう風Ｗを発生させる。
　送風機から送られた風Ｗは、放熱部材４の第１部４１に当たるとともに、基板２と第１部４１との間に形成される通風路１００を抜けるように、基板２の第１面２１に沿って流れる。
　そして、実施形態では、かかる風Ｗが通風路１００の出口側に位置する複数の光素子３に当たることにより、複数の光素子３の放熱効率をさらに高めることができる。
　さらに、実施形態では、複数の光素子３が風Ｗの流れる方向と交差する方向（ここでは、Ｙ軸方向）に沿って並べられるため、風Ｗがすべての光素子３に略均等に当たる。したがって、実施形態によれば、複数の光素子３の放熱効率をさらに高めることができる。
　図２に示すように、電源ＩＣ５および制御ＩＣ６は、放熱部材４の下方に位置してもよい。そして、電源ＩＣ５および制御ＩＣ６は、放熱部材４と熱的に接続されてもよい。これにより、電源ＩＣ５および制御ＩＣ６から発生する熱を、放熱部材４によって効率よく放熱することができる。
　電源ＩＣ５は、たとえば、基板２上に複数位置してもよい。これにより、光素子３に対して複数種類の基準電圧で電力を供給することができる。
＜別の実施形態＞
　つづいて、別の実施形態に係る半導体モジュール１について、図３～図１２を参照しながら説明する。図３は、別の実施形態１に係る半導体モジュール１の平面図であり、図４は、別の実施形態１に係る半導体モジュール１の側面図である。また、図５は、別の実施形態１に係る半導体モジュール１の拡大平面図である。
　図３などに示すように、別の実施形態１では、放熱部材４の構成が上述の実施形態と異なる。具体的には、別の実施形態１では、放熱部材４が、第１部４１と、図示しない第３部と、複数の第２部４３とで構成されてもよい。
　複数の第２部４３は、第１部４１の上面４１ａに立った状態で位置する。また、別の実施形態１では、第２部４３が板形状（すなわち、放熱フィン）である。かかる板形状の第２部４３は、たとえば、光ファイバーケーブル３２が延在する方向（図ではＸ軸方向）と同じ方向に沿って位置する。また、複数の第２部４３は、第２部４３が延在する方向と垂直な方向（図ではＹ軸方向）に並んで位置する。
　このように、第１部４１の上面４１ａに立った状態で位置する複数の第２部４３を設けることで、複数の光素子３の放熱効率をさらに高めることができる。
　そして、別の実施形態１では、図３などに示すように、隣接する第２部４３同士の間に光ファイバーケーブル３２が位置するとともに、かかる光ファイバーケーブル３２が第１部４１の上面４１ａに弾性部材４２を介して固定されてもよい。
　このように、光ファイバーケーブル３２を隣接する第２部４３同士の間に通して、第１部４１の上面４１ａに接着固定することで、基板２の平面方向の余計な延伸をする必要がなくなるとともに、別の固定用部材を配置する必要がなくなる。
　したがって、別の実施形態１によれば、半導体モジュール１がコンパクトかつ低コストで製造可能となる。
　また、別の実施形態１では、図５に示すように、同じ光素子３（図３参照）に接続されるすべての光ファイバーケーブル３２の全体的な幅Ａ１よりも、隣接する第２部４３同士の間隔Ｂ１が大きくてもよい（すなわち、Ａ１＜Ｂ１）。
　これにより、同じ光素子３（図３参照）に接続されるすべての光ファイバーケーブル３２と、第２部４３とが第１部４１の上面４１ａにおいて干渉することを低減できる。
　なお、図３～図５の例では、第２部４３が板形状（すなわち、放熱フィン）である例について示したが、本開示はかかる例に限られない。
　図６は、別の実施形態２に係る半導体モジュール１の拡大平面図である。たとえば、図６に示すように、第２部４３がピン形状（すなわち、放熱ピン）であってもよい。ピン形状の複数の第２部４３は、たとえば、第１部４１の上面４１ａに立った状態でマトリックス状に位置する。これによっても、複数の光素子３の放熱効率をさらに高めることができる。
　図７は、別の実施形態３に係る半導体モジュール１の平面図であり、図８は、別の実施形態３に係る半導体モジュール１の拡大平面図である。
　図７などに示すように、別の実施形態３では、第２部４３の配置が上述の別の実施形態１と異なる。具体的には、別の実施形態３では、第２部４３が、同じ光素子３に接続される送信側ケーブル群３２Ａと受信側ケーブル群３２Ｂとの間にも位置する。
　これによっても、上述の別の実施形態１と同様に、基板２の平面方向の余計な延伸をする必要がなくなるとともに、別の固定用部材を配置する必要がなくなる。したがって、別の実施形態３によれば、半導体モジュール１がコンパクトかつ低コストで製造可能となる。
　また、別の実施形態３では、同じ光素子３に接続される送信側ケーブル群３２Ａと受信側ケーブル群３２Ｂとの間にも第２部４３が位置することで、放熱部材４に位置する第２部４３の数を増やすことができる。これにより、複数の光素子３の放熱効率をさらに高めることができる。
　また、別の実施形態３では、図８に示すように、送信側ケーブル群３２Ａ（または受信側ケーブル群３２Ｂ）の幅Ａ２よりも、隣接する第２部４３同士の間隔Ｂ１が大きくてもよい（すなわち、Ａ２＜Ｂ１）。
　これにより、送信側ケーブル群３２Ａまたは受信側ケーブル群３２Ｂと、第２部４３とが第１部４１の上面４１ａにおいて干渉することを低減できる。
　また、別の実施形態３では、第２部４３の幅Ｂ２よりも、同じ光素子３に接続される送信側ケーブル群３２Ａと受信側ケーブル群３２Ｂとの間隔Ａ３が大きくてもよい（すなわち、Ｂ２＜Ａ３）。
　これにより、送信側ケーブル群３２Ａまたは受信側ケーブル群３２Ｂと、第２部４３とが第１部４１の上面４１ａにおいて干渉することを低減できる。
　図９は、別の実施形態４に係る半導体モジュール１の平面図であり、図１０は、別の実施形態４に係る半導体モジュール１の側面図である。図１０などに示すように、別の実施形態４では、光ファイバーケーブル３２の配置が上述の各実施形態と異なる。
　具体的には、別の実施形態４では、光ファイバーケーブル３２が、インタフェース部３１から放熱部材４に対して離れる向き（図ではＸ軸正方向）に延び、途中に形成される湾曲部３２ａで放熱部材４に対して近づく向き（図ではＸ軸負方向）に変わってもよい。
　そして、別の実施形態４では、放熱部材４に対して近づく向きに変わった光ファイバーケーブル３２の途中の部位３２ｂが、放熱部材４における第１部４１の上面４１ａに固定されてもよい。
　これによっても、基板２や光ファイバーケーブル３２に外部から振動や衝撃が加わった場合に、光ファイバーケーブル３２の接続箇所に過度な負荷が加わることを低減できる。すなわち、実施形態では、半導体モジュール１の機械強度を向上させることができる。
　また、別の実施形態４では、光ファイバーケーブル３２が、隣接する第２部４３同士の間に位置してもよい。これにより、基板２の平面方向の余計な延伸をする必要がなくなるとともに、別の固定用部材を配置する必要がなくなる。したがって、別の実施形態４によれば、半導体モジュール１がコンパクトかつ低コストで製造可能となる。
　また、別の実施形態４では、光ファイバーケーブル３２の向きが湾曲する湾曲部３２ａによって変わってもよい。これにより、光ファイバーケーブル３２の接続箇所に大きな負荷がかかることを低減できるため、光ファイバーケーブル３２の接続箇所が破損することを低減できる。
　また、別の実施形態４では、光ファイバーケーブル３２の向きが湾曲部３２ａによって変わることで、光ファイバーケーブル３２内を伝達する光信号に損失が発生することを低減できる。この湾曲部３２ａの曲率半径は、たとえば、１５ｍｍ以上が好ましい。
　また、別の実施形態４では、図１０に示すように、湾曲部３２ａの上端部３２ａ１が、光ファイバーケーブル３２において放熱部材４に固定される部位３２ｂよりも高い位置にあってもよい。
　このように、湾曲部３２ａの上端部３２ａ１を高くすることで、湾曲部３２ａの曲率半径を大きくすることができるため、光ファイバーケーブル３２の接続箇所が破損することを低減できるとともに、光信号に損失が発生することを低減できる。
　また、放熱部材４に固定される部位３２ｂを低くすることで、放熱部材４全体の高さが同じであっても、第２部４３自体の高さを高くできるため、複数の光素子３の放熱効率をさらに高めることができる。
　ここまで説明した各実施形態では、一対のインタフェース部３１および光コネクタ３３が２本のケーブル群（送信側ケーブル群３２Ａおよび受信側ケーブル群３２Ｂ）で接続される例について示したが、本開示はかかる例に限られない。
　図１１は、別の実施形態５に係る半導体モジュール１の平面図であり、図１２は、別の実施形態５に係る半導体モジュール１の拡大平面図である。図１１などに示すように、別の実施形態５では、一対のインタフェース部３１および光コネクタ３３が１本の光ファイバーケーブル群３２Ｃで接続されてもよい。
　かかる光ファイバーケーブル群３２Ｃには、光素子３から送信される光信号を伝達する光ファイバーケーブル３２が含まれてもよいし、光素子３が受信する光信号を伝達する光ファイバーケーブル３２が含まれてもよい。
　そして、別の実施形態５では、かかる光ファイバーケーブル群３２Ｃにおける途中の部位が放熱部材４に固定されてもよい。これにより、半導体モジュール１の機械強度を向上させることができる。
　また、別の実施形態５では、図１２に示すように、光ファイバーケーブル群３２Ｃの幅Ａ４よりも、隣接する第２部４３同士の間隔Ｂ１が大きくてもよい（すなわち、Ａ４＜Ｂ１）。
　これにより、光ファイバーケーブル群３２Ｃと第２部４３とが第１部４１の上面４１ａにおいて干渉することを低減できる。
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。たとえば、上記の各実施形態では、複数のケーブル群をそれぞれ固定する複数の弾性部材４２が、Ｙ軸方向に一列に並んで位置する例について示したが、本開示はかかる例に限られない。
　たとえば、複数の弾性部材４２が、対応する光素子３とそれぞれ同じ間隔となるように位置していてもよい。これによっても、半導体モジュール１の機械強度を向上させることができる。
　さらなる効果や他の態様は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本開示のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
　なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
　基板と、
　前記基板上に位置する少なくとも１つの半導体素子と、
　前記半導体素子に接続される光ファイバーケーブルと、
　を備え、
　前記光ファイバーケーブルは、前記基板に対して複数の箇所で直接または間接的に固定される
　半導体モジュール。
（２）
　前記半導体素子の上方に位置する放熱部材、をさらに備え、
　前記光ファイバーケーブルは、前記放熱部材を介して前記基板に固定される
　前記（１）に記載の半導体モジュール。
（３）
　前記光ファイバーケーブルと前記放熱部材との間に位置する弾性部材、をさらに備える
　前記（２）に記載の半導体モジュール。
（４）
　前記放熱部材は、第１部と、前記第１部上に立った状態で位置する複数の第２部とを有し、
　前記光ファイバーケーブルは、隣接する複数の前記第２部同士の間に位置し、前記第１部に固定される
　前記（２）または（３）に記載の半導体モジュール。
（５）
　前記半導体素子から送信される光信号を伝達する複数の前記光ファイバーケーブルで構成される送信側ケーブル群と、
　前記半導体素子が受信する光信号を伝達する複数の前記光ファイバーケーブルで構成される受信側ケーブル群と、
　をさらに備え、
　前記第２部は、同じ半導体素子に接続される前記送信側ケーブル群と前記受信側ケーブル群との間に位置する
　前記（４）に記載の半導体モジュール。
（６）
　前記半導体素子の上面に位置し、前記半導体素子と前記光ファイバーケーブルとを接続するインタフェース部、をさらに備え、
　前記光ファイバーケーブルは、前記インタフェース部から前記放熱部材に対して離れる向きに延び、途中に形成される湾曲部で前記放熱部材に対して近づく向きに変わる
　前記（２）～（５）のいずれか一つに記載の半導体モジュール。
（７）
　前記湾曲部の上端部は、前記光ファイバーケーブルにおいて前記放熱部材に固定される部位よりも高い位置にある
　前記（６）に記載の半導体モジュール。
（８）
　前記半導体素子の上面に位置し、前記半導体素子と前記光ファイバーケーブルとを接続するインタフェース部、をさらに備え、
　前記インタフェース部と前記放熱部材とは互いに離間する
　前記（２）～（７）のいずれか一つに記載の半導体モジュール。
　１　　　半導体モジュール
　２　　　基板
　３、３ａ～３ｄ　光素子（半導体素子の一例）
　３２　　光ファイバーケーブル
　３２Ａ　送信側ケーブル群
　３２Ｂ　受信側ケーブル群
　３２Ｃ　光ファイバーケーブル群
　３２ａ　湾曲部
　３２ａ１　上端部
　３２ｂ　　部位
　４　　　放熱部材
　４１　　第１部
　４１ａ　上面
　４２　　弾性部材
　４３　　第２部

Claims (8)

  1. 　基板と、
    　前記基板上に位置する少なくとも１つの半導体素子と、
    　前記半導体素子に接続される光ファイバーケーブルと、
    　を備え、
    　前記光ファイバーケーブルは、前記基板に対して複数の箇所で直接または間接的に固定される
    　半導体モジュール。
  2. 　前記半導体素子の上方に位置する放熱部材、をさらに備え、
    　前記光ファイバーケーブルは、前記放熱部材を介して前記基板に固定される
    　請求項１に記載の半導体モジュール。
  3. 　前記光ファイバーケーブルと前記放熱部材との間に位置する弾性部材、をさらに備える
    　請求項２に記載の半導体モジュール。
  4. 　前記放熱部材は、第１部と、前記第１部上に立った状態で位置する複数の第２部とを有し、
    　前記光ファイバーケーブルは、隣接する複数の前記第２部同士の間に位置し、前記第１部に固定される
    　請求項２または３に記載の半導体モジュール。
  5. 　前記半導体素子から送信される光信号を伝達する複数の前記光ファイバーケーブルで構成される送信側ケーブル群と、
    　前記半導体素子が受信する光信号を伝達する複数の前記光ファイバーケーブルで構成される受信側ケーブル群と、
    　をさらに備え、
    　前記第２部は、同じ半導体素子に接続される前記送信側ケーブル群と前記受信側ケーブル群との間に位置する
    　請求項４に記載の半導体モジュール。
  6. 　前記半導体素子の上面に位置し、前記半導体素子と前記光ファイバーケーブルとを接続するインタフェース部、をさらに備え、
    　前記光ファイバーケーブルは、前記インタフェース部から前記放熱部材に対して離れる向きに延び、途中に形成される湾曲部で前記放熱部材に対して近づく向きに変わる
    　請求項２～５のいずれか一つに記載の半導体モジュール。
  7. 　前記湾曲部の上端部は、前記光ファイバーケーブルにおいて前記放熱部材に固定される部位よりも高い位置にある
    　請求項６に記載の半導体モジュール。
  8. 　前記半導体素子の上面に位置し、前記半導体素子と前記光ファイバーケーブルとを接続するインタフェース部、をさらに備え、
    　前記インタフェース部と前記放熱部材とは互いに離間する
    　請求項２～７のいずれか一つに記載の半導体モジュール。
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