專利名稱:光電集成電路元件和使用該光電集成電路元件的傳送裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在傳送裝置內統(tǒng)一處理在電路板間發(fā)送接收的大容量光信號的光電集成電路元件、其安裝結構和使用了該光電集成電路元件的傳送裝置。
背景技術：
近年來，在信息通信領域中，正在快速地進行使用光高速地收發(fā)大容量數據的通信交通的配備，迄今為止，對于基礎道路、地鐵、城市出入道路系統(tǒng)這樣的大于等于幾千米的比較長的距離展開了光纖網。而且，在今后，即使對于傳送裝置間(幾米～幾百米)或裝置內(幾厘米～幾十厘米)這樣的極近距離，為了無延遲地處理大容量的數據，對信號布線進行光學化也是有效的。關于傳送裝置內的光布線化，例如通過路由器/開關裝置，將以太等從外部通過光纖傳送進來的高頻信號輸入到線卡中。對于1片背板用幾片構成了該線卡，各線卡的輸入信號進而經背板被開關卡收集，在用開關卡內的LSI處理之后，再次經背板輸出給各線卡。在此，在目前的裝置中，目前為大于等于300Gbit/s的信號從各線卡經背板收集到開關卡中。為了用目前的電布線傳送該信號，由于因傳播損耗的關系有必要對每1條布線分割為約1～3Gbit/s，故大于等于100條布線數是必要的。再者，對于這些高頻線路，波形成形電路、反射或布線間交擾的對策是必要的。今后，如果系統(tǒng)的大容量化繼續(xù)發(fā)展而成為處理大于等于Tbit/s的信息的裝置，則在現有的電布線中布線條數或交擾對策等的課題變得越發(fā)嚴重。與此不同，通過使裝置內線卡～背板～開關卡的電路板間的信號傳送線路光學化，由于能以低損耗傳播大于等于10Gbit/s的高頻信號，可減少布線條數和即使對于高頻信號也沒有必要采取上述的對策，故是有希望的。關于這一點，正在進行在統(tǒng)一處理來自上述各線卡的大容量信號的開關卡內的LSI封裝體內安裝了光電變換元件的光電集成電路元件的開發(fā)。
例如，在LEOS2003(Lasers and Electro-Optics Society，2003，volume1，26-30，Oct，2003)的Opto-Electronics Packaging Techniquesfor Interconnection(參照非專利文獻1)中作了關于光電集成電路元件的報告。在圖16中表示該光電集成電路元件。在此，在具有凸點陣列18的同一封裝體基板11的中央安裝了LSI162，在其四周安裝了光電變換元件12，通過將光纖連接器15直接連接到光電變換元件12上，成為進行光結合的結構。這樣，通過到LSI162附近進行光布線化，由于可使連接LSI162的I/O端子與光電變換元件12的I/O端子間的高頻電路24比較短，故可緩和高頻信號的傳播損耗。再者，在該結構中，通過在同一封裝體基板11上在LSI162的四周配置光電變換元件12，提高了封裝體的集成性。
非專利文獻1「Opto-Electronics Packaging Techniques forInterconnection」、LEOS2003(Lasers and Electro-Optics Society，volume1，26-30，Oct，2003)、2003年10月、第1卷、p.26-30但是，在上述光電集成電路元件中，成為將光纖連接器15直接連接到光電變換元件12上的結構，由于光電變換元件12的尺寸依存于光纖連接器15的尺寸而變大，故對于LSI162的I/O數在元件12的集成度方面存在極限。此外，在光電變換元件12上安裝發(fā)光或受光二極管和用于驅動該二極管的IC，該二極管的特性受到溫度的較大影響。因此，使用散熱片冷卻模塊是有效的，但由于在上述結構中在光電變換元件12的正上方連接光連接器15，故利用散熱片安裝進行冷卻是困難的。因此，由于二極管本身的發(fā)熱或來自IC的熱的侵入，存在引起二極管特性惡化的危險。
再者，關于上述光電集成電路元件，分別與在LSI162的四周配置的光電變換元件12連接的光纖16連接到背板側的光連接器上。此時，由于考慮強度和光的發(fā)射損耗，光纖既要取大的彎曲半徑，又必須在電路板上迂回地分布，故布線是困難的。再者，如果配置幾個同樣的封裝體，則在該電路板上光布線的分布變得越發(fā)困難。
作為避免因上述的光纖連接器直接連接導致的光電變換元件的集成度極限和散熱問題的方法，可考慮將光纖芯本身直接埋入封裝體基板中、在與光電變換元件分開的場所設置連接器部的方法。但是，在該方法中，在將光纖芯固定在封裝體基板上時通常使用的粘接劑不耐受在將封裝體基板安裝在電路板上時的回流熱(＞250℃)，存在引起軟化或剝離等的問題的危險。此外，可改變安裝的順序，在將封裝體基板安裝在電路板上后在基板上安裝光纖，其后安裝光電變換元件，但在電路板上安裝了封裝體基板的狀態(tài)下，由于形成需要高精度的光結合部這一點在安裝上是非常困難的，故沒有實用性。
與此不同，通過在封裝體基板上形成耐熱性高的光波導作為光路，在基板端設置連接器，既可抑制高頻信號的損耗，又可使光電變換元件與連接器部在物理上遠離。由此，由于可減小光電變換元件的尺寸，同時可共用LSI和光電變換元件的散熱片，故可避免元件的集成度極限和散熱的問題。
但是，即使在上述結構中，也遺留分別與在封裝體基板上在LSI的四周配置的光電變換元件連接的光波導與背板側的光連接器在電路板上的光布線分布的課題。此外，在此關于光電集成電路元件與背板側光連接器的光連接，設想了光纖。但是，在電路板上形成了光波導的情況下，在光纖與從封裝體基板端的4個方向輸入輸出的光波導的連接中，在將基板安裝在電路板上時，有必要同時滿足矢量各不相同的光波導相互間的光結合。因此，出現了因角度偏移等不能滿足高精度的光結合這樣的新的課題。

發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供在同一基板上高集成地安裝在LSI的四周配置的光電變換元件、同時避免因發(fā)熱引起的發(fā)光或受光二極管的特性惡化、進而使電路板上的光布線的分布變得簡便的光電集成電路元件和使用了該光電集成電路元件的傳送裝置。
在本發(fā)明中為了解決上述課題，制作以下述方面為特征的光電集成電路元件在圖1中表示的那樣的四邊形的封裝體基板11上安裝LSI封裝體13，在該LSI封裝體13的大于等于二邊的周邊分別安裝光電變換元件12，將第1、第2光電變換元件設置成電連接于與該LSI封裝體13的I/O端子電連接的一個邊和與其不同的邊的I/O端子，連結上述第1光電變換元件的光信號輸入輸出端與外部的第一光波導和連結上述第2光電變換元件的光信號輸入輸出端與外部的第二光波導以上述封裝體基板11的相同的端面的全部為終端。這樣，通過在封裝體基板11上形成光波導作為光路，使連結光電變換元件的光信號輸入輸出端與外部的光波導14以相同的基板端19為終端，如上所述，既可抑制高頻信號的損耗，又可使光電變換元件12與連接器部15在物理上遠離。由此，由于可減小光電變換元件12的尺寸，同時可共用LSI封裝體13和光電變換元件12的散熱片，故可避免光電變換元件12的集成度極限和散熱的問題。
此外，通過使上述第一光波導和第二光波導以上述封裝體基板11的相同的端面的全部為終端，如圖11中所示，能以直線的方式對基板終端部分的從光連接器15到電路板端光連接器112的光纖16進行布線，可使電路板111上的光布線的分布變得簡便。此外，如圖12中所示，即使在上述的電路板111上形成了光波導22的情況的光波導22與封裝體基板端的從4個方向輸入輸出的光波導14的連接中，由于光波導相互間在基板端的1個邊(1個矢量)上進行光結合即可，故也可實現沒有角度偏移的高精度的光結合。
再者，通過在基板端的1個邊上匯集與基板的外部連接的光I/O，由于可在其它的3個邊的基板端的附近經電路113安裝存儲器封裝體114等的周邊芯片，故即使對于電路板111內的封裝體高集成化，也具有效果。
此外，如圖10中所示，制作以下述方面為特征的光電集成電路元件在四邊形的封裝體基板11上安裝LSI封裝體13，在該LSI封裝體13的大于等于二邊的周邊分別安裝光電變換元件12，將第1、第2光電變換元件設置成電連接于與該LSI封裝體13的I/O端子電連接的一個邊和與其不同的邊的I/O端子，連結上述第1光電變換元件的光信號輸入輸出端與外部的第一光波導14和連結上述第2光電變換元件的光信號輸入輸出端與外部的第二光波導22以上述基板的4個端面中的任意的某2個端面分別以相同的端面的全部為終端。
此外，如圖8中所示，制作以下述方面為特征的光電集成電路元件光波導14和光波導22以基板11的4個端面中的鄰接的2個端面分別以相同的端面的全部為終端。由此，在電路板上安裝了2個上述集成電路元件的情況下，在各基板的4個端面中的一個端面相互間對集成電路元件間進行光連接，在各基板的另一個端面中能以直線的方式與背板側電路板端光連接器進行光布線。
此外，如圖10中所示，制作以下述方面為特征的光電集成電路元件光波導14和光波導22以基板11的4個端面中的對于基板中心對向的2個端面分別以相同的端面的全部為終端。由此，即使在用該光電集成電路元件處理了以太等從電路板的前面部輸入輸出的光信號后對背板進行輸入輸出的結構中，利用本發(fā)明的結構也能得到與上述的內容同樣的效果。
此外，如圖8中所示，制作以下述方面為特征的光電集成電路元件光波導14與光波導22在基板11上互相交叉。如圖7或圖9中所示，即使光波導14與光波導22不交叉，也能實現上述的由本發(fā)明的結構得到的效果，但進而如圖8中所示，通過在基板上使光波導相互間交叉，由于因波導彎曲導致的光的發(fā)射損耗抑制或光布線部分的節(jié)省空間的緣故可減小集成電路元件基板的面積，故是有效的。再有，在電布線中，若在同一層中使布線相互間交叉就短路了，但在光布線的情況下，即使在該情況下也可認為幾乎沒有干涉等的影響。
此外，如圖1中所示，制作以下述方面為特征的光電集成電路元件LSI封裝體13和分別設置成與其I/O端子電連接的光電變換元件12與封裝體基板的端面19的位置關系相對于平行而言傾斜了。由此，與圖4中表示的LSI封裝體13和光電變換元件12與基板的端面的位置關系為平行的情況相比，由于可緩和光波導14的彎曲半徑，故可抑制來自彎曲部分的光的發(fā)射損耗。
此外，如圖6、圖7中所示，制作以下述方面為特征的光電集成電路元件對于上述基板的厚度方向，分別用同一層或2層構成了第一光波導和第二光波導。
再者，如圖1中所示，制作以下述方面為特征的光電集成電路元件在封裝體基板11上具備用于與電路板進行電連接的網格焊球陣列18或網格插針陣列端子。
此外，如圖2中所示，制作以下述方面為特征的光電集成電路元件至少用1個驅動用IC28和面發(fā)光二極管27構成了光電變換元件12。
此外，如圖2中所示，制作以下述方面為特征的光電集成電路元件至少用1個信號放大用IC26和面受光二極管25構成了光電變換元件。
此外，如圖1中所示，制作以下述方面為特征的光電集成電路元件經光纖連接器15對光波導14的基板端面19的終端部分與外部進行了光連接。
此外，如圖15中所示，使用光電集成電路元件151，用光布線構成電路板間的高頻信號布線，將其制作成傳送裝置。
按照本發(fā)明的實施例，可提供在同一基板上高集成地安裝在LSI的四周配置的光電變換元件、同時避免因發(fā)熱引起的發(fā)光或受光二極管的特性惡化、進而使電路板上的光布線的分布變得簡便的光電集成電路元件和使用了該光電集成電路元件的傳送裝置。
圖1是作為本發(fā)明的第一實施例的光電集成電路元件的俯視圖。
圖2是作為本發(fā)明的第一實施例的光電集成電路元件的剖面圖。
圖3A用于說明作為本發(fā)明的第一實施例的光電集成電路元件的制作方法的一例。
圖3B用于說明作為本發(fā)明的第一實施例的光電集成電路元件的制作方法的一例。
圖3C用于說明作為本發(fā)明的第一實施例的光電集成電路元件的制作方法的一例。
圖3D用于說明作為本發(fā)明的第一實施例的光電集成電路元件的制作方法的一例。
圖3E用于說明作為本發(fā)明的第一實施例的光電集成電路元件的制作方法的一例。
圖4是作為本發(fā)明的第一實施例的光電集成電路元件的LSI封裝體和光電變換元件對于基板端平行的位置關系的俯視圖。
圖5是作為本發(fā)明的第一實施例的光電集成電路元件的光波導相互間不交叉的結構的俯視圖。
圖6是作為本發(fā)明的第一實施例的光電集成電路元件的在單層基板上形成了光波導的斜視結構圖。
圖7是作為本發(fā)明的第一實施例的光電集成電路元件的在同一層基板上不交叉地分別在2層中形成了光波導的斜視結構圖。
圖8是作為本發(fā)明的第二實施例的光電集成電路元件的俯視圖。
圖9是作為本發(fā)明的第二實施例的光電集成電路元件的光波導相互間不交叉的結構的俯視圖。
圖10是作為本發(fā)明的第三實施例的光電集成電路元件的俯視圖。
圖11是作為本發(fā)明的第四實施例的安裝了圖1的光電集成電路元件并進行了光連接的電路板的俯視圖。
圖12是作為本發(fā)明的第五實施例的安裝了光電集成電路元件并用光波導相互間進行了光連接的電路板的俯視圖。
圖13是作為本發(fā)明的第六實施例的安裝了圖8的光電集成電路元件并對集成電路元件間和集成電路元件與電路板端進行了光連接的電路板的俯視圖。
圖14是作為本發(fā)明的第七實施例的安裝了圖10的光電集成電路元件并進行了光連接的電路板的俯視圖。
圖15是作為本發(fā)明的第八實施例的使用了光電集成電路元件的光傳送裝置的斜視圖。
符號的說明11，21...封裝體基板、12...光電變換元件、13...LSI封裝體、14，22，131...光波導、15，143...光纖連接器、16，142...光纖、17...連接器設置槽、18...凸點陣列、19，60，80，81...基板端光輸入輸出部、23...高頻電布線層、24...高頻電路、25...面受光二極管、26...信號放大IC、27...面發(fā)光二極管、28...驅動用IC、29...光波導反射鏡部、31...層疊基板(1)、32...層疊基板(1)表面、33...層疊基板(2)、34...層疊基板(2)背面、35，301...基板槽部、36，302...光輸入輸出窗、37...層疊基板(2)表面、38...層疊基板(3)、39...層疊基板(3)背面、303...層疊基板(3)表面、304...基座基板、40...光波導彎曲部、50...LSI安裝部、61...光電變換元件安裝位置A、62...光電變換元件安裝位置B、110，130，151...光電集成電路元件、111...子電路板、112，141...電路板端光連接器、113...電路、114...存儲器封裝體、140...前面?zhèn)入娐钒宥恕?44...背板側電路板端、150...背板、152...光布線、153...開關卡、154...線卡、162...LSI。
具體實施方式以下使用附圖詳細地敘述實施形態(tài)。
實施例1圖1是作為本發(fā)明的第一實施例的光電集成電路元件的俯視圖。在此，表示在封裝體基板11上形成的各光波導14的光輸入輸出部以封裝體基板11的相同端面19的全部為終端的例子。此外，在圖2中表示作為本發(fā)明的第一實施例的光電集成電路元件的剖面圖。在圖2的例子中，用2層結構在封裝體基板21上形成了光波導22。各光波導22的與外部之間的光輸入輸出部以封裝體基板的相同端面的全部為終端，經在該部分的槽部17中設置的光連接器15實現光連接。此外，在這些光波導22的另一端形成了反射鏡部29，光波導內的傳播光由反射鏡部29反射，與在基板上以倒裝芯片方式安裝的光電變換元件12內的面受光二極管25或面發(fā)光二極管27進行光連接。此外，在基板上安裝的LSI封裝體13與光電變換元件12經在高頻電布線層23上形成的線路24進行電連接。
其次，使用圖3簡單地說明該光電集成電路元件的制作方法的一例。首先，如圖3A所示，在層疊基板(1)31的表面32上涂敷或粘貼材料為聚合物或石英的光波導14，利用刻蝕等形成圖案。在此，如圖3A所示，各光波導14在同一層中彼此交叉。其次，如圖3B所示，在層疊基板(2)33的背面34上利用刻蝕或切削等形成了基板槽部35后，分別在圖中表示的位置上形成光入射窗36。在此，基板槽部35的深度比圖3A中表示的光波導14的厚度深。再有，光入射窗36可以是完全挖出基板后的原有狀態(tài)，或可以在挖出部中埋入對使用光的波長透明的樹脂。其次，如圖3C所示，在層疊基板(2)33的表面37上與圖3A中的說明同樣地形成光波導22。其后，使用對準標記等貼合剛才的層疊基板(1)31的表面32與層疊基板(2)33的背面34。其次，如圖3D所示，與上述同樣地在層疊基板(3)38的背面39上形成基板槽部301和光入射窗302。在此，在基板(3)的表面303上形成高頻電路圖案。其次，使用與剛才同樣的對準標記等貼合與層疊基板(1)31貼合的層疊基板(2)33的表面37和層疊基板(3)38的背面39。其后，如圖3E所示，利用切削等在層疊基板(1)～(3)的端部形成了連接器設置槽后，進而通過將層疊基板(1)～(3)粘貼到基座基板304上，完成封裝體基板。此外，通過在作為該封裝體基板的最上層的層疊基板(3)38的表面303的高頻電路圖案上以倒裝芯片方式安裝LSI封裝體13和光電變換元件12，完成光電集成電路元件。再有，在此雖未提及LSI封裝體13或光電變換元件12的電輸入輸出與作為封裝體基板的電輸入輸出的凸點陣列18的電連接，但實際上在層疊基板(1)～(3)的表面背面上形成了電布線圖案，再者即使對于各層間也經通路孔進行了電連接。此外，可在層間輸出這些電布線圖案，以便避開光波導14的部分，只要是包層部等的核心部以外，電通路也可貫通光波導。
其次，在圖1所表示的例子中，LSI封裝體13以及光電變換元件12與封裝體基板11的端面19的位置關系相對于平行而言有所傾斜，但即使如圖4中所示LSI封裝體13以及光電變換元件12與基板的端面的位置關系是平行的，由本發(fā)明結構得到的效果也是同樣的。但是，如上所述，如果考慮因來自光波導彎曲部40的光的發(fā)射所引起的損耗，則如圖1所示，由于LSI封裝體13以及光電變換元件12對于封裝體基板11的端面19比平行傾斜的做法可緩和光波導14的彎曲半徑或角度，故更為理想。
此外，在圖3所表示的例子中，光波導14相互間在基板上互相交叉，但即使如圖5所示不使光波導相互間交叉，也可實現由本發(fā)明的結構得到的效果。但是，如上所述，由于圖3那樣的在基板上使光波導相互間交叉的做法因波導彎曲導致的光的發(fā)射損耗抑制或光布線部分的節(jié)省空間的緣故，可減小集成電路元件基板的面積，故是有效的。
再者，在圖3的例子中，用2層結構在層疊基板(1)31上形成了光波導14，在層疊基板(2)33上形成了光波導22，層疊基板(2)33上的光波導22在同層基板上分別交叉。與此不同，如圖6中所示，可以使布線于離基板端光輸入輸出部60近的光電變換元件安裝位置A61上的光波導和連接于離基板端光輸入輸出部60遠的光電變換元件安裝位置B62上的光波導分別在單層基板上交替地改變長度進行布局。此外，如圖7中所示，即使在各同層基板上不使層疊基板(1)31上的光波導14和層疊基板(2)33上的光波導22交叉地制作成2層結構，由本發(fā)明的結構得到的效果也是相同的。
實施例2圖8是作為本發(fā)明的第二實施例的光電集成電路元件的俯視圖。在此，表示在封裝體基板11上形成的各光波導的光輸入輸出部以封裝體基板11的4個端面中的相鄰的2個端面為終端的例子，其中的每個光波導的光輸入輸出部各自分別以同一端面的全部為終端。如圖8所示，將封裝體基板11上安裝的第1光電變換元件的光信號輸入輸出端與外部連結的第一光波導14以背板側基板端光輸入輸出部80的光纖連接器15為終端，將第2光電變換元件的光輸入輸出端與外部連結的第二光波導22以與基板端光輸入輸出部80相鄰的基板端的光輸入輸出部81為終端。在該例中，對于在電路板上安裝了2個光電集成電路元件的情況的光連接方法是有效的。
再有，在圖8所表示的例子中，在封裝體基板11上的LSI安裝部50中光波導14與光波導22互相交叉，但即使如圖9所示不使光波導相互間交叉，由本發(fā)明的結構得到的效果也是相同的。
實施例3圖10是作為本發(fā)明的第三實施例的光電集成電路元件的俯視圖。在此，表示在封裝體基板11上形成的各光波導的光輸入輸出部以封裝體基板11的4個端面中的相對于基板中心對向的2個端面為終端的例子，其中的每個光波導的光輸入輸出部各自分別以同一端面的全部為終端。如圖10所示，將封裝體基板11上安裝的第1光電變換元件的光信號輸入輸出端與外部連結的第一光波導14以背板側基板端光輸入輸出部80的光纖連接器15為終端，將第2光電變換元件的光信號輸入輸出端與外部連結的第二光波導22以相對于基板中心與基板端光輸入輸出部80對向的基板端的光輸入輸出部81的光纖連接器18為終端。在該例中，在用該光電集成電路元件處理了以太等從電路板的前面部輸入輸出的光信號后對背板進行輸入輸出的結構中，由于可進行光布線的直線的分布，故是有效的。
實施例4圖11是作為本發(fā)明的第四實施例的安裝了圖1的光電集成電路元件并進行了光連接的電路板的俯視圖。如圖11所示，在子電路板111上安裝在圖1中已說明的光電集成電路元件110，以直線的方式對從該集成電路元件110的基板終端部分的光連接器15到電路板端光連接器112為止的光纖16進行布線，使電路板111上的光布線的分布變得簡便。此外，在該集成電路元件110的與外部連接的光I/O部以外的3個邊的基板端的附近經電路113安裝了存儲器封裝體114等的周邊芯片。由此，如上所述，即使對電路板111內的封裝體高集成化，也具有效果。
實施例5圖12是作為本發(fā)明的第五實施例的安裝了光電集成電路元件并在光波導相互間進行了光連接的電路板的俯視圖。如圖12所示，通過在子電路板111上安裝光電集成電路元件110，以直線的方式到電路板端光纖連接器112為止對該集成電路元件110的基板終端部分的光波導14和在子電路板111上形成的光波導22進行布線。由此，如上所述，由于基板終端部分和在子電路板上形成的光波導相互間在基板端的1個邊(1個矢量)上進行光結合即可，故可實現沒有角度偏移的高精度的光結合。
實施例6圖13是作為本發(fā)明的第六實施例的安裝了圖8的光電集成電路元件并對集成電路元件間和集成電路元件與電路板端進行了光連接的電路板的俯視圖。如圖13所示，在子電路板111上安裝光電集成電路元件110和另一個光電集成電路元件130，用在子電路板111上形成的光波導131對集成電路元件110的基板終端部分的光波導14和集成電路元件130的基板終端部分的光波導22進行光連接。再者，制作了用光纖16以直線的方式對各集成電路元件的另一個基板終端部分的光連接器15和電路板端光連接器112進行布線的結構。由此，即使在并排地安裝了2個光電集成電路元件的情況下，也可得到在實施例1和5中分別說明的雙方的效果。
實施例7圖14是作為本發(fā)明的第七實施例的安裝了圖10的光電集成電路元件并進行了光連接的電路板的俯視圖。如圖14所示，通過在子電路板111上安裝在圖10中說明的光電集成電路元件110，用光纖16以直線的方式對該集成電路元件110的一個基板終端部分的光連接器15和背板側電路板端144的光連接器112進行布線。此外，同樣地用光纖142以直線的方式對該集成電路元件110的另一個基板終端部分的光連接器143和前面?zhèn)入娐钒宥?40的光連接器141進行布線。利用該結構可得到在實施例3中說明的效果。
實施例8圖15是作為本發(fā)明的第八實施例的使用了光電集成電路元件的光傳送裝置的斜視圖。如圖15所示，將與實施例7同樣的結構應用于分別與背板150連接的線卡154，在用光電集成電路元件151處理了以太等從電路板的前面部經光連接器141輸入輸出的光信號后，與背板側的光連接器112進行了光連接。再者，來自各線卡154的光信號經背板的光布線152被開關卡153收集。將與實施例4同樣的結構應用于該開關卡，具有在電路板上利用光布線152到光電集成電路元件110和電路板端光連接器112為止以直線的方式進行光連接、將用集成電路元件110處理的光信號再次對各線卡154進行輸入輸出的功能。
產業(yè)上利用的可能性本發(fā)明可適用于在傳送裝置內統(tǒng)一處理在電路板間發(fā)送接收的大容量光信號的光電集成電路元件、其安裝結構和使用了該光電集成電路元件的傳送裝置。
權利要求
1.一種光電集成電路元件，其特征在于具有具有四邊的基板；在上述基板上安裝的LSI封裝體；以及與上述LSI封裝體的I/O端子電連接的光電變換元件，上述光電變換元件與光波導的一端光學連接。
2.如權利要求
1中所述的光電集成電路元件，其特征在于具有用于連接與上述基板的外部連接的光纖的一端的連接器設置槽，上述光波導的另一端以上述連接器設置槽為終端。
3.一種光電集成電路元件，其特征在于具有具有四邊的基板；在上述基板上安裝的LSI封裝體；與在上述LSI封裝體的一條邊上配置的I/O端子電連接的第1光電變換元件；與配置在上述LSI封裝體的上述一條邊的對向邊上的I/O端子電連接的第2光電變換元件；與配置在上述LSI封裝體的上述一條邊的相鄰邊上的I/O端子電連接的第3光電變換元件；與配置在上述LSI封裝體的上述相鄰邊的對向邊上的I/O端子電連接的第4光電變換元件；以及經光波導光學連接了上述第1光電變換元件與上述第3光電變換元件的第1和第3連接器設置槽，在上述基板的一側的邊上排列了上述第1和第3連接器設置槽。
4.如權利要求
3中所述的光電集成電路元件，其特征在于用第1光波導連接上述第1光電變換元件與上述第2光電變換元件，用第2光波導連接上述第3光電變換元件與上述第4光電變換元件，上述第1光電變換元件和第3光電變換元件具有信號放大用集成電路和面受光二極管，上述第2光電變換元件和第4光電變換元件具有驅動用集成電路和面發(fā)光二極管。
5.如權利要求
3中所述的光電集成電路元件，其特征在于上述第2光電變換元件和上述第4光電變換元件具有驅動用集成電路和面發(fā)光二極管，將從上述面發(fā)光二極管發(fā)出的光傳送到分別與上述第1和第3連接器設置槽連接的光波導。
6.如權利要求
3中所述的光電集成電路元件，其特征在于將上述連接器設置槽配置成位于上述基板的側邊上。
7.如權利要求
4中所述的光電集成電路元件，其特征在于上述第1光波導和上述第2光波導形成在上述基板內設置的相同的層中，并且配置成互相交叉的方向。
8.如權利要求
4中所述的光電集成電路元件，其特征在于上述第1光波導和上述第2光波導分別形成在上述基板內設置的不同的層中，并且配置成互相交叉的方向。
9.如權利要求
3中所述的光電集成電路元件，其特征在于具有經光波導光學連接了上述第2光電變換元件與上述第4光電變換元件的第2和第4連接器設置槽，在與上述一個側邊對向的側邊上排列了上述第2和第4連接器設置槽。
10.如權利要求
9中所述的光電集成電路元件，其特征在于用第1光波導連接上述第1光電變換元件與上述第2光電變換元件，用第2光波導連接上述第3光電變換元件與上述第4光電變換元件，上述第1光電變換元件和第3光電變換元件具有信號放大用集成電路和面受光二極管，上述第2光電變換元件和第4光電變換元件具有驅動用集成電路和面發(fā)光二極管。
11.如權利要求
9中所述的光電集成電路元件，其特征在于將上述連接器設置槽配置成位于上述基板的側邊上。
12.一種光電集成電路元件，其特征在于具有具有四邊的基板；在上述基板上安裝的LSI封裝體；與在上述LSI封裝體的一條邊上配置的I/O端子電連接的第1光電變換元件；與配置在上述LSI封裝體的上述一條邊的對向邊上的I/O端子電連接的第2光電變換元件；與配置在上述LSI封裝體的上述一條邊的相鄰邊上的I/O端子電連接的第3光電變換元件；與配置在上述LSI封裝體的上述相鄰邊的對向邊上的I/O端子電連接的第4光電變換元件；以及連接與上述基板的外部連接的光纖的連接器設置槽，上述第1光電變換元件經光波導與上述連接器設置槽光學連接，上述第3光電變換元件經光波導與上述基板的外部連接。
13.如權利要求
12中所述的光電集成電路元件，其特征在于光學連接上述第1光電變換元件和上述第2光電變換元件的第1光波導以及光學連接上述第3光電變換元件和上述第4光電變換元件的第2光波導形成在上述基板內設置的相同的層中，并且配置成互相交叉的方向。
14.如權利要求
12中所述的光電集成電路元件，其特征在于光學連接上述第1光電變換元件和上述第2光電變換元件的第1光波導以及光學連接上述第3光電變換元件和上述第4光電變換元件的第2光波導分別形成在上述基板內設置的不同的層中，并且配置成互相交叉的方向。
15.如權利要求
12中所述的光電集成電路元件，其特征在于光學連接上述第1光電變換元件和上述第3光電變換元件的第1光波導以及光學連接上述第2光電變換元件和上述第4光電變換元件的第2光波導形成在上述基板內設置的相同的層中，并且配置成彼此相同的方向。
16.如權利要求
3中所述的光電集成電路元件，其特征在于在上述基板上具備用于與電路板電連接的網格焊球陣列或網格插針陣列端子。
17.如權利要求
12中所述的光電集成電路元件，其特征在于在上述基板上具備用于與電路板電連接的網格焊球陣列或網格插針陣列端子。
18.一種傳送裝置，其特征在于使用權利要求
3中所述的光電集成電路元件并用光布線構成了電路板間的高頻信號布線。
19.一種傳送裝置，其特征在于使用權利要求
12中所述的光電集成電路元件并用光布線構成了電路板間的高頻信號布線。
專利摘要
在同一基板上高集成地安裝在LSI的四周配置的光電變換元件、同時避免因發(fā)熱引起的發(fā)光或受光二極管的特性惡化、進而使電路板上的光布線的分布變得簡便的光電集成電路元件和使用了該光電集成電路元件的傳送裝置。在四邊形的封裝體基板(11)上安裝LSI封裝體(13)，在該LSI封裝體(13)的大于等于二邊的周邊分別安裝光電變換元件(12)，將第1、第2光電變換元件設置成電連接于與該LSI封裝體(13)的I/O端子電連接的一個邊和與其不同的邊的I/O端子，連結上述第1光電變換元件的光信號輸入輸出端與外部的第一光波導(14)和連結上述第2光電變換元件的光信號輸入輸出端與外部的第二光波導(22)以上述封裝體基板(11)的相同的端面的全部為終端。
文檔編號G02B6/42GK1993639SQ200480043679
公開日2007年7月4日 申請日期2004年9月29日
發(fā)明者松岡康信, 肉倉正人 申請人:日立化成工業(yè)株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan