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JP2008021779A - Stacked semiconductor package, and optical signal transmitter - Google Patents

Stacked semiconductor package, and optical signal transmitter Download PDF

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JP2008021779A JP2006191452A JP2006191452A JP2008021779A JP 2008021779 A JP2008021779 A JP 2008021779A JP 2006191452 A JP2006191452 A JP 2006191452A JP 2006191452 A JP2006191452 A JP 2006191452A JP 2008021779 A JP2008021779 A JP 2008021779A
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Japan
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semiconductor package
optical signal
package
stacked
semiconductor
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Naoshi Kotake
直志 小竹
Yasuhiro Sato
康郊 佐藤
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stacked semiconductor package or the like each consisting of a substrate with a semiconductor element mounted thereon, stacked and electrically connected to each other, and capable of coping with high-speed transmission while keeping a high degree of freedom in system design and an easiness in testing abnormality. <P>SOLUTION: Out of stacked three semiconductor packages 11, 12, and 13, the second semiconductor package 12 in the intermediate layer in the laminate is mounted with a photoelectric conversion element 22 which receives and transmits optical signals by a receiving and transmitting plane 22a faced upwards in the laminate, and converts optical signals to electrical signals as a semiconductor element. The third semiconductor package 3 has an optical signal transmitter with a through-hole 13a wherein the optical signals passes through in the vertical direction in the laminate. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体素子が基板上に実装された半導体パッケージを積層して電気的に接続してなる積層型半導体パッケージ、およびこのような積層型半導体パッケージが備えられた光信号伝送装置に関する。   The present invention relates to a stacked semiconductor package in which semiconductor packages each having a semiconductor element mounted on a substrate are stacked and electrically connected, and an optical signal transmission apparatus provided with such a stacked semiconductor package.

近年、電子機器の小型化・高機能化に伴い、部品点数の削減及び部品の小型化が要求されている。   In recent years, with the miniaturization and high functionality of electronic devices, reduction of the number of parts and miniaturization of parts are required.

このような要求を満たす技術として、各種の機能を実現する論理ICやメモリなどが基板上に実装された半導体パッケージを積層し、積層された複数の半導体パッケージ間を電気的に接続してなる積層型半導体パッケージの技術(いわゆるパッケージオンパッケージ)が知られている。   As a technology that meets these requirements, a stack is formed by stacking semiconductor packages in which logic ICs or memories that implement various functions are mounted on a substrate, and electrically connecting a plurality of stacked semiconductor packages. A type semiconductor package technology (so-called package-on-package) is known.

積層型半導体パッケージは、一般に、互いに異なる機能を有する独立した半導体パッケージを積層することにより形成されたものであるため、半導体パッケージを積層するに当たって組み合わせの自由度が高く、汎用性が高いといった利点を有する。また、各半導体素子の動作テストに当たっては、半導体パッケージ毎のテストが可能であるため、異常の検証が容易であるとともに、歩留まりロスの軽減に寄与するといった利点も有する。   In general, the stacked semiconductor package is formed by stacking independent semiconductor packages having different functions from each other. Therefore, the stacked semiconductor package has advantages such as high flexibility in combination and high versatility when stacking semiconductor packages. Have. In addition, since each semiconductor package can be tested in the operation test of each semiconductor element, there are advantages that it is easy to verify an abnormality and contribute to a reduction in yield loss.

ところで、近年、半導体素子の製造技術が向上し、より集積度の高い半導体素子が製造されている。集積度の高い半導体素子が電子機器に実装されることによって、情報処理能力の拡大や記憶容量の拡大や装置の小型化・軽量化などが可能となる。しかしながら、半導体素子相互間の接続に電気配線を用いると、高速化による伝送損失の増大や、入出力ピンの増加による線間クロストークの発生などといった、電気伝送固有の問題のためシステム全体の性能が制約を受けるという問題がある。   By the way, in recent years, semiconductor device manufacturing techniques have improved, and semiconductor devices with higher integration have been manufactured. By mounting a highly integrated semiconductor element on an electronic device, it is possible to increase information processing capacity, increase storage capacity, and reduce the size and weight of the device. However, if electrical wiring is used for connection between semiconductor elements, the performance of the entire system due to problems inherent in electrical transmission such as increased transmission loss due to higher speeds and occurrence of crosstalk between lines due to increased input / output pins. There is a problem that is restricted.

このような電気伝送固有の問題を解決する方法として光配線技術の開発が進められている。この光配線技術においては、一般に、電気信号を光信号に変換する発光素子と、光信号を電気信号に変換する受光素子との相互間が、光(信号光)の伝播を担う光ファイバや光導波路などといった信号光伝播媒体で接続される。   Optical wiring technology is being developed as a method for solving such problems inherent in electrical transmission. In this optical wiring technology, generally, an optical fiber or optical fiber that carries light (signal light) is transmitted between a light emitting element that converts an electrical signal into an optical signal and a light receiving element that converts an optical signal into an electrical signal. They are connected by a signal light propagation medium such as a waveguide.

この光配線技術によれば、インピーダンスによる信号遅延が存在しない、配線からEMI(Electro−Magnetic Interference:電磁妨害)ノイズが出ない、配線間干渉が生じないという利点を有しているので、上述した伝送損失の増大やクロストークの発生などといった電気伝送固有の問題を解消することができる。   This optical wiring technology has advantages that there is no signal delay due to impedance, no EMI (Electro-Magnetic Interference) noise from the wiring, and no inter-wiring interference occurs. Problems inherent to electrical transmission such as increased transmission loss and occurrence of crosstalk can be solved.

このような光配線技術として、例えば、基板上に光素子駆動用IC等の電子集積素子ベアチップを実装した構造体の側面、または電子集積素子ベアチップの周辺部に光電変換素子を実装し、光素子と電子集積素子を同一パッケージ内に一体化してなる光電子集積素子が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   As such an optical wiring technology, for example, a photoelectric conversion element is mounted on a side surface of a structure in which an electronic integrated element bare chip such as an optical element driving IC is mounted on a substrate or a peripheral portion of the electronic integrated element bare chip. And an electronic integrated device have been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、光素子と光素子を駆動するための半導体チップが内蔵され、この半導体チップがその光素子に電気的に接続されてパッケージ化されたパッケージ内に光入出力用光ファイバを装着した光モジュールも提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
特開2001−36197号公報 特開2001−59923号公報
An optical module including an optical element and a semiconductor chip for driving the optical element, in which the semiconductor chip is electrically connected to the optical element and a light input / output optical fiber is mounted in a package. Has also been proposed (see, for example, Patent Document 2).
JP 2001-36197 A JP 2001-59923 A

ところが、上述した特許文献1および特許文献2において提案されている技術は、光素子と光素子駆動用ICのみを同一パッケージ内に一体化したものである。   However, the techniques proposed in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above are obtained by integrating only an optical element and an optical element driving IC in the same package.

一般に、ボード上の信号処理用LSI(Large Scale Integration:大規模集積回路)への入出力は電気配線を利用している。ボード内で電気信号のまま伝送可能な信号速度は通常600Mb/s程度で、ごく短い距離でも2.5Gb/s程度であり、この速度を超える信号はSerDes(Serializer/Deserializer)と呼ばれるLSIを用いて並列信号に分解し、速度を落として伝送している。したがって、上述した特許文献1および特許文献2のように光電変換素子と駆動用ICのみを一体化するだけでなく、SerDes用ICも含めて一体化し、高速電気信号の伝送距離をできるだけ短くすることが望ましい。   In general, input / output to / from a signal processing LSI (Large Scale Integration) on a board uses electrical wiring. The signal speed that can be transmitted as an electrical signal in the board is normally about 600 Mb / s, and even about a very short distance is about 2.5 Gb / s. An signal called SerDes (Serializer / Deserializer) is used for signals exceeding this speed It is broken down into parallel signals and transmitted at a reduced speed. Therefore, not only the photoelectric conversion element and the driving IC are integrated as in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, but also the SerDes IC is integrated to shorten the transmission distance of the high-speed electrical signal as much as possible. Is desirable.

さらに、上述した特許文献1および特許文献2における半導体素子部にSerDes用LSIを実装したとしても、半導体素子の動作テストにおいて異常が検出された場合に、光電変換素子、駆動用IC、及びSerDes用ICが一体化されているため、異常部分を特定するのが困難であるといった問題がある。   Furthermore, even if the SerDes LSI is mounted on the semiconductor element portion in the above-described Patent Document 1 and Patent Document 2, if an abnormality is detected in the operation test of the semiconductor element, the photoelectric conversion element, the driving IC, and the SerDes Since the IC is integrated, there is a problem that it is difficult to identify an abnormal part.

本発明は、上記事情に鑑み、システム設計の自由度の高さや異常検証の容易性を保ちつつ高速伝送に対応した積層型半導体パッケージ、およびこのような積層型半導体パッケージが備えられた光信号伝送装置を提供することを目的とするものである。   In view of the above circumstances, the present invention provides a stacked semiconductor package that supports high-speed transmission while maintaining a high degree of freedom in system design and ease of abnormality verification, and an optical signal transmission provided with such a stacked semiconductor package. The object is to provide an apparatus.

上記目的を達成する本発明の積層型半導体パッケージは、
半導体素子が基板上に実装された半導体パッケージを積層し、積層された複数の半導体パッケージ間を電気的に接続してなる積層型半導体パッケージにおいて、
上記複数の半導体パッケージの積層における最上層の半導体パッケージを除く少なくとも1つの半導体パッケージは、上記半導体素子として、その積層における上方を向いた受発信面で光信号の受信および/または発信を行い、電気信号とその光信号との間での変換を担う光電変換素子が実装された光信号伝送パッケージであり、
上記光信号伝送パッケージよりも、上記積層における上層に位置する各半導体パッケージは、上記光信号が、その積層における上下方向に通過する光信号通過部を有するものであることを特徴とする。
The stacked semiconductor package of the present invention that achieves the above object is
In a stacked semiconductor package formed by stacking semiconductor packages in which semiconductor elements are mounted on a substrate and electrically connecting a plurality of stacked semiconductor packages,
At least one semiconductor package excluding the uppermost semiconductor package in the stack of the plurality of semiconductor packages receives and / or transmits an optical signal as the semiconductor element on the receiving / transmitting surface facing upward in the stack. An optical signal transmission package on which a photoelectric conversion element responsible for conversion between a signal and its optical signal is mounted,
Each semiconductor package located in an upper layer in the stack than the optical signal transmission package has an optical signal passage portion through which the optical signal passes in the vertical direction in the stack.

ここで、本発明にいう「光信号通過部」としては、上記光信号が通過する貫通孔が空いたものや、上記光信号が伝播する光透過性の部材や、上記光信号の伝播を担う信号光伝播媒体が挿入される貫通孔が空いたものなどが考えられる。   Here, the “optical signal passage portion” referred to in the present invention has a through hole through which the optical signal passes, a light transmissive member through which the optical signal propagates, and the propagation of the optical signal. One having a through hole into which the signal light propagation medium is inserted may be considered.

本発明の積層型半導体パッケージによれば、高速信号の入出力に、上記光信号伝送パッケージに実装された光電変換素子を用いることによって、高周波伝送損失の増大やクロストークの発生などといった電気伝送固有の問題を回避した高速伝送が可能となる。従って、積層型半導体パッケージの利点であるシステム設計の自由度の高さや異常検証の容易性を保ちつつ高速伝送に対応した積層型半導体パッケージが得られる。また、本発明の積層型半導体パッケージでは、複数の電気信号を多重化した信号を光信号として、上記受発信面に光学的に接続されて光信号の伝播を担う信号光伝播媒体によって伝送することにより、電気伝送を利用する積層型半導体パッケージに比して入出力ピン数を減らすことができ、高密度な回路装置が実現可能となる。   According to the stacked semiconductor package of the present invention, by using the photoelectric conversion element mounted on the optical signal transmission package for high-speed signal input / output, the high-frequency transmission loss, crosstalk, etc. High-speed transmission that avoids this problem is possible. Therefore, it is possible to obtain a stacked semiconductor package that supports high-speed transmission while maintaining a high degree of freedom in system design and ease of abnormality verification, which are advantages of the stacked semiconductor package. In the stacked semiconductor package of the present invention, a signal obtained by multiplexing a plurality of electrical signals is transmitted as an optical signal by a signal light propagation medium that is optically connected to the transmitting / receiving surface and carries the propagation of the optical signal. As a result, the number of input / output pins can be reduced as compared with a stacked semiconductor package using electrical transmission, and a high-density circuit device can be realized.

また、本発明の積層型半導体パッケージは、上記光電変換素子が実装された光信号伝送パッケージが、上記積層における最上層の半導体パッケージを除く少なくとも1つの半導体パッケージであり、その積層における上方を向いた受発信面で光信号の受信および/または発信を行う光電変換素子が実装されたものである。   In the stacked semiconductor package of the present invention, the optical signal transmission package on which the photoelectric conversion element is mounted is at least one semiconductor package excluding the uppermost semiconductor package in the stacked layer, and faces upward in the stacked layer. A photoelectric conversion element that receives and / or transmits an optical signal on the transmitting / receiving surface is mounted.

従って、本発明の積層型半導体パッケージにおいて、上記光信号伝送パッケージが上記積層における中間層の半導体パッケージである場合には、この光信号伝送パッケージの上下の半導体パッケージそれぞれと高速信号の伝送が可能である。   Therefore, in the stacked semiconductor package of the present invention, when the optical signal transmission package is an intermediate layer semiconductor package in the stack, high-speed signal transmission is possible with each of the upper and lower semiconductor packages of the optical signal transmission package. is there.

ここで、一般に、光電変換素子の動作温度上限は、CPUやメモリなどといったLSI(Large Scale Integration:大規模集積回路)の動作温度上限が通常100℃程度であるのに対して通常80℃程度と低い。上記光信号伝送パッケージに実装された光電変換素子自体は強く発熱しないものの、他の半導体パッケージに実装された半導体素子が強く発熱して、光電変換素子が強く熱を帯びると発光量が変化し信号授受に悪影響を及ぼすおそれがある。   Here, in general, the upper limit of the operating temperature of the photoelectric conversion element is usually about 80 ° C. while the upper limit of the operating temperature of an LSI (Large Scale Integration) such as a CPU or a memory is usually about 100 ° C. Low. Although the photoelectric conversion element itself mounted on the optical signal transmission package does not generate heat strongly, if the semiconductor element mounted on another semiconductor package generates heat strongly, and the photoelectric conversion element is strongly heated, the light emission amount changes and the signal is changed. There is a risk of adversely affecting delivery.

これに対して、本発明の積層型半導体パッケージにおいて、上記光信号伝送パッケージが上記積層における最下層の半導体パッケージである場合には、この積層型半導体パッケージが基板上に実装されたときに、その光信号伝送パッケージからの放熱がその基板を介して促進されることとなるため、光電変換素子が強く熱を帯びることが回避される。   In contrast, in the stacked semiconductor package of the present invention, when the optical signal transmission package is the lowermost semiconductor package in the stacked layer, when the stacked semiconductor package is mounted on a substrate, Since heat radiation from the optical signal transmission package is promoted through the substrate, it is avoided that the photoelectric conversion element is strongly heated.

また、本発明の積層型半導体パッケージは、上記光信号伝送パッケージよりも上層に位置する各半導体パッケージは上記光信号通過部を有するものである。このような光信号通過部は構造が単純で成形が容易であり、光学的接続における位置合わせも容易である。   In the stacked semiconductor package of the present invention, each semiconductor package positioned above the optical signal transmission package has the optical signal passage portion. Such an optical signal passing portion has a simple structure and is easy to be molded, and alignment in optical connection is also easy.

また、上記本発明の積層型半導体パッケージにおいて、上記光信号伝送パッケージよりも、上記積層における上層に位置する各半導体パッケージは、上記光信号通過部として、上記光信号が通過する貫通孔が空いた光信号通過部を有するものであることが好ましい。   Further, in the stacked semiconductor package of the present invention, each semiconductor package located in an upper layer in the stacked layer has a through hole through which the optical signal passes as the optical signal passing portion. It is preferable that it has an optical signal passage part.

上記貫通孔の径は100μm程度の小さな径であればよいため、電気的な接続部分の配置を妨げない。   Since the diameter of the through hole may be a small diameter of about 100 μm, it does not hinder the arrangement of the electrical connection portion.

さらに、上記本発明の積層型半導体パッケージにおいて、上記最上層の半導体パッケージは、上記受発信面に光学的に直接にまたは間接に接続されて上記光信号の伝播を担う信号光伝播媒体が着脱自在に装着される装着部を有するものであることも好ましい形態である。   Furthermore, in the stacked semiconductor package according to the present invention, the uppermost semiconductor package is optically directly or indirectly connected to the transmitting / receiving surface, and a signal light propagation medium for propagating the optical signal is detachable. It is also a preferable form to have a mounting portion that is mounted on.

ここで、本発明にいう「信号光伝播媒体」とは、例えば光導波路フィルムや光ファイバなどをいう。   Here, the “signal light propagation medium” in the present invention refers to, for example, an optical waveguide film or an optical fiber.

このような装着部を有する積層型半導体パッケージによれば、例えば、所望の長さの上記信号光伝播媒体を選択して組み立てることが可能であるため、組み合わせの自由度が高く、汎用性が高い。   According to the stacked semiconductor package having such a mounting portion, for example, since the signal light propagation medium having a desired length can be selected and assembled, the degree of freedom of combination is high and versatility is high. .

また、上記目的を達成する本発明の光信号伝送装置は、請求項1記載の積層型半導体パッケージが基板上に実装され、その積層型半導体パッケージにおける光信号伝送パッケージに実装された光電変換素子と、上記光信号の伝播を担う信号光伝播媒体とが光学的に接続されていることを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided an optical signal transmission device comprising: a stacked semiconductor package according to claim 1 mounted on a substrate; and a photoelectric conversion element mounted on the optical signal transmission package in the stacked semiconductor package; The optical signal transmission medium that carries the propagation of the optical signal is optically connected.

本発明の光信号伝送装置によれば、上述した本発明の積層型半導体パッケージの利点と同様に、高速信号の入出力に、上記光信号伝送パッケージに実装された光電変換素子と、この光信号伝送パッケージに光学的に接続された上記信号光伝播媒体とを用いることによって、高周波伝送損失の増大やクロストークの発生などといった電気伝送固有の問題を回避した高速伝送が可能となる。   According to the optical signal transmission device of the present invention, similarly to the advantages of the stacked semiconductor package of the present invention described above, the photoelectric conversion element mounted on the optical signal transmission package for input / output of high-speed signals, and the optical signal By using the signal light propagation medium optically connected to the transmission package, high-speed transmission that avoids problems inherent in electrical transmission such as increase in high-frequency transmission loss and occurrence of crosstalk becomes possible.

本発明によれば、システム設計の自由度の高さや異常検証の容易性を保ちつつ高速伝送に対応した積層型半導体パッケージ、およびこのような積層型半導体パッケージが備えられた光信号伝送装置が提供される。   According to the present invention, there is provided a stacked semiconductor package that supports high-speed transmission while maintaining a high degree of freedom in system design and ease of abnormality verification, and an optical signal transmission device including such a stacked semiconductor package. Is done.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

尚、本実施形態では、本発明にいう半導体素子として、電気信号と光信号との間での変換を担う光電変換素子、この光電変換素子を制御する駆動用IC、および信号処理を担う信号処理用ICの3つの半導体素子を例に挙げて説明する。   In this embodiment, as the semiconductor element referred to in the present invention, a photoelectric conversion element responsible for conversion between an electric signal and an optical signal, a driving IC that controls this photoelectric conversion element, and a signal processing responsible for signal processing A description will be given by taking three semiconductor elements of a general IC as an example.

また、本実施形態では、本発明にいう信号光伝播媒体として光ファイバを例に挙げて説明する。   In the present embodiment, an optical fiber will be described as an example of the signal light propagation medium referred to in the present invention.

図1は、本発明の積層型半導体パッケージの第1実施形態を示す概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a stacked semiconductor package of the present invention.

図1に示す積層型半導体パッケージ10は、第1中間基板31上に信号処理用IC21が実装されモールド樹脂50で封止された第1半導体パッケージ11と、第2中間基板32上に光電変換素子22が実装されモールド樹脂50で封止された第2半導体パッケージ12と、第3中間基板33上に駆動用IC23が実装されモールド樹脂50で封止された第3半導体パッケージ13とから構成されている。この積層型半導体パッケージ10は、第1半導体パッケージ11の上部に第2半導体パッケージ12が積層され、第2半導体パッケージ12の上部に更に第3半導体パッケージ13が積層されたものであって、ここでは、この積層型半導体パッケージ10が基板30上に実装されている。また、第2半導体パッケージ12は、接着剤40を介して第1半導体パッケージ11に固着し、第3半導体パッケージ13は、接着剤40を介して第2半導体パッケージ12に固着している。尚、これら3つの半導体パッケージ11,12,13の積層における中間層の第2半導体パッケージ12に実装された光電変換素子22は、その積層における上方を向いた受発信面22aで光信号の受信および発信を行い、電気信号とその光信号との間での変換を担うものである。この第2半導体パッケージ12は、本発明にいう光信号伝送パッケージの一例に相当する。   A stacked semiconductor package 10 shown in FIG. 1 includes a first semiconductor package 11 in which a signal processing IC 21 is mounted on a first intermediate substrate 31 and sealed with a mold resin 50, and a photoelectric conversion element on a second intermediate substrate 32. 22 is mounted and sealed with a mold resin 50, and the third semiconductor package 13 is mounted with a driving IC 23 mounted on the third intermediate substrate 33 and sealed with the mold resin 50. Yes. The stacked semiconductor package 10 has a structure in which a second semiconductor package 12 is stacked on top of a first semiconductor package 11, and a third semiconductor package 13 is stacked on top of the second semiconductor package 12. Here, The stacked semiconductor package 10 is mounted on the substrate 30. Further, the second semiconductor package 12 is fixed to the first semiconductor package 11 via the adhesive 40, and the third semiconductor package 13 is fixed to the second semiconductor package 12 via the adhesive 40. The photoelectric conversion element 22 mounted on the second semiconductor package 12 in the intermediate layer in the stack of these three semiconductor packages 11, 12, and 13 receives and transmits optical signals on the transmitting / receiving surface 22 a facing upward in the stack. It performs transmission and is responsible for conversion between the electrical signal and its optical signal. The second semiconductor package 12 corresponds to an example of the optical signal transmission package referred to in the present invention.

第1中間基板31には、この第1中間基板31中に埋め込まれた電気配線によって適宜に相互接続された複数のボンディングパッド311が配備されており、第1半導体パッケージ11に実装された信号処理用IC21は、ボンディングワイヤ41を介してボンディングパッド311に電気的に接続されている。   The first intermediate substrate 31 is provided with a plurality of bonding pads 311 appropriately interconnected by electrical wiring embedded in the first intermediate substrate 31, and signal processing mounted on the first semiconductor package 11. The IC 21 is electrically connected to the bonding pad 311 via the bonding wire 41.

第2中間基板32にも、この第2中間基板32中に埋め込まれた電気配線によって適宜に相互接続された複数のボンディングパッド321が配備されており、第2半導体パッケージ12に実装された光電変換素子22は、ボンディングワイヤ41を介してボンディングパッド321に電気的に接続されている。   The second intermediate substrate 32 is also provided with a plurality of bonding pads 321 appropriately interconnected by electric wiring embedded in the second intermediate substrate 32, and the photoelectric conversion mounted on the second semiconductor package 12. The element 22 is electrically connected to the bonding pad 321 through the bonding wire 41.

第3中間基板33にも、この第3中間基板33中に埋め込まれた電気配線によって適宜に相互接続された複数のボンディングパッド331が配備されており、第3半導体パッケージ13に実装された駆動用IC23は、ボンディングワイヤ41を介してボンディングパッド331に電気的に接続されている。   The third intermediate substrate 33 is also provided with a plurality of bonding pads 331 that are appropriately interconnected by electric wiring embedded in the third intermediate substrate 33, and is mounted on the third semiconductor package 13. The IC 23 is electrically connected to the bonding pad 331 via the bonding wire 41.

ここで、第2半導体パッケージ12のモールド樹脂50と、第2半導体パッケージ12と第3半導体パッケージ13とを固着している接着剤40と、第3半導体パッケージ13の第3中間基板33およびモールド樹脂50は、上記光信号が、上記積層における上下方向に通過する貫通孔13aが空いた光信号通過部を有している。尚、この貫通孔13aの径は100μm程度の小さな径であればよいため、ボンディングパッド311,321,331やボンディングワイヤ41などといった電気的な接続部分の配置を妨げない。   Here, the mold resin 50 of the second semiconductor package 12, the adhesive 40 that fixes the second semiconductor package 12 and the third semiconductor package 13, the third intermediate substrate 33 of the third semiconductor package 13, and the mold resin 50 has an optical signal passage portion in which a through hole 13a through which the optical signal passes in the vertical direction in the stack is vacant. In addition, since the diameter of this through-hole 13a should just be a small diameter of about 100 micrometers, arrangement | positioning of the electrical connection parts, such as the bonding pads 311,321,331, the bonding wire 41, is not disturbed.

このような貫通孔13aが空いた光信号通過部は構造が単純でモールド樹脂50の成形が容易であり、光学的接続における位置合わせも容易である。   Such an optical signal passage portion with a through hole 13a is simple in structure, and molding of the mold resin 50 is easy, and alignment in optical connection is also easy.

ここでは、この貫通孔に13aに光ファイバ60が挿入され、光電変換素子22の受発信面22aに突き当てられて、第2半導体パッケージ12および第3半導体パッケージ13それぞれのモールド樹脂50に固着されることによって、その光ファイバ60が光電変換素子22の受発信面22aに光学的に接続されている。   Here, the optical fiber 60 is inserted into the through-hole 13a, is abutted against the light receiving / transmitting surface 22a of the photoelectric conversion element 22, and is fixed to the mold resin 50 of each of the second semiconductor package 12 and the third semiconductor package 13. Thus, the optical fiber 60 is optically connected to the light receiving / transmitting surface 22 a of the photoelectric conversion element 22.

また、第1中間基板31に配備されたボンディングパッド311と、第2中間基板32に配備されたボンディングパッド321との間が、半田42を介して接続されることによって、第1半導体パッケージ11とこの上部に積層された第2半導体パッケージ12とが電気的に接続されている。さらに、第2中間基板32に配備されたボンディングパッド321と、第3中間基板33に配備されたボンディングパッド331との間が、半田42を介して接続されることによって、第2半導体パッケージ12とこの上部に積層された第3半導体パッケージ13とが電気的に接続されている。   Further, the bonding pads 311 provided on the first intermediate substrate 31 and the bonding pads 321 provided on the second intermediate substrate 32 are connected via the solder 42, so that the first semiconductor package 11 The second semiconductor package 12 stacked on the upper part is electrically connected. Further, the bonding pad 321 provided on the second intermediate substrate 32 and the bonding pad 331 provided on the third intermediate substrate 33 are connected via the solder 42, whereby the second semiconductor package 12 and The third semiconductor package 13 stacked on the upper part is electrically connected.

このように、第1実施形態の積層型半導体パッケージ10は、光電変換素子22が実装された第2半導体パッケージ12が、第1半導体パッケージ11および第3半導体パッケージ13の双方に対して直接に接続されているため、第1半導体パッケージ11および第3半導体パッケージ13の双方に対して高速信号の伝送が可能である。   As described above, in the stacked semiconductor package 10 of the first embodiment, the second semiconductor package 12 on which the photoelectric conversion element 22 is mounted is directly connected to both the first semiconductor package 11 and the third semiconductor package 13. Therefore, high-speed signals can be transmitted to both the first semiconductor package 11 and the third semiconductor package 13.

さらに、基板30にもボンディングパッド301が配備されており、基板30に配備されたボンディングパッド301と、第1中間基板31に配備されたボンディングパッド311との間が、半田42を介して接続されることによって、基板30と積層型半導体パッケージ10とが電気的に接続されている。   Further, the bonding pad 301 is also provided on the substrate 30, and the bonding pad 301 provided on the substrate 30 and the bonding pad 311 provided on the first intermediate substrate 31 are connected via the solder 42. Thus, the substrate 30 and the stacked semiconductor package 10 are electrically connected.

第1実施形態の積層型半導体パッケージ10では、複数の電気信号を多重化した信号を光信号として光ファイバ60によって伝送するので、この積層型半導体パッケージ10が外部と信号をやり取りするためのボンディングパッド311,301の数は少なく、高密度な回路装置が実現可能となる。   In the stacked semiconductor package 10 according to the first embodiment, a signal obtained by multiplexing a plurality of electrical signals is transmitted as an optical signal through the optical fiber 60. Therefore, the bonding pad for the stacked semiconductor package 10 to exchange signals with the outside. The number of 311 and 301 is small, and a high-density circuit device can be realized.

図2は、図1に示す積層型半導体パッケージ10が基板30上に2個搭載されてなる、本発明の光信号伝送装置の一実施形態を示す斜視図である。   FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of the optical signal transmission device of the present invention in which two stacked semiconductor packages 10 shown in FIG. 1 are mounted on a substrate 30.

図2に示すように、2つの積層型半導体パッケージ10が基板30上に搭載され、これらが、光ファイバ60によって光学的に接続されている。この図2に示す光信号伝送装置100によれば、高速信号の入出力に、2つの積層型半導体パッケージ10内それぞれに組み込まれた光電変換素子22と光ファイバ60とを用いることによって、高周波伝送損失の増大やクロストークの発生などといった電気伝送固有の問題を回避した高速伝送が可能となる。従って、積層型半導体パッケージの利点であるシステム設計の自由度の高さや異常検証の容易性を保ちつつ高速伝送に対応した光信号伝送装置となっている。   As shown in FIG. 2, two stacked semiconductor packages 10 are mounted on a substrate 30, and these are optically connected by an optical fiber 60. According to the optical signal transmission device 100 shown in FIG. 2, high-frequency transmission is performed by using the photoelectric conversion element 22 and the optical fiber 60 incorporated in each of the two stacked semiconductor packages 10 for high-speed signal input / output. High-speed transmission that avoids problems inherent in electrical transmission such as increased loss and occurrence of crosstalk becomes possible. Therefore, the optical signal transmission device is capable of high-speed transmission while maintaining the high degree of freedom of system design and the ease of abnormality verification, which are advantages of the stacked semiconductor package.

次に、本発明の第2実施形態について説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described.

尚、以下説明する第2実施形態では、上述した第1実施形態における要素と同じ要素については同じ符号を付して説明する。   In the second embodiment described below, the same elements as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals.

図3は、本発明の積層型半導体パッケージの第2実施形態を示す概略構成図である。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the stacked semiconductor package of the present invention.

図3に示す積層型半導体パッケージ20は、第4中間基板34の下面に光電変換素子22が実装されモールド樹脂50で封止され、同じく第4中間基板34の上面に駆動用IC23が実装されモールド樹脂50で封止された第4半導体パッケージ14と、第5中間基板35の上面に信号処理用IC21が実装されモールド樹脂50で封止された第5半導体パッケージ15とから構成されている。この積層型半導体パッケージ20は、第4半導体パッケージ14の上部に第5半導体パッケージ15が積層されたものであって、ここでは、この積層型半導体パッケージ20が、基板30上に実装されている。また、第4半導体パッケージ14は、接着剤40を介して第5半導体パッケージ15に固着している。尚、これら2つの半導体パッケージ14,15の積層における最下層の第4半導体パッケージ14における第4中間基板34の下面に実装された光電変換素子22は、その積層における上方を向いた受発信面22aで光信号の受信および発信を行い、電気信号とその光信号との間での変換を担うものである。この第4半導体パッケージ14は、本発明にいう光信号伝送パッケージの一例に相当する。   In the stacked semiconductor package 20 shown in FIG. 3, the photoelectric conversion element 22 is mounted on the lower surface of the fourth intermediate substrate 34 and sealed with a mold resin 50, and the driving IC 23 is mounted on the upper surface of the fourth intermediate substrate 34. The fourth semiconductor package 14 is sealed with the resin 50, and the fifth semiconductor package 15 is mounted with the signal processing IC 21 mounted on the upper surface of the fifth intermediate substrate 35 and sealed with the mold resin 50. The stacked semiconductor package 20 is obtained by stacking a fifth semiconductor package 15 on top of a fourth semiconductor package 14, and here the stacked semiconductor package 20 is mounted on a substrate 30. The fourth semiconductor package 14 is fixed to the fifth semiconductor package 15 with an adhesive 40. Note that the photoelectric conversion element 22 mounted on the lower surface of the fourth intermediate substrate 34 in the lowermost fourth semiconductor package 14 in the stack of these two semiconductor packages 14 and 15 has a transmitting / receiving surface 22a facing upward in the stack. The optical signal is received and transmitted by and is responsible for conversion between the electrical signal and the optical signal. The fourth semiconductor package 14 corresponds to an example of the optical signal transmission package referred to in the present invention.

第4中間基板34には、この第4中間基板34中に埋め込まれた電気配線によって適宜に相互接続された複数のボンディングパッド341が配備されており、第4半導体パッケージ14に実装された光電変換素子22は、ボンディングワイヤ41を介してボンディングパッド341に電気的に接続されている。また、この第4半導体パッケージ14に実装された駆動用IC23も、ボンディングワイヤ41を介してボンディングパッド341に電気的に接続されている。   The fourth intermediate substrate 34 is provided with a plurality of bonding pads 341 appropriately interconnected by electric wiring embedded in the fourth intermediate substrate 34, and the photoelectric conversion mounted on the fourth semiconductor package 14. The element 22 is electrically connected to the bonding pad 341 via the bonding wire 41. Further, the driving IC 23 mounted on the fourth semiconductor package 14 is also electrically connected to the bonding pad 341 through the bonding wire 41.

第5中間基板35にも、この第5中間基板35中に埋め込まれた電気配線によって適宜に相互接続された複数のボンディングパッド351が配備されており、第5半導体パッケージ15に実装された信号処理用IC21は、ボンディングワイヤ41を介してボンディングパッド351に電気的に接続されている。   The fifth intermediate substrate 35 is also provided with a plurality of bonding pads 351 that are appropriately interconnected by electric wiring embedded in the fifth intermediate substrate 35, and the signal processing mounted on the fifth semiconductor package 15. The IC 21 is electrically connected to the bonding pad 351 through the bonding wire 41.

ここで、第4半導体パッケージ14の第4中間基板34と、第4半導体パッケージ14の駆動用IC23を封止しているモールド樹脂50と、第4半導体パッケージ14と第5半導体パッケージ15とを固着している接着剤40と、第5半導体パッケージ15の第5中間基板35およびモールド樹脂50は、上記光信号が、上記積層における上下方向に通過する貫通孔15aが空いた光信号通過部を有している。尚、この貫通孔15aの径は100μm程度の小さな径であればよいため、ボンディングパッド341,351やボンディングワイヤ41などといった電気的な接続部分の配置を妨げない。   Here, the fourth intermediate substrate 34 of the fourth semiconductor package 14, the mold resin 50 sealing the driving IC 23 of the fourth semiconductor package 14, and the fourth semiconductor package 14 and the fifth semiconductor package 15 are fixed. The adhesive 40, the fifth intermediate substrate 35 and the mold resin 50 of the fifth semiconductor package 15 have an optical signal passage portion in which the through hole 15a through which the optical signal passes in the vertical direction in the stack is vacant. is doing. Since the diameter of the through hole 15a may be a small diameter of about 100 μm, it does not hinder the arrangement of electrical connection portions such as the bonding pads 341 and 351 and the bonding wire 41.

このような貫通孔15aが空いた光信号通過部は構造が単純でモールド樹脂50の成形が容易であり、光学的接続における位置合わせも容易である。   Such an optical signal passage portion with a through hole 15a is simple in structure, and molding of the mold resin 50 is easy, and alignment in optical connection is also easy.

ここでは、この貫通孔に15aに光ファイバ70が挿入され、光電変換素子22の受発信面22aに突き当てられて、第4半導体パッケージ14および第5半導体パッケージ15それぞれのモールド樹脂50に固着されることによって、その光ファイバ70が光電変換素子22の受発信面22aに光学的に接続されている。   Here, the optical fiber 70 is inserted into the through-hole 15a, is abutted against the light receiving / transmitting surface 22a of the photoelectric conversion element 22, and is fixed to the mold resin 50 of each of the fourth semiconductor package 14 and the fifth semiconductor package 15. Thus, the optical fiber 70 is optically connected to the light receiving / transmitting surface 22 a of the photoelectric conversion element 22.

また、第4中間基板34に配備されたボンディングパッド341と、第5中間基板35に配備されたボンディングパッド351との間が、半田42を介して接続されることによって、第4半導体パッケージ14とこの上部に積層された第5半導体パッケージ15とが電気的に接続されている。   In addition, the bonding pads 341 provided on the fourth intermediate substrate 34 and the bonding pads 351 provided on the fifth intermediate substrate 35 are connected via the solder 42, so that the fourth semiconductor package 14 The fifth semiconductor package 15 stacked on the upper part is electrically connected.

さらに、基板30にもボンディングパッド301が配備されており、基板30に配備されたボンディングパッド301と、第4中間基板34に配備されたボンディングパッド341との間が、半田42を介して接続されることによって、基板30と積層型半導体パッケージ20とが電気的に接続されている。   Furthermore, the bonding pad 301 is also provided on the substrate 30, and the bonding pad 301 provided on the substrate 30 and the bonding pad 341 provided on the fourth intermediate substrate 34 are connected via the solder 42. As a result, the substrate 30 and the stacked semiconductor package 20 are electrically connected.

ここで、第4半導体パッケージ14における第4中間基板34の下面に実装された光電変換素子22の動作温度上限は、第4半導体パッケージ14における第4中間基板34の上面に実装された駆動用IC23や第5半導体パッケージ15に実装された信号処理用IC21の動作温度上限が通常100℃程度であるのに対して通常80℃程度と低い。光電変換素子22自体は強く発熱しないものの、駆動用IC23や信号処理用IC21は強く発熱する。その結果として、光電変換素子22が強く熱を帯びると、発光量が変化し信号授受に悪影響を及ぼすおそれがある。この第2実施形態では、光電変換素子22が実装された第4半導体パッケージ14が、積層における最下層に位置しているので、基板30上に実装されたこの積層型半導体パッケージ20からの放熱がその基板30を介して促進されることとなり、光電変換素子22が強く熱を帯びることが回避される。   Here, the upper limit of the operating temperature of the photoelectric conversion element 22 mounted on the lower surface of the fourth intermediate substrate 34 in the fourth semiconductor package 14 is the driving IC 23 mounted on the upper surface of the fourth intermediate substrate 34 in the fourth semiconductor package 14. In addition, the upper limit of the operating temperature of the signal processing IC 21 mounted on the fifth semiconductor package 15 is normally about 100 ° C., but is usually as low as about 80 ° C. Although the photoelectric conversion element 22 itself does not generate heat strongly, the driving IC 23 and the signal processing IC 21 generate heat strongly. As a result, if the photoelectric conversion element 22 is strongly heated, the light emission amount may change and adversely affect signal exchange. In the second embodiment, since the fourth semiconductor package 14 on which the photoelectric conversion element 22 is mounted is located at the lowest layer in the stack, heat dissipation from the stacked semiconductor package 20 mounted on the substrate 30 is prevented. It is promoted through the substrate 30, and it is avoided that the photoelectric conversion element 22 is heated strongly.

次に、本発明の第3実施形態について説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described.

尚、以下説明する第3実施形態では、上述した第2実施形態で説明した構成とほぼ同じ構成を有するため、上述した第2実施形態との相違点に注目し、同じ要素については同じ符号を付して説明を省略する。   Note that the third embodiment described below has substantially the same configuration as the configuration described in the second embodiment described above, and thus pays attention to the differences from the second embodiment described above, and the same reference numerals are used for the same elements. A description thereof will be omitted.

図4は、本発明の積層型半導体パッケージの第3実施形態を示す概略構成図である。   FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the stacked semiconductor package of the present invention.

図4に示す積層型半導体パッケージ30は、第4中間基板34の下面に光電変換素子22が実装されモールド樹脂50で封止され、同じく第4中間基板34の上面に駆動用IC23が実装されモールド樹脂50で封止された第4半導体パッケージ14と、第5中間基板35の上面に信号処理用IC21が実装されモールド樹脂51で封止された第6半導体パッケージ16とから構成されている。この第4半導体パッケージ14は、本発明にいう光信号伝送パッケージの一例に相当する。   In the stacked semiconductor package 30 shown in FIG. 4, the photoelectric conversion element 22 is mounted on the lower surface of the fourth intermediate substrate 34 and sealed with a mold resin 50, and the driving IC 23 is mounted on the upper surface of the fourth intermediate substrate 34. The fourth semiconductor package 14 is sealed with a resin 50, and the sixth semiconductor package 16 is mounted with a signal processing IC 21 mounted on the upper surface of a fifth intermediate substrate 35 and sealed with a mold resin 51. The fourth semiconductor package 14 corresponds to an example of the optical signal transmission package referred to in the present invention.

ここで、第4半導体パッケージ14の第4中間基板34と、第4半導体パッケージ14の駆動用IC23を封止しているモールド樹脂50と、第4半導体パッケージ14と第6半導体パッケージ16とを固着している接着剤40と、第6半導体パッケージ16の第5中間基板35およびモールド樹脂51は、上記光信号が、上記積層における上下方向に通過する貫通孔16aが空いた光信号通過部を有している。尚、この貫通孔16aの径は100μm程度の小さな径であればよいため、ボンディングパッド341,351やボンディングワイヤ41などといった電気的な接続部分の配置を妨げない。   Here, the fourth intermediate substrate 34 of the fourth semiconductor package 14, the mold resin 50 sealing the driving IC 23 of the fourth semiconductor package 14, and the fourth semiconductor package 14 and the sixth semiconductor package 16 are fixed. The adhesive 40, the fifth intermediate substrate 35 and the mold resin 51 of the sixth semiconductor package 16 have an optical signal passage portion in which the through hole 16a through which the optical signal passes in the vertical direction in the stack is vacant. is doing. Since the diameter of the through-hole 16a may be a small diameter of about 100 μm, the arrangement of the electrical connection portions such as the bonding pads 341 and 351 and the bonding wire 41 is not hindered.

このような貫通孔16aが空いた光信号通過部は構造が単純でモールド樹脂50,51の成形が容易であり、光学的接続における位置合わせも容易である。   Such an optical signal passage portion with a through hole 16a is simple in structure, and molding of the mold resins 50 and 51 is easy, and alignment in optical connection is also easy.

また、第6半導体パッケージ16のモールド樹脂51は、その貫通孔16aの両端に設けられた突起51aを有している。ここでは、突起51aに嵌め合わさる凹部81aを有し、光ファイバ80の端部80aを突出させた状態でこの光ファイバ80に設けられた光コネクタ81が、突起51aに凹部81aを嵌め合わせることによって、精度良くかつ着脱自在に接続されている。このようにして接続された光ファイバ80は、端部80aが貫通孔16aに挿入され、光電変換素子22の受発信面22aに突き当てられて、位置合わせされると共に、その光ファイバ80が光電変換素子22の受発信面22aに光学的に接続されている。この突起51aは、本発明にいう装着部の一例に相当する。   Further, the mold resin 51 of the sixth semiconductor package 16 has protrusions 51a provided at both ends of the through hole 16a. Here, the optical connector 81 provided in the optical fiber 80 with the concave portion 81a fitted into the projection 51a and the end portion 80a of the optical fiber 80 projecting is fitted into the projection 51a. It is connected accurately and detachably. In the optical fiber 80 thus connected, the end 80a is inserted into the through-hole 16a and is abutted against and aligned with the transmission / reception surface 22a of the photoelectric conversion element 22, and the optical fiber 80 is photoelectrically aligned. It is optically connected to the transmitting / receiving surface 22a of the conversion element 22. The protrusion 51a corresponds to an example of the mounting portion according to the present invention.

このような突起51aを有する第3実施形態の積層型半導体パッケージ30によれば、所望の長さの光ファイバ80を選択して組み立てることが可能であるため、組み合わせの自由度が高く、汎用性が高い。   According to the stacked semiconductor package 30 of the third embodiment having such a protrusion 51a, it is possible to select and assemble an optical fiber 80 having a desired length, so that the degree of freedom of combination is high and versatility is achieved. Is expensive.

尚、上述した各実施形態では、2つあるいは3つの半導体パッケージを基板上に積層した例について説明したが、本発明の積層型半導体パッケージは、これに限られるものではなく、4つ以上の半導体パッケージを基板上に積層したものにも適用することができる。   In each of the above-described embodiments, an example in which two or three semiconductor packages are stacked on a substrate has been described. However, the stacked semiconductor package of the present invention is not limited to this, and four or more semiconductors are used. The present invention can also be applied to a package laminated on a substrate.

また、上述した各実施形態では、本発明にいう半導体素子が、光電変換素子、駆動用IC、及び信号処理用ICである例について説明したが、本発明にいう半導体素子は、これに限られるものではなく、複数の半導体パッケージの積層における最上層の半導体パッケージを除く少なくとも1つの半導体パッケージに実装された半導体素子が光電変換素子であれば、他の半導体素子はどのような種類の半導体素子であってもよい。   In each of the above-described embodiments, the example in which the semiconductor element according to the present invention is a photoelectric conversion element, a driving IC, and a signal processing IC has been described. However, the semiconductor element according to the present invention is limited to this. If the semiconductor element mounted on at least one semiconductor package other than the uppermost semiconductor package in the stack of a plurality of semiconductor packages is a photoelectric conversion element, what kind of semiconductor element is the other semiconductor element? There may be.

また、上述した各実施形態では、本発明にいう光信号通過部として光ファイバが挿入される貫通孔が空いたものである例について説明したが、本発明にいう光信号通過部は、これに限られるものではなく、例えば、光信号が伝播する貫通孔が空いたものや、光信号が伝播する光透過性の部材などであってもよい。   Moreover, although each embodiment mentioned above demonstrated the example in which the through-hole by which an optical fiber is inserted is vacated as an optical signal passage part said to this invention, the optical signal passage part said to this invention is this. For example, it may be a through-hole through which an optical signal propagates or a light transmissive member through which an optical signal propagates.

また、上述した各実施形態では、本発明にいう信号光伝播媒体が光ファイバである例について説明したが、本発明にいう信号光伝播媒体は、これに限られるものではなく、例えば光導波路フィルムなどでもよい。   In each of the above-described embodiments, the example in which the signal light propagation medium according to the present invention is an optical fiber has been described. However, the signal light propagation medium according to the present invention is not limited to this, for example, an optical waveguide film. Etc.

また、上述した第3実施形態では、本発明にいう装着部が突起である例について説明したが、本発明にいう装着部は、これに限られるものではなく、例えば凹部であってもよい。   In the third embodiment described above, an example in which the mounting portion according to the present invention is a protrusion has been described. However, the mounting portion according to the present invention is not limited to this, and may be, for example, a concave portion.

本発明の積層型半導体パッケージの第1実施形態を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a stacked semiconductor package of the present invention. 図1に示す積層型半導体パッケージが基板上に2個搭載されてなる、本発明の光信号伝送装置の一実施形態を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of the optical signal transmission device of the present invention in which two stacked semiconductor packages shown in FIG. 1 are mounted on a substrate. 本発明の積層型半導体パッケージの第2実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows 2nd Embodiment of the laminated semiconductor package of this invention. 本発明の積層型半導体パッケージの第3実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows 3rd Embodiment of the laminated semiconductor package of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10,20,30 積層型半導体パッケージ
11 第1半導体パッケージ
12 第2半導体パッケージ
13 第3半導体パッケージ
13a,15a,16a 貫通孔
14 第4半導体パッケージ
15 第5半導体パッケージ
16 第6半導体パッケージ
21 信号処理用IC
22 光電変換素子
22a 受発信面
23 駆動用IC
22a 光学的接続面
30 基板
31 第1中間基板
32 第2中間基板
33 第3中間基板
34 第4中間基板
35 第5中間基板
301,311,321,331,341,351 ボンディングパッド
40 接着剤
41 ボンディングワイヤ
42 半田
50,51 モールド樹脂
51a 突起
60,70,80 光ファイバ
80a 端部
81 光コネクタ
81a 凹部
100 光信号伝送装置
10, 20, 30 Stacked semiconductor package 11 First semiconductor package 12 Second semiconductor package 13 Third semiconductor package 13a, 15a, 16a Through hole 14 Fourth semiconductor package 15 Fifth semiconductor package 16 Sixth semiconductor package 21 For signal processing IC
22 photoelectric conversion element 22a light receiving and transmitting surface 23 driving IC
22a Optical connecting surface 30 Substrate 31 First intermediate substrate 32 Second intermediate substrate 33 Third intermediate substrate 34 Fourth intermediate substrate 35 Fifth intermediate substrate 301, 311, 321, 331, 341, 351 Bonding pad 40 Adhesive 41 Bonding Wire 42 Solder 50, 51 Mold resin 51a Protrusion 60, 70, 80 Optical fiber 80a End portion 81 Optical connector 81a Recessed portion 100 Optical signal transmission device

Claims (4)

半導体素子が基板上に実装された半導体パッケージを積層し、積層された複数の半導体パッケージ間を電気的に接続してなる積層型半導体パッケージにおいて、
前記複数の半導体パッケージの積層における最上層の半導体パッケージを除く少なくとも1つの半導体パッケージは、前記半導体素子として、該積層における上方を向いた受発信面で光信号の受信および/または発信を行い、電気信号と該光信号との間での変換を担う光電変換素子が実装された光信号伝送パッケージであり、
前記光信号伝送パッケージよりも、前記積層における上層に位置する各半導体パッケージは、前記光信号が、該積層における上下方向に通過する光信号通過部を有するものであることを特徴とする積層型半導体パッケージ。
In a stacked semiconductor package formed by stacking semiconductor packages in which semiconductor elements are mounted on a substrate and electrically connecting a plurality of stacked semiconductor packages,
At least one semiconductor package other than the uppermost semiconductor package in the stack of the plurality of semiconductor packages receives and / or transmits an optical signal as the semiconductor element on the receiving / transmitting surface facing upward in the stack. An optical signal transmission package on which a photoelectric conversion element responsible for conversion between a signal and the optical signal is mounted,
Each of the semiconductor packages located in an upper layer in the stack than the optical signal transmission package has an optical signal passage portion through which the optical signal passes in the vertical direction in the stack. package.
前記光信号伝送パッケージよりも、前記積層における上層に位置する各半導体パッケージは、前記光信号通過部として、前記光信号が通過する貫通孔が空いた光信号通過部を有するものであることを特徴とする請求項1記載の積層型半導体パッケージ。   Each semiconductor package located in an upper layer in the stack than the optical signal transmission package has an optical signal passage portion having a through hole through which the optical signal passes as the optical signal passage portion. The stacked semiconductor package according to claim 1. 前記最上層の半導体パッケージは、前記受発信面に光学的に直接にまたは間接に接続されて前記光信号の伝播を担う信号光伝播媒体が着脱自在に装着される装着部を有するものであることを特徴とする請求項1記載の積層型半導体パッケージ。   The uppermost semiconductor package has a mounting portion that is optically directly or indirectly connected to the transmitting / receiving surface and on which a signal light propagation medium that carries the propagation of the optical signal is detachably mounted. The stacked semiconductor package according to claim 1. 請求項1記載の積層型半導体パッケージが基板上に実装され、該積層型半導体パッケージにおける光信号伝送パッケージに実装された光電変換素子と、前記光信号の伝播を担う信号光伝播媒体とが光学的に接続されていることを特徴とする光信号伝送装置。   The stacked semiconductor package according to claim 1 is mounted on a substrate, a photoelectric conversion element mounted on an optical signal transmission package in the stacked semiconductor package, and a signal light propagation medium for propagating the optical signal are optically provided. An optical signal transmission device connected to the optical signal transmission device.
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