(57)【要約】【課題】光通信半導体基板装置による電子装置の高速化と部品汎用化／延命化による低コスト化。【解決手段】半導体装置基板は、基板内で使用する全ての光源を一括管理する光配信制御半導体装置と、それに繋がる光導波路を介して各実装半導体装置と対で基盤内に配される光変換送受信半導体装置が同一基板内に回路を構成し、基板装置上の各実装半導体装置が金属配線構造時に実現していた多種モードの信号通信を光信号でエミュレートする機能と、前記光配信制御半導体と光源半導体が分離着脱できる構造による光源のリフレッシュ機能と、各実装半導体装置と光変換送受信半導体装置間の規格化したインタフェース構造による部分改善開発への対応機能と、による光半導体基板装置の開発費の低コスト化、及び低ランニングコスト化を実現する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置基板のメタル配線層と積層形成した光導波路配線の層構造を持つ基板構造と、
前記半導体装置基板上の接続半導体装置からの入力電気信号と他の基板上半導体装置からの光信号を光電気相互変換して伝達する光変換送受信半導体装置と、
使用する全てのレーザ光源を持ち、一括管理するレーザ光源半導体装置と、
複数の前記光変換送受信半導体装置および前記レーザ光源半導体装置の制御と、基板内光源の集中制御と、を行う光配信制御半導体装置と、を有し、
前記光変換送受信半導体装置と前記光配信制御半導体装置とを光信号で結ぶ光導波路が前記半導体装置基板の内部に埋設され、
前記光変換送受信半導体装置が前記接続半導体装置直下の前記半導体装置基板内に埋設されている光半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光半導体装置において、前記半導体装置と前記光変換送受信半導体装置との間の接続部は、前記半導体装置の裏面に配された、規格化された光変換用信号専用高速インタフェースを有し、前記半導体装置内の半導体チップ素子面間が、前記光変換用信号専用高速インタフェースを介して直線最短距離で接続されている光半導体装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光半導体装置において、前記半導体装置基板内に埋設された光配信制御装置と、光変換送受信ユニットと、が前記半導体装置基板上に形成されている光半導体装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光半導体装置において、基板内埋設時光配信制御半導体装置と光変換送受信ユニットのパッケージを省略し、直接内部半導体チップを埋設して構成する光半導体装置。
【請求項５】
請求項１に記載の光半導体装置において、前記光配信制御半導体装置を中心に前記光変換送受信半導体装置を光導波路により、スター型結線を基本とした光通信配線網構造を有する光半導体装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光半導体装置において、前記光配信送受信半導体装置と直接接続できない光変換送受信ユニットへの光源を配信する機能を有する光半導体装置。
【請求項７】
請求項１に記載の光半導体装置において、前記レーザ光源半導体装置が前記光配信制御半導体装置に着脱可能に接続される構造を有する光半導体装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光半導体装置において、複数の半導体レーザ光源と光量調製回路により光源ユニットが構成され、複数の前記光源ユニットにより光源ユニットブロックが形成され、複数の前記光源ユニットブロックと光源管理コントローラとにより前記レーザ光源半導体装置が構成されている光半導体装置。
【請求項９】
請求項７に記載の光半導体装置において、前記レーザ半導体装置の着脱時における光軸ズレ、接点保護、に対応した光源供給部接続部構造と、接続部での光量のロスを削減するための高屈折率充填材を使用できる構造と、を有する光半導体装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の光半導体装置において、前記光配信制御半導体装置は、基板内複数の光変換送受信半導体装置と光導波路で接続形態形成後、光配信制御半導体装置内マクロプログラムによるイニシャライズ動作により、接続先との接続ポート状態をソフト的に構成し、接続情報を光配信制御半導体装置内の制御装置のメモリへ記録することで確定する機能を有する光半導体装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光半導体装置において、前記イニシャライズ動作において、光導波路接続ポート自動設定時、各接続ポート毎に光量を一定に調整する機能を有する光半導体装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の光半導体装置において、
前記レーザ光源半導体装置が前記光配信制御半導体装置に着脱可能に接続される構造を有し、
複数の半導体レーザ光源と光量調製回路により光源ユニットが構成され、複数の前記光源ユニットにより光源ユニットブロックが形成され、複数の前記光源ユニットブロックと光源管理コントローラとにより前記レーザ光源半導体装置が構成され、
前記光配信制御半導体装置は、基板内複数の光変換送受信半導体装置と光導波路で接続形態形成後、光配信制御半導体装置内マクロプログラムによるイニシャライズ動作により、接続先との接続ポート状態をソフト的に構成し、接続情報を光配信制御半導体装置内の制御装置のメモリへ記録することで確定する機能を有し、
前記光量調製回路と、イニシャライズ時の光量調整機能及び光量管理機能と、光配信制御半導体装置における光源リダンダンシ機能と、が前記レーザ光源半導体装置内における各レーザ光源毎の安定化機能を有する光半導体装置。
【請求項１３】
請求項８に記載の光半導体装置において、前記光量調製回路は、光信号（コヒーレント光）に対して、光源光（コヒーレント光）を重畳して行う光信号増幅回路である光半導体装置。
【請求項１４】
請求項５に記載の光半導体装置において、前記光導波路は、光源供給用の第１導波路と、信号送信用の第２導波路と、信号受信用の第３導波路と、の３つの専用光導波路で基本構成されるセット構造と、前記３つの基本光導波路セットの複数個で構成される光導波路構造と、を有し、
前記光導波路は、その両端において、光源、送信、受信光導波路毎にまとめられたインタフェース構造を有する光半導体装置。
【請求項１５】
請求項１０に記載の光半導体装置において、光配信制御ユニット内制御回路でのポート接続情報が、初回イニシャライズ時の構成情報記憶と、２回目以降イニシャライズ時接続情報の構成変更差分情報の記憶と、を個別に管理する機能を有し、光配信制御半導体装置は、前記２つの情報を元に最新接続ポート構成を形成する機能を有する光半導体装置。
【請求項１６】
請求項２に記載の光半導体装置において、前記光変換送受信半導体装置と前記半導体装置とを接続する前記規格化された光変換用信号専用高速インタフェースに、光信号端子、制御系端子、及びＧＮＤが配されている光半導体装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の光半導体装置において、各半導体装置間信号の送受信において、各光変換送受信半導体装置へ送信信号とその制御信号を同時に送信し、その接続された各半導体装置の各接続ＰＩＮ毎の信号出力信号をコントロールし、金属配線時の半導体装置間で行われる多種モード通信をエミュレートする機能を有する光半導体装置。
【請求項１８】
請求項１に記載の光半導体装置において、前記光配信制御半導体装置は、各半導体装置の信号を制御する機能を有する光制御半導体装置である光半導体装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の光半導体装置において、全ての前記レーザ光源が前記半導体装置基板内に設置されている光半導体装置。
【請求項２０】
請求項１に記載の光半導体装置において、前記光配信制御半導体装置は、当該光配信制御半導体装置の周囲四方に沿ってそれぞれ配置された入出力インターフェースを有する光半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置間の高速通信技術に関し、信号媒体として半導体レーザを用いる光半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を用いた回路構成において、個々の半導体装置間の信号伝達の高速化、低消費電力化、低ノイズ化などの要求から、光信号を用いて信号伝達を行う技術が求められ、現在、半導体装置間を直接光信号で結ぶ研究が行われている。
現在、半導体チップ内に光送受信機能を内在した半導体装置を開発するために、基礎技術の開発が行われている状況である。上記基礎開発に於ける要素技術を現在の半導体製造工程へ適用したとして、プロセス技術への新素材の適用やそれによるプロセス開発工数、既存品への設計変更等、大幅な変更が発生し、開発工数の増大や製品化までの大きな投資や工数、時間を必要とすることは避けられない事実として発生する。そこで、同様の効果を簡易的に低コストで達成する技術が求められている。
【０００３】
上記対策を行うための技術として、関連する特許文献としても、光媒体の通信限界の高さを前提とし、光信号への変換装置を互いに介在させ、各半導体装置間を光信号接続する事で、高速化する理論の技術が多く散見される。
特許文献１には、回路基板上に半導体チップを実装し、信号伝達を行う半導体チップ間に一対の光トランシーバを配置し、そのトランシーバに各々接続された半導体チップの入出力信号をその光トランシーバを介在させて行うことで、半導体チップ間の信号通信を光通信化する技術が記載されている。また、その光源として外部光源を用いることが記載されており、構造的に類似する其の一例である。
その際、大きく光信号と電気信号の特性の違いによる部分への対応の問題、レーザ光源自体に関する問題、が存在する。
レーザ光源を外部から基板入力へ取込むことに際しても、動作説明用に１ラインでの動作説明や暗に光源に触れず、個々の半導体装置に内在して通信していることを暗示する説明のものも多く、構成上基本レ−ザ光源が多量に必要なこと、個々の光や電気信号ラインに対する管理手段等明確な記載が無いため、そのまま実用化した場合、莫大な装置規模で記載されていない複数の管理機能用の機器が付着した非常に高価なシステムを想像させられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００７／０１３１２８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記先行技術文献の事例を含め、類似の構造の技術における問題点として、装置基板上の半導体装置間で使用される従来の電気信号を、光信号を媒体とすることで通信の区間的高速化を要求するものが多く見られる。通信速度の高速化が実現できる必要十分な条件として錯覚されるが、電気配線と光配線の特性物理的な特性の違いによる問題、および、媒体だけ高速化してもシステム全体が高速稼動しない問題が存在する。そこで、半導体装置の集合体としての電子装置全体の高速化をコンパクトなシステム構成で安価に実現するためには、下記の課題の解決が不可欠となる。更に、既存の半導体製造プロセス開発コスト及び製造コストを最小限に抑え、光電子装置としてのライフタイムを延長することも本分野での改善すべき大きな課題である。
【０００６】
例として、高速動作を要求されるパーソナルコンピュ−タ等を考えると、レイテンシの向上を考慮した場合、従来の電気信号では不可能な超高速通信が可能な光媒体通信では、半導体装置間の数十センチとなる金属配線長は勿論、半導体装置から光送受信ユニット（光トランシーバ）までの距離、電気−光信号変換時間、並列信号線間遅延でさえも従来以上にレイテンシ改善の大きな問題となる。
【０００７】
例えば、周知の通り現存するＣＰＵ、ＣＨＩＰＳＥＴ、メモリ等々の半導体装置の入出力端子個々に同じ配置、入出力規格等々同じものが使用されることは一部半導体装置（例：ＣＰＵ）の一部シリ−ズで実施されているものもあるが、半導体装置と先行技術文献の記載事例を含め半導体装置と光トランシーバはカスタム化されたものとなる。少なくとも、先行文献では半導体装置と其の周辺に形成される半導体とトランシーバ間のインタポーザと通信用制御回路部分はカスタム化が必要となり１つの半導体装置用にいくつもの光トランシーバの（少なくてもインターポーザが対で）開発が必要となる。
よって、個々の部品のカスタム化は必然として発生する問題を抱えることになる。
【０００８】
次に、先行技術文献を含め、類似特許での問題点として、既存電子装置を例に内部の半導体装置間の信号配線分の置換えを考えた場合、其のメタル配線本数に見合う光源が必要であるが、レ−ザ光源自体には寿命があり、更に其の光源の強度に減衰が存在する。
更には、仮に外部光源を使用するとして数十、数百に分光する技術、その全ての光源の光量を一定に保つ技術／構造も光信号送受信の安定的な動作には重要な管理要因となる。
前提として、装置基板上にオンボ−ドで高品質の管理された複数の光源が装備され、従来装置（金属配線装置）並みのコンパクトな構成が可能であることも絶対的な必要条件となる。
【０００９】
また、先行文献の様に現状メタルの１配線を送信及び受信の２配線（更に外部光源が同本数必要）で代替し、物理的に代替する構造で、ＣＨＩＰ端面に複数平行して平面に集中配置する構造と示されている。このため、半導体装置間の信号は各半導体装置間で相互の同期信号を元に逐次同期を取りながら通信を行うものと思われる。マイコン制御等を考慮した場合、１つの端子の入出力切り替え動作、複数半導体装置へ配信動作発生、それにあわせた接続先半導体装置の動作モ−ドの切り替え、等々複雑な動作が発生する問題がある。
その際、全体的な信号制御の観点から、誤動作の発生や、処理待ち動作の多発、各装置間の信号制御の分散化、等々電子装置全体の高速化が阻害される事態が多分に懸念される。
【００１０】
先行文献の構造では、半導体装置周辺に２次元的に複数の光トランシーバを配置し基板内に形成した光導波路へ接続する構造が提示されている。現状の半導体実装用回路基板（以下、単に実装基板）をそのまま用いて、特許文献１の半導体チップモジュールを光半導体装置化した場合、実装基板上における各半導体装置間の信号ライン上に光信号トランシーバ（光半導体トランシーバ）が対の形で複数存在し、且つ半導体装置と光信号トランシーバが基板配線を用いて接続される構造をとっている。構造的に装置基板への半導体実装時に併せて、光トランシーバの実装も行われるため、その後基板への接続作業が個別に必要となる。故に、部品点数の増加や実装上面積の問題が発生するとともに、上述の構成の為、光配線層も交絡する配線が多発し、それに合わせて、光配線層も多層化される物理的な問題も発生する。光配線層の多層化はその製造方法の複雑化問題を含めて大きなコスト上昇の問題となる。
【００１１】
先行文献では、前述の文献を含め殆どが半導体装置の２点間を接続し、直接光信号化してその２点間での信号交信を行う。その際、電気信号よりも高速な媒体である光信号を挟むことで、その区間に於ける物理的な信号到達時間が短くなるとするものであり、配線長や並列信号線等で見られる配線間遅延への対応、光電気信号変換時間等要因の改善まで考慮されているものを見つけることが出来なかった。
また、交信する半導体装置間での交信信号は基本２点間で交わされる信号で、従来メタル配線時の信号をそのまま光信号化する様に表現されたものが多く、その際、実際メタル配線での電気特性として可能であった分岐や端子毎の入出力モ−ドの変更のような多重動作への対応等単純に実現できない。また、実際的な問題として、単純な２点間結線で現状の装置を考えた場合、光配線層では分岐や結線による信号線加工が出来ないため、更に多くの多重配線が必要となる。また、光源に対する工夫が無ければ莫大なレーザ外部光源が必要となり、現実的に膨大な装置で、且つ非常に高価な構成が必要となる等々の問題が発生する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、半導体装置基板上に実装された各半導体装置直下の基板内部には光変換送受信ユニット（半導体装置）が対の形で埋設され、実装される各半導体装置の裏面に配した高速信号専用端子を通して各々接続される構造を有し、前記基板内に埋設した光変換ユニットと同じく、光配信制御半導体装置、及び前記半導体装置間を結ぶ光導波路を基板内に埋設し、前記光変換送受信ユニットで接続された各実装半導体装置間の光通信を実現できる特徴を有する。
また、前記光配信制御半導体装置は、前記各実装半導体装置毎に接続された光変換送受信ユニットに対し後述する３種の機能別光導波路ＳＥＴを基準に、その複数ＳＥＴで構成した光導波路を通して、前記各光変換ユニットへのレーザ光源の供給と、制御信号（他実装半導体装置からの信号含む）及び、前記接続半導体装置からの他実装半導体装置への返信信号を制御し、前記各実装半導体装置へと光信号配信を行う構造を有し、光配信制御半導体装置は、前記光変換送受信ユニット毎に、各種光通信方式毎（パラレル、シリアル、混合など）に其々光通信に必要な複数本の前記光導波路を通して、レーザ光源の配送、並びに前記各実装半導体装置間の光送受信信号の中継と、を行う構造を有する。
【００１３】
前記光配信制御半導体装置は、前記半導体装置基板内部で光変換送受信ユニット間で送受信する信号は、各実装半導体装置間信号と光変換送受信ユニットが対で接続された各実装半導体装置へ出力する際、信号に加え、その制御信号を含むことを特徴とする信号構造を特徴とする。
【００１４】
半導体装置基板上、各実装半導体装置内の半導体チップ素子面と、光変換送受信ユニット内の半導体チップ素子面とを、専用入出力端子（インタフェ−ス）を介して近接接続（１ｍｍ以内）が可能な構造を有する。
【００１５】
前記各半導体装置の裏面の専用入出力端子配列は、規格した配置構造を持ち汎用化を実現する専用インターフェース構造を有すことを特徴とする。
【００１６】
前記装置基板は、従来の半導体装置のメタル信号配線と積層構造で光配線層を構成するため、その混在も可能であり、光信号電気信号混用配線による金属配線・光導波路配線混用基板構造も其の特徴とする。
【００１７】
また、レーザ光源半導体装置は、複数のレーザ光源ユニットと光源管理制御回路により構成され、１つのレ−ザ光源ユニットは、１つまたは複数のレ−ザ光源と１つの光量制御回路で構成される構造を有し、
前記レ−ザ光源ユニットは、光配信制御半導体装置へ着脱可能な状態で接続され、レーザ光源の光量の定量化と延命化を実現する。
【００１８】
前記レーザ光源半導体装置を光配信制御半導体装置に隣接（上端への積層配置を含む）して接続することにより、光配信制御半導体装置を通して各光送受信ユニットへ光源を供給することを特徴とする構造を有し、
前記レーザ光源半導体構造により、基板内に複数の光量管理された共通の一括集中光源を形成し、基板１枚のコンパクトな光配信基板装置を構成できる構造を特徴とする。
但し、レーザ光源半導体装置を光配信制御半導体装置内に配置しても良い。
【００１９】
構造において、光配信制御半導体装置は光導波路の特性上経路を鋭角に設定できないため、装置四方に入出力インターフェース構造を有し、更に、入出力インターフェースは縦積み増設インターポーザ構造を有することを特徴とする。
また、この入出力インターフェースのうち  光源供給出力部分については、光セレクタ機能を使ったリダンダンシ機能として光源補完（差替え）機能を有する。
【００２０】
前記光変換送受信ユニットと光配信制御半導体装置間または、光変換送受信ユニット間を複数の光導波管セットにて接続される構造を有する。
前記光導波路セットは模式的には  光源、送信信号、受信信号の専用導波管で１セット基準として構成し、複数有することを特徴とし、
前記光導波路セットは、光配信制御装置半導体または、光変換送受信ユニットの各インタフェ−ス仕様に沿ったコネクタ構成により各機能（光源、送信、受信）専用導波路種別毎に一括されることを特徴とする。
また、光源を含め各信号ライン（導波路）の全ての信号ラインへ同期管理用信号として織り込まれることを特徴とする。
【００２１】
本発明の半導体装置は、上記の光配信制御半導体装置、および基板上の各半導体装置と対に形成する複数の光変換送受信ユニット各々を、複数の光導波路で各々接続し、従来構造の金属配線基板内部へ埋め込む形で、積層に光配線層を形成することで装置基板自体をひとつの半導体装置間光信号接続半導体装置とすることを特徴とする半導体装置（基板状）を形成することを特徴とする。
【００２２】
上記半導体基板装置に於いて、配光管理通信制御半導体装置と複数の光変換送受信ユニット、及びそれらを結ぶ光導波路は、其の接続構成を前記ユニット間でイニシャライズ動作による自己整合により各光導波路によるＰＯＲＴ接続環境を自動生成することを特徴とする。
また、前述の半導体装置基板上の半導体装置内の信号規模で幾つかの汎用接続設定から選択する程度で初回のイニシャライズを省略して汎用化が可能な構成もその特徴とする。
２回目以降のイニシャライズは、初回イニシャライズ等による設定を基本に信号ラインの補完管理情報にもとづく、動的経時情報により接続環境を管理することも特徴とする。
【００２３】
前記光配信制御半導体装置でのイニシャライズ動作に於いて、各接続ポ−ト形成後、光配信制御半導体装置内光出力ユニットの各ポート光源から光変換送受信ユニットを経由して戻った、光配信制御半導体装置内光受信ユニットでの受光光量を元に、各接続光源ユニット毎に光量補正を各ＰＯＲＴ毎に行う機能を有することを特徴とする。
【００２４】
前述の基板状光半導体装置形成に於いて、構造上メタル配線層と積層に前記光配線層、光配信制御半導体装置、及び光変換送受信ユニットを埋設形成するため、光ファイバと光配信制御半導体装置と光変換送受信ユニットを予めシ−ト状に接続形成したものを装置基板上に配し、それを樹脂内に埋設し、構成方法が、前記半導体基板装置作成上簡便な構造を有す。前述の構造とイニシャライズによるポート割付機能により光配線層を多層化することを回避できる構造を有する特徴を持つ。
また、光配線層の形成に関して、樹脂に対してリソグラフ技術を応用（紫外線で配線パタン形成も含む）する、樹脂配線を貼り付ける。または、樹脂自体を基板上に描画してパタンを形成しても、光配線層の構成は可能である。
【００２５】
この光半導体装置によれば、各半導体装置の直下、基板内に埋設された光配信送受信ユニットは、レーザ光源半導体装置から光配信制御半導体装置を介して供給されるレーザ光を用いて、光信号を生成するため、各半導体装置毎にレーザ光源を備える必要がない。
つまり、光配信制御半導体装置側にのみレーザ光源を備えればよい。
よって、レーザ光源を一元集中管理化できるため、光送受信ユニット構造の小型簡略化が実現でき、レーザ光源半導体装置全ての光源が、着脱可能な構成により更新が簡易的に実施可能となる。
前記レーザ光源半導体装置のレーザユニット内半導体レーザは劣化部品であるため、新品のレーザ光源半導体装置に交換することができる。つまり、消耗品である半導体レーザを必要に応じて交換することができる。よって、光半導体装置の長寿命化が可能となる構造を特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、電子装置全体のコンパクト化（巨大化防止）、高速化（媒体による高速化に加えて、高速化抑制要因の排除による高速化期待を含めての高速化）が実現でき、光半導体対応の為の光変換送受信ユニット構造と半導体装置裏面専用インタフェ−スと半導体装置内部構成により、既存の半導体製造プロセス開発コスト及び製造コストを最小限に抑え、光電子装置として懸念されるライフタイムを延長することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１の実施形態に係る光半導体装置の構成を示す図である。
【図２】光配信制御半導体装置の機能ブロック図であり、このうち（ａ）は光源ユニット（光源半導体）を光配信制御装置上部に設置した例を示し、（ｂ）は光源ユニットが光配信制御半導体装置に内蔵された第３の実施形態を示す。
【図３】光配信制御半導体装置の第１の構成例である埋設型を示す図であり、このうち（ａ）は光半導体装置の側面図、（ｂ）は基板、レーザ光源半導体装置及び光配信制御半導体装置の分解斜視図（俯瞰図）、（ｃ）は光配信制御半導体装置内部の分解斜視図（俯瞰図）である。光配信制御半導体装置が基板内に埋設している状態での装置内での半導体チップ位置と配線状態を示し、レーザ光源半導体装置が光配信制御装置に対して未装着の状態から、どの様に接続されるかを示している。
【図４】光配信制御半導体装置の第２の実施形態である基板上設置型を示す図であり、このうち（ａ）は光半導体装置の側面図、（ｂ）は第２の実施形態である基板上に配した光配信制御半導体装置の分解斜視図（俯瞰図）であり、半導体装置内半導体チップの配置と光源半導体装置との配線状態を示している。（ｃ）は光配信制御半導体装置が、基板上に装着された場合の基板との配線状態を示す斜視図である。
【図５】第１の構成例の光配信制御半導体装置の構成を示す模式図であり、このうち（ａ）は光配信制御半導体装置を示す模式的な平面図、（ｂ）は光配信制御半導体装置に対するレーザ光源半導体装置の着脱構造を示す模式的な正面断面図である。
【図６】光受信回路部の機能ブロック図である。
【図７】レーザ光源半導体装置の機能ブロック図である。第１の構成例では、レーザ光源半導体装置に加えて、光配信制御半導体装置も、機能ブロックとして一部含む。
【図８】第２の実施形態に係るレーザ光源半導体装置の着脱構造の例を示す模式的な正面図である。
【図９】レーザ光源半導体装置と光配信制御半導体装置間を含む光接続部での光導波路接続部の構成例である。（ａ）は固定接続部分での光導波路接続構成例を示し、（ｂ）は  簡易型着脱式光導波路接続部分の構成例を示し、（ｃ）は光接続端面での反射抑制のため受側端面を凹面として改善するための構成事例を示す。
【図１０】（ａ）は、外部光源型の光送受信ユニットの基板上側面図であり、（ｂ）は外部光源型光送受信ユニットの機能ブロック図である。
【図１１】回路内随所に設けられた光信号変調回路と光信号増幅回路（調光回路）の構成の例を示す模式図である。
【図１２】第２の実施形態に係る光半導体装置の光配信制御装置を示す模式図である。
【図１３】第２の実施形態に係る光半導体装置の構成を示す図である。
【図１４】光半導体装置と光変換送受信ユニットとの接続構造と接続インターフェースの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本実施形態に係る光半導体装置は、半導体装置基板のメタル配線層と積層形成した光導波路配線の層構造を持つ基板構造と、
半導体装置基板上の接続半導体装置からの入力電気信号と他の基板上半導体装置からの光信号を光電気相互変換して伝達する光変換送受信半導体装置と、
使用する全てのレーザ光源を持ち、一括管理するレーザ光源半導体装置と、
複数の光変換送受信半導体装置およびレーザ光源半導体装置の制御と、基板内光源の集中制御と、を行う光配信制御半導体装置と、を有し、
光変換送受信半導体装置と光配信制御半導体装置とを光信号で結ぶ光導波路が半導体装置基板の内部に埋設され、
光変換送受信半導体装置が接続半導体装置直下の半導体装置基板内に埋設されている。
【００２９】
この光半導体装置において、半導体装置と光変換送受信半導体装置との間の接続部は、半導体装置の裏面に配された、規格化された光変換用信号専用高速インタフェースを有し、半導体装置内の半導体チップ素子面間が、光変換用信号専用高速インタフェースを介して直線最短距離で接続されていても良い。
【００３０】
この光半導体装置において、半導体装置基板内に埋設された光配信制御装置と、光変換送受信ユニットと、が半導体装置基板上に形成されていても良い。
【００３１】
この光半導体装置において、基板内埋設時光配信制御半導体装置と光変換送受信ユニットのパッケージを省略し、直接内部半導体チップを埋設して構成されていても良い。
【００３２】
この光半導体装置において、光配信制御半導体装置を中心に光変換送受信半導体装置を光導波路により、スター型結線を基本とした光通信配線網構造を有していても良い。
【００３３】
この光半導体装置において、光配信送受信半導体装置と直接接続できない光変換送受信ユニットへの光源を配信する機能を有していても良い。
【００３４】
この光半導体装置において、レーザ光源半導体装置が光配信制御半導体装置に着脱可能に接続される構造を有していても良い。
【００３５】
この光半導体装置において、複数の半導体レーザ光源と光量調製回路により光源ユニットが構成され、複数の光源ユニットにより光源ユニットブロックが形成され、複数の光源ユニットブロックと光源管理コントローラとによりレーザ光源半導体装置が構成されていても良い。
【００３６】
この光半導体装置において、レーザ半導体装置の着脱時における光軸ズレ、接点保護、に対応した光源供給部接続部構造と、接続部での光量のロスを削減するための高屈折率充填材を使用できる構造と、を有していても良い。
【００３７】
この光半導体装置において、光配信制御半導体装置は、基板内複数の光変換送受信半導体装置と光導波路で接続形態形成後、光配信制御半導体装置内マクロプログラムによるイニシャライズ動作により、接続先との接続ポート状態をソフト的に構成し、接続情報を光配信制御半導体装置内の制御装置のメモリへ記録することで確定する機能を有していても良い。
【００３８】
この光半導体装置において、イニシャライズ動作において、光導波路接続ポート自動設定時、各接続ポート毎に光量を一定に調整する機能を有していても良い。
【００３９】
この光半導体装置において、
レーザ光源半導体装置が光配信制御半導体装置に着脱可能に接続される構造を有し、
複数の半導体レーザ光源と光量調製回路により光源ユニットが構成され、複数の光源ユニットにより光源ユニットブロックが形成され、複数の光源ユニットブロックと光源管理コントローラとによりレーザ光源半導体装置が構成され、
光配信制御半導体装置は、基板内複数の光変換送受信半導体装置と光導波路で接続形態形成後、光配信制御半導体装置内マクロプログラムによるイニシャライズ動作により、接続先との接続ポート状態をソフト的に構成し、接続情報を光配信制御半導体装置内の制御装置のメモリへ記録することで確定する機能を有し、
光量調製回路と、イニシャライズ時の光量調整機能及び光量管理機能と、光配信制御半導体装置における光源リダンダンシ機能と、がレーザ光源半導体装置内における各レーザ光源毎の安定化機能を有していても良い。
【００４０】
この光半導体装置において、光量調製回路は、光信号（コヒーレント光）に対して、光源光（コヒーレント光）を重畳して行う光信号増幅回路であっても良い。
【００４１】
この光半導体装置において、光導波路は、光源供給用の第１導波路と、信号送信用の第２導波路と、信号受信用の第３導波路と、の３つの専用光導波路で基本構成されるセット構造と、３つの基本光導波路セットの複数個で構成される光導波路構造と、を有し、
光導波路は、その両端において、光源、送信、受信光導波路毎にまとめられたインタフェース構造を有していても良い。
【００４２】
この光半導体装置において、光配信制御ユニット内制御回路でのポート接続情報が、初回イニシャライズ時の構成情報記憶と、２回目以降イニシャライズ時接続情報の構成変更差分情報の記憶と、を個別に管理する機能を有し、光配信制御半導体装置は、２つの情報を元に最新接続ポート構成を形成する機能を有していても良い。
【００４３】
この光半導体装置において、光変換送受信半導体装置と半導体装置とを接続する規格化された光変換用信号専用高速インタフェースに、光信号端子、制御系端子、及びＧＮＤが配されていても良い。
【００４４】
この光半導体装置において、各半導体装置間信号の送受信において、各光変換送受信半導体装置へ送信信号とその制御信号を同時に送信し、その接続された各半導体装置の各接続ＰＩＮ毎の信号出力信号をコントロールし、金属配線時の半導体装置間で行われる多種モード通信をエミュレートする機能を有していても良い。
【００４５】
この光半導体装置において、光配信制御半導体装置は、各半導体装置の信号を制御する機能を有する光制御半導体装置であっても良い。
【００４６】
この光半導体装置において、全てのレーザ光源が半導体装置基板内に設置されていても良い。
【００４７】
この光半導体装置において、光配信制御半導体装置は、当該光配信制御半導体装置の周囲四方に沿ってそれぞれ配置された入出力インターフェースを有していても良い。
【００４８】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
【００４９】
〔第１の実施形態〕
まず、第１の実施形態に関係する、各図面構造について説明する
図１は第１の実施形態に係る光半導体基板装置１００の構成例を示す図であり、光配信制御半導体装置４１が四方へ光導波路５を接続している場合を示す。このうち図１（ａ）は光半導体基板装置１００の平面的な構造を示す模式図、図１（ｂ）は光半導体基板装置１００の模式的な側面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ部の光導波路群の最小単位である１セット分（例えば、半導体装置１の信号ライン１ＰＩＮ信号制御分）を抽出し模式的に構成を示した図である。
本実施形態に係る光半導体基板装置１００は、その基板部分である半導体基板装置基板１０とその上に、従来のメタル基板への半導体装置の実装と同様の技術で配した複数の半導体装置で構成される。実装半導体装置数は、複数であれば任意であるが、例えば、３つ以上とすることできる。
以降、図１に示す、第１半導体装置１ａ、第２半導体装置１ｂ、第３半導体装置１ｃ  及び第４半導体装置１ｄである、実装半導体装置が１ａ〜１ｄの４個の場合を例に説明する。また、便宜上  １ａ〜１ｄを１ｘとする様にナンバー表記部分を以降ｘで代替表記する。
【００５０】
各半導体装置１ｘと光配信制御半導体装置４１との間には、それぞれ、個別に光導波路５が配置されている。すなわち、第１半導体装置１ａと光配信制御半導体装置４１との間には第１光導波路５ａが配置され、第２半導体装置１ｂと光配信制御半導体装置４１との間には第２光導波路５ｂが配置され、第３半導体装置１ｃと光配信制御半導体装置４１との間には第３光導波路５ｃが配置され、第４半導体装置１ｄと光配信制御半導体装置４１との間には第４光導波路５ｄが配置されている。
【００５１】
図２は図１の光配信制御半導体装置４１の機能ブロック図であり、このうち図２（ａ）は光源ユニット（レーザ光源半導体装置）を光半導体基板装置基板内に埋設した状態で光配信制御半導体装置４１の上端部に配置した例を示す。
図３は光配信制御半導体装置４１の第１の構成例である埋設型を示す図であり、このうち図３（ａ）は光半導体基板装置１００の側面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ部における基板、レーザ光源半導体装置及び光配信制御半導体装置４１の分解斜視図（俯瞰図）である。図３（ｃ）は光配信制御半導体装置４１が基板内に埋設している状態の装置内での半導体チップ４２の位置と配線状態を示し、レーザ光源半導体装置４６０が光配信制御半導体装置４１に対して未装着の状態から、どの様に接続されるかを示している状態の、図３（ａ）のＢ部における分解斜視図（俯瞰図）である。
【００５２】
図２、図３に示す光配信制御半導体装置４１について説明する。
第１実施例では、光配信制御半導体装置４１は、図３（ａ）の基板内の位置に埋設され、半導体チップ４２は基盤側上端を向く形で、図３（ａ）（ｂ）に示す様に装置上端に埋設され、図２（ａ）、図３（ｂ）に示す四方の光インタポーザ４１１〜４１４（以後４１ｘ表記）へ繋がり、光配信制御半導体装置４１から基板装置内の光導波路５へ繋がっている。
【００５３】
また、レーザ光源半導体装置４６０は、図３に示す様に半導体基板装置基板１０内の光配信制御半導体装置４１直上に、固定接続することで光配信制御半導体装置４１からの電源供給、制御信号の受信を専用インタフェース５０１を介して行い、光配信制御半導体装置４１から光出力ユニット直上に形成された光源専用インタフェース５０３を介して、光源が光配信制御半導体装置４１へ供給される。
【００５４】
また、光変換送受信ユニット２ｘを含め、光配信送受信半導体装置自体のパッケ−ジについても半導体基板内に直接半導体ＣＨＩＰ自体を埋設する形態も構成可能である（半導体基板装置を薄く構成する上で、パッケージ自体を省略した構造）。
【００５５】
図５は光配信制御半導体装置の構成を示す模式図であり、このうち図５（ａ）は光配信制御半導体装置４１を示す模式的な平面図、図５（ｂ）は光配信制御半導体装置４１に対するレーザ光源半導体装置４６０の着脱構造を示す模式的な正面断面図である。
図面上、光インタフェース部コネクタである光源専用インタフェース５０３と５０４、信号用インタフェース部コネクタである専用インタフェース５０１，５０２を表示しているが、コネクタ内位置固定ＰＩＮで固定されるが、光源半導体装置の変形による接続部精度が問題となる場合が外部より固定するような治具を用いて光源半導体装置を基板側、光配信制御半導体装置４１へ固定しても良く、この際基板側に固定用の溝、または穴を設けて固定治具を用いても良い。また、光配信制御半導体装置への入出力ポートの詳細は後述するが、図２のブロック図に示す通り光出力（送信）ユニットと光受信ユニットが並列されているため、各機能（光源／送信／受信）毎光導波路毎まとめた形のインタフェースでコネクトされる構造を持つ。
【００５６】
図６は光配信制御半導体装置４１の光信号受信回路部の機能ブロック図である。
各半導体装置１ｘと接続された各光変換送受信ユニット２ｘからの送信信号をインタポーザを介して所定の光導波路へ導き、光導波路１本毎に配した受信光信号復調回路４２５内受光素子４２５ａで電気信号に変換し、次段信号復調整形回路４２５ｂ、アンプ回路４２５ｃにて電気信号復調後光配信制御回路内に転送信号と制御信号の形で取り込まれ、図２（ａ）制御回路（制御装置）４５０で一時取り込まれ処理されるか、スルーモードで処理される情報として送信対象半導体装置へ転送されるかの処理を行われる。
また、詳細動作は後述するが、各ライン毎の受光素子４２５ａを使って各ラインの光量をイニシャライズ動作時動作マージンの基準として管理する。
尚、受光素子と使用されるものは、フォトダイオードをはじめ、高速動作が要求される必要上、例えば、プラズモン共鳴を利用した高速受光センサ（ナノフォトダイオード）や、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）の電荷電圧変換素子の多チャンネル（パラレル）構造品を用いる。
【００５７】
図７は光配信制御半導体装置４１のレーザ光源半導体装置４６０を含んだ光信号送信回路部の機能ブロック図である。
図２に於ける光出力ユニット２１ｘ（２１１〜２１４）と光送信ユニット２２１〜２２４（以降２２ｘ表記）は出力信号の違いだけで構造／機能は同じものであり、同一ユニットですので、送信コントローラ４０１、４０２，４０３、４０４（以降４０ｘ）による出力信号で機能上区別している。よって、図２でも同一ユニットの為  並列表記している。
【００５８】
第１の実施形態の場合、レーザ光源半導体は、光源管理コントローラ４３７と複数のレーザ光源ユニットで構成され、１つのレーザ光源ユニットは図面事例の場合２個のレーザ光源と１個の光量調整回路４３８）によって構成される。また、レーザ光源半導体装置内レーザ光源ユニットは、幾つかのユニット毎にブロック管理され動作稼動／停止動作が光源管理コントローラにより管理機能を有する。
動作としては、光源管理コントローラ４３７制御下に於いて２個のレーザ光源（半導体レーザ光源）４８０からの光を図１１（ｂ）で後述する回路を光量調整回路４３８として用いて一定光量に調整し、（調光することで２倍近いレーザ寿命が確保できる。図３の光源用インタフェース５０３を介して、図２の光出力ユニット２１ｘ、光送信ユニット２２ｘにある送信光信号変調回路４３１，４３２，４３３，４３４（以降４３ｘと記載）を通してインタポーザを介して目的の半導体装置１ｘ直下の光変換送受信ユニット２ｘへ送信される。
各レーザユニット（光源ユニット）４６１の１ユニット毎のレーザ出力は、送信光信号変調回路４３５で未変調、または同期信号のみ変調の選択が可能であり、インタポーザ４１ｘの出力制御部５７０により、後述するイニシャライズ時不良光源（調製範囲外光量）の簡易リペアリングを行うことで、回路の延命を可能とする機能を有する。尚、この機能はイニシャライズ実施に合わせた機能となる。
【００５９】
図９はレーザ光源半導体装置と光配信制御半導体装置間を含む光接続部での光導波路接続部の構成例である。図９（ａ）は固定接続部分での光導波路接続構成例を示し、図９（ｂ），（ｃ）は、レーザ光源半導体装置４６０と光配信制御半導体装置４１との間の光学的接続部４７０に於ける光導波路コネクト部分の構成例である。
【００６０】
まず、図９（ａ）に光導波路基本接続部構造と接続原理について概要を説明する。
光導波路は周知のものとして、光ファイバーがあり、図９（ａ）の接続原理は周知のものの流用であるため詳しい原理は省略するが、レーザ光（光源、信号）４６５は、高屈折率のクラッド４７２に囲われた同軸上のコア部分４７１を通過する。そして、接続端面４６４に於いて、傾斜断面を用いて面対面の接続を行っている。石英等の材質を仮定すれば、接続ガイドを使って結晶方向も固定し易く、光軸に対する端面での傾斜面の角度により、端面でのレーザ光反射角度が反射臨界角以上であり、且つ、端面のズレは接続ガイドにより光路が精度良く確保される構造により光導波路の接続を行っている。
【００６１】
図９（ａ）の構造は、固定接続部における信号損失を少なくする基本的な構造であり、接続精度を実現する構造であるのに対し、図９（ｂ）及び図９（ｃ）の構造は、着脱コネクト対応のため接続断面の接続断面に対するズレが懸念される。そこで図９（ｂ）、（ｃ）では、光信号が通るコア部を太くし、コア部中央部にコネクト部光量がコア中央部に寄る構造とし、さらに断面接触にレンズ面損傷を防止するため継ぎ目にナローギャップを持たせて接点部分を守り、送光側光導波路端面にて光学レンズで集光することで接合部における信号損失を低減することが可能な構造にすることで、接続精度に対する許容度を高め、着脱機構に対応させたものである。図９（ｃ）の構造では、図９（ｂ）の構造に比して、受光側入力面を球形（凹曲面）にすることにより入光面での反射ロスの低減を実現できる。尚、光導波路接続部のナローギャップは、光導波路外周形状で物理的に確保でき、ギャップ部分には必要に応じて光導波路同等以上の屈折率を持ちレーザ光源に対して高透過率を持つ充填材を持って接続部分での光量のロスを削減することも可能とする機能も有している。
【００６２】
図１０（ａ）は、外部光源型の光送受信ユニット２（光変換送受信ユニット２という場合がある）の基板上での半導体装置１との配置関係を示し、図１０（ｂ）は、光送受信ユニット２の機能ブロック図を示している。
ここで各半導体装置１（１ｃ、１ｄ）は、光半導体基板装置基板１０上に設けられた半導体装置１（以下、基板上半導体装置１という場合がある）と、基板上半導体装置１の直下に設けられて専用入出力端子を通して各基板上半導体装置１と相互に通信を行う光送受信ユニット２と、を有する。
【００６３】
図２（ｂ）のインタポーザ４１１は、光配信制御半導体装置４１からの光導波路５（光源、受信）と各半導体装置直下の光変換送受信ユニット２からの光導波路２０（転送光源、受信）が接続され、出力光セレクタ１５へは、光導波路５（送信）と光導波路２０（転送光源、送信）が接続される。インタフェース（高速インタフェース）１６へは各実装半導体装置が専用高速信号ラインを介して接続される。
【００６４】
光導波路２０の信号ライン間での光源（転送光源）は、光配信制御半導体の制御下で直接光変換送受信ユニット間で直接データの授受信を行う信号ラインである。光配信制御半導体装置４１からの光源を使って送受信信号ラインのみでも構成可能であるが、送受信相手の半導体装置側光変換送受信ユニットが、図１０（ａ）の半導体装置（実装半導体装置）３のように、光配信制御半導体装置４１に直接繋がっていない場合もあり、その場合は、光配信制御半導体装置４１に直接繋がっている側より光源の転送が必要となる。そのため、光導波路２０でも転送光源として光源ラインを確保しているが、本構成例では、直接光配信制御半導体装置と接続する子接続までは、光導波路２０の転送光源は省略可能である。
【００６５】
後述するように、本実施形態の基本構成は光配信制御半導体装置を中心とし、光変換送受信ユニットと光導波路を使って構成したスター型構造である。よって、図１０（ａ）に示す光変換送受信ユニット２（子接続）から図中に記載されていないが、直接光配信制御半導体装置に接続されない光変換送受信ユニット２（孫接続、曾孫接続）も存在する。
【００６６】
インタポーザ１４を介して取り込んだ光源と光信号は、其々光源は光信号変調回路１１へ接続され、受信光信号は、受光信号復調回路１３へ接続される。
光信号変調回路１１へ取り込まれた光源は、一部は転送光源として、一部は、半導体装置１から送られてきた他の半導体装置１ｘへ送信する信号を、光配信制御半導体装置４１、または他の半導体装置１ｘへ配信する光信号（信号と制御信号）として、光源を変調して送信信号をつくり、出力光セレクタ１５へ送る。
受光信号復調回路１３へ取り込まれた光信号は、電気信号に復調され制御部１２にて他半導体装置からの信号とその信号に対する制御信号情報より復元された信号をインタフェース１６を介して、接続半導体装置裏面に配した図１４の専用信号線接続端子群（接続インターフェース、インターフェース構造）１１１を介して接続半導体内へ送信され、接続半導体装置から他半導体装置１ｘへの送信信号を逆の流れで、専用信号線接続端子群１１１、インタフェース１６を介して半導体装置１からの信号を制御部１２で信号と制御信号を形成し、光信号変調回路１１で信号作成後、制御回路制御で、前記出力光セレクタが所定の送付先へ該当信号を出力する機能を有する。
【００６７】
図１１（ａ）は光半導体基板装置１００内随所に設けられた光信号変調回路１１、４３６の構成の例を示す模式図であり、図１１（ｂ）は光半導体基板装置１００内随所の光源光量制御回路や信号復調時光量適正化回路として用いられる光信号増幅回路（光量調整回路）４３８の構成の例を示す模式図である。
図１１（ａ）の光変調回路は、シリコン基板状に形成した光導波路の入光側１７からのレーザ光源を２分割（５０％づつ）に分光し、光導波路出力側１８手前で光導波路を元の１本へ統合する構成とし、中間の光導波路分割区間の光路両側に金属電極を配する構成を持つ。
よって、同一光源であるため、光源位相が揃っているため分割光路長が同じであれば光導波路出力側１８で出力される光は入光側１７で入力される光源と同じものとなる。
図１１（ａ）では、右側電極に変調電圧を加える構造であり、印加電圧に応じて分割光路右側の光導波路の屈折率が変化し通過光源に遅延が発生する。レーザ光の１／２波長分の遅延で暗信号（０）を作成できる。そのため光導波路出力側１８の光路統合点において電極（変調信号入力配線）１０６に印加した電気１，０信号を光信号  明（１）、暗（０）信号として変調し、出力できる構成としている。
【００６８】
次に、図１１（ｂ）の光調光回路の事例では、２つのレーザ光源のシリコン基板内光路１９ａと１９ｂの光導波路より入力され、光出力側１９ｃで光路が統合し出力される構成となっている。また、２つの光路の両側は、（ａ）の回路同様に電極は平行に設置されており、電極１０６へ電圧印加することでシリコン基板内光路１９ａは屈折率が変化することで出力側光路交点での光源位相が変化する。
【００６９】
この場合、入力時光源の位相は合っていないが、電極１０６への印加電圧により位相がコントロールでき、出力２０側光０：暗（位相１／２波長ズレ）〜２倍光量（位相同調）までコントロール可能となる。この機能を利用し、光源経時変化に対する光量劣化対策として光量を定期的（イニシャライズ時）に１倍（基準値）へ校正する機能を有する。
【００７０】
図１４は基板上半導体装置１ｘと光送受信ユニット２ｘとの接続構造と、当該接続構造を構成する接続インターフェース（専用信号線接続端子群）１１１の構成例を示す模式図であり、このうち図１４（ａ）は光送受信ユニット２の模式的な平面図、図１４（ｂ）は半導体装置３及び光半導体基板装置基板１０の分解断面図、図１４（ｃ）は接続インターフェース１１１の拡大図である。
図１４（ｂ）に記載している２種類の実装半導体装置（タイプ１とタイプ２）は其々  本実施形態で使用している半導体装置１ｘの構造として  ＢＧＡタイプとリードフレームタイプが存在するため両タイプで構成した場合の半導体装置１ｘの内部構造を示しており、両タイプとも本実施形態への適用は可能である。  
【００７１】
前述の半導体装置１ｘには、図１４に実施例を示すように汎用化するために規格化されたインターフェース構造１１１を有し、その構造は、図１４（Ｃ）に示す様に制御系端子群１３０、信号系端子群１４０の様に分割した端子群構造を有す。端子群構造（Ｃ）は、一実施例であり制御系端子群１３０の周りを信号系端子群１４０が囲む構造でも、その逆の構造でも、また各端子群１３０，１４０の間や周りにノイズ低減様のＧＮＤリングパタンを形成しても、接続完了後に固定用／絶縁用の樹脂を注入したり、配線間容量を調整を目的に注入樹脂特性を調整して接続端子部分の特性をコントロールすることも可能な構造である。
【００７２】
図１（ａ）に示すように、例えば、光配信制御半導体装置４１を中心とするスター型の配置を基本としている。光半導体基板装置１００は、半導体装置１ｘを接続し、半導体装置１ｘ間での光通信を可能とする光導波路２０を有していても良く、一度光配信制御装置に取り込んでから転送する場合、処理高速化が図れる。
なお、対角半導体装置は、５ａ〜５ｄを使用し、光配信制御半導体装置４１の信号スルーモード使用で同等の処理をすることも可能である。５ａ上に専用ポートを準備が必要である。同様に、スター型のみの光導波路接続にて同様の動作を実施することも可能である。本実施例では、光配信制御半導体装置４１のポート増加や負荷低減の為、光導波路２０を使った半導体装置１ｘ間信号転送形態にて説明している。
この電子装置（光半導体基板装置１００）は、更に、光送受信ユニット２ｘの各々と対応して光半導体基板装置基板１０に従来メタル配線層と積層的に設けられた光導波路（光導波路５ｘ、２０）と、光半導体基板装置基板１０上に搭載された光配信制御半導体装置４１と、を有し、光導波路５ｘにて光送受信ユニット２ｘと光配信制御半導体装置４１を光信号的に結線する構造を有している。
また、電子装置（光半導体基板装置１００）は、本電子装置内で取り扱う複数のレーザ光源を一括集中管理するレーザ光源半導体装置４６０を有する。このレーザ光源半導体装置４６０は、光配信制御半導体装置４１の上端（光配信制御半導体装置４１内部または隣接する位置に配置する構造にすることも可能）に交換可能な構造にて設置される。
各半導体装置１ｘの相互間での光信号の送受信は、各基板上半導体装置１ｘの直下に配した光送受信ユニット２ｘの相互間で行い、半導体装置１ｘと光送受信ユニット２ｘ間の信号の送受信は電気信号で行う。その際、光配信制御半導体装置４１は、各々半導体装置１ｘに対で接続された光変換送受信ユニット２ｘ間の信号制御を行い、各半導体装置１ｘ間で行われる様々な形態（通信モード）の信号送受信に対応した信号の中継を行う。
また、各半導体装置１ｘにおいて、半導体装置１ｘ内部の半導体チップ面と、光送受信ユニット２ｘ内部の半導体チップ面とは、対面した形で規格化された配列の専用高速信号入出力部（接続インターフェース１１１）を介して、最短距離（１ｍｍ）にて相互に接続されている。このような半導体装置構造（１ｘ，２ｘ）とその接続インタフェース１１１により、各半導体装置１ｘ間での信号送受信を低レイテンシで実現する。
【００７３】
前記光送受信ユニット２ｘは、レーザ光源を持せないため、光配信制御半導体装置４１から、図１（ｃ）に示す光源専用の光導波路（後述する第１導波路６）を用いて光源供給を常時行なうことによって、その機能を補完する。
動作としては、光配信制御半導体装置４１と、各光送受信ユニット２ｘと、それらを結ぶ光導波路（５ｘ，２０）の接続構成が完成した光半導体基板装置基板１０において、光配信制御半導体装置４１によるイニシャライズ動作を行うことで、光配信制御半導体装置４１と各半導体装置１ｘ（１ａ〜１ｄ）間の光源／送受信ポート番号の割付を確定し、その情報を制御回路４５０内メモリへ保管することで、デフォルトポート設定として登録する。
この登録以降、光配信制御半導体装置４１は、その管理制御機能により、各々の光送受信ユニット２ｘに割り振られた光導波路（５，２０）の接続経路網を介して、各光送受信ユニット２との光信号送受信制御が可能となる。
また、イニシャルのもう一つ機能として、初回のポート割付デフォルト設定に対して２度目以降の実施際しては、光半導体基板装置基板１０内部での各ポートを通しての光変換送受信ユニット２を含めた動作チェックと光源等消耗部位に対する補完処理機能を含めた管理データを同様に制御回路４５０内の所定の箇所にメモリ保管し、経時的な動的動作管理を行う。
製造時用途としては、光導波路の接続形成は、装置基板形成工程で作りこまれるため、配線接続割り当て（ＰＩＮアサイン）は、光配信制御半導体装置４１内のメモリに事前にセットされた結線データを選択（または設定）することで行うことが出来るため、ＰＩＮ自動アサイン機能（初回デフォルト設定イニシャライズ）は、製造工程に於いて、類似の複数の類似の接続構造基板装置を一括製造し、製造後この機能を利用し各製造装置のポート接続の相違部分を整合できることになり、細かな仕様にあわせて個別製造することなく一括製造が可能となる機能を形成する。
また、基板上半導体装置側の信号によってメタル配線構造時では固定化されていた配線接続も光配信制御半導体装置４１によるイニシャライズ（配線接続先管理機能）により幾つかのポートで不都合が発生した場合、補完が可能となる機能を有することになる。（本特許構造は、直接的な半導体装置ＰＩＮ毎の物理配線ではなく、光変換送受信ユニット間信号制御している光制御半導体装置で信号ラインがソフト的に動的管理が可能である場合、不良ラインの代替や特性補完が可能となる。）  最終的に、イニシャライズ動作により、上記光半導体基板装置基板１０への半導体装置１ｘの装着後、前記ポート制御以外にも基板上半導体装置の動作モードを含めて通信条件の最適化を行いレイテンシ動作への最適化を行う。
【００７４】
前記レーザ光源半導体装置４６０は、図７に示すように、複数のレーザ光源４８０と光源管理コントローラ４３７と複数の光量調整回路４３８を有し、１つの半導体レーザ光源４８０は、光源としての半導体レーザ（例えば、シリコンレーザ）を１つまたは複数と光源光量調整用の光量調整回路４３８を有している。本実施例では、半導体レーザ２本構成の事例を示している。
動作としては、本実施例では光源管理コントローラ４３７に制御（レーザ光源ユニットの管理ブロック毎のＯＮ／ＯＦＦと各光源毎の光量制御）により２本のレーザ光源４８０からのレーザ光を光量調整回路４３８により一定光量に調光（増幅）後、レーザ光源は、図３の光源専用インタフェース５０３の光源専用供ポートから次段の光配信制御半導体装置４１へ供給される。
図３の専用インタフェース５０１の制御信号用ポートはレーザ光源半導体装置４６０内の光源管理コントローラ４３７と光配信制御半導体装置４１内の制御回路４５０間の通信用インタフェースである。
光源管理コントローラ４３７では、前記インタフェースを介してイニシャライズ時受光回路での測定した受光限界出力値（光源コントローラ出力基準）からのマージン管理と光配信制御半導体装置４１内の制御回路４５０からの稼動状態での受信エラー情報を元に前記制御回路４５０の間で光源出力管理を行う。
尚、レーザ光源ユニットと光送信ユニットは同じ構造のため接続先のポートの区分が異なるだけでユニット構造自体は同じものである。  
【００７５】
各基板上半導体装置１ｘは、例えば、構造上レーザ光源を有していないため、ＳＩＰ（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎ  Ｐａｃｋａｇｅ）構造やマルチチップ構成でマザーチップ上にフリップ接続構造として、一体化した１つの半導体装置構造とすることも可能である。
本実施形態の場合、例えば、光配信制御半導体装置４１も、光半導体基板装置基板１０に対して基板内に埋設する形で実装されている。
各光導波路５ｘは、例えば、光半導体基板装置基板１０の表面に沿って延在するように設けられている。例えば、各光導波路５は、図１（ｂ）に示すように、従来のメタル配線層と積層構造形成し、光半導体基板装置基板１０の表面に沿って延在するように埋設構造となっている。
また、レーザ光源半導体装置４６０は、後述するように、光半導体基板装置１００に埋設した光配信制御装置直上の所定の位置に設置する。また、実施例２として光配信制御半導体装置４１を基板上に設置し、レーザ光源半導体装置を隣接する場合は、固定ユニット９（図８）を介して、光配信制御半導体装置４１に接続されている。
レーザ光源半導体装置４６０は、光配信制御半導体装置４１に対して着脱可能となっている。また、実施例２の場合、固定ユニット９に対して着脱可能（光半導体基板装置基板１０に対して着脱可能）となっている（詳細後述）。
更に、レーザ光源半導体装置４６０は、例えば四方の光出力ユニット２１ｘ毎に個別に４分割されていても良い。
【００７６】
図１（ｃ）に示すように、模式的には光導波路５は、第１導波路（光源）６と、第２導波路７（信号線Ａ）と、第３導波路８（信号線Ｂ）と、からなる光導波路セットを複数組有する。例えば、信号線Ａは、光配信制御装置側から見て受信信号となり、同様に信号線Ｂは、送信信号となる。また、光導波路５、２０を通して光配信制御半導体装置４１と光変換送受信ユニット２其々と接続する際は、模式的には光導波路セットがその整数倍で複数存在する形となるが、実際的には各機能（光源用の第１導波路６、送信用の第２導波路７、受信用の第３導波路８）の光導波路毎まとめた形で接続される。
【００７７】
ここで、１ＰＩＮ分の信号に注目して動作を説明する。
事例として、ある１ＰＩＮ分の信号を３本の専用光導波路で行う構成の場合で説明する。
例えば、その構成は、図１（Ｃ）の光源と送信変調信号と受信変調信号で有り、其々を第１〜第３導波路を最小単位として構成しているものとして説明する。
この場合、前記１ＰＩＮ分信号は、通常１ｂｙｔｅ（８ｂｉｔ）−２ｂｙｔｅ（１６ｂｉｔ）単位で行われる信号の１ｂｉｔ分であることを明記しておく。故に、ある単位で平行して前記信号（データ、制御信号）の送受信が行われている状態での説明である。
図１（ｂ）の構成を元に説明するため、前記第１〜第３導波路は、例えば、５ａの導波路の一部分であり、同様に５ｃも同様に前記第１〜第３導波路を最小単位として光導波路を構成している。
第１導波路６は、図７のある１つのレーザユニット４６１の半導体レーザから出力されるレーザ光（具体的には、例えば、後述する光量調整回路４３８による光量調整後のレーザ光）は、図３の光源用インタフェース５０３を通り光配信制御半導体装置４１内の光出力ユニット（図２の２１１）を通して  例えば、図２のインタポーザ４１１の割付専用光源用ポートから半導体装置１ｘ直下で光接続された光変換送受信ユニット２ｘへ向けて配光する専用導波路である。
配光する光源自体にも同期調整用の信号を組み込んで使用してもよい。  
また、配光された光変換送受信ユニット２ｘでは、この配光されたレーザ光源を信号送信用の変調元光源として使用する。
第２導波路７は、例えば、動作説明上図１（ｂ）半導体装置１ａから他の半導体装置１ｃへ信号の送信が発生した場合で説明する。  半導体装置１ｃへの電気送信信号は、半導体装置１ａ直下で接続されている光変換送受信ユニット２ａへ送信され、電気信号は電気信号とその通信用制御信号の形で光信号に変調され、その光信号を、光配信制御半導体装置４１へ送信される（レーザ光源を変調して光配信制御半導体装置４１へ返信）。
受光した前記光信号は光配信制御半導体装置４１を介して、光導波路５ｃの第３導波路を使用して半導体装置１ｃへ向けて、光変換送受信ユニット２ａからの信号（半導体装置１ａ出力信号と制御信号）を光変換送受信ユニット２ｃを介して電気信号に復元し、半導体装置１ｃへ電気信号として送信する。
第３導波路８は、例えば、光配信制御半導体装置４１から各半導体装置１ａ直下で接続された光変換送受信ユニット２ａへ光信号送信される専用の光導波路である。光変換送受信ユニット２ａでは、図１０（ｂ）インタポーザ１４を介して、受光信号復調回路１３にて受光した光信号は、他半導体装置１ｘからの信号とその信号制御信号に電気的復調される。
復調した信号は前記制御信号に従って半導体装置１ｘからの復元信号を指定された半導体装置１ａの指定のＰＩＮへ忠実に電気信号として再現して伝達（送信）する。
この信号伝達により、さらに半導体装置１ａから新たに他半導体装置１ｘへの送信信号等が発生し、光変換送受信ユニットへ送信される動作を行うことになる。
このように、半導体基板装置基板１０は実装する側から見た場合、従来の半導体装置１ｘ間のＰＩＮ毎電気信号を形態を保持したまま、半導体装置１ｘ間の信号を光通信化されるが、光半導体基板装置内は、複雑な動作モードへの対応のため、半導体装置ＰＩＮ毎に送受信データに加え、その信号復元用制御データを用いて複雑な動作へ対応する機能を有する。
また、第１導波路６には、半導体装置１から送信される光信号の媒体となるレーザ光が、送信光信号変調回路４３５から常時供給されるようになっている。
なお、このようにレーザ光が常時供給（常時発光状態）される動作を行うため、消耗品であるレーザユニット４６１の半導体レーザの特性である光量劣化が加速して発生する。
そこで、レーザユニットの光量劣化対策としては、図７のレーザ光源半導体装置は、図３に示す様に交換可能な構造が必要となる。
【００７８】
光配信制御半導体装置４１は、各半導体装置１に対するレーザ光の配送（供給）と、各半導体装置１に対する光信号の配信（送信）と、を行う。
光配信制御半導体装置４１は、各半導体装置１に対し、レーザユニット４６１から出力されるレーザ光（具体的には、例えば、後述する光量調整回路４３８により光量調整された後のレーザ光）を、第１導波路６を介して供給する。半導体装置１直下の光送受信ユニットは、第１導波路６を介して供給されたレーザ光源を変調することにより、光信号を生成する。このように生成された光信号は、半導体装置１直下の光送受信ユニットから第２導波路７を介して光配信制御半導体装置４１へ返信される。
また、光配信制御半導体装置４１は、半導体装置１から光導波路５を使用し、光変換送受信ユニット２を通して返信された光信号は、電気信号変換して取り込み、電気信号として信号処理を行う。実行した処理に合わせて処理後必要に応じ、各半導体装置１への制御信号、送信データ信号等光信号に変換し、この光信号を、当該光信号の送信先の半導体装置１直下の光変換送受信ユニット２へ光導波路５を通して送信される。この際、光配信制御半導体装置４１と光変換送受信ユニット２の間で送受信に使用された光導波路５は、その内部の導波路で見ると、レーザ光源用（第１導波路６）、送信用（第２導波路７）、受信用（第３導波路８）の分離された専用導波路を使用している。
ここで、光配信制御半導体装置４１は、半導体装置１への光信号の出力用のレーザユニット４６１から出力されるレーザ光（具体的には、例えば、後述する光量調整回路４３８により光量調整された後のレーザ光）を、後述する送信光信号変調回路４３５にて変調することにより、電気信号を光信号に変換する。
【００７９】
制御回路４５０は、レーザ光源半導体装置４６０内のユニットブロック４５９（例えば、ユニット内面毎４ブロック、面当たり４ブロック時１６ブロック構成）毎の動作のＯＮ／ＯＦＦ、各接続半導体装置とのイニシャライズ動作を含めたポート管理、各半導体装置に設置された光変換送受信ユニット間信号の入手出力信号制御、及び  光半導体基板装置基板内デバイスの状態管理を行う。また、制御回路４５０に付随する高速キャッシュメモリ（メモリ回路４５１）は各半導体装置間転送データのバッファ領域として機能や各制御情報の一時設定保管場所として機能する。また、フラッシュメモリ領域にはイニシャライズ情報の保管や制御プロトコルの保管場所として機能し、基本的なポート設定情報等もここに保管され、イニシャライズを省略して選択式で簡易的に設定して使える情報もこの場所に保管される。
【００８０】
各インターポーザ４１１、４１２、４１３、４１４（以降４１ｘ）は、光導波路５を介して各半導体装置１直下の光送受信ユニット２とを物理的に接続するインターフェイスとして機能する。光セレクター機能を使った部分的にリダンダンシー機能を持ち、劣化した光源の代替機能が可能である。また、制御回路４５０と連動してインタポーザ部分での光セレクター機能を利用して出力制御機能が可能である。
また、インタポーザでは光導波路で分類される光源、信号Ａ（例えば、受信）、信号Ｂ（例えば、送信）毎に纏まった形（コネクタ形状）にて所定の位置へ結線させる機能を有する。
また、図１０に示す光送受信ユニットのインタポーザ１４は、光配信制御半導体装置４１からの光源と制御信号を分離し、内部の受光信号復調回路１３へ制御信号と各半導体装置への信号（各ＰＩＮへ出力される制御信号とデータ等）を、及び光信号変調回路１１へ光源信号を出力する機能を有する。
【００８１】
以上のような実施形態によれば、実装する半導体装置に於いては  図１４（ｂ）に示す２タイプの半導体装置３の様に、その底面に図１４（ａ）の規格化された光通信用インタフェースを形成するのみで大幅な設計、製造プロセスの変更が発生しない構造を達成し、また、半導体基板装置サイドに於いても、従来の金属配線基板をベースとして、前述の光通信制御用の２種の半導体装置と光導波路を前述の基板内に埋設する形で共存共用させ、一枚の基板内に光源を含めた全ての機能を取り込み機能する構造を形成し、追加形成した光関係回路に於いても、使用光源を集中管理するための光源半導体装置とその着脱構造、並びに類似仕様装置の製造簡略化のためのポートイニシャライズ機構等を含め製造時簡略化と機能安定化を兼ねた各種機構を同時に形成することを実現した。また、半導体従来の金属配線基板での装置構成技術の延長上に、半導体装置間光通信技術を混在させることも可能とした。
その際、懸念される装置自体の巨大化、開発コストの巨大化に関する問題が発生する。
更には、光半導体装置化を実現した際に問題となる光源の安定化、延命化への問題へも前述の構造、並びに光源半導体とその交換構造により同時に解決することを可能とした。
【００８２】
なお、各半導体装置１ｘ、並びに光送受信ユニット２ｘには、レーザ光源を備える必要がないため、各半導体装置１ｘの製造プロセスを簡素化できる（複雑化を抑制できる）とともに、その半導体チップの専有面積増大を抑制することができる。また、各半導体装置（１ｘ，２ｘ）にレーザ光源を備える必要がない分、半導体装置（１ｘ，２ｘ）の製造歩留まりの低下を抑制でき、且つ半導体装置（１ｘ，２ｘ）の寿命を長くすることができる。
【００８３】
なお、本実施形態では、開発費を低く抑えチップ搭載（半導体チップ上に、光源込みで光送受信ユニット機能を搭載した構成）と同様の効果をもたらす上、半導体装置１側と光配信制御半導体装置４１側とで別々に機能向上が可能な構造、及び各々製造プロセスの簡略化が可能というメリットもある。
【００８４】
また、光半導体基板装置１００は、レーザ光源半導体装置４６０が固定ユニット９を介して半導体基板装置基板１０に装着されることにより、レーザ光源半導体装置４６０の各レーザ光源を光配信制御半導体装置４１に対して光学的に結合させる光学的接続部４７０を有する。よって、レーザ光源半導体装置４６０を固定ユニット９を介して光半導体基板装置基板１０に装着することにより、レーザ光源半導体装置４６０の各レーザ光源を光配信制御半導体装置４１に対して光学的に結合させることができる。
【００８５】
以上説明してきた構成例では、基板内部に光変換送受信ユニット、光配信制御半導体装置を埋め込む構成にて説明してきたが、光導波路以外は基板上に設置して、２階建て縦積みで同様の構成を行っても構成可能である。この場合、半導体基板内には、光導波路のみであり、基板形成後基板上に前記光変換送受信ユニット２ｘと光配信制御半導体装置４１を配す構造となり、それを土台としてその上端に各半導体装置１ｘやレーザ光源半導体装置４６０を設置する構造も構成可能である。
【００８６】
その際、光変換送受信ユニット２ｘと、各半導体装置１ｘ、及び  光配信制御半導体装置とレーザ光源半導体装置４６０とも交換可能となる機能を有すことを特徴とする。
また、この場合、１ｘと２ｘは１体となった半導体装置でも可能である。
【００８７】
〔第２の実施形態〕
第２の実施形態に関係する、各図面構造について説明する。  
【００８８】
第１の実施形態との差異は、光配信制御半導体装置４１を基板上に設置し、複数のレーザ光源半導体装置４６０を基板上に隣接配置する部分であり、その構造は、図４、図８、図１２、図１３に示している。
半導体基板装置基板１０上全体のレイアウトの事例が，図１３であり，光配信制御半導体装置４１とレーザ光源半導体装置４６０部分を拡大したものが図１２、前述の隣接配置される光源半導体装置部分の着脱機構を示すものが図８、図４では、基板上に配した光配信制御半導体装置４１と、半導体装置内半導体ｃｈｉｐの配置と、レーザ光源半導体装置４６０との配線接続状態と、基板上に装着された場合の基板上の状態と、を示している。
第２の実施形態では、例えば、光配信制御半導体装置４１は、図４（ａ）の基板上に設置され、光半導体装置４方の内の所定の１方側の基板上に、図８に示す光源半導体用マウンター４８１を介して、隣接する形で２個の設置されている。この際、光源半導体装置から光配信制御半導体装置４１へ光源を供給するため、光配信制御半導体装置４１から各光変換送受信ユニット２ｘへの接続は３方に限定される為、光導波路５ｘによる接続は、図１３に示すレイアウトとなる。
３方からの送受信接続となるが、ポート数が足りていれば、１の実施形態同様の構成が可能である。例えば、１方の幅的にポート数が制約された場合は、１方からの図４（ｂ）（ｃ）に示す様に、光配信制御半導体装置インタポーザ自体、縦積型の増設インタフェース構造を持っており、仕様により増設対応が可能となる構造を持つ。
また、図４（ｂ）に示す様にレーザ光源半導体装置４６０ａ、４６０ｂは、４６０ａをメイン稼動させ、４６０ｂをサブ的に稼動させることも、２個同時に稼動させることも、光配信制御半導体装置内の制御回路４５０の制御により光源半導体装置マウンター４６９のセレクタ機能にて切り替えることが可能である。
セレクタは基本レーザ光源半導体装置４６０ａ、４６０ｂの切替え機能と増設光源ラインとしての増設接続の２通りの機能を持ち、光配信制御半導体装置の光出力ユニット２１ｘ、光送信ユニット２２ｘへ供給され、光源半導体装置が繋がる一方を除く、三方の光インタポーザ４１１〜４１３へ繋がり、光配信制御半導体装置４１から基板装置内の光導波路５へと繋がっている。
【００８９】
次に、図８のレーザ光源半導体装置４６０が光配信制御半導体装置４１に隣接し、接続される（図４）レーザ光源半導体装置４６０の着脱構造について説明する。
レーザ光源半導体自体の固定については、パーソナルコンピュータ等で実績のある半導体装置の着脱機構を流用するものであるため、流用部分については詳細な説明は省略し、説明する。
図８に示す様に、レーザ光源半導体装置４６０の側面の光源出力部へ光学的接続部４７０にて固定する。この部分の光学ライン接続構造は、図９の（ｂ）、（ｃ）の端子構造を用いて行う。
前述、光学ラインの接続完了後、レーザ光源半導体装置４６０へ光配信制御半導体装置４１からの電気的制御信号と、電源等用力の供給と、を金属配線４９０で供給し、光源半導体用マウンター４８１上の電極とレーザ光源半導体装置４６０の専用端子を前述の光源半導体用マウンター４８１により圧着接続することで電気的に接続され、光源半導体装置への前記信号・電力の供給を行う。
それにより、発生するレーザ光源半導体装置４６０からの光源を光学的接続部４７０を介して、光導波路４９５を通り光配信制御半導体装置４１へ供給される。
以降の動作は、第１の実施例と同じため説明を省略する。
【００９０】
〔第３の実施形態〕
第３の実施形態に関係する、各図面構造について説明する。
【００９１】
本実施形態は、第１の実施例に於いて、レーザ光源半導体装置４６０が光配信制御半導体装置４１に内蔵された事例である。
例えば、図２（ｂ）では、光配信制御半導体装置４１の機能ブロック図に示す様に、例えば、光源ユニットが光配信制御半導体装置４１の光出力ユニット２１ｘ、光送信ユニット２２ｘの箇所に内蔵され、一体的に構成した事例を示しているが、光源半導体自体を一体化した構造でも良く、光配信制御半導体装置自体が基板上配置された実施事例では、光源内蔵型光配信半導体装置の着脱交換も可能となる。
【００９２】
第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得られ、更に光半導体装置との接続機構を省略することが可能となる。さらに、ユニット簡易接続に伴うトラブルも回避できる効果を有する。
【００９３】
また、光変換送受信ユニットは、前述しているように各半導体装置と対を成し、半導体チップと光変換送受信ユニット素子間距離を最短距離接続する必要があるため、ベアチップでのフリップチップ接続としチップ・オン・チップ構造をとっても、Ｓｈｉｐ構造としてパッケージに一体化してもよく、同一チップ上に一体形成してもよい。
【００９４】
信号転送速度よりも経済性を優先する場合は、各半導体装置の光変換送受信ユニットと光配信制御半導体装置間の各ＰＩＮ毎の送受信信号をＰＩＮ毎の情報または、パケット状の信号の集合として時分割多重方式で通信を行うことで光導波路本数を飛躍的に削減することも可能である。同様に、１本の光信号ラインで多数本の信号を光の波長分割通信での方法でも同様に実施可能である。（光波長多重通信が時分割多重より一般的なため追加）
【００９５】
また、装置構成としてパーソナルコンピユータに代表される電子装置で使用される制御ユニット（ＣｈｉｐＳｅｔ）について、機能上、または装置構成上  光配信制御装置と一体化した構成にすることで、より効率的な電子装置内信号配信の実現が可能であり、部品点数の削減を図る上でも有効な手段である。
【符号の説明】
【００９６】
１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ） 半導体装置
２ 光送受信ユニット
３ 実装半導体装置  （孫接続）
５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ） 光導波路
６ 第１導波路（光源用）
７ 第２導波路（信号Ａ：例えば受信信号用）
８ 第３導波路（信号Ｂ：例えば送信信号用）
９ 固定ユニット
１０ 光半導体基板装置基板
１１ 光信号変調回路
１２ 制御部（光変換送受信ユニット内）
１３ 受信光信号復調回路
１４ インタポーザ
１５ 出力光セレクタ
１６ 高速インタフェース（実装半導体裏面接続用端子群）
１７ 入光側（光変調回路入力側）
１８ 光導波路出力側（光変調回路出力側）
１９ａ シリコン基板内光路（光調光回路入力側）
１９ｂ シリコン基板内光路（光調光回路入力側）
１９ｃ 光出力側（光調光回路出力側）
２０ 光導波路
４１ 光配信制御半導体装置
４２    半導体チップ
１００ 光半導体基板装置
１０６ 変調信号入力配線（電極）
１１１ 専用信号線接続端子群（接続インターフェース、インターフェース構造）
１３０ 制御系端子群
１４０ 信号形端子群
２１１、２１２、２１３、２１４ 光出力ユニット
２２１、２２２、２２３、２２４ 光送信ユニット
４０１、４０２、４０３、４０４ 送信コントローラ
４１１、４１２、４１３、４１４ インターポーザ
４２５ 受信光信号復調回路
４２５ａ 受光素子
４２５ｂ 次段信号復調整形回路
４２５ｃ アンプ回路
４３１、４３２、４３３、４３４ 送信光信号変調回路群
４３５ 送信光信号変調回路
４３６ 光信号変調回路
４３７ 光源管理コントローラ
４３８ 光量調製回路（増幅回路）
４５０ 制御回路
４５１ メモリ回路
４５９  レーザ光源ユニットブロック（光源半導体内部）
４６０、４６０ａ、４６０ｂ レーザ光源半導体装置
４６１ レーザユニット（光源半導体内部）
４６４ 接続端面
４６５ レーザ光
４６９  光源半導体装置マウンター
４７０ 光学的接続部
４７１ コア部分（光ファイバー）
４７２ クラッド（光ファイバー）
４８０  半導体レーザ光源
４８１ 光源半導体用マウンター
４９０ 金属配線
４９３ 光導波路
４９５ 光導波路
５０１ 専用インターフェース（光配信制御半導体装置側  制御信号、電力用）
５０２ 専用インターフェース（光源半導体装置側  制御信号、電力用）
５０３ 光源専用インタフェース（光配信制御半導体装置側）
５０４ 光源専用インタフェース（光配信制御半導体装置側）
５７０ 出力制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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