(57)【要約】      （修正有）【課題】プロセッサと駆動回路との間や、駆動回路と光デバイスとの間で伝送される電気信号の品質まで考慮した、信頼性の高い光通信デバイスを提供する。【解決手段】光通信デバイス１０は、第１の基板である駆動回路基板１３０には、第１の面側に受光素子１１０及び発光素子のいずれかを含む光デバイスが配設され、駆動回路基板１３０の第１の面とは逆側の第２の面側に光デバイスの配設位置に対応する領域に光デバイスを駆動する駆動回路１２０が設けられ、駆動回路１２０と光デバイスとは駆動回路基板１３０を貫通して設けられる貫通ビア１３１を介して電気的に接続され、駆動回路基板１３０の第２の面側には、光デバイスの配設位置に対応する領域を覆うように、駆動回路１２０との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が積層される。【選択図】図２
2015102630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面側に受光素子及び発光素子の少なくともいずれかを含む光デバイスが配設される第１の基板と、
前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記光デバイスの配設位置に対応する領域に設けられ、前記光デバイスを駆動する駆動回路と、
を備え、
前記駆動回路と前記光デバイスとは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、
前記第１の基板の前記第２の面側には、少なくとも前記光デバイスの配設位置に対応する領域を覆うように、前記駆動回路との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が積層される、
光通信デバイス。
【請求項２】
前記第１の基板の上に、前記駆動回路と対向するようにインターポーザ基板が積層され、
前記インターポーザ基板の上に、前記信号処理回路が当該インターポーザ基板と対向するように前記信号処理基板が積層され、
前記信号処理回路と前記駆動回路とが、前記インターポーザ基板を貫通して設けられる貫通ビアによって電気的に接続される、
請求項１に記載の光通信デバイス。
【請求項３】
前記第１の基板の前記第１の面には、前記光デバイスを覆うように、前記光デバイスに対向する位置に第１のレンズが形成された第１のレンズ基板が設けられ、
前記第１のレンズ基板を挟んで前記光デバイスと対向するように設けられ、前記第１のレンズ基板上の前記第１のレンズと対向する位置に第２のレンズが形成される第２のレンズ基板を有し、前記第１及び第２のレンズを介して前記光デバイスへの光の入射又は前記光デバイスからの光の出射を行う光入出力部、を更に備え、
前記第１の基板及び前記第２のレンズ基板の平面内での位置合わせは、前記インターポーザ基板表面に設けられる第１の位置合わせパターンに基づいて行われ、
前記第１のレンズ基板の平面内での位置合わせは、前記第１の基板上の前記駆動回路内に設けられる第２の位置合わせパターンに基づいて行われる、
請求項２に記載の光通信デバイス。
【請求項４】
前記インターポーザ基板と前記第２のレンズ基板とは、位置決めピンを介して接続され、
前記位置決めピンの一端は、前記第１の位置合わせパターンに対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記インターポーザ基板と接続され、
前記位置決めピンの他端は、前記第１の位置合わせパターンに対して位置合わせされて形成される前記第２のレンズ基板上の嵌合部に嵌合する、
請求項３に記載の光通信デバイス。
【請求項５】
前記第１のレンズ基板は、前記駆動回路と、前記貫通ビアを介して電気的に接続され、
前記光デバイスは、前記第１のレンズ基板上において、前記第１のレンズが形成される面とは逆側の面に配設され、前記第１のレンズ基板を介して前記駆動回路と電気的に接続され、
前記第１の基板は、前記第１の位置合わせパターンとともに前記インターポーザ基板上に形成されたパッドに対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記インターポーザ基板と接続され、
前記第１のレンズ基板は、前記第２の位置合わせパターンとともに前記第１の基板に形成される前記貫通ビアに対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記第１の基板と接続され、
前記光デバイスは、前記第１のレンズ基板に対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記第１のレンズ基板と接続される、
請求項３に記載の光通信デバイス。
【請求項６】
前記第１の基板はインターポーザ基板であり、
前記駆動回路は、前記信号処理回路とともに前記信号処理基板上に形成され、
前記インターポーザ基板の上に、前記駆動回路及び前記信号処理回路が当該インターポーザ基板と対向するように前記信号処理基板が積層され、
前記信号処理回路と前記駆動回路とが、前記インターポーザ基板を貫通して設けられる貫通ビアによって電気的に接続される、
請求項１に記載の光通信デバイス。
【請求項７】
前記インターポーザ基板の前記第１の面には、前記光デバイスを覆うように、前記光デバイスに対向する位置に第１のレンズが形成された第１のレンズ基板が設けられ、
前記第１のレンズ基板を挟んで前記光デバイスと対向するように設けられ、前記第１のレンズ基板上の前記第１のレンズと対向する位置に第２のレンズが形成される第２のレンズ基板を有し、前記第１及び第２のレンズを介して前記光デバイスへの光の入射又は前記光デバイスからの光の出射を行う光入出力部、を更に備え、
前記第１のレンズ基板及び前記第２のレンズ基板の平面内での位置合わせは、前記インターポーザ基板表面に設けられる第１の位置合わせパターンに基づいて行われる、
請求項６に記載の光通信デバイス。
【請求項８】
前記インターポーザ基板と前記第２のレンズ基板とは、位置決めピンを介して接続され、
前記位置決めピンの一端は、前記第１の位置合わせパターンに対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記インターポーザ基板と接続され、
前記位置決めピンの他端は、前記第１の位置合わせパターンに対して位置合わせされて形成される前記第２のレンズ基板上の嵌合部に嵌合する、
請求項７に記載の光通信デバイス。
【請求項９】
前記第１のレンズ基板は、前記駆動回路と、前記貫通ビアを介して電気的に接続され、
前記光デバイスは、前記第１のレンズ基板上において、前記第１のレンズが形成される面とは逆側の面に配設され、前記第１のレンズ基板を介して前記駆動回路と電気的に接続され、
前記第１のレンズ基板は、前記第１の位置合わせパターンとともに前記インターポーザ基板上に形成されたパッドに対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記インターポーザ基板と接続され、
前記光デバイスは、前記第１のレンズ基板に対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記第１のレンズ基板と接続される、
請求項７に記載の光通信デバイス。
【請求項１０】
第１の面側に発光素子が配設される第１の基板と、
前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記発光素子の配設位置に対応する領域に設けられ、前記発光素子を駆動する駆動回路と、
を有する、光通信デバイス、を備え、
前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記発光素子とは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、
前記第１の基板の前記第２の面側には、少なくとも前記発光素子の配設位置に対応する領域を覆うように、前記駆動回路との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が積層され、
前記光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置。
【請求項１１】
第１の面側に受光素子が配設される第１の基板と、
前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記受光素子の配設位置に対応する領域に設けられ、前記受光素子を駆動する駆動回路と、
を有する、光通信デバイス、を備え、
前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記受光素子とは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、
前記第１の基板の前記第２の面側には、少なくとも前記受光素子の配設位置に対応する領域を覆うように、前記駆動回路との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が積層され、
前記光通信デバイスを介して、任意の装置から送信される所定の情報が重畳された光を受信する、受信装置。
【請求項１２】
第１の面側に受光素子及び発光素子の少なくともいずれかを含む光デバイスが配設される第１の基板と、
前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記光デバイスの配設位置に対応する領域に設けられ、前記光デバイスを駆動する駆動回路と、
を有する、光通信デバイス、を備え、当該光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置と、
前記光通信デバイスを備え、当該光通信デバイスを介して、前記送信装置から送信される前記光を受信する、受信装置と、
を備え、
前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記光デバイスとは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、
前記送信装置及び前記受信装置において、前記第１の基板の前記第２の面側には、少なくとも前記光デバイスの配設位置に対応する領域を覆うように、前記駆動回路との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が積層される、
送受信システム。
【請求項１３】
第１の面側に受光素子及び発光素子の少なくともいずれかを含む光デバイスが配設される第１の基板と、
前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記光デバイスの配設位置に対応する領域に設けられ、前記光デバイスを駆動する駆動回路と、
を備え、
前記駆動回路と前記光デバイスとは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、
前記第１の基板内又は前記第１の基板に積層される他の基板の内部に形成される薄膜キャパシタが、前記駆動回路の電源線とグランド線との間、及び、前記光デバイスの電源線とグランド線との間に電気的に接続される、
光通信デバイス。
【請求項１４】
前記第１の基板の上に、前記駆動回路と対向するようにインターポーザ基板が積層され、
前記インターポーザ基板の上に、前記駆動回路との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が、当該信号処理回路が当該インターポーザ基板と対向するように積層され、
前記信号処理回路と前記駆動回路とが、前記インターポーザ基板を貫通して設けられる貫通ビアによって電気的に接続され、
前記駆動回路の電源線及びグランド線が、前記インターポーザ基板の電源線及びグランド線とそれぞれ電気的に接続され、
前記光デバイスの電源線及びグランド線が、前記インターポーザ基板の電源線及びグランド線とそれぞれ電気的に接続される、
請求項１３に記載の光通信デバイス。
【請求項１５】
前記第１の基板はインターポーザ基板であり、
前記インターポーザ基板の前記第２の面上に、前記駆動回路との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が、当該信号処理回路が当該インターポーザ基板と対向するように積層され、
前記駆動回路は、前記信号処理回路とともに前記信号処理基板上に形成され、
前記駆動回路の電源線及びグランド線が、前記インターポーザ基板の電源線及びグランド線とそれぞれ電気的に接続され、
前記光デバイスの電源線及びグランド線が、前記インターポーザ基板の電源線及びグランド線とそれぞれ電気的に接続される、
請求項１３に記載の光通信デバイス。
【請求項１６】
前記薄膜キャパシタが、前記信号処理回路の電源線とグランド線との間に電気的に接続され、
前記信号処理回路の電源線及びグランド線が、前記インターポーザ基板の電源線及びグランド線とそれぞれ電気的に接続される、
請求項１４に記載の光通信デバイス。
【請求項１７】
前記光デバイスの電源線及びグランド線と前記薄膜キャパシタとの間には、所定の値を有する抵抗が更に接続される、
請求項１３に記載の光通信デバイス。
【請求項１８】
第１の面側に発光素子が配設される第１の基板と、
前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記発光素子の配設位置に対応する領域に設けられ、前記発光素子を駆動する駆動回路と、
を有する、光通信デバイス、を備え、
前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記発光素子とは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、
前記第１の基板内又は前記第１の基板に積層される他の基板の内部に形成される薄膜キャパシタが、前記駆動回路の電源線とグランド線との間、及び、前記発光素子の電源線とグランド線との間に電気的に接続され、
前記光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置。
【請求項１９】
第１の面側に受光素子が配設される第１の基板と、
前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記受光素子の配設位置に対応する領域に設けられ、前記受光素子を駆動する駆動回路と、
を有する、光通信デバイス、を備え、
前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記受光素子とは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、
前記第１の基板内又は前記第１の基板に積層される他の基板の内部に形成される薄膜キャパシタが、前記駆動回路の電源線とグランド線との間、及び、前記受光素子の電源線とグランド線との間に電気的に接続され、
前記光通信デバイスを介して、任意の装置から送信される所定の情報が重畳された光を受信する、受信装置。
【請求項２０】
第１の面側に受光素子及び発光素子の少なくともいずれかを含む光デバイスが配設される第１の基板と、
前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記光デバイスの配設位置に対応する領域に設けられ、前記光デバイスを駆動する駆動回路と、
を有する、光通信デバイス、を備え、当該光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置と、
前記光通信デバイスを備え、当該光通信デバイスを介して、前記送信装置から送信される前記光を受信する、受信装置と、
を備え、
前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記光デバイスとは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、
前記送信装置及び前記受信装置において、前記第１の基板内又は前記第１の基板に積層される他の基板の内部に形成される薄膜キャパシタが、前記駆動回路の電源線とグランド線との間、及び、前記光デバイスの電源線とグランド線との間に電気的に接続される、
送受信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光通信デバイス、受信装置、送信装置及び送受信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報化社会の発展に伴い、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やサーバ等の情報処理装置において扱われる情報量（データ量、信号量）は、爆発的に増加している。このようなデータ量の増加に伴い、装置間、デバイス間又はチップ間でのデータの送受信に関して、より多くのデータをより高速に伝送する必要性が増している。
【０００３】
例えば、コンピュータに用いられるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサにおいては、その高速化、高機能化が進んでいる。従来、プロセッサ間でのデータの送受信は、例えば基板上の銅配線を介した電気信号によって行われることが主流である。しかしながら、このような電気信号によるデータ伝送技術（電気通信技術又は電気インターコネクト技術）を用いてより高速のデータ伝送を行う場合には、例えばＲＣ信号遅延、インピーダンスミスマッチ、ＥＭＣ／ＥＭＩ、クロストーク等の問題が生じてしまい、データ伝送の更なる高速は困難となる恐れがある。
【０００４】
そこで、電気通信技術に代わるデータ伝送技術として、電気信号を光変調し、光によってデータの伝送を行う光通信技術（又は光インターコネクト技術）が提案されている。例えば、特許文献１には、光導波路を設置するための設置部と、当該光導波路に対して光入射を行うための発光素子と、当該光導波路からの出射光を受けるための受光素子と、を備え、当該発光素子及び当該受光素子の少なくとも一方が当該光導波路に対応して配置される、光通信用のソケットが開示されている。また、特許文献２には、ソケットに凹部を設け、当該凹部にインターポーザ基板を嵌め込むことにより、光通信用のソケットをより薄型化する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１８１６１０号公報
【特許文献２】特開２００７−２５３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようなデータ伝送を光によって行う場合であっても、発光素子又は受光素子等の光デバイスと、例えばプロセッサや駆動回路との間のデータの伝送は、電気信号で行う必要がある。そのため、プロセッサと駆動回路との間や、駆動回路と光デバイスとの間で伝送される電気信号の品質まで考慮した、より信頼性の高い光通信技術が求められていた。そこで、本開示では、光通信においてより高い信頼性を実現することが可能な、新規かつ改良された光通信デバイス、受信装置、送信装置及び送受信システムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示によれば、第１の面側に受光素子及び発光素子の少なくともいずれかを含む光デバイスが配設される第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記光デバイスの配設位置に対応する領域に設けられ、前記光デバイスを駆動する駆動回路と、を備え、前記駆動回路と前記光デバイスとは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、前記第１の基板の前記第２の面側には、少なくとも前記光デバイスの配設位置に対応する領域を覆うように、前記駆動回路との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が積層される、光通信デバイスが提供される。
【０００８】
また、本開示によれば、第１の面側に発光素子が配設される第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記発光素子の配設位置に対応する領域に設けられ、前記発光素子を駆動する駆動回路と、を有する、光通信デバイス、を備え、前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記発光素子とは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、前記第１の基板の前記第２の面側には、少なくとも前記発光素子の配設位置に対応する領域を覆うように、前記駆動回路との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が積層され、前記光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置が提供される。
【０００９】
また、本開示によれば、第１の面側に受光素子が配設される第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記受光素子の配設位置に対応する領域に設けられ、前記受光素子を駆動する駆動回路と、を有する、光通信デバイス、を備え、前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記受光素子とは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、前記第１の基板の前記第２の面側には、少なくとも前記受光素子の配設位置に対応する領域を覆うように、前記駆動回路との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が積層され、前記光通信デバイスを介して、任意の装置から送信される所定の情報が重畳された光を受信する、受信装置が提供される。
【００１０】
また、本開示によれば、第１の面側に受光素子及び発光素子の少なくともいずれかを含む光デバイスが配設される第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記光デバイスの配設位置に対応する領域に設けられ、前記光デバイスを駆動する駆動回路と、を有する、光通信デバイス、を備え、当該光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置と、前記光通信デバイスを備え、当該光通信デバイスを介して、前記送信装置から送信される前記光を受信する、受信装置と、を備え、前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記光デバイスとは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、前記送信装置及び前記受信装置において、前記第１の基板の前記第２の面側には、少なくとも前記光デバイスの配設位置に対応する領域を覆うように、前記駆動回路との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が積層される、送受信システムが提供される。
【００１１】
また、本開示によれば、第１の面側に受光素子及び発光素子の少なくともいずれかを含む光デバイスが配設される第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記光デバイスの配設位置に対応する領域に設けられ、前記光デバイスを駆動する駆動回路と、を備え、前記駆動回路と前記光デバイスとは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、前記第１の基板内又は前記第１の基板に積層される他の基板の内部に形成される薄膜キャパシタが、前記駆動回路の電源線とグランド線との間、及び、前記光デバイスの電源線とグランド線との間に電気的に接続される、光通信デバイスが提供される。
【００１２】
また、本開示によれば、第１の面側に発光素子が配設される第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記発光素子の配設位置に対応する領域に設けられ、前記発光素子を駆動する駆動回路と、を有する、光通信デバイス、を備え、前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記発光素子とは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、前記第１の基板内又は前記第１の基板に積層される他の基板の内部に形成される薄膜キャパシタが、前記駆動回路の電源線とグランド線との間、及び、前記発光素子の電源線とグランド線との間に電気的に接続され、前記光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置が提供される。
【００１３】
また、本開示によれば、第１の面側に受光素子が配設される第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記受光素子の配設位置に対応する領域に設けられ、前記受光素子を駆動する駆動回路と、を有する、光通信デバイス、を備え、前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記受光素子とは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、前記第１の基板内又は前記第１の基板に積層される他の基板の内部に形成される薄膜キャパシタが、前記駆動回路の電源線とグランド線との間、及び、前記受光素子の電源線とグランド線との間に電気的に接続され、前記光通信デバイスを介して、任意の装置から送信される所定の情報が重畳された光を受信する、受信装置が提供される。
【００１４】
また、本開示によれば、第１の面側に受光素子及び発光素子の少なくともいずれかを含む光デバイスが配設される第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記光デバイスの配設位置に対応する領域に設けられ、前記光デバイスを駆動する駆動回路と、を有する、光通信デバイス、を備え、当該光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置と、前記光通信デバイスを備え、当該光通信デバイスを介して、前記送信装置から送信される前記光を受信する、受信装置と、を備え、前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記光デバイスとは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、前記送信装置及び前記受信装置において、前記第１の基板内又は前記第１の基板に積層される他の基板の内部に形成される薄膜キャパシタが、前記駆動回路の電源線とグランド線との間、及び、前記光デバイスの電源線とグランド線との間に電気的に接続される、送受信システムが提供される。
【００１５】
本開示によれば、第１の基板の一面側に光デバイスが設けられ、他面側に光デバイスを駆動する駆動回路が設けられ、当該光デバイスと当該駆動回路とが、第１の基板に設けられる貫通ビアによって電気的に接続される。また、第１の基板の駆動回路が設けられる側には、信号処理回路が形成された信号処理基板が更に積層される。更に、駆動回路及び信号処理基板は、光デバイスが配設される位置に対応する領域に設けられる。従って、光デバイスと駆動回路との間の配線長が、第１の基板の厚さ（貫通ビアの長さ）とほぼ同等にまで短縮される。また、信号処理基板と駆動回路とが、第１の基板に対して同一の面側に、光デバイスが配設される位置に対応する領域に設けられるため、信号処理基板上に形成される信号処理回路と駆動回路との間の配線長をより短縮することが可能となる。このように、データ伝送時に電気信号が送受信される配線長をより短くすることができるため、電気信号の劣化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本開示によれば、光通信においてより高い信頼性を実現することが可能となる。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本開示の第１の実施形態に係る光通信デバイスと、当該光通信デバイスを介して各種の情報を送受信するプロセッサとが接続された概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す第１の実施形態に係る光通信デバイスを拡大した様子を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態において、より多いチャンネル数を有する場合の受光素子及びレンズ基板の一構成例を示す概略図である。
【図４】一般的な光通信デバイスと、当該光通信デバイスを介して各種の情報を送受信するプロセッサとが接続された概略構成を示す断面図である。
【図５】送信機能及び受信機能をともに有する変形例に係る光通信デバイスと、当該光通信デバイスを介して各種の情報を送受信するプロセッサとが接続された概略構成を示す断面図である。
【図６】プロセッサと駆動回路とが同一基板上に形成される変形例に係る光通信デバイスと、当該プロセッサとが接続された概略構成を示す断面図である。
【図７】本開示の第２の実施形態に係る光通信デバイスと、当該光通信デバイスを介して各種の情報を送受信するプロセッサとが接続された概略構成を示す断面図である。
【図８】一般的な受信側の光通信デバイスにおける受光素子の駆動回路の一回路構成例を示す回路図である。
【図９】一般的な送信側の光通信デバイスにおける発光素子の駆動回路の一回路構成例を示す回路図である。
【図１０】第２の実施形態に係る受信側の光通信デバイスにおける受光素子の駆動回路の一回路構成例を示す回路図である。
【図１１】第２の実施形態に係る送信側の光通信デバイスにおける発光素子の駆動回路の一回路構成例を示す回路図である。
【図１２Ａ】信号線に抵抗を付与することによるインピーダンスの変動の抑制効果について説明するための説明図である。
【図１２Ｂ】信号線に抵抗を付与することによるインピーダンスの変動の抑制効果について説明するための説明図である。
【図１３】第１の実施形態に対して薄膜キャパシタが追加される変形例に係る光通信デバイスと、当該光通信デバイスを介して各種の情報を送受信するプロセッサとが接続された概略構成を示す断面図である。
【図１４Ａ】第２の実施形態におけるプロセッサに対するキャパシタの配置位置について説明するための説明図である。
【図１４Ｂ】第２の実施形態におけるプロセッサに対するキャパシタの配置位置について説明するための説明図である。
【図１４Ｃ】第２の実施形態におけるプロセッサに対するキャパシタの配置位置について説明するための説明図である。
【図１４Ｄ】第２の実施形態におけるプロセッサに対するキャパシタの配置位置について説明するための説明図である。
【図１４Ｅ】第２の実施形態におけるプロセッサに対するキャパシタの配置位置について説明するための説明図である。
【図１５】第１及び第２の実施形態に係る光通信デバイスが、プリント基板上に実装されたプロセッサ間の光インターコネクトに適用された場合の一構成例を示す概略図である。
【図１６】第１及び第２の実施形態に係る光通信デバイスが、情報処理装置間の光通信に適用された場合の一構成例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１９】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施の形態
１−１．光通信デバイスの構成
１−２．一般的な光通信デバイスとの比較
１−３．変形例
１−３−１．送信機能及び受信機能をともに有する変形例
１−３−２．プロセッサと駆動回路とが同一基板上に形成される変形例
２．第２の実施の形態
２−１．光通信デバイスの構成
２−２．一般的な光通信デバイスとの比較
２−３．変形例
２−３−１．第１の実施形態に対して薄膜キャパシタを追加した変形例
２−４．基板表面へのバイパスコンデンサの実装について
３．適用例
３−１．プリント基板上のプロセッサ間の光インターコネクト通信
３−２．装置間の光通信
４．補足
【００２０】
＜１．第１の実施の形態＞
まず、本開示の第１の実施形態について説明する。
【００２１】
上述したように、近年、コンピュータに用いられるＣＰＵ等のプロセッサにおいては、その高機能化、高速化が進んでいる。例えば、いわゆるスーパーコンピュータの演算処理速度は１年半の間に約２倍のペースで高速化しており、近い将来にはエクサフロップス級のスーパーコンピュータを実現する計画も進められている。このようなプロセッサの高機能化、高速化に伴い、トランジスタの同時スイッチングの電源電圧の変動により発生するノイズが問題となり、その抑制が大きな課題となっている。また、高速での演算を実現するためには、プロセッサへのデータの入出力も高速化する必要があり、例えば毎秒数テラビットの大容量のデータ伝送技術の実現が期待されている。
【００２２】
しかしながら、現在多く用いられている銅配線によるプロセッサ間の電気インターコネクト技術では、ＲＣ信号遅延、インピーダンスミスマッチ、ＥＭＣ／ＥＭＩ、クロストーク等の問題が生じてしまい、データ伝送速度の更なる高速化は困難である。そこで、電気通信技術に代わるデータ伝送技術として、電気信号を光変調し、光によってデータの送受信を行う光通信技術が提案されている。
【００２３】
ここで、プロセッサ間における光を用いたデータ伝送についてより詳細に考える。送信側では、送信側のプロセッサによって各種の処理が施された情報が、電気信号として発光素子を駆動する駆動回路に送信され、当該駆動回路が当該電気信号に従って発光素子を駆動することにより、所定の情報が重畳された光が発光素子から出射される。受信側では、所定の情報が重畳された光を受光した受光素子からの出力が、電気信号として当該受光素子を駆動する駆動回路に送信され、当該駆動回路から受信側のプロセッサに当該電気信号が送信される。
【００２４】
このように、プロセッサ間におけるデータ伝送を光によって行う場合であっても、プロセッサと駆動回路との間、並びに、駆動回路と発光素子又は受光素子（以下、発光素子及び受光素子の少なくともいずれかの素子のことを光デバイスとも呼称する。）との間のデータ伝送は、電気信号によって行われる。従って、上述したように、光通信においてより高い信頼性を確保するためには、プロセッサと駆動回路との間や、駆動回路と光デバイスとの間で伝送される電気信号の品質がより向上されることが求められる。ここで、電気信号の品質を向上するためには、プロセッサと駆動回路との間及び駆動回路と光デバイスとの間の配線長はできるだけ短いことが好ましい。当該配線長が長いと、ＲＣ信号遅延、インピーダンスミスマッチ、ＥＭＣ／ＥＭＩ、クロストーク等の問題が顕在化し、信号品質の劣化を引き起こす可能性がある。
【００２５】
ここで、一般的に、プロセッサと 駆動回路とは、それぞれ別個のチップとして構成される。そして、プロセッサと駆動回路とが例えばプリント基板上にそれぞれ実装され、プロセッサと駆動回路とが当該プリント基板上に形成される配線パターンを介して電気信号をやり取りする（詳しくは、下記［１−２．一般的な光通信デバイスとの比較］で後述する。）。このように、一般的な構成では、プロセッサと駆動回路との間の配線長が比較的長くなる傾向があり、改善の余地があった。
【００２６】
上記事情に鑑みれば、プロセッサと駆動回路との間及び駆動回路と光デバイスとの間の配線長を考慮することにより、当該駆動回路及び当該プロセッサにおける電気信号の品質を向上させる技術が求められていた。本開示の第１の実施形態では、光デバイスの駆動回路及びプロセッサにおける電気信号の品質を向上させることにより、光通信においてより高い信頼性を実現することを可能とする技術を提供する。以下、第１の実施形態について詳しく説明する。
【００２７】
［１−１．光通信デバイスの構成］
まず、図１及び図２を参照して、本開示の第１の実施形態に係る光通信デバイスの構成について説明する。図１は、本開示の第１の実施形態に係る光通信デバイスと、当該光通信デバイスを介して各種の情報を送受信するプロセッサとが接続された一構成例を示す断面図である。図２は、図１に示す第１の実施形態に係る光通信デバイスを拡大した様子を示す断面図である。
【００２８】
ここで、第１の実施形態に係る光通信デバイスは、電気信号と光との光電変換を行うことにより、光によってプロセッサ間でのデータの伝送を行う通信インターフェースである。具体的には、送信側の光通信デバイスは、プロセッサによって所定の処理が施され、所定の情報が重畳された電気信号を光に変換し、受信側の光通信デバイスに送信する。受信側の光通信デバイスは、所定の情報が重畳された光を電気信号に変換し、プロセッサに提供する。図１では、プロセッサに対して受信側及び送信側の光通信デバイスが接続された様子が図示されている。
【００２９】
図１を参照すると、プリント基板３３０、インターポーザ基板１４０及びプロセッサ３１０が形成される信号処理基板３１１が、この順に積層される。プリント基板３３０とインターポーザ基板１４０とは、例えばハンダバンプ３４０によって、プリント基板３３０上のパッド及びインターポーザ基板１４０上のパッドを介して電気的に接続されている。また、インターポーザ基板１４０と信号処理基板３１１とは、例えばハンダバンプ１７３によってインターポーザ基板１４０上のパッド及び信号処理基板３１１上のパッドを介して電気的に接続されている。
【００３０】
ここで、以下の説明では、図面において、プリント基板３３０、インターポーザ基板１４０及びプロセッサ３１０が積層される方向をｚ軸方向と定義する。また、ｚ軸方向において、プリント基板３３０、インターポーザ基板１４０及びプロセッサ３１０が積層される方向をｚ軸の正方向と定義するとともに、ｚ軸の正方向及び負方向のことを便宜的に上方向及び下方向とも呼称する。更に、ｚ軸方向と垂直な平面内において、互いに直交する２方向を、それぞれｘ軸方向及びｙ軸方向と定義する。
【００３１】
プリント基板３３０の一部領域には開口部が設けられており、インターポーザ基板１４０の当該開口部に対応する位置に、光デバイスである受光素子１１０及び発光素子が設けられることにより、光通信デバイス１０、２０が構成される。図１に示す光通信デバイス１０、２０のうち、例えば一方が受信側の光通信デバイス１０であり、他方が送信側の光通信デバイス２０である。光通信デバイス１０、２０と、図示しない他のプロセッサ３１０に接続される光通信デバイス１０、２０とが、例えば導光部材３２０により、プリント基板３３０の裏面において接続される。
【００３２】
プロセッサ３１０は、電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路の一例である。プロセッサ３１０は、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ部）を有し、当該Ｉ／Ｏ部に設けられるパッドを介して、インターポーザ基板１４０とハンダバンプ１７３で電気的に接続されている。プロセッサ３１０は、例えば、ＣＰＵ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｏｃｅｓｓｏｒ）等の各種の演算装置であり得る。ただし、第１の実施形態はかかる例に限定されず、いわゆるプロセッサとしての機能を有していない信号処理回路が光通信デバイス１０、２０に接続されてもよい。第１の実施形態では、例えばＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等、所定の信号処理を行う集積回路が光通信デバイス１０、２０に接続され、光通信デバイス１０、２０を介して他の信号処理回路と光によるデータの伝送を行ってよい。
【００３３】
導光部材３２０は、光を所定の方向に伝搬する光学部材の一例である。導光部材３２０は、例えば、光ファイバや導光板等であり得る。第１の実施形態では、導光部材３２０の種類は限定されず、光通信において光の伝搬に一般的に用いられる各種の光学部材が用いられてよい。
【００３４】
図２を参照して、光通信デバイス１０、２０の構成についてより詳細に説明する。なお、図２では、受信側及び送信側の光通信デバイス１０、２０のうち、受信側の光通信デバイス１０を図示している。第１の実施形態では、受信側の光通信デバイス１０と送信側の光通信デバイス２０とは、光デバイスの種類（すなわち、受光素子又は発光素子）及び当該光デバイスを駆動する駆動回路の構成が異なるだけであり、その他の構成は同様である。従って、ここでは、図２に示す受信側の光通信デバイス１０の構成に基づいて、第１の実施形態に係る光通信デバイス１０、２０の構成について説明することとする。
【００３５】
図２を参照すると、第１の実施形態に係る光通信デバイス１０は、第１の面側に光デバイスである受光素子１１０が設けられる駆動回路基板１３０と、駆動回路基板１３０の当該第１の面とは逆側の第２の面側において、受光素子１１０の配設位置に対応する領域に設けられ、受光素子１１０を駆動する駆動回路１２０と、を備える。また、駆動回路１２０と受光素子１１０とは、駆動回路基板１３０を貫通して設けられる貫通ビア１３１を介して電気的に接続される。
【００３６】
受光素子１１０は、受光した光に応じた信号値を発生させる光学素子である。受光素子１１０は、例えばフォトダイオード（ＰＤ）であり得る。なお、送信側の光通信デバイス２０においては、受光素子１１０の代わりに発光素子が設けられる。発光素子は、印加された電流値に応じた強度の光を発する光学素子である。発光素子は、例えば半導体レーザであってよく、より具体的には垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）であり得る。ただし、第１の実施形態で用いられる受光素子１１０及び発光素子はこれらの例に限定されず、一般的に光通信において用いられる各種の受光素子及び発光素子が適用されてよい。
【００３７】
駆動回路１２０は、受光素子１１０を駆動する回路である。具体的には、駆動回路１２０は、受光素子１１０によって生じた信号値を増幅するＴＩＡ（Ｔｒａｎｓ―Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を含んでよい。なお、送信側の光通信デバイス２０においては、駆動回路１２０の代わりに発光素子を駆動する他の駆動回路が設けられる。発光素子を駆動する他の駆動回路は、例えば発光素子であるレーザダイオードを駆動するためのレーザダイオードドライバ（ＬＤＤ：Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ  Ｄｒｉｖｅｒ）を含んでよい。なお、第１の実施形態に係る光通信デバイス１０、２０においては、受光素子１１０及び発光素子を駆動する駆動回路の構成は任意であってよく、受光素子１１０及び発光素子の構成に応じて適宜設計されてよい。受光素子１１０及び発光素子を駆動する駆動回路の構成としては、例えば、一般的に光通信において用いられる各種の駆動回路の構成が適用可能であるため、詳細な説明は省略する。なお、以下では、受光素子１１０及び発光素子の駆動回路のことを、フロントエンドＩＣ（ＦＥＩＣ：Ｆｒｏｎｔ−Ｅｎｄ  ＩＣ）とも呼称する。
【００３８】
図１及び図２に示すように、駆動回路基板１３０の上に、駆動回路１２０と対向するようにインターポーザ基板１４０が積層される。そして、駆動回路基板１３０上の駆動回路１２０とインターポーザ基板１４０とは、ハンダバンプ１７２によって電気的に接続される。
【００３９】
また、図１に示すように、信号処理基板３１１は、プロセッサ３１０をインターポーザ基板１４０に対向させた状態でインターポーザ基板１４０の上に積層される。そして、信号処理基板３１１上のプロセッサ３１０とインターポーザ基板１４０とは、ハンダバンプ１７３によって電気的に接続される。
【００４０】
ここで、プロセッサ３１０が形成される信号処理基板３１１は、少なくとも受光素子１１０の配設位置に対応する領域を覆うように、インターポーザ基板１４０上に積層される。そして、プロセッサ３１０と駆動回路１２０とは、インターポーザ基板１４０を貫通して設けられる貫通ビア１４１を介して電気的に接続される。ここで、信号処理基板３１１は、例えば、プロセッサ３１０のＩ／Ｏ部が受光素子１１０の配設位置の直上に位置するように積層される。このように、図１に示す例では、プロセッサ３１０のＩ／Ｏ部と駆動回路１２０とが貫通ビア１４１を介して電気的に接続されることにより、プロセッサ３１０と駆動回路１２０との間で各種の情報が電気信号としてやり取りされ得る。
【００４１】
このように、第１の実施形態では、駆動回路１２０が形成される駆動回路基板１３０、インターポーザ基板１４０及びプロセッサ３１０が形成される信号処理基板３１１がこの順に積層される。また、駆動回路１２０及び信号処理基板３１１は、受光素子１１０が配設される位置に対応する領域に設けられる。そして、駆動回路基板１３０の第１の面側に設けられる受光素子１１０と、駆動回路基板１３０の第２の面側に設けられる駆動回路１２０とが、駆動回路基板１３０に設けられる貫通ビア１３１によって電気的に接続され、駆動回路基板１３０の第２の面側に設けられる駆動回路１２０と、信号処理基板３１１上に形成されるプロセッサ３１０とが、インターポーザ基板１４０に設けられる貫通ビア１４１によって電気的に接続される。
【００４２】
駆動回路基板１３０の第１の面には、受光素子１１０を覆うように、複数のレンズ１５１（以下、第１のレンズとも呼称する。）が２次元状に形成されたレンズ基板１５０（以下、第１のレンズ基板とも呼称する。）が設けられる。複数のレンズ１５１は、受光素子１１０の配設位置に対応する位置にそれぞれ設けられており、レンズ１５１によって集光された光が受光素子１１０に入射することとなる。第１の実施形態では、図２に示すように、受光素子１１０は、レンズ基板１５０上に、例えばハンダバンプによって、当該レンズ基板１５０と電気的に接続されるように配設される。また、レンズ基板１５０が、ハンダバンプ１７１によって貫通ビア１３１を介して駆動回路１２０と電気的に接続される。このように、第１の実施形態では、受光素子１１０は、レンズ基板１５０、ハンダバンプ１７１及び貫通ビア１３１を介して駆動回路１２０と電気的に接続される。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、受光素子１１０は駆動回路基板１３０上に搭載されてもよく、貫通ビア１３１を介してより直接的に駆動回路１２０と電気的に接続されてもよい。
【００４３】
レンズ基板１５０と対向して、光入出力部１６０が設けられる。光入出力部１６０は、導光部材３２０を伝搬してきた光をレンズ基板１５０上のレンズ１５１を介して受光素子１１０に入射する。また、送信側の光通信デバイス２０においては、光入出力部１６０は、発光素子から出力された光をレンズ基板１５０上のレンズ１５１を介して導光部材３２０に対して出射する。
【００４４】
具体的には、光入出力部１６０は、レンズ基板１６１（以下、第２のレンズ基板とも呼称する。）と、レンズ基板１６１上に設けられる複数のレンズ１６２（以下、第２のレンズとも呼称する。）を有する。複数のレンズ１６２は、レンズ基板１５０上のレンズ１５１とそれぞれ対向する位置に設けられる。導光部材３２０を伝搬してきた光は、レンズ１６２によって拡散された後、レンズ１５１によって集光されて受光素子１１０に入射することとなる。送信側の光通信デバイス２０においては、発光素子から出力された光はレンズ１５１によって拡散された後、レンズ１５１によって集光されて導光部材３２０に出射されることとなる。このように、レンズ１５１、１６２を介して光の入出力が行われることにより、導光部材３２０からの光の入射時及び導光部材３２０への光の出射時における光の損失（ロス）が低減される。
【００４５】
レンズ基板１６１は、位置決めピン１６４によってインターポーザ基板１４０と接続される。具体的には、位置決めピン１６４の一端はインターポーザ基板１４０の下面と例えばハンダ等により接続され、位置決めピン１６４の他端はレンズ基板１６１に設けられる嵌合部１６３に嵌合されることにより、レンズ基板１６１とインターポーザ基板１４０とが位置決めピン１６４を介して接続される。
【００４６】
ここで、位置決めピン１６４のレンズ基板１６１及びインターポーザ基板１４０との接続位置は、レンズ１６２のレンズ１５１に対する位置を決めていると言える。上述したように、第１の実施形態では、レンズ１５１及びレンズ１６２を介して受光素子１１０と導光部材３２０との間での光のやり取りが行われるため、対向して設けられるレンズ１５１とレンズ１６２とは、その光軸同士の位置ずれ量ができるだけ小さいことが好ましい。レンズ１５１とレンズ１６２との光軸の位置ずれ量が大きいと、それだけレンズ１５１とレンズ１６２との間での光のロスが生じることとなり、結果的に光通信における信頼性の低下につながる恐れがある。
【００４７】
ここで、第１の実施形態では、位置決めピン１６４の一端をインターポーザ基板１４０に接続する際に、インターポーザ基板１４０の下面表面に形成されるパッド等を位置合わせのパターン（以下、第１の位置合わせパターンと呼称する。）として、その接続位置が決定されている。インターポーザ基板１４０と位置決めピン１６４との接続には例えばハンダ接続が用いられており、インターポーザ基板１４０に対する位置決めピン１６４の接続位置の位置合わせは、上記第１の位置合わせパターンに対して自己整合的に行われる。また、位置決めピン１６４の他端は、光入出力部１６０のレンズ基板１６１に形成される嵌合部１６３に嵌合されるため、当該嵌合部１６３は、第１の位置合わせパターンに対して位置合わせされて形成され得る。更に、駆動回路基板１３０に設けられる駆動回路１２０は、上記第１の位置合わせパターンとともに形成されるパッドに対してハンダバンプ１７２によって自己整合的に位置合わせされて、インターポーザ基板１４０と接続される。
【００４８】
また、レンズ基板１５０は、駆動回路１２０上に設けられる位置合わせのパターン（以下、第２の位置合わせパターンと呼称する。）とともに駆動回路基板１３０に形成される貫通ビア１３１に対して、ハンダバンプ１７１によって自己整合的に位置合わせされて、駆動回路基板１３０と接続されている。また、受光素子１１０は、レンズ基板１５０に対してハンダバンプにより自己整合的に位置合わせされてレンズ基板１５０と接続されている。
【００４９】
このように、第１の実施形態では、駆動回路基板１３０及びレンズ基板１６１の平面内での位置合わせは、インターポーザ基板１４０表面に設けられる第１の位置合わせパターンに基づいて行われてもよく、レンズ基板１５０の平面内での位置合わせは、駆動回路基板１３０上の駆動回路１２０内に設けられる第２の位置合わせパターンに基づいて行われてもよい。従って、レンズ基板１５０に形成されるレンズ１５１の光軸と、レンズ基板１６１に形成されるレンズ１６２の光軸との位置合わせを高精度に行うことができ、これらの光軸同士の位置ずれ量を低減することができる。更に、第１の実施形態では、位置決めピンとインターポーザ基板１４０との接続、インターポーザ基板１４０と駆動回路基板１３０との接続、駆動回路基板１３０とレンズ基板１５０との接続、及び、レンズ基板１５０と受光素子１１０との接続における位置合わせが、ハンダ接続により自己整合的に行われ得るため、これらの位置合わせを高精度かつ容易に行うことが可能となる。従って、レンズ１５１の光軸とレンズ１６２の光軸との位置合わせを更に高精度に行うことができるとともに、受光素子１１０のレンズ１５１、１６２に対する位置合わせも高精度に制御することが可能となる。
【００５０】
以上、図１及び図２を参照して、第１の実施形態に係る光通信デバイス１０、２０の構成について説明した。ここで、図１及び図２では、簡単のため、２つの受光素子１１０しか図示していないが、第１の実施形態に係る光通信デバイス１０、２０には、実際には、光通信に用いるチャンネルの数だけ受光素子及び発光素子が設けられてよい。
【００５１】
図３を参照して、このような、より多いチャンネル数を有する場合の受光素子１１０及びレンズ基板１５０の構成について説明する。図３は、第１の実施形態において、より多いチャンネル数を有する場合の受光素子１１０及びレンズ基板１５０の一構成例を示す概略図である。図３では、駆動回路基板１３０の第１の面、すなわち、受光素子１１０及びレンズ基板１５０が配設される面を正面から見た正面図と、駆動回路基板１３０、受光素子１１０及びレンズ基板１５０の断面図と、を併せて図示している。
【００５２】
図３は、例えば６０個のチャンネルを有する受信側の光通信デバイス１０における、受光素子１１０及びレンズ基板１５０の構成を示している。図３を参照すると、チャンネル数に対応して、駆動回路基板１３０上に６０個の受光素子１１０が２次元状に配列されている。また、受光素子１１０に対応して、レンズ基板１５０には６０個のレンズ１５１が形成されている。図３に示す例では、１列に１２個の受光素子１１０が並べられた受光素子列が５列並べられている。図３に示すように、レンズ基板１５０は、受光素子列ごとに分割されて設けられてもよい。
【００５３】
このように、第１の実施形態においては、光通信デバイス１０、２０におけるチャンネル数に対応する数の受光素子１１０が、駆動回路基板１３０の一面側に２次元状に配設されてもよい。受光素子１１０の数及び配設位置は図３に示す例に限定されず、光通信に用いられるチャンネル数や導光部材３２０との接続等を考慮して、適宜設定されてよい。
【００５４】
また、第１の実施形態では、複数の受光素子１１０をそれぞれ個別の部品として用意し、各レンズ基板１５０の対応する位置に接続することにより、例えば図３に示すようなアレイ状の受光素子１１０を構成してもよい。個別の受光素子１１０を並べることによりアレイを構成する方が、受光素子１１０のアレイを一括して製作する場合と比べて、歩留まりを向上させることができ、光通信デバイス１０を製作する際のコストを低減することが可能となる。
【００５５】
［１−２．一般的な光通信デバイスとの比較］
ここで、本開示の第１の実施形態をより明確なものとするために、第１の実施形態に係る光通信デバイス１０、２０と、一般的な光通信デバイスとの比較を行う。まず、図４を参照して、一般的な光通信デバイスの構成について説明する。図４は、図１に対応する図であり、一般的な光通信デバイスと、当該光通信デバイスを介して各種の情報を送受信するプロセッサとが接続された概略構成を示す断面図である。なお、図４では、一般的な光通信デバイスの一例として、受信側の光通信デバイスの構成を図示している。一般的な送信側の光通信デバイスの構成は、一般的な受信側の光通信デバイスの構成に対して、光デバイスの種類（すなわち、受光素子又は発光素子）及び当該光デバイスを駆動する駆動回路の構成が異なるだけであり、その他の構成は同様である。従って、ここでは、図４に示す受信側の光通信デバイスの構成に基づいて、一般的な光通信デバイスの構成について説明することとする。
【００５６】
図４を参照すると、プリント基板３３０、インターポーザ基板８４０ａ及び受光素子８１０を駆動する駆動回路８２０が形成された駆動回路基板８３０が、この順に積層される。プリント基板３３０とインターポーザ基板８４０ａとは、例えばハンダバンプ３４０によって、プリント基板３３０上のパッド及びインターポーザ基板８４０ａ上のパッドを介して電気的に接続されている。また、インターポーザ基板８４０ａと駆動回路基板８３０とは、例えばハンダバンプ８７２によってインターポーザ基板１４０上のパッド及び駆動回路基板８３０上のパッドを介して電気的に接続されている。
【００５７】
プリント基板３３０の一部領域には開口部が設けられており、インターポーザ基板８４０ａの当該開口部に対応する位置に、光デバイスである受光素子８１０が設けられることにより、光通信デバイス８０が構成される。光通信デバイス８０と、図示しない他のプロセッサ３１０に接続される光通信デバイス８０とが、例えば導光部材３２０により、プリント基板３３０の裏面において接続される。
【００５８】
図４に示すように、一般的な光通信デバイス８０は、第１の面側に光デバイスである受光素子８１０が設けられるインターポーザ基板８４０ａと、インターポーザ基板８４０ａの当該第１の面とは逆側の第２の面側において、受光素子８１０の配設位置に対応する領域に設けられ、受光素子８１０を駆動する駆動回路８２０と、を備える。具体的には、インターポーザ基板８４０ａの上面に、駆動回路基板８３０が、駆動回路８２０をインターポーザ基板８４０ａに対向させた状態で積層され、駆動回路８２０とインターポーザ基板８４０ａとがハンダバンプ８７２によって電気的に接続される。また、受光素子８１０と駆動回路８２０とが、インターポーザ基板８４０ａを貫通して設けられる貫通ビア８４１を介して電気的に接続される。
【００５９】
受光素子８１０は、図１及び図２に示す受光素子１１０に対応する。また、駆動回路８２０は、図１及び図２に示す駆動回路１２０に対応する。受光素子８１０及び駆動回路８２０の構成は、上述した受光素子１１０及び駆動回路１２０の構成と同様であってよいため、詳細な説明は省略する。なお、一般的な送信側の光通信デバイスにおいては、受光素子８１０の代わりに発光素子が設けられる。また、駆動回路１２０の代わりに当該発光素子を駆動する他の駆動回路が設けられる。当該発光素子及び発光素子の駆動回路の構成についても、上述した第１の実施形態に係る送信側の光通信デバイス２０に用いられる発光素子及び駆動回路の構成と同様であってよいため、詳細な説明は省略する。
【００６０】
インターポーザ基板８４０ａの第１の面には、複数の受光素子８１０を覆うように、複数のレンズ８５１が２次元状に形成されたレンズ基板８５０が設けられる。複数のレンズ８５１は、複数の受光素子８１０の配設位置に対応する位置にそれぞれ設けられており、レンズ８５１によって集光された光が受光素子８１０に入射することとなる。図４に示すように、受光素子８１０は、レンズ基板８５０上に、例えばハンダバンプによって、当該レンズ基板８５０と電気的に接続されるように配設される。また、レンズ基板８５０が、ハンダバンプ８７１によって貫通ビア８４１を介して駆動回路８２０と電気的に接続される。このように、受光素子８１０は、レンズ基板８５０、ハンダバンプ８７１及び貫通ビア８４１を介して駆動回路１２０と電気的に接続される。
【００６１】
レンズ基板８５０と対向して、光入出力部８６０が設けられる。光入出力部８６０は、導光部材３２０を伝搬してきた光をレンズ基板８５０上のレンズ８５１を介して受光素子８１０に入射する。また、一般的な送信側の光通信デバイスにおいては、光入出力部８６０は、発光素子から出力された光をレンズ基板８５０上のレンズ８５１を介して導光部材３２０に対して出射する。なお、光入出力部８６０の構成は、図１及び図２に示す光入出力部１６０の構成と同様であってよいため、詳細な説明は省略する。
【００６２】
また、図４に示すように、一般的な構成では、プリント基板３３０、インターポーザ基板８４０ａとは異なるインターポーザ基板８４０ｂ及びプロセッサ３１０が形成される信号処理基板３１１が、この順に積層される。プリント基板３３０とインターポーザ基板８４０ｂとは、例えばハンダバンプ３４０によって、プリント基板３３０上のパッド及びインターポーザ基板８４０ａ上のパッドを介して電気的に接続されている。また、インターポーザ基板８４０ｂと信号処理基板３１１とは、例えばハンダバンプ８７３によってインターポーザ基板１４０上のパッド及び信号処理基板３１１上のパッドを介して電気的に接続されている。
【００６３】
具体的には、信号処理基板３１１は、プロセッサ３１０をインターポーザ基板８４０ｂに対向させた状態でインターポーザ基板８４０ａの上に積層される。そして、プロセッサ３１０の例えばＩ／Ｏ部とインターポーザ基板８４０ｂとが、ハンダバンプ８７３によって電気的に接続される。
【００６４】
ここで、上述したように、駆動回路基板８３０が積層されるインターポーザ基板８４０ａと、信号処理基板３１１が積層されるインターポーザ基板８４０ｂとは、ハンダバンプ３４０によってプリント基板３３０とそれぞれ電気的に接続されている。このように、一般的な構成においては、プロセッサ３１０と駆動回路１２０とは別個の部材として、それぞれが別々のインターポーザ基板８４０ａ、８４０ｂに積層され、プリント基板３３０を介して電気的に接続される。従って、一般的な構成においては、プロセッサ３１０と駆動回路８２０との間でやり取りされる電気信号は、インターポーザ基板８４０ｂ、プリント基板３３０及びインターポーザ基板８４０ａを通過して送受信されるため、その配線長は比較的長いものとなる。プロセッサ３１０間のデータ伝送を光によって行う場合であって、データ伝送速度が更に高速化した場合においては、このようにプロセッサ３１０と駆動回路８２０との間の配線長が比較的長いと、ＲＣ信号遅延、インピーダンスミスマッチ、ＥＭＣ／ＥＭＩ、クロストーク等の問題が顕在化し、電気信号の品質が劣化してしまう可能性がある。電気信号の品質の劣化は、結果的に光通信の信頼性の低下につながる恐れがある。
【００６５】
一方、図１及び図２を参照して説明したように、第１の実施形態においては、駆動回路基板１３０の一面側に受光素子１１０が設けられ、他面側に受光素子１１０を駆動する駆動回路１２０が設けられる。また、駆動回路基板１３０の上に、駆動回路１２０と対向するようにインターポーザ基板１４０が積層され、インターポーザ基板１４０の上には、プロセッサ３１０がインターポーザ基板１４０と対向するように信号処理基板３１１が更に積層される。ここで、駆動回路１２０及び信号処理基板３１１は、受光素子１１０が配設される位置に対応する領域に設けられる。そして、受光素子１１０と駆動回路１２０とが、駆動回路基板１３０に設けられる貫通ビア１３１によって電気的に接続され、駆動回路基板１３０上に形成される駆動回路１２０と信号処理基板３１１上に形成されるプロセッサ３１０とが、インターポーザ基板１４０に設けられる貫通ビア１４１によって電気的に接続される。このように、第１の実施形態では、プロセッサ３１０と駆動回路１２０との間の接続に要する配線長は、インターポーザ基板１４０の厚さ（貫通ビア１４１の長さ）とほぼ同等となり得るし、駆動回路１２０と受光素子１１０との間の接続に要する配線長は、駆動回路基板１３０の厚さ（貫通ビア１３１の長さ）とほぼ同等となり得る。従って、図４に例示する一般的な構成と比べて、データ伝送時に電気信号が送受信される配線長をより短くすることができ、例えば電圧降下や高周波クロストーク等の電気信号の劣化を抑制することができる。よって、光通信における高い信頼性が実現される。
【００６６】
［１−３．変形例］
次に、第１の実施形態におけるいくつかの変形例について説明する。第１の実施形態は、以下のような構成であってもよい。
【００６７】
（１−３−１．送信機能及び受信機能をともに有する変形例）
上述した第１の実施形態では、光通信デバイス１０、２０は、光デバイスとして受光素子及び発光素子のいずれかを有し、データの送信機能及び受信機能のいずれかを有する構成を有していた。しかし、第１の実施形態はかかる例に限定されず、光通信デバイスがデータの送信機能及び受信機能をともに有してもよい。
【００６８】
図５を参照して、第１の実施形態において、送信機能及び受信機能をともに有する変形例について説明する。図５は、送信機能及び受信機能をともに有する変形例に係る光通信デバイスと、当該光通信デバイスを介して各種の情報を送受信するプロセッサとが接続された概略構成を示す断面図である。
【００６９】
図５を参照すると、本変形例に係る光通信デバイス４０は、第１の面側に光デバイスである受光素子１１０ａ、１１０ｂ及び発光素子１１１ａ、１１１ｂが設けられる駆動回路基板１３０と、駆動回路基板１３０における当該第１の面とは逆側の第２の面上に形成され、受光素子１１０ａ、１１０ｂ及び発光素子１１１ａ、１１１ｂを駆動する駆動回路１２１と、を備える。また、駆動回路基板１３０には、当該駆動回路基板１３０を貫通して設けられる貫通ビア１３１が形成されており、駆動回路１２１と受光素子１１０ａ、１１０ｂ及び発光素子１１１ａ、１１１ｂとは、当該貫通ビア１３１を介して電気的に接続される。
【００７０】
なお、本変形例に係る光通信デバイス４０は、上述した第１の実施に係る光通信デバイス１０に対して、発光素子１１１ａ、１１１ｂが更に備えられ、駆動回路１２１が受光素子１１０ａ、１１０ｂとともに発光素子１１１ａ、１１１ｂも駆動するように構成されたものに対応する。光通信デバイス４０におけるそれ以外の構成は光通信デバイス１０と同様であってよいため、光通信デバイス１０と同様な構成についてはその詳細な説明は省略する。
【００７１】
光通信デバイス４０は、駆動回路１２１が発光素子１１１ａ、１１１ｂを適宜駆動することにより、プロセッサ３１０によって所定の処理が施された電気信号を光に変換して他のプロセッサ３１０に対して送信することができる。また、光通信デバイス４０は、受光素子１１０ａ、１１０ｂによって所定の情報が重畳された光を受光し、駆動回路１２１を介して電気信号としてプロセッサ３１０に提供することにより、他のプロセッサ３１０から送信されたデータを受信することができる。このように、本変形例に係る光通信デバイス４０は、光を用いたデータの送信及び受信をともに行うことができる。駆動回路１２１は、データの送信及び受信をともに行うことができるように、受光素子１１０ａ、１１０ｂ及び発光素子１１１ａ、１１１ｂをともに駆動可能なように構成される。
【００７２】
なお、図５では、簡単のため、２つの受光素子１１０ａ、１１０ｂ及び２つの発光素子１１１ａ、１１１ｂしか図示していないが、本変形例に係る光通信デバイス４０には、実際には、光通信に用いるチャンネルの数だけ受光素子及び発光素子が設けられてよい。例えば、複数のチャンネルのうちデータ送信用のチャンネルには発光素子が配設され、データ受信用のチャンネルには受光素子が配設される。
【００７３】
以上、図５を参照して、送信機能及び受信機能をともに有する変形例について説明した。以上説明したように、本変形例に係る光通信デバイス４０は、上述した第１の実施形態に係る光通信デバイス１０に対して、発光素子１１１ａ、１１１ｂが更に備えられ、駆動回路１２１が受光素子１１０ａ、１１０ｂとともに発光素子１１１ａ、１１１ｂも駆動するように構成されたものに対応する。従って、光通信デバイス１０と同様、データ伝送時にプロセッサ３１０と駆動回路１２０との間及び駆動回路１２０と受光素子１１０との間で電気信号が送受信される配線長をより短くすることができ、電気信号の劣化を抑制することができる。よって、光通信における高い信頼性が実現される。更に、本変形例に係る光通信デバイス４０は、受光素子１１０ａ、１１０ｂ及び発光素子１１１ａ、１１１ｂを有し、データの受信機能及び送信機能を併せ持つ。従って、データ送信用及び受信用の光通信デバイスをそれぞれプロセッサ３１０に接続する場合に比べて、光通信デバイスを接続するための工程及びスペースを低減することができ、コストを削減することが可能となる。
【００７４】
（１−３−２．プロセッサと駆動回路とが同一基板上に形成される変形例）
上述した第１の実施形態では、プロセッサ３１０と光デバイスの駆動回路１２０とが、それぞれ別の基板上に形成されていた。しかし、第１の実施形態はかかる例に限定されず、プロセッサ３１０と光デバイスの駆動回路１２０とが同一基板上に形成されていてもよい。
【００７５】
図６を参照して、第１の実施形態において、プロセッサと駆動回路とが同一基板上に形成される変形例について説明する。図６は、プロセッサと駆動回路とが同一基板上に形成される変形例に係る光通信デバイスと、当該プロセッサとが接続された概略構成を示す断面図である。
【００７６】
図６を参照すると、本変形例に係る構成では、プリント基板３３０、インターポーザ基板１４０及びプロセッサ３１０が形成される信号処理基板３１１が、この順に積層される。プリント基板３３０とインターポーザ基板１４０とは、例えばハンダバンプ３４０によって、プリント基板３３０上のパッド及びインターポーザ基板１４０上のパッドを介して電気的に接続されている。また、インターポーザ基板１４０と信号処理基板３１１とは、例えばハンダバンプ１７３によってインターポーザ基板１４０上のパッド及び信号処理基板３１１上のパッドを介して電気的に接続されている。
【００７７】
プリント基板３３０の一部領域には開口部が設けられており、インターポーザ基板１４０の当該開口部に対応する位置に、光デバイスである受光素子１１０ａ、１１０ｂ及び発光素子１１１ａ、１１１ｂが設けられることにより、光通信デバイス５０、６０が構成される。図６に示す光通信デバイス５０、６０のうち、例えば一方が受信側の光通信デバイス５０であり、他方が送信側の光通信デバイス６０である。光通信デバイス５０、６０と、図示しない他のプロセッサ３１０に接続される光通信デバイス５０、６０とが、例えば導光部材３２０により、プリント基板３３０の裏面において接続される。
【００７８】
なお、本変形例では、受信側の光通信デバイス５０と送信側の光通信デバイス６０とは、光デバイスの種類（すなわち、受光素子又は発光素子）及び当該光デバイスを駆動する駆動回路の構成が異なるだけであり、その他の構成は同様である。従って、ここでは、図６に示す受信側の光通信デバイス５０の構成に基づいて、本変形例に係る光通信デバイス５０、６０の構成について説明することとする。
【００７９】
図６を参照すると、本変形例に係る光通信デバイス５０は、第１の面側に光デバイスである受光素子１１０が設けられるインターポーザ基板１４０と、インターポーザ基板１４０の当該第１の面とは逆側の第２の面側において、受光素子１１０の配設位置に対応する領域に設けられ、受光素子１１０を駆動する駆動回路５２０と、を備える。駆動回路５２０は、受光素子１１０を駆動する駆動回路であり、図１及び図２に示す駆動回路１２０に対応する。
【００８０】
ここで、本変形例では、駆動回路５２０とプロセッサ３１０とが、ともに信号処理基板３１１上に形成される。例えば、駆動回路５２０は、信号処理基板３１１上において、インターポーザ基板１４０上での受光素子１１０の配設位置に対応する領域に形成される。そして、信号処理基板３１１が、プロセッサ３１０及び駆動回路５２０が形成される面をインターポーザ基板１４０に対向させた状態でインターポーザ基板１４０上に積層され、駆動回路５２０とインターポーザ基板１４０とがハンダバンプ１７３によって電気的に接続される。更に、受光素子１１０と駆動回路５２０とが、インターポーザ基板１４０を貫通して設けられる貫通ビア１４１を介して電気的に接続される。
【００８１】
インターポーザ基板１４０の第１の面には、複数の受光素子１１０を覆うように、複数のレンズ１５１が２次元状に形成されたレンズ基板１５０が設けられる。複数のレンズ１５１は、複数の受光素子１１０の配設位置に対応する位置にそれぞれ設けられており、レンズ１５１によって集光された光が受光素子１１０に入射することとなる。図６に示すように、受光素子１１０は、レンズ基板１５０上に、例えばハンダバンプによって、当該レンズ基板１５０と電気的に接続されるように配設される。また、レンズ基板１５０が、ハンダバンプ１７１によって貫通ビア１４１を介して駆動回路５２０と電気的に接続される。このように、受光素子１１０は、レンズ基板１５０、ハンダバンプ１７１及び貫通ビア１４１を介して駆動回路５２０と電気的に接続される。
【００８２】
光通信デバイス６０についても同様に、発光素子１１１を駆動する駆動回路６２０が、信号処理基板３１１上において、インターポーザ基板１４０上での発光素子１１１ａ、１１１ｂの配設位置に対応する領域に形成される。そして、駆動回路６２０とインターポーザ基板１４０とがハンダバンプ１７３によって電気的に接続されるとともに、発光素子１１１と駆動回路６２０とが、インターポーザ基板１４０を貫通して設けられる貫通ビア１４１を介して電気的に接続される。また、光通信デバイス５０と同様に、インターポーザ基板１４０の第１の面に、複数の発光素子１１１を覆うように、複数のレンズ１５１が２次元状に形成されたレンズ基板１５０が設けられ、発光素子１１１は、レンズ基板１５０、ハンダバンプ１７１及び貫通ビア１４１を介して駆動回路６２０と電気的に接続される。
【００８３】
レンズ基板１５０と対向して、光入出力部１６０が設けられる。受信側の光通信デバイス５０においては、光入出力部１６０は、導光部材３２０を伝搬してきた光をレンズ基板１５０上のレンズ１５１を介して受光素子１１０に入射する。また、送信側の光通信デバイス６０においては、光入出力部１６０は、発光素子１１１から出力された光をレンズ基板１５０上のレンズ１５１を介して導光部材３２０に対して出射する。なお、光入出力部１６０の構成は、図１及び図２に示す光入出力部１６０の構成と同様であってよいため、詳細な説明は省略する。
【００８４】
ここで、本変形例では、図１及び図２を参照して説明した光通信デバイス１０と同様、位置決めピン１６４の一端をインターポーザ基板１４０に接続する際に、インターポーザ基板１４０の下面表面に形成されるパッド等を位置合わせのパターン（以下、第１の位置合わせパターンと呼称する。）として、その接続位置が決定されている。インターポーザ基板１４０と位置決めピン１６４との接続には例えばハンダ接続が用いられており、インターポーザ基板１４０に対する位置決めピン１６４の接続位置の位置合わせは、上記第１の位置合わせパターンに対して自己整合的に行われる。また、位置決めピン１６４の他端は、光入出力部１６０のレンズ基板１６１に形成される嵌合部１６３に嵌合されるため、当該嵌合部１６３は、第１の位置合わせパターンに対して位置合わせされて形成され得る。
【００８５】
ただし、本変形例では、光通信デバイス１０とは異なり、レンズ基板１５０は、上記第１の位置合わせパターンとともにインターポーザ基板１４０に形成される貫通ビア１４１に対して、ハンダバンプ１７１によって自己整合的に位置合わせされて、インターポーザ基板１４０と接続されている。また、受光素子１１０は、レンズ基板１５０に対してハンダバンプにより自己整合的に位置合わせされてレンズ基板１５０と接続されている。
【００８６】
このように、本変形例では、レンズ基板１５０及びレンズ基板１６１の平面内での位置合わせは、ともに、インターポーザ基板１４０表面に設けられる第１の位置合わせパターンに基づいて行われてもよい。従って、レンズ基板１５０に形成されるレンズ１５１の光軸と、レンズ基板１６１に形成されるレンズ１６２の光軸との位置合わせを高精度に行うことができ、これらの光軸同士の位置ずれ量を低減することができる。更に、本変形例では、位置決めピンとインターポーザ基板１４０との接続、インターポーザ基板１４０とレンズ基板１５０との接続、及び、レンズ基板１５０と受光素子１１０との接続における位置合わせが、ハンダ接続により自己整合的に行われ得るため、これらの位置合わせを高精度かつ容易に行うことが可能となる。従って、レンズ１５１の光軸とレンズ１６２の光軸との位置合わせを更に高精度に行うことができるとともに、受光素子１１０のレンズ１５１、１６２に対する位置合わせも高精度に制御することが可能となる。
【００８７】
以上、図６を参照して、プロセッサと駆動回路とが同一基板上に形成される変形例について説明した。以上説明したように、本変形例に係る光通信デバイス５０、６０では、インターポーザ基板１４０の一面側に受光素子１１０が設けられ、他面側に受光素子１１０を駆動する駆動回路５２０が設けられる。ここで、駆動回路５２０は、受光素子１１０が配設される位置に対応する領域に設けられる。そして、受光素子１１０と駆動回路５２０とが、インターポーザ基板１４０に設けられる貫通ビア１４１によって電気的に接続される。従って、本変形例では、駆動回路５２０と受光素子１１０との間の接続に要する配線長が、インターポーザ基板１４０の厚さ（貫通ビア１４１の長さ）とほぼ同等となり得るため、その配線長をより短くすることができる。また、本変形例では、駆動回路５２０とプロセッサ３１０とが信号処理基板３１１上にともに形成され、同一基板上で電気的に接続され得るため、その配線長をより短くすることが可能となる。従って、本変形例に係る光通信デバイス５０、６０においても、光通信デバイス１０と同様に、図４に例示する一般的な構成と比べて、データ伝送時にプロセッサ３１０と駆動回路１２０との間及び駆動回路１２０と受光素子１１０との間で電気信号が送受信される配線長をより短くすることができ、電気信号の劣化を抑制することができる。よって、光通信における高い信頼性が実現される。
【００８８】
また、本変形例は、上述した第１の実施形態に対して、駆動回路基板１３０が設けられず、受光素子１１０及び発光素子１１１を駆動する駆動回路５２０、６２０が、信号処理基板３１１上にプロセッサ３１０とともに形成される構成を有する。従って、光通信デバイス５０、６０の大きさをより小型化することができ、より簡易な構成での光通信が実現され得る。なお、プロセッサ３１０及び駆動回路５２０、６２０は、いわゆるＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ａ−Ｃｈｉｐ）の設計手法により、信号処理基板３１１上に１つのチップとして形成されてもよい。
【００８９】
以上説明したように、第１の実施形態に係る光通信デバイスは、第１の面側に受光素子及び発光素子の少なくともいずれかを含む光デバイスが配設される第１の基板と、当該第１の基板の第１の面とは逆側の第２の面側において、光デバイスの配設位置に対応する領域に設けられ、光デバイスを駆動する駆動回路と、を備える。また、駆動回路と光デバイスとが、第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続される構成を有する。更に、第１の基板の当該第２の面側には、少なくとも光デバイスの配設位置に対応する領域を覆うように、駆動回路との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が積層される。第１の実施形態に係る光通信デバイスは、上記の構成を有すればよく、積層される基板の数や、駆動回路や光デバイスが設けられる基板の種類は任意である。
【００９０】
例えば、第１の実施形態に係る光通信デバイスは、図１及び図２に示す光通信デバイス１０、２０の構成を有してよい。図１及び図２に示す例では、上記第１の基板は、駆動回路基板１３０である。当該構成では、駆動回路基板１３０の第１の面側（図中の下面側）に受光素子１１０が設けられ、第１の面とは逆側の第２の面側（図中の上面側）に駆動回路１２０が設けられ、駆動回路１２０と受光素子１１０とが、駆動回路基板１３０を貫通して設けられる貫通ビア１３１を介して電気的に接続されている。また、駆動回路基板１３０の上にインターポーザ基板１４０を介してプロセッサ３１０が形成された信号処理基板３１１が積層され、駆動回路１２０とプロセッサ３１０とが、インターポーザ基板１４０を貫通して設けられる貫通ビア１４１を介して電気的に接続されている。
【００９１】
また、例えば、第１の実施形態に係る光通信デバイスは、図６に示す光通信デバイス５０、６０の構成を有してよい。図６に示す例では、上記第１の基板は、インターポーザ基板１４０である。当該構成では、インターポーザ基板１４０の第１の面側（図中の下面側）に受光素子１１０が設けられ、第１の面とは逆側の第２の面側（図中の上面側）に駆動回路５２０が設けられ、駆動回路５２０と受光素子１１０とが、インターポーザ基板１４０を貫通して設けられる貫通ビア１４１を介して電気的に接続されている。また、インターポーザ基板１４０の上にプロセッサ３１０及び駆動回路５２０が形成された信号処理基板３１１が積層され、駆動回路５２０とプロセッサ３１０とは同一基板上で電気的に接続されている。
【００９２】
このように、第１の実施形態に係る光通信デバイスは、上述した構成を有する限りにおいて、積層される基板の数や種類等、その具体的な構成は適宜変更され設定されてよい。
【００９３】
＜２．第２の実施の形態＞
次に、本開示の第２の実施形態について説明する。
【００９４】
上述したように、光通信においてより高い信頼性を確保するためには、プロセッサと駆動回路との間や、駆動回路と光デバイスとの間で伝送される電気信号の品質がより向上されることが求められる。ここで、電気回路において電気信号の品質を向上するための技術として、例えば電源線（ＶＤＤ）とグランド電位の信号線（ＧＮＤ）との間にデカップリング用のキャパシタ（いわゆる、バイパスコンデンサ）を設ける技術が知られている。バイパスコンデンサを設けることにより、ノイズ成分の低減や、電源線の電圧降下の抑制等の効果が得られ、電気信号の品質を向上することができる。
【００９５】
例えば、図４に例示する一般的な構成において、プロセッサ３１０に対してバイパスコンデンサを付加する場合、プロセッサ３１０の回路の一部として当該バイパスコンデンサを設けると、チップ面積が増大してしまう。そこで、既存の技術としては、インターポーザ基板８４０ｂの下面（すなわち、プリント基板３３０と対向する面）にディスクリートパーツのキャパシタを実装し、インターポーザ基板８４０ｂを介してプロセッサ３１０とキャパシタとを接続することが行われている。
【００９６】
ここで、一般的に、バイパスコンデンサは、能動素子から物理的に近い場所に接続されることが望ましい。能動素子とバイパスコンデンサとの間の配線長が長いと、当該配線におけるインピーダンスが無視できないものとなり、結果的にかえって電気信号の品質を劣化させる恐れがあるためである。従って、上記キャパシタは、例えば、インターポーザ基板８４０ｂの下面においてプロセッサ３１０の直下に位置する領域に設けられる。しかしながら、インターポーザ基板８４０ｂの下面にキャパシタを実装し、インターポーザ基板８４０ｂを介してプロセッサ３１０と当該キャパシタとを接続する場合には、プロセッサ３１０内の能動素子とキャパシタとの間の配線長は、少なくともインターポーザ基板８４０ｂの厚さの分だけの長さを有することとなる。そこで、更なる電気信号の品質向上のためには、プロセッサ３１０内の能動素子とキャパシタとの間の配線長をより短くすることが求められていた。プロセッサ３１０の回路の一部としてキャパシタを設けることにより、配線長を短くできる可能性はあるが、上述したようにプロセッサ３１０のチップ面積が増大してしまう恐れがある。
【００９７】
また、図４に例示する一般的な構成において、バイパスコンデンサを、プロセッサ３１０だけでなく駆動回路８２０にも接続することを考える。しかしながら、インターポーザ基板８４０ｂの下面の駆動回路８２０の直下に位置する領域には、受光素子８１０及び／又は発光素子やレンズ基板８５０等の構成が設けられている。従って、プロセッサ３１０と同様に、インターポーザ基板８４０ｂの下面にキャパシタを実装し、インターポーザ基板８４０ｂを介して駆動回路８２０とキャパシタとを接続することは困難である。よって、既存の技術では、駆動回路８２０にバイパスコンデンサを接続するためには、駆動回路８２０の一部としてキャパシタを設ける必要があり、駆動回路８２０のチップ面積を増大させる原因となっていた。
【００９８】
上記事情に鑑みれば、光デバイスの駆動回路及びプロセッサのチップ面積を増加させることなく、当該駆動回路及び当該プロセッサにおける電気信号の品質を向上させる技術が求められていた。本開示の第２の実施形態では、全体的な構成を大型化することなく電気信号の品質を向上させることにより、光通信においてより高い信頼性を実現することを可能とする技術を提供する。以下、第２の実施形態について詳しく説明する。
【００９９】
［２−１．光通信デバイスの構成］
図７を参照して、本開示の第２の実施形態に係る光通信デバイスの構成について説明する。図７は、本開示の第２の実施形態に係る光通信デバイスと、当該光通信デバイスを介して各種の情報を送受信するプロセッサとが接続された概略構成を示す断面図である。なお、図７では、第２の実施形態に係る光通信デバイスの一例として、受信側の光通信デバイスの構成を図示している。第２の実施形態に係る送信側の光通信デバイスの構成は、第２の実施形態に係る受信側の光通信デバイスの構成に対して、光デバイスの種類（すなわち、受光素子又は発光素子）及び当該光デバイスを駆動する駆動回路の構成が異なるだけであり、その他の構成は同様である。従って、ここでは、図７に示す受信側の光通信デバイスの構成に基づいて、第２の実施形態に係る光通信デバイスの構成について説明することとする。
【０１００】
図７を参照すると、第２の実施形態に係る構成では、プリント基板３３０、インターポーザ基板１４０及びプロセッサ３１０が形成される信号処理基板３１１が、この順に積層される。また、インターポーザ基板１４０の上面には、信号処理基板３１１とともに、受光素子１１０を駆動する駆動回路１２０が形成される駆動回路基板１３０が実装される。プリント基板３３０とインターポーザ基板１４０とは、例えばハンダバンプ３４０によって、プリント基板３３０上のパッド及びインターポーザ基板１４０上のパッドを介して電気的に接続されている。また、インターポーザ基板１４０と信号処理基板３１１及び駆動回路基板１３０とは、例えばハンダバンプ１７２、１７３によってインターポーザ基板１４０上のパッドと信号処理基板３１１上のパッド及び駆動回路基板１３０上のパッドを介して電気的に接続されている。
【０１０１】
プリント基板３３０の一部領域には開口部が設けられており、インターポーザ基板１４０の当該開口部に対応する位置に、光デバイスである受光素子１１０が設けられることにより、第２の実施形態に係る光通信デバイス７０が構成される。光通信デバイス７０と、図示しない他のプロセッサ３１０に接続される光通信デバイスとが、例えば導光部材３２０により、プリント基板３３０の裏面において接続される。
【０１０２】
光通信デバイス７０の構成について詳しく説明する。図７を参照すると、第２の実施形態に係る光通信デバイス７０は、第１の面側に光デバイスである受光素子１１０が設けられるインターポーザ基板１４０と、インターポーザ基板１４０の当該第１の面とは逆側の第２の面側において、受光素子１１０の配設位置に対応する領域に設けられ、受光素子１１０を駆動する駆動回路１２０と、を備える。具体的には、駆動回路１２０が形成された面をインターポーザ基板１４０の上面に対向させた状態で駆動回路基板１３０がインターポーザ基板１４０の上面に積層され、駆動回路１２０とインターポーザ基板１４０とが、ハンダバンプ１７２によって電気的に接続される。また、受光素子１１０と駆動回路１２０とは、インターポーザ基板１４０を貫通して設けられる貫通ビア（図示せず。）を介して電気的に接続される。
【０１０３】
なお、光通信デバイス７０の各構成部材、すなわち、受光素子１１０、駆動回路１２０、受光素子１１０を覆うように設けられるレンズ基板１５０、レンズ基板１５０上に形成される複数のレンズ１５１、レンズ基板１５０と対向して設けられる光入出力部１６０の構成は、第１の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【０１０４】
プロセッサ３１０が形成された信号処理基板３１１は、インターポーザ基板１４０の上面において、駆動回路基板１３０が配設されない領域に配設される。信号処理基板３１１は、プロセッサ３１０が形成された面をインターポーザ基板１４０に対向させた状態でインターポーザ基板１４０の上面に積層され、プロセッサ３１０とインターポーザ基板１４０とがハンダバンプ１７３によって電気的に接続される。従って、第２の実施形態では、プロセッサ３１０と駆動回路１２０とは、インターポーザ基板１４０を介して電気的に接続されている。
【０１０５】
また、インターポーザ基板１４０の下面であって、プロセッサ３１０の直下に対応する領域には、バイパスコンデンサとして機能するキャパシタ１４３が実装される。プロセッサ３１０とキャパシタ１４３とは、インターポーザ基板１４０を貫通して設けられる貫通ビア（図示せず。）を介して電気的に接続され得る。キャパシタ１４３は、例えばプロセッサ３１０内のＶＤＤとＧＮＤとの間に接続される。キャパシタ１４３がプロセッサ３１０に対してバイパスコンデンサとして接続されることにより、プロセッサ３１０における電気信号の品質の劣化が抑制される効果が得られる。
【０１０６】
ここで、第２の実施形態においては、インターポーザ基板１４０の内部に薄膜キャパシタ１４２が形成される。薄膜キャパシタ１４２は、インターポーザ基板１４０を複数の層を積層して作成する際に、金属薄膜を所定の間隔を有して積層することにより、形成され得る。なお、図７では、薄膜キャパシタ１４２の構成を分かりやすく図示するために、インターポーザ基板１４０を貫通して設けられる貫通ビアの図示を省略している。実際には、プロセッサ３１０とキャパシタ１４３及びプリント基板３３０との間や、駆動回路１２０と受光素子１１０及びプリント基板３３０との間を電気的に接続するように、インターポーザ基板１４０には貫通ビアが適宜設けられる。
【０１０７】
図７では、説明のため、薄膜キャパシタ１４２を構成する金属薄膜（電極）のうち、ＧＮＤ電位に対応する方を白色で、ＶＤＤ電位に対応する方を黒色で図示している。また、薄膜キャパシタ１４２に接続されるハンダバンプ１７２、１７３、３４０にも、接続される薄膜キャパシタ１４２の電極の電位に応じて、便宜的に白色又は黒色を付している。なお、以下の説明におけるハンダバンプ１７１ａ、１７１ｂ、１７４ａ、１７４ｂ、１７４ｃ、１７４ｄ、１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃ、１７５ｄ、３４１、３４２ａ、３４２ｂ、３４２ｃは、ハンダバンプ１７１、１７２、１７３、３４０に対して、便宜的にその電位に応じて異なる符号を付したものであり、基板間の接続に関する機能としては、ハンダバンプ１７１、１７２、１７３、３４０と同様の機能を有する。
【０１０８】
例えば、第２の実施形態では、駆動回路１２０のＶＤＤ及びＧＮＤが、薄膜キャパシタ１４２の対応する電極にそれぞれ接続され、更に薄膜キャパシタ１４２を介してインターポーザ基板１４０のＶＤＤ及びＧＮＤにそれぞれ接続される。当該接続は、図７においては、インターポーザ基板１４０のＧＮＤ電位であることを表すハンダバンプ３４１、インターポーザ基板１４０のＶＤＤ電位であることを表すハンダバンプ１７５ａ、３４２ａ、駆動回路１２０のＧＮＤ電位であることを表すハンダバンプ１７４ａ及び駆動回路１２０のＶＤＤ電位であることを表すハンダバンプ１７５ａ、３４２ａと、薄膜キャパシタ１４２との間の接続として、模式的に図示されている。
【０１０９】
なお、駆動回路１２０のＶＤＤ及びＧＮＤが薄膜キャパシタ１４２に接続される際には、所定の値の抵抗を介して接続されてもよい。当該抵抗は、駆動回路１２０内に形成されてもよいし、インターポーザ基板１４０内に形成されてもよい。駆動回路１２０のＶＤＤ及びＧＮＤが、所定の値の抵抗を介して薄膜キャパシタ１４２に接続されることにより、駆動回路１２０におけるインピーダンスの共振及び反共振による不安定さが解消され得る。抵抗を設けることによるインピーダンス特性の向上については、図１２Ａ及び図１２Ｂを参照して後述する。
【０１１０】
また、例えば、第２の実施形態では、受光素子１１０のアノード及びカソードが、薄膜キャパシタ１４２の対応する電極にそれぞれ接続される。更に、カソードは、薄膜キャパシタ１４２を介してインターポーザ基板１４０のＧＮＤに接続される。当該接続は、図７においては、受光素子１１０のカソードと接続されていることを表すハンダバンプ１７１ａ、受光素子１１０のアノードと接続されていることを表すハンダバンプ１７１ｂ及びインターポーザ基板１４０のＧＮＤ電位であることを表すハンダバンプ３４１と、薄膜キャパシタ１４２との間の接続として、模式的に図示されている。なお、第２の実施形態送信側の光通信デバイスにおいては、発光素子のアノード及びカソードが、同様に、薄膜キャパシタ１４２の対応する電極にそれぞれ接続され得る。
【０１１１】
また、例えば、第２の実施形態では、駆動回路１２０の所定の端子が、薄膜キャパシタ１４２の対応する電極にそれぞれ接続される。駆動回路１２０の所定の端子のうち、一方は、薄膜キャパシタ１４２を介してインターポーザ基板１４０のＧＮＤに接続される。当該接続は、図７においては、駆動回路１２０の所定の端子と接続されていることを表すハンダバンプ１７４ｄ、１７５ｄ及びインターポーザ基板１４０のＧＮＤ電位であることを表すハンダバンプ３４１と、薄膜キャパシタ１４２との間の接続として、模式的に図示されている。
【０１１２】
また、例えば、第２の実施形態では、プロセッサ３１０のコア回路のＶＤＤ及びＧＮＤが、薄膜キャパシタ１４２の対応する電極にそれぞれ接続され、更に薄膜キャパシタ１４２を介してインターポーザ基板１４０のＶＤＤ及びＧＮＤにそれぞれ接続され得る。当該接続は、図７においては、インターポーザ基板１４０のＧＮＤ電位であることを表すハンダバンプ３４１、インターポーザ基板１４０のＶＤＤ電位であることを表すハンダバンプ１７５ｃ、３４２ａ、プロセッサ３１０のコア回路のＧＮＤ電位であることを表すハンダバンプ１７４ｃ及びプロセッサ３１０のコア回路のＶＤＤ電位であることを表すハンダバンプ１７５ｃ、３４２ｃと、薄膜キャパシタ１４２との間の接続として、模式的に図示されている。
【０１１３】
また、例えば、第２の実施形態では、プロセッサ３１０のＩ／Ｏ部のＶＤＤ及びＧＮＤが、薄膜キャパシタ１４２の対応する電極にそれぞれ接続され、更に薄膜キャパシタ１４２を介してインターポーザ基板１４０のＶＤＤ及びＧＮＤにそれぞれ接続され得る。当該接続は、図７においては、インターポーザ基板１４０のＧＮＤ電位であることを表すハンダバンプ３４１、インターポーザ基板１４０のＶＤＤ電位であることを表すハンダバンプ１７５ｂ、３４２ｂ、プロセッサ３１０のＩ／Ｏ部のＧＮＤ電位であることを表すハンダバンプ１７４ｂ及びプロセッサ３１０のＩ／Ｏ部のＶＤＤ電位であることを表すハンダバンプ１７５ｂ、３４２ｂと、薄膜キャパシタ１４２との間の接続として、模式的に図示されている。
【０１１４】
このように、第２の実施形態では、インターポーザ基板１４０の内部に薄膜キャパシタ１４２が設けられ、当該薄膜キャパシタ１４２とプロセッサ３１０及び駆動回路１２０とが適宜接続されることにより、薄膜キャパシタ１４２がプロセッサ３１０及び駆動回路１２０におけるバイパスコンデンサとして機能する。従って、プロセッサ３１０間のデータ伝送を光によって行う場合であって、データ伝送速度が更に高速化した場合であっても、プロセッサ３１０や駆動回路１２０における電気信号の品質を向上させることができ、光通信の信頼性をより向上させることが可能となる。また、第２の実施形態では、薄膜キャパシタ１４２がインターポーザ基板１４０の内部に設けられるため、プロセッサ３１０及び駆動回路１２０の回路内にキャパシタを形成する場合と比べて、チップ面積が削減され、プロセッサ３１０と光通信デバイス７０とが接続された全体的な構成の大型化が抑制される。更に、薄膜キャパシタ１４２がインターポーザ基板１４０の内部に設けられるため、インターポーザ基板１４０の下面にキャパシタを実装する場合と比べて、プロセッサ３１０及び駆動回路１２０と薄膜キャパシタ１４２までの距離（すなわち、配線長）が短縮される。従って、第２の実施形態においては、全体的な構成を大型化することなく電気信号の品質を向上させることができ、光通信においてより高い信頼性を実現することが可能となる。
【０１１５】
なお、薄膜キャパシタ１４２の具体的な接続位置や容量等は、駆動回路１２０の回路構成等に応じて、バイパスコンデンサとしての所望の機能が発揮されるように適宜設計されてよい。
【０１１６】
［２−２．一般的な光通信デバイスとの比較］
ここで、本開示の第２の実施形態をより明確なものとするために、第２の実施形態に係る光通信デバイス７０と、一般的な光通信デバイス８０との比較を行う。一般的な光通信デバイス８０は、例えば、上記［１−２．一般的な光通信デバイスとの比較］で説明した、図４に示す構成を有する。
【０１１７】
ここで、上述したように、既存の一般的な技術では、駆動回路８２０にバイパスコンデンサを接続する際に、駆動回路８２０の一部としてキャパシタを設ける必要があり、チップ面積を増大させる原因となっていた。一方、第２の実施形態では、インターポーザ基板１４０の内部に設けられる薄膜キャパシタ１４２をバイパスコンデンサとして利用することにより、このようなチップ面積の増大を抑えることが可能となる。ここでは、駆動回路１２０、８２０の回路図を参照して、一般的な駆動回路８２０の回路構成と第２の実施形態に係る駆動回路１２０の回路構成とを比較する。
【０１１８】
まず、図８及び図９を参照して、一般的な駆動回路８２０の回路構成について説明する。図８は、一般的な受信側の光通信デバイスにおける受光素子の駆動回路の一回路構成例を示す回路図である。図９は、一般的な送信側の光通信デバイスにおける発光素子の駆動回路の一回路構成例を示す回路図である。
【０１１９】
図８及び図９では、ＩＰ基板（図４における駆動回路基板８３０に対応）上におけるＦＥＩＣ（図４における駆動回路８２０に対応）の回路構成が図示されている。また、図８及び図９では、説明のため、バイパスコンデンサに対応するキャパシタを示す回路記号及び当該キャパシタを接続する信号線を太線で図示している。図８及び図９を参照すると、一般的な受光素子の駆動回路及び一般的な発光素子の駆動回路においては、ＩＰ基板上だけでなくＦＥＩＣ内にも複数のバイパスコンデンサ用のキャパシタが接続される。このように、一般的な駆動回路の構成においては、当該駆動回路内に複数のバイパスコンデンサ用のキャパシタが形成されるため、チップ面積の増大につながっていた。
【０１２０】
次に、図１０及び図１１を参照して、第２の実施形態に係る駆動回路１２０の回路構成について説明する。図１０は、第２の実施形態に係る受信側の光通信デバイスにおける受光素子の駆動回路の一回路構成例を示す回路図である。図１１は、第２の実施形態に係る送信側の光通信デバイスにおける発光素子の駆動回路の一回路構成例を示す回路図である。
【０１２１】
図１０及び図１１では、図８及び図９と同様に、ＩＰ基板（図７における駆動回路基板１３０に対応）上におけるＦＥＩＣ（図７における駆動回路１２０に対応）の回路構成が図示されている。また、図１０及び図１１では、説明のため、バイパスコンデンサに対応するキャパシタを示す回路記号及び当該キャパシタを接続する信号線を太線で図示している。上述したように、第２の実施形態では、駆動回路１２０のバイパスコンデンサとして機能するキャパシタが、図１０及び図１１に示す回路図には明示されないインターポーザ基板１４０の内部に薄膜キャパシタ１４２として設けられ得る。従って、図１０及び図１１に示すように、第２の実施形態に係る受光素子の駆動回路及び第２の実施形態に係る発光素子の駆動回路においては、ＦＥＩＣ内にバイパスコンデンサ用のキャパシタが設けられなくてよい。このように、第２の実施形態においては、駆動回路１２０内にバイパスコンデンサ用のキャパシタを設ける必要がなくなるため、当該キャパシタを形成するための面積を削減することができ、チップ面積を低減することが可能となる。
【０１２２】
ここで、上述したように、第２の実施形態では、駆動回路１２０が薄膜キャパシタ１４２に接続される際に、所定の値の抵抗を介して接続されてもよい。また、当該抵抗は駆動回路１２０内に形成され得る。図１０及び図１１では、このような駆動回路１２０内に設けられ得る抵抗の一例を破線で図示している。このように、駆動回路１２０のＶＤＤ及びＧＮＤが、所定の値の抵抗を介して薄膜キャパシタ１４２に接続されることにより、駆動回路１２０における共振及び反共振によるインピーダンスの変動を制御することが可能となる。
【０１２３】
図１２Ａ及び図１２Ｂを参照して、信号線に抵抗を付与することによるインピーダンスの変動の抑制効果について説明する。図１２Ａ及び図１２Ｂは、信号線に抵抗を付与することによるインピーダンスの変動の抑制効果について説明するための説明図である。図１２Ａ及び図１２Ｂでは、横軸にある信号線に印加される電流の周波数を取り、縦軸に当該信号線のインピーダンスを取り、当該周波数と当該インピーダンスとの関係を概念的にプロットしている。
【０１２４】
図１２Ａは、抵抗が付与されていない場合における、ある信号線での周波数とインピーダンスとの関係の一例を概念的に図示している。図１２Ａに示すように、抵抗が付与されていない場合、例えば、共振及び反共振により、インピーダンスが大きく変動してしまうことがある。このような変動の大きいインピーダンス特性は、電気信号のノイズを引き起こす可能性があり、高品質な電気信号を得るためには好ましい特性とは言えない。
【０１２５】
一方、図１２Ｂは、抵抗が付与されている場合における、ある信号線での周波数とインピーダンスとの関係の一例を概念的に図示している。図１２Ｂに示すように、抵抗が付与されることにより、例えば共振及び反共振によるインピーダンスの変動が抑制され得る。このように、第２の実施形態では、駆動回路１２０を薄膜キャパシタ１４２に接続する際に所定の値の抵抗を介して接続することにより、より変動の少ないインピーダンス特性を得ることができ、電気信号の品質を向上させることができる。
【０１２６】
なお、付与される抵抗の具体的な接続位置や抵抗値等は、駆動回路１２０の回路構成やバイパスコンデンサの接続位置等に基づいて、所望のインピーダンス特性が得られるように適宜設計されてよい。
【０１２７】
以上、第２の実施形態に係る光通信デバイス７０と、一般的な光通信デバイス８０との比較を行った結果について説明した。以上説明したように、一般的な駆動回路８２０の構成においては、当該駆動回路８２０内に複数のバイパスコンデンサ用のキャパシタが形成され得るため、チップ面積の増大につながる恐れがあった。一方、第２の実施形態では、駆動回路１２０のバイパスコンデンサとして、インターポーザ基板１４０の内部に設けられる薄膜キャパシタ１４２が用いられ得る。従って、第２の実施形態においては、駆動回路１２０内にバイパスコンデンサ用のキャパシタを設ける必要がなくなるため、当該キャパシタを形成するための面積を削減することができ、チップ面積を低減することが可能となる。
【０１２８】
［２−３．変形例］
次に、第２の実施形態における変形例について説明する。第２の実施形態は、以下のような構成であってもよい。
【０１２９】
（２−３−１．第１の実施形態に対して薄膜キャパシタが追加される変形例）
上述した第２の実施形態では、プロセッサ３１０が形成された信号処理基板３１１及び駆動回路１２０が形成された駆動回路基板１３０が、ともにインターポーザ基板１４０の上に積層される構成を有していた。しかし、第２の実施形態はかかる例に限定されず、駆動回路１２０が形成された駆動回路基板１３０がインターポーザ基板１４０の下面に設けられ、プロセッサ３１０が形成された信号処理基板３１１がインターポーザ基板１４０の上面に設けられ、駆動回路１２０とプロセッサ３１０とが、インターポーザ基板１４０を貫通して設けられる貫通ビア１４１を介して電気的に接続される構成を有してもよい。これは、図１及び図２に示す第１の実施形態に係る構成に対して、インターポーザ基板１４０内に設けられる薄膜キャパシタ１４２が追加されたものに対応する。
【０１３０】
図１３を参照して、第１の実施形態に対して薄膜キャパシタが追加される変形例について説明する。図１３は、第１の実施形態に対して薄膜キャパシタが追加される変形例に係る光通信デバイスと、当該光通信デバイスを介して各種の情報を送受信するプロセッサとが接続された概略構成を示す断面図である。なお、図１３では、本変形例に係る光通信デバイスの一例として、受信側の光通信デバイスの構成を図示している。本変形例に係る送信側の光通信デバイスの構成は、本変形例に係る受信側の光通信デバイスの構成に対して、光デバイスの種類（すなわち、受光素子又は発光素子）及び当該光デバイスを駆動する駆動回路の構成が異なるだけであり、その他の構成は同様である。従って、ここでは、図１３に示す受信側の光通信デバイスの構成に基づいて、本変形例に係る光通信デバイスの構成について説明することとする。
【０１３１】
図１３を参照すると、本変形例に係る構成では、プリント基板３３０、インターポーザ基板１４０及びプロセッサ３１０が形成される信号処理基板３１１が、この順に積層される。プリント基板３３０とインターポーザ基板１４０とは、例えばハンダバンプ３４０によって、プリント基板３３０上のパッド及びインターポーザ基板１４０上のパッドを介して電気的に接続されている。また、インターポーザ基板１４０と信号処理基板３１１とは、例えばハンダバンプ１７３によってインターポーザ基板１４０上のパッド及び信号処理基板３１１上のパッドを介して電気的に接続されている。
【０１３２】
プリント基板３３０の一部領域には開口部が設けられており、インターポーザ基板１４０の当該開口部に対応する位置に、光デバイスである受光素子１１０が設けられることにより、本変形例に係る光通信デバイス７５が構成される。光通信デバイス７５と、図示しない他のプロセッサ３１０に接続される光通信デバイスとが、例えば導光部材３２０により、プリント基板３３０の裏面において接続される。なお、図１３では、本変形例に係る光通信デバイスの一例として、受信側の光通信デバイス７５の構成を図示している。本変形例に係る送信側の光通信デバイスの構成は、本変形例に係る受信側の光通信デバイス７５の構成に対して、光デバイスの種類（すなわち、受光素子又は発光素子）及び当該光デバイスを駆動する駆動回路の構成が異なるだけであり、その他の構成は同様である。従って、ここでは、図１３に示す受信側の光通信デバイス７５の構成に基づいて、本変形例に係る光通信デバイスの構成について説明することとする。
【０１３３】
図１３を参照すると、本変形例に係る光通信デバイス７５は、第１の面側に光デバイスである受光素子１１０が設けられる駆動回路基板１３０と、駆動回路基板１３０の当該第１の面とは逆側の第２の面側において、受光素子１１０の配設位置に対応する領域に設けられ、受光素子１１０を駆動する駆動回路１２０と、を備える。また、駆動回路１２０と受光素子１１０とは、駆動回路基板１３０を貫通して設けられる貫通ビア１３１を介して電気的に接続される。
【０１３４】
駆動回路基板１３０の上に、駆動回路１２０と対向するようにインターポーザ基板１４０が積層され、駆動回路基板１３０上の駆動回路１２０とインターポーザ基板１４０とが、ハンダバンプ１７２によって電気的に接続される。また、プロセッサ３１０が形成される信号処理基板３１１は、少なくとも受光素子１１０の配設位置に対応する領域を覆うように、インターポーザ基板１４０上に積層される。具体的には、信号処理基板３１１は、プロセッサ３１０をインターポーザ基板１４０に対向させた状態でインターポーザ基板１４０の上に積層される。そして、プロセッサ３１０の例えばＩ／Ｏ部とインターポーザ基板１４０とが、ハンダバンプ１７３によって電気的に接続される。更に、プロセッサ３１０と駆動回路１２０とは、インターポーザ基板１４０を貫通して設けられる貫通ビア１４１を介して電気的に接続される。
【０１３５】
インターポーザ基板１４０の第１の面には、複数の受光素子１１０を覆うように、複数のレンズ１５１が２次元状に形成されたレンズ基板１５０が設けられる。複数のレンズ１５１は、複数の受光素子１１０の配設位置に対応する位置にそれぞれ設けられており、レンズ１５１によって集光された光が受光素子１１０に入射することとなる。図１３に示すように、受光素子１１０は、レンズ基板１５０上に、例えばハンダバンプによって、当該レンズ基板１５０と電気的に接続されるように配設される。また、レンズ基板１５０が、ハンダバンプ１７１によって貫通ビア１４１を介して駆動回路１２０と電気的に接続される。このように、受光素子１１０は、レンズ基板１５０、ハンダバンプ１７１及び貫通ビア１３１を介して駆動回路１２０と電気的に接続される。
【０１３６】
レンズ基板１５０と対向して、光入出力部１６０が設けられる。受信側の光通信デバイス７５においては、光入出力部１６０は、導光部材３２０を伝搬してきた光をレンズ基板１５０上のレンズ１５１を介して受光素子１１０に入射する。また、送信側の光通信デバイスにおいては、光入出力部１６０は、発光素子から出力された光をレンズ基板１５０上のレンズ１５１を介して導光部材３２０に対して出射する。
【０１３７】
なお、光通信デバイス７５の各構成部材、すなわち、受光素子１１０、駆動回路１２０、受光素子１１０を覆うように設けられるレンズ基板１５０、レンズ基板１５０上に形成される複数のレンズ１５１、レンズ基板１５０と対向して設けられる光入出力部１６０の構成は、第１の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【０１３８】
本変形例では、プロセッサ３１０及び駆動回路１２０に対してバイパスコンデンサが接続される。具体的には、インターポーザ基板１４０の下面であって、プロセッサ３１０の直下に対応する領域には、バイパスコンデンサとして機能するキャパシタ１４３が実装される。プロセッサ３１０とキャパシタ１４３とは、インターポーザ基板１４０を貫通して設けられる貫通ビア（図示せず。）を介して電気的に接続され得る。キャパシタ１４３は、例えばプロセッサ３１０内のＶＤＤとＧＮＤとの間に接続される。キャパシタ１４３がプロセッサ３１０に対してバイパスコンデンサとして接続されることにより、プロセッサ３１０における電気信号の品質の劣化が抑制される効果が得られる。
【０１３９】
また、インターポーザ基板１４０の内部に薄膜キャパシタ１４２が形成され、プロセッサ３１０及び駆動回路１２０が当該薄膜キャパシタ１４２と電気的に接続される。なお、図１３では、薄膜キャパシタ１４２の構成を分かりやすく図示するために、インターポーザ基板１４０を貫通して設けられる貫通ビアの図示を省略している。実際には、プロセッサ３１０とキャパシタ１４３及びプリント基板３３０との間や、駆動回路１２０と受光素子１１０ａ、１１０ｂ及びプリント基板３３０との間を電気的に接続するように、インターポーザ基板１４０には貫通ビアが適宜設けられる。
【０１４０】
本変形例においても、プロセッサ３１０及び駆動回路１２０においてバイパスコンデンサが接続される信号線は、上述した第２の実施形態と同様であってよいため、詳細な説明は省略する。なお、図１３においても、図７と同様に、説明のため、薄膜キャパシタ１４２を構成する金属薄膜（電極）のうち、ＧＮＤ電位に対応する方を白色で、ＶＤＤ電位に対応する方を黒色で図示している。また、薄膜キャパシタ１４２に接続されるハンダバンプ１７１、１７２、１７３、３４０にも、接続される薄膜キャパシタ１４２の電極の電位に応じて、便宜的に白色又は黒色を付している。
【０１４１】
以上、第２の実施形態の一変形例として、第１の実施形態に対して薄膜キャパシタが追加される変形例について説明した。本変形例では、第１の実施形態に係る構成に対して、インターポーザ基板１４０内に薄膜キャパシタ１４２が形成され、当該薄膜キャパシタ１４２がプロセッサ３１０及び駆動回路１２０のバイパスコンデンサとして用いられる。従って、第１の実施形態で得られる電気信号の品質向上の効果に加えて、全体的な構成を大型化することなく電気信号の品質を更に向上させることが可能となる。
【０１４２】
なお、第２の実施形態の変形例は、上述した図１３に示す構成に限定されず、他の構成であってもよい。例えば、第２の実施形態の変形例として、図５や図６に例示した構成に対して、インターポーザ基板１４０内に薄膜キャパシタを形成し、当該薄膜キャパシタ１４２をプロセッサ３１０及び駆動回路１２０のバイパスコンデンサとして用いることも可能である。
【０１４３】
［２−４．基板表面へのバイパスコンデンサの実装について］
上述したように、第２の実施形態では、インターポーザ基板１４０の下面に、プロセッサ３１０のバイパスコンデンサとしてキャパシタ１４３が実装される。ここで、図１４Ａ−図１４Ｅを参照して、第２の実施形態におけるプロセッサ３１０に対するキャパシタ１４３の配置位置について説明する。図１４Ａ−図１４Ｅは、第２の実施形態におけるプロセッサ３１０に対するキャパシタ１４３の配置位置について説明するための説明図である。
【０１４４】
図１４Ａ−図１４Ｅでは、一般的な構成及び第２の実施形態に係る構成を上方向から見た様子が模式的に図示されており、インターポーザ基板１４０、８４０ｂ、プロセッサ３１０、駆動回路１２０及びキャパシタ１４３の位置関係が示されている。また、図１４Ａ−図１４Ｅでは、プロセッサ３１０においてＶＤＤ及びＧＮＤの信号線が主に配置される部位を示すＶＤＤ／ＧＮＤ領域３１５と、プロセッサ３１０においてＩ／Ｏ部が配置される領域を表すＩ／Ｏ領域３１７と、光通信デバイス７０、７５における光の入射及び出射のための光入出力領域１６５（例えば光入出力部１６０の面積に対応）と、を併せて図示している。
【０１４５】
図１４Ａは、例えば図４に図示した一般的な光通信デバイス８０に対してキャパシタ１４３を設けた場合における、インターポーザ基板８４０ｂ、プロセッサ３１０、ＶＤＤ／ＧＮＤ領域３１５及びキャパシタ１４３の位置関係を図示している。図４を参照して説明したように、一般的な構成においては、プロセッサ３１０及び駆動回路８２０が、別個のインターポーザ基板８４０ｂ、８４０ａ上にそれぞれ実装される。従って、図１４Ａに示すように、プロセッサ３１０が実装されるインターポーザ基板８４０ｂには、駆動回路８２０や光入出力領域１６５は存在しない。よって、一般的な構成においては、プロセッサ３１０に対応する領域の全面に渡ってキャパシタ１４３を実装することができる。
【０１４６】
図１４Ｂは、例えば図７に図示した第２の実施形態に係る光通信デバイス７０における、インターポーザ基板１４０、プロセッサ３１０、ＶＤＤ／ＧＮＤ領域３１５、駆動回路１２０、光入出力領域１６５及びキャパシタ１４３の位置関係を図示している。図７を参照して説明したように、第２の実施形態に係る構成においては、プロセッサ３１０及び駆動回路１２０が、同一のインターポーザ基板１４０上に実装される。インターポーザ基板１４０の下面における光入出力領域１６５に対応する領域には光デバイスが設けられるため、図１４Ｂに示すように、光入出力領域１６５に対応する領域にはキャパシタ１４３は実装されない。
【０１４７】
図１４Ｃは、例えば図１３に図示した第２の実施形態の一変形例に係る光通信デバイス７５における、インターポーザ基板１４０、プロセッサ３１０、ＶＤＤ／ＧＮＤ領域３１５、Ｉ／Ｏ領域３１７、駆動回路１２０、光入出力領域１６５及びキャパシタ１４３の位置関係を図示している。図１３を参照して説明したように、当該変形例に係る構成では、第１の実施形態に係る構成と同様に、例えばプロセッサ３１０のＩ／Ｏ部の直下に駆動回路１２０及び光入出力領域１６５が位置する。従って、図１４Ｃに示すように、インターポーザ基板１４０の下面における光入出力領域１６５に対応する領域にはキャパシタ１４３は実装されない。
【０１４８】
図１４Ｄは、例えば図１に図示した第１の実施形態に係る光通信デバイス１０、２０や、図６に図示した第１の実施形態の一変形例に係る光通信デバイス５０、６０のように、１つのプロセッサ３１０に対して受信側の光通信デバイス１０、５０と送信側の光通信デバイス２０、６０とがともに設けられる構成における、インターポーザ基板１４０、プロセッサ３１０、ＶＤＤ／ＧＮＤ領域３１５、Ｉ／Ｏ領域３１７、駆動回路１２０、光入出力領域１６５及びキャパシタ１４３の位置関係を図示している。図１及び図６を参照して説明したように、これらの構成では、プロセッサ３１０のＩ／Ｏ部の直下に駆動回路１２０及び光入出力領域１６５が位置する。従って、図１４Ｄに示すように、インターポーザ基板１４０の下面における光入出力領域１６５に対応する領域にはキャパシタ１４３は実装されない。本変形例では、プロセッサ３１０の直下に対応する領域に、受信側及び送信側双方の光入出力領域１６５が存在するため、図１４Ｂ及び図１４Ｃに示す例に比べて、インターポーザ基板１４０の下面においてキャパシタ１４３が実装され得ない領域が増加することとなる。
【０１４９】
図１４Ｅは、これまで説明してきた構成とは異なり、例えば駆動回路１２０はプロセッサ３１０の直下の領域に配設されるものの、光入出力領域１６５は駆動回路１２０の直下には設けられない構成における、インターポーザ基板１４０、プロセッサ３１０、ＶＤＤ／ＧＮＤ領域３１５、Ｉ／Ｏ領域３１７、駆動回路１２０、光入出力領域１６５及びキャパシタ１４３の位置関係を図示している。第２の実施形態は、図１４Ｅに示すような構成も、その変形例として取ることができる。当該構成では、プロセッサ３１０の直下に光入出力領域１６５が位置しないように、光入出力領域１６５の形成位置が適宜設定される。従って、図１４Ｅに示すように、インターポーザ基板１４０の下面においてプロセッサ３１０に対応する領域の全面に渡ってキャパシタ１４３を実装することができる。
【０１５０】
以上、図１４Ａ−図１４Ｅを参照して、第２の実施形態におけるプロセッサ３１０及び駆動回路１２０に対するキャパシタ１４３の配置位置について説明した。
【０１５１】
［３．適用例］
次に、以上説明した第１及び第２の実施形態に係る光通信デバイスの適用例について説明する。
【０１５２】
（３−１．プリント基板上のプロセッサ間の光インターコネクト）
第１及び第２の実施形態に係る光通信デバイスは、プリント基板上に実装されたプロセッサ間の光インターコネクトに好適に適用可能である。図１５を参照して、第１及び第２の実施形態に係る光通信デバイスが、プリント基板上に実装されたプロセッサ間の光インターコネクトに適用された場合の一構成例について説明する。図１５は、第１及び第２の実施形態に係る光通信デバイスが、プリント基板上に実装されたプロセッサ間の光インターコネクトに適用された場合の一構成例を示す概略図である。
【０１５３】
図１５では、本適用例の一例として、図１に例示する第１の実施形態に係る光通信デバイス１０、２０が、プロセッサ３１０間の光インターコネクトに適用された場合について図示している。図１５を参照すると、プリント基板３３０に複数のプロセッサ３１０がインターポーザ基板１４０を介して実装された構成が、直列に複数設けられている。図１５は、図１に示す構成が複数配列された様子を上方向（ｚ軸の正方向）から外観した図に対応している。
【０１５４】
各プロセッサ３１０に対して、プリント基板に受信側の開口部及び送信側の開口部が設けられる。受信側の開口部には受光素子１１０及び当該受光素子１１０を駆動する駆動回路１２０を有する受信側の光通信デバイス１０が設けられ、送信側の開口部には発光素子及び当該発光素子を駆動する駆動回路を有する送信側の光通信デバイス２０が設けられる。一のプロセッサ３１０に対して設けられる受信側の光通信デバイス１０と、他のプロセッサ３１０に対して設けられる送信側の光通信デバイス２０との間（より詳細には、受信側の光通信デバイス１０の光入出力領域１６５と送信側の光通信デバイス２０の光入出力領域１６５との間）に導光部材３２０が設けられ、光通信デバイス１０と光通信デバイス２０との間で当該導光部材３２０を介して光によるデータの伝送が行われる。
【０１５５】
なお、上記では、本適用例の一例として、図１及び図２に示す第１の実施形態に係る光通信デバイス１０、２０がプロセッサ３１０間の光インターコネクトに適用された場合について説明したが、本適用例はかかる例に限定されない。上述した他の実施形態及び変形例に係る光通信デバイスであっても、同様に、プロセッサ３１０間の光インターコネクトに適用可能である。
【０１５６】
（３−２．装置間の光通信）
第１及び第２の実施形態に係る光通信デバイスは、例えばＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やワークステーション（ＷＳ：Ｗｏｒｋ  Ｓｔａｔｉｏｎ）、サーバ等の情報処理装置間の光通信に好適に適用可能である。図１６を参照して、第１及び第２の実施形態に係る光通信デバイスが、情報処理装置間の光通信に適用された場合の一構成例について説明する。図１６は、第１及び第２の実施形態に係る光通信デバイスが、情報処理装置間の光通信に適用された場合の一構成例を示す概略図である。
【０１５７】
図１６では、本適用例の一例として、図１に例示する第１の実施形態に係る構成が情報処理装置間の光通信に適用された場合について図示している。図１６を参照すると、光通信によって各種のデータが伝送される送受信システム１０００は、送信装置１０１０及び受信装置１０２０を備える。送信装置１０１０及び受信装置１０２０は情報処理装置の一例であり、例えば、ＰＣ、ＷＳ、サーバ等、各種の情報処理装置であり得る。送信装置１０１０及び受信装置１０２０は、例えば図１及び図２に示す構成を有する第１の実施形態に係る光通信デバイス１０、２０を備えており、当該光通信デバイス１０、２０を介して光通信によって各種のデータを伝送することができる。なお、図１６では、送信装置１０１０及び受信装置１０２０の構成のうち、プロセッサ３１０及び光通信デバイス１０、２０を含む図１に示す構成以外の構成は図示を省略している。送信装置１０１０及び受信装置１０２０は、図示しない構成として、一般的な公知の情報処理装置が有する各種の構成を備えてもよい。図示しない構成は、一般的な情報処理装置に用いられる公知の構成であってよいため、詳細な説明は省略する。
【０１５８】
図１６に示す例では、送信装置１０１０の送信側の光通信デバイス１０と、受信装置１０２０の受信側の光通信デバイス２０とが、導光部材３２０によって接続されている。導光部材３２０は例えば光ファイバであり、図示しない通信網（ネットワーク）を介して送信装置１０１０及び受信装置１０２０を接続している。
【０１５９】
送信装置１０１０が備えるプロセッサ３１０によって各種の処理が施された情報が、光通信デバイス１０によって光電変換により電気信号から光に変換され、変換された所定の情報が重畳された光が、導光部材３２０を介して受信装置１０２０に対して送信される。受信装置１０２０では、光通信デバイス２０によって導光部材３２０を伝搬してきた光が受信され、光電変換により光から変換された、所定の情報が重畳された電気信号が、受信装置１０２０が備えるプロセッサ３１０に入力される。このようにして、第１の実施形態に係る光通信デバイス１０、２０を介した送信装置１０１０及び受信装置１０２０間の光通信が実現される。
【０１６０】
なお、図１６に示す例では、送信装置１０１０の送信側の光通信デバイス１０と、受信装置１０２０の受信側の光通信デバイス２０とが、導光部材３２０によって接続され、送信装置１０１０から受信装置１０２０に対してデータが伝送される場合について説明したが、本適用例はかかる例に限定されない。送受信システム１０００は、送信装置１０１０の受信側の光通信デバイス２０と、受信装置１０２０の送信側の光通信デバイス１０とが、導光部材３２０によって更に接続され、送信装置１０１０と受信装置１０２０とが、光通信によって互いに各種の情報を送受信できるように構成されてもよい。
【０１６１】
また、上記では、送信装置１０１０及び受信装置１０２０の２台の情報処理装置間でのデータの伝送について説明したが、本適用例はかかる例に限定されない。送受信システム１０００は、２台よりも多い複数の情報処理装置間が光通信デバイス１０、２０を介して導光部材３２０によって接続され、光通信によって互いに各種の情報を送受信できるように構成されてもよい。
【０１６２】
また、上記では、本適用例の一例として、図１及び図２に示す第１の実施形態に係る光通信デバイス１０、２０が情報処理装置間の光通信に適用された場合について説明したが、本適用例はかかる例に限定されない。上述した他の実施形態及び変形例に係る光通信デバイスであっても、同様に、情報処理装置間の光通信に適用可能である。
【０１６３】
＜４．補足＞
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１６４】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【０１６５】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）第１の面側に受光素子及び発光素子の少なくともいずれかを含む光デバイスが配設される第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記光デバイスの配設位置に対応する領域に設けられ、前記光デバイスを駆動する駆動回路と、を備え、前記駆動回路と前記光デバイスとは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、前記第１の基板の前記第２の面側には、少なくとも前記光デバイスの配設位置に対応する領域を覆うように、前記駆動回路との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が積層される、光通信デバイス。
（２）前記第１の基板の上に、前記駆動回路と対向するようにインターポーザ基板が積層され、前記インターポーザ基板の上に、前記信号処理回路が当該インターポーザ基板と対向するように前記信号処理基板が積層され、前記信号処理回路と前記駆動回路とが、前記インターポーザ基板を貫通して設けられる貫通ビアによって電気的に接続される、前記（１）に記載の光通信デバイス。
（３）前記第１の基板の前記第１の面には、前記光デバイスを覆うように、前記光デバイスに対向する位置に第１のレンズが形成された第１のレンズ基板が設けられ、前記第１のレンズ基板を挟んで前記光デバイスと対向するように設けられ、前記第１のレンズ基板上の前記第１のレンズと対向する位置に第２のレンズが形成される第２のレンズ基板を有し、前記第１及び第２のレンズを介して前記光デバイスへの光の入射又は前記光デバイスからの光の出射を行う光入出力部、を更に備え、前記第１の基板及び前記第２のレンズ基板の平面内での位置合わせは、前記インターポーザ基板表面に設けられる第１の位置合わせパターンに基づいて行われ、前記第１のレンズ基板の平面内での位置合わせは、前記第１の基板上の前記駆動回路内に設けられる第２の位置合わせパターンに基づいて行われる、前記（２）に記載の光通信デバイス。
（４）前記インターポーザ基板と前記第２のレンズ基板とは、位置決めピンを介して接続され、前記位置決めピンの一端は、前記第１の位置合わせパターンに対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記インターポーザ基板と接続され、前記位置決めピンの他端は、前記第１の位置合わせパターンに対して位置合わせされて形成される前記第２のレンズ基板上の嵌合部に嵌合する、前記（３）に記載の光通信デバイス。
（５）前記第１のレンズ基板は、前記駆動回路と、前記貫通ビアを介して電気的に接続され、前記光デバイスは、前記第１のレンズ基板上において、前記第１のレンズが形成される面とは逆側の面に配設され、前記第１のレンズ基板を介して前記駆動回路と電気的に接続され、前記第１の基板は、前記第１の位置合わせパターンとともに前記インターポーザ基板上に形成されたパッドに対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記インターポーザ基板と接続され、前記第１のレンズ基板は、前記第２の位置合わせパターンとともに前記第１の基板に形成される前記貫通ビアに対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記第１の基板と接続され、前記光デバイスは、前記第１のレンズ基板に対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記第１のレンズ基板と接続される、前記（３）又は（４）に記載の光通信デバイス。
（６）前記第１の基板はインターポーザ基板であり、前記駆動回路は、前記信号処理回路とともに前記信号処理基板上に形成され、前記インターポーザ基板の上に、前記駆動回路及び前記信号処理回路が当該インターポーザ基板と対向するように前記信号処理基板が積層され、前記信号処理回路と前記駆動回路とが、前記インターポーザ基板を貫通して設けられる貫通ビアによって電気的に接続される、前記（１）に記載の光通信デバイス。
（７）前記インターポーザ基板の前記第１の面には、前記光デバイスを覆うように、前記光デバイスに対向する位置に第１のレンズが形成された第１のレンズ基板が設けられ、前記第１のレンズ基板を挟んで前記光デバイスと対向するように設けられ、前記第１のレンズ基板上の前記第１のレンズと対向する位置に第２のレンズが形成される第２のレンズ基板を有し、前記第１及び第２のレンズを介して前記光デバイスへの光の入射又は前記光デバイスからの光の出射を行う光入出力部、を更に備え、前記第１のレンズ基板及び前記第２のレンズ基板の平面内での位置合わせは、前記インターポーザ基板表面に設けられる第１の位置合わせパターンに基づいて行われる、前記（６）に記載の光通信デバイス。
（８）前記インターポーザ基板と前記第２のレンズ基板とは、位置決めピンを介して接続され、前記位置決めピンの一端は、前記第１の位置合わせパターンに対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記インターポーザ基板と接続され、前記位置決めピンの他端は、前記第１の位置合わせパターンに対して位置合わせされて形成される前記第２のレンズ基板上の嵌合部に嵌合する、前記（７）に記載の光通信デバイス。
（９）前記第１のレンズ基板は、前記駆動回路と、前記貫通ビアを介して電気的に接続され、前記光デバイスは、前記第１のレンズ基板上において、前記第１のレンズが形成される面とは逆側の面に配設され、前記第１のレンズ基板を介して前記駆動回路と電気的に接続され、前記第１のレンズ基板は、前記第１の位置合わせパターンとともに前記インターポーザ基板上に形成されたパッドに対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記インターポーザ基板と接続され、前記光デバイスは、前記第１のレンズ基板に対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記第１のレンズ基板と接続される、前記（７）又は（８）に記載の光通信デバイス。
（１０）前記インターポーザ基板の内部に形成される薄膜キャパシタが、前記駆動回路の電源線とグランド線との間、及び、前記光デバイスの電源線とグランド線との間に電気的に接続される、前記（２）〜（９）のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
（１１）前記駆動回路の電源線及びグランド線が、前記インターポーザ基板の電源線及びグランド線とそれぞれ電気的に接続され、前記光デバイスの電源線及びグランド線が、前記インターポーザ基板の電源線及びグランド線とそれぞれ電気的に接続される、前記（１０）に記載の光通信デバイス。
（１２）前記薄膜キャパシタが、前記信号処理回路の電源線とグランド線との間に電気的に接続され、前記信号処理回路の電源線及びグランド線が、前記インターポーザ基板の電源線及びグランド線とそれぞれ電気的に接続される、前記（１０）又は（１１）に記載の光通信デバイス。
（１３）前記光デバイスの電源線及びグランド線と前記薄膜キャパシタとの間には、所定の値を有する抵抗が更に接続される、前記（１０）〜（１２）のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
（１４）第１の面側に発光素子が配設される第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記発光素子の配設位置に対応する領域に設けられ、前記発光素子を駆動する駆動回路と、を有する、光通信デバイス、を備え、前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記発光素子とは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、前記第１の基板の前記第２の面側には、少なくとも前記発光素子の配設位置に対応する領域を覆うように、前記駆動回路との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が積層され、前記光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置。
（１５）第１の面側に受光素子が配設される第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記受光素子の配設位置に対応する領域に設けられ、前記受光素子を駆動する駆動回路と、を有する、光通信デバイス、を備え、前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記受光素子とは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、前記第１の基板の前記第２の面側には、少なくとも前記受光素子の配設位置に対応する領域を覆うように、前記駆動回路との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が積層され、前記光通信デバイスを介して、任意の装置から送信される所定の情報が重畳された光を受信する、受信装置。
（１６）第１の面側に受光素子及び発光素子の少なくともいずれかを含む光デバイスが配設される第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記光デバイスの配設位置に対応する領域に設けられ、前記光デバイスを駆動する駆動回路と、を有する、光通信デバイス、を備え、当該光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置と、前記光通信デバイスを備え、当該光通信デバイスを介して、前記送信装置から送信される前記光を受信する、受信装置と、を備え、前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記光デバイスとは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、前記送信装置及び前記受信装置において、前記第１の基板の前記第２の面側には、少なくとも前記光デバイスの配設位置に対応する領域を覆うように、前記駆動回路との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が積層される、送受信システム。
（１７）第１の面側に受光素子及び発光素子の少なくともいずれかを含む光デバイスが配設される第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記光デバイスの配設位置に対応する領域に設けられ、前記光デバイスを駆動する駆動回路と、を備え、前記駆動回路と前記光デバイスとは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、前記第１の基板内又は前記第１の基板に積層される他の基板の内部に形成される薄膜キャパシタが、前記駆動回路の電源線とグランド線との間、及び、前記光デバイスの電源線とグランド線との間に電気的に接続される、光通信デバイス。
（１８）前記第１の基板の上に、前記駆動回路と対向するようにインターポーザ基板が積層され、前記インターポーザ基板の上に、前記駆動回路との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が、当該信号処理回路が当該インターポーザ基板と対向するように積層され、前記信号処理回路と前記駆動回路とが、前記インターポーザ基板を貫通して設けられる貫通ビアによって電気的に接続され、前記駆動回路の電源線及びグランド線が、前記インターポーザ基板の電源線及びグランド線とそれぞれ電気的に接続され、前記光デバイスの電源線及びグランド線が、前記インターポーザ基板の電源線及びグランド線とそれぞれ電気的に接続される、前記（１７）に記載の光通信デバイス。
（１９）前記第１の基板はインターポーザ基板であり、前記インターポーザ基板の前記第２の面上に、前記駆動回路との間でやり取りされる電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路が形成された信号処理基板が、当該信号処理回路が当該インターポーザ基板と対向するように積層され、前記駆動回路は、前記信号処理回路とともに前記信号処理基板上に形成され、前記駆動回路の電源線及びグランド線が、前記インターポーザ基板の電源線及びグランド線とそれぞれ電気的に接続され、前記光デバイスの電源線及びグランド線が、前記インターポーザ基板の電源線及びグランド線とそれぞれ電気的に接続される、前記（１７）に記載の光通信デバイス。
（２０）前記薄膜キャパシタが、前記信号処理回路の電源線とグランド線との間に電気的に接続され、前記信号処理回路の電源線及びグランド線が、前記インターポーザ基板の電源線及びグランド線とそれぞれ電気的に接続される、前記（１８）又は（１９）に記載の光通信デバイス。
（２１）前記光デバイスの電源線及びグランド線と前記薄膜キャパシタとの間には、所定の値を有する抵抗が更に接続される、前記（１８）〜（２０）のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
（２２）前記第１の基板の前記第１の面には、前記光デバイスを覆うように、前記光デバイスに対向する位置に第１のレンズが形成された第１のレンズ基板が設けられ、前記第１のレンズ基板を挟んで前記光デバイスと対向するように設けられ、前記第１のレンズ基板上の前記第１のレンズと対向する位置に第２のレンズが形成される第２のレンズ基板を有し、前記第１及び第２のレンズを介して前記光デバイスへの光の入射又は前記光デバイスからの光の出射を行う光入出力部、を更に備え、前記第１の基板及び前記第２のレンズ基板の平面内での位置合わせは、前記インターポーザ基板表面に設けられる第１の位置合わせパターンに基づいて行われ、前記第１のレンズ基板の平面内での位置合わせは、前記第１の基板上の前記駆動回路内に設けられる第２の位置合わせパターンに基づいて行われる、前記（１８）に記載の光通信デバイス。
（２３）前記インターポーザ基板と前記第２のレンズ基板とは、位置決めピンを介して接続され、前記位置決めピンの一端は、前記第１の位置合わせパターンに対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記インターポーザ基板と接続され、前記位置決めピンの他端は、前記第１の位置合わせパターンに対して位置合わせされて形成される前記第２のレンズ基板上の嵌合部に嵌合する、前記（２２）に記載の光通信デバイス。
（２４）前記第１のレンズ基板は、前記駆動回路と、前記貫通ビアを介して電気的に接続され、前記光デバイスは、前記第１のレンズ基板上において、前記第１のレンズが形成される面とは逆側の面に配設され、前記第１のレンズ基板を介して前記駆動回路と電気的に接続され、前記第１の基板は、前記第１の位置合わせパターンとともに前記インターポーザ基板上に形成されたパッドに対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記インターポーザ基板と接続され、前記第１のレンズ基板は、前記第２の位置合わせパターンとともに前記第１の基板に形成される前記貫通ビアに対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記第１の基板と接続され、前記光デバイスは、前記第１のレンズ基板に対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記第１のレンズ基板と接続される、前記（２２）又は（２３）に記載の光通信デバイス。
（２５）前記インターポーザ基板の前記第１の面には、前記光デバイスを覆うように、前記光デバイスに対向する位置に第１のレンズが形成された第１のレンズ基板が設けられ、前記第１のレンズ基板を挟んで前記光デバイスと対向するように設けられ、前記第１のレンズ基板上の前記第１のレンズと対向する位置に第２のレンズが形成される第２のレンズ基板を有し、前記第１及び第２のレンズを介して前記光デバイスへの光の入射又は前記光デバイスからの光の出射を行う光入出力部、を更に備え、前記第１のレンズ基板及び前記第２のレンズ基板の平面内での位置合わせは、前記インターポーザ基板表面に設けられる第１の位置合わせパターンに基づいて行われる、前記（１９）に記載の光通信デバイス。
（２６）前記インターポーザ基板と前記第２のレンズ基板とは、位置決めピンを介して接続され、前記位置決めピンの一端は、前記第１の位置合わせパターンに対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記インターポーザ基板と接続され、前記位置決めピンの他端は、前記第１の位置合わせパターンに対して位置合わせされて形成される前記第２のレンズ基板上の嵌合部に嵌合する、前記（２５）に記載の光通信デバイス。
（２７）前記第１のレンズ基板は、前記駆動回路と、前記貫通ビアを介して電気的に接続され、前記光デバイスは、前記第１のレンズ基板上において、前記第１のレンズが形成される面とは逆側の面に配設され、前記第１のレンズ基板を介して前記駆動回路と電気的に接続され、前記第１のレンズ基板は、前記第１の位置合わせパターンとともに前記インターポーザ基板上に形成されたパッドに対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記インターポーザ基板と接続され、前記光デバイスは、前記第１のレンズ基板に対してハンダ接続により自己整合的に位置合わせされて、前記第１のレンズ基板と接続される、前記（２５）又は（２６）に記載の光通信デバイス。
（２８）第１の面側に発光素子が配設される第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記発光素子の配設位置に対応する領域に設けられ、前記発光素子を駆動する駆動回路と、を有する、光通信デバイス、を備え、前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記発光素子とは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、前記第１の基板内又は前記第１の基板に積層される他の基板の内部に形成される薄膜キャパシタが、前記駆動回路の電源線とグランド線との間、及び、前記発光素子の電源線とグランド線との間に電気的に接続され、前記光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置。
（２９）第１の面側に受光素子が配設される第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記受光素子の配設位置に対応する領域に設けられ、前記受光素子を駆動する駆動回路と、を有する、光通信デバイス、を備え、前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記受光素子とは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、前記第１の基板内又は前記第１の基板に積層される他の基板の内部に形成される薄膜キャパシタが、前記駆動回路の電源線とグランド線との間、及び、前記受光素子の電源線とグランド線との間に電気的に接続され、前記光通信デバイスを介して、任意の装置から送信される所定の情報が重畳された光を受信する、受信装置。
（３０）第１の面側に受光素子及び発光素子の少なくともいずれかを含む光デバイスが配設される第１の基板と、前記第１の基板の前記第１の面とは逆側の第２の面側において、前記光デバイスの配設位置に対応する領域に設けられ、前記光デバイスを駆動する駆動回路と、を有する、光通信デバイス、を備え、当該光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置と、前記光通信デバイスを備え、当該光通信デバイスを介して、前記送信装置から送信される前記光を受信する、受信装置と、を備え、前記光通信デバイスにおいて、前記駆動回路と前記光デバイスとは、前記第１の基板を貫通して設けられる貫通ビアを介して電気的に接続され、前記送信装置及び前記受信装置において、前記第１の基板内又は前記第１の基板に積層される他の基板の内部に形成される薄膜キャパシタが、前記駆動回路の電源線とグランド線との間、及び、前記光デバイスの電源線とグランド線との間に電気的に接続される、送受信システム。
【符号の説明】
【０１６６】
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、７５    光通信デバイス
１１０    受光素子
１１１    発光素子
１２０、１２１、５２０、６２０    駆動回路
１３０    駆動回路基板
１３１、１４１  貫通ビア
１４０    インターポーザ基板
１４２    薄膜キャパシタ
１４３    キャパシタ
１５０、１６１    レンズ基板
１５１、１６２    レンズ
１６０    光入出力部
１６３    嵌合部
１６４    位置決めピン
１７１、１７２、１７３、３４０    ハンダバンプ
３１０    プロセッサ
３１１    信号処理基板
３２０    導電部材
３３０    プリント基板
１０００    送受信システム
１０１０    送信装置
１０２０    受信装置
【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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【図１５】
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【図１６】
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