(57)【要約】【課題】  パッケージの小型化に伴い、ＩＣへと結合されるＰＤの上面のサイズがＩＣのサイズにより制約を受けないようにする。【解決手段】  信号通信素子の一面１１８が集積回路チップの一面１１０に物理的に結合しており、該集積回路チップの他の面１１２が基板へと通信可能な状態で結合しており、前記信号通信素子の信号通信面１１６のサイズが、前記集積回路チップの前記信号通信素子を物理的に結合した前記面よりも大きいものである、信号通信素子１０６と集積回路チップ１０４と基板１０２とを含む信号通信構造体１００を提供する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号通信素子と、
集積回路チップと、
基板と
を含む信号通信構造体であって、信号通信素子の一面が集積回路チップの一面に物理的に結合しており、該集積回路チップの他の面が基板へと通信可能な状態で結合しており、前記信号通信素子の信号通信面のサイズが、前記集積回路チップの前記信号通信素子を物理的に結合した前記面よりも大きいものである信号通信構造体。
【請求項２】
前記基板がプリント回路基板である請求項１に記載の構造体。
【請求項３】
前記集積回路チップが前記基板にフリップチップボンディングされている請求項１に記載の構造体。
【請求項４】
前記信号通信素子が、前記基板に通信可能な状態で結合されている請求項１に記載の構造体。
【請求項５】
前記信号通信素子が、ワイヤボンディングにより前記基板に通信可能な状態で結合されている請求項４に記載の構造体。
【請求項６】
前記信号通信素子が信号受信機を含み、前記信号通信面が信号収集面を含むものである請求項１に記載の構造体。
【請求項７】
前記信号通信素子が赤外線受信機を含み、前記信号通信面が赤外線集光面を含むものである請求項６に記載の構造体。
【請求項８】
前記集積回路チップが、前記信号受信機により生成された信号を処理するための回路を含むものである請求項６に記載の構造体。
【請求項９】
前記基板に通信可能な状態で結合された信号発信機を更に含む請求項６に記載の構造体。
【請求項１０】
前記集積回路チップが前記信号発信機を駆動するための回路を含むものである請求項９に記載の構造体。
【請求項１１】
前記信号発信機が前記信号受信機上にスタックされている請求項６に記載の構造体。
【請求項１２】
前記信号通信素子が信号発信機を含み、前記信号通信面が信号発信面を含むものである請求項１に記載の構造体。
【請求項１３】
前記信号発信機が赤外線信号発信機を含み、前記信号発信面が赤外線信号発光面を含むものである請求項１２に記載の構造体。
【請求項１４】
少なくとも前記信号通信素子と前記集積回路チップとを封入する本体を更に含む請求項１に記載の構造体。
【請求項１５】
前記本体が、前記信号通信素子にアライメントされた一体型レンズを含む請求項１４に記載の構造体。
【請求項１６】
前記本体が前記構造体の他の信号通信素子（２０２）を更に封入しており、前記一体型レンズ（２１２）が前記他の信号通信素子に対してもアライメントされている請求項１５に記載の構造体。
【請求項１７】
集積回路チップの一面を基板に通信可能な状態で結合するステップと、
信号通信素子の一面を前記集積回路チップの他方の面に物理的に結合するステップであって、該信号通信素子の信号通信面のサイズが前記集積回路チップの前記他方の面よりも大きいものであるステップと、
前記信号通信素子を前記基板に通信可能な状態で結合するステップと
を含んでなる信号通信構造体の製造方法。
【請求項１８】
前記基板がプリント回路基板である請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記信号通信素子が信号受信機を含み、前記信号通信面が集光面を含むものである請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記集積回路チップが前記信号受信機により生成された信号を処理する回路を含むものである請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
信号発信機を前記基板に通信可能な状態で結合するステップを更に含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記集積回路チップが前記信号発信機を駆動するための回路を更に含むものである請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記集積回路チップと前記信号受信機と前記信号発信機とを封入するステップを更に含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記封入するステップが、前記信号受信機および前記信号発信機に対してアライメントされたレンズを形成するステップを含むものである請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
基板と、
信号通信素子と、
集積回路チップと、
該集積回路チップの一つの面に前記信号通信素子を物理的に結合するための手段と、
前記集積回路チップの他の面を前記基板に通信可能な状態で結合するための手段と
を含んでなり、該通信可能な状態での結合によって、前記信号通信素子の信号通信面のサイズを前記集積回路チップの前記面のサイズよりも大きくすることができるものである信号通信構造体。
【請求項２６】
前記信号通信素子を前記基板に通信可能な状態で結合するための手段を更に含む請求項２５に記載の構造体。
【請求項２７】
前記信号通信素子が信号受信機を含み、前記信号通信面が信号収集面を含むものである請求項２５に記載の構造体。
【請求項２８】
前記集積回路チップが、前記信号受信機により生成される信号を処理するための回路を含むものである請求項２７に記載の構造体。
【請求項２９】
信号発信機を更に含む請求項２７に記載の構造体。
【請求項３０】
前記集積回路チップと前記信号受信機と前記信号発信機とを封入する本体を更に含み、前記本体が、前記信号受信機と前記信号発信機とに対してアライメントされた一体型レンズを含むものである請求項２９に記載の構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に信号通信に関するものであり、特に、信号通信構造体とその製作方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線（以下、「ＩＲ」とよぶ）トランシーバは、ＩＲ光信号を送受信する装置である。代表的なＩＲトランシーバは、受信機としてのＩＲフォトダイオード（以下、「ＰＤ」とよぶ）と、エミッタとしてのＩＲ発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」とよぶ）と、集積回路（以下、「ＩＣ」とよぶ）とを含んでいる。通常、ＩＣは、データ受信においては受信機の光電流を増幅し、データ送信においてはエミッタを駆動してＩＲ信号を発信させるものである。
【０００３】
電子デバイスの更なる小型化のために、小型トランシーバパッケージに対する需要は高い。トランシーバのパッケージを小型化するための既存の手法の１つは、ＩＣのサイズとトランシーバ用途に必要なピン数との削減によるものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パッケージサイズを小さくするための他の既存手法は、ＰＤをＩＣ上にスタックするものであり、このことは、チップオンチップ（chip-on-chip：以下、「ＣＯＣ」とよぶ）技術を用いてＩＣおよびＰＤを物理的に結合し、ＰＤおよびＩＣをトランシーバ基板へとワイヤボンディングすることを含む。しかしながら、この単一モジュールにおいては、ＩＣへと結合されるＰＤの上面（例えば集光面）のサイズがＩＣのサイズにより制約を受けることになる。
【０００５】
この件に関して説明すると、上述した基板へのＩＣのワイヤボンディングは、ＩＣのＰＤが結合されている面の縁に位置するワイヤボンディング用パッドを用いて実施される。従って、これらのパッドはＰＤがＩＣへと結合された時点で空いた状態になければならない（すなわち障害物があってはならない）。よって、ＩＣへと結合されるＰＤ面の寸法は、その面がこれらのワイヤボンディング用パッドを覆うまたは邪魔するようなものであってはならない。その結果、この面の寸法は、ＩＣのＰＤを結合する面の寸法よりも大きくなることができない。
【０００６】
更に、ＰＤの集光面の寸法は、ＰＤのＩＣへと結合される面の寸法と相関する。従って、ＰＤのＩＣへと結合される面がＰＤを結合するＩＣの面よりも大きくしてはならないことから、ＰＤを結合するＩＣの面よりもＰＤの集光面を大きくすることができない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、信号通信構造とこれを製作する方法に関するものである。本発明の一実施例によれば、信号通信素子の他の面と物理的に結合する集積回路チップの表面よりも信号通信素子の通信面を大きくすることができる。この結果、信号通信素子の通信面が従来から可能であったものよりも大きくすることができ、このことは素子の最高通信距離が拡大されたことを意味するのである。上述した信号通信面は、信号収集面（signal collecting surface）または信号発信面であり得る。
【０００８】
更に、本発明の一実施例は、信号通信素子と集積回路チップと基板とを含む信号通信構造体を含む。信号通信素子は、集積回路チップに物理的に結合される。加えて、信号通信素子は、通信可能な形で基板に結合される。信号通信素子は、信号発信機および信号受信機を含む。
【０００９】
集積回路チップは通信可能な状態で基板に取り付けられているが、その様式は、信号通信素子の他方の面を物理的に結合する集積回路チップの表面よりも信号通信素子の通信面のサイズを大きくすることができるものとなっている。一実施例では、集積回路チップは、基板にボンディングされたフリップチップ（flip-chip）である。フリップチップボンディングは、先に説明したワイヤボンディングとは異なり、信号通信素子が物理的に取り付けられる集積回路チップの面上に空いた状態のボンディングパッドは必要とされないため、信号通信素子の通信面のサイズは、信号通信素子を取り付ける集積回路チップの表面よりも大きくすることができる。通信面のサイズを大きくすることができるため、この信号通信構造が他のデバイスと通信することができる最高距離まで長くすることができる。
【００１０】
上述のものは、以下の本発明の詳細説明に対する理解を深める目的で、本発明の特徴および技術的利点の概要を説明したものである。本発明の更なる特徴および利点は、本発明の請求範囲に含まれる以下の説明において述べられる。当業者には明らかなように、開示する概念および特定の実施例は、本発明の同じ目的を実施するための変更形態、または他の構造設計の基盤として容易に利用することができるものである。更に当業者には明らかなように、これと同等の構造は、請求項により定義される本発明の精神および範囲から離れるものではない。その構造および作動方法に関する本発明の特性とされる新規な特徴は、その更なる目的および利点と共に、添付の図面を参照して以下の説明を読むことにより理解することができる。しかしながら、これらの図の各々は、単に説明目的で提供されたものであり、本発明を制限する意図ではないことを特に理解されたい。
【００１１】
本発明の完全な理解を得るために、添付図を参照して以下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例に基づく信号通信構造体の一例を描いたものである。一実施例では、信号通信構造体１００は、基板１０２に通信可能な状態で結合する集積回路チップ（ＩＣ）１０４と、このＩＣチップ１０４に物理的に結合する信号通信素子１０６とを含む。ＩＣチップ１０４は、信号通信素子１０６の信号通信面１１６のサイズをＩＣチップ１０４の表面１１０よりも大きくすることができるような形（例えば、フリップチップボンディングやボールグリッドアレイ等）で基板１０２に通信可能な状態で取り付けられている。
【００１３】
一実施例では、信号通信構造体１００は、独立した信号発信機を含む。他の実施例では、信号通信構造は独立した信号受信機を含む。しかしながら、信号通信構造１００は、他の信号通信素子を含みうることが好ましい。
【００１４】
図示された実施例では、ＩＣチップ１０４は、フリップチップボンディングによって、（物理的であるととともに）通信可能な状態で基板１０２に結合されている。ＩＣチップ１０４と基板１０２との間に形成されるフリップチップボンディングは、よく知られたまたは将来的に開発されるいずれのフリップチップボンディング方法によるものであっても良い。非限定的な意味での一例をあげると、図示の例においては、ＩＣチップ１０４は、ＩＣチップ１０４の表面１１２上にあるリフローはんだバンプ１１４を、基板１０２の面１２０上のフリップチップパッド１２２にはんだリフローすることにより基板１０２へとフリップチップボンディングされる。一部の実施例においては、フリップチップパッド１２２は、基板１０２の導体（図示せず）に通信可能な状態で結合している。一実施例では、例えば、はんだ疲労を排除するため、および／または面１１２および１２０間の間隙を封止するために、面１１２と面１２０との間にアンダーフィル材料１２４が設けられる。はんだバンプ１１４は、チップパッド１２２と同様に、現在よく知られたまたは将来的に開発されるいずれかの好適な材料を含みうる。同様に、アンダーフィル材料１２４は、現在よく知られたまたは将来的に開発されるいずれかのフリップチップボンディング用アンダーフィル材料でありうる。ＩＣチップ１０４の基板１０２へのフリップチップボンディングを実施するための他の非限定的な方法例としては、ノーフローフリップチップボンディングやピングリッドアレイ等を含む。
【００１５】
基板１０２は、現在よく知られたまたは将来的に開発される、信号通信構造体の用途に好適ないずれの基板でありうる。図示の実施例においては、基板１０２はプリント回路基板（ＰＣＢ）である。基板１０２の非限定的な他の一例は、リードフレームや、空洞ベースや、セラミック基板や、フレックス回路等を含む。一部の実施例では、基板１０２は、基板を１つ以上のＩＣチップおよび／または他の素子に通信可能な状態で結合する１つ以上の導体（図示せず）を含む。他のボンディングパッドと共に現在よく知られたまたは将来的に開発されるボンディングパッドを設けるためのいかなる方法（例えば、スクリーン印刷、選択めっき等）によっても、上述したフリップチップパッド１２２を表面１２０上に設けることができる。更に、これらのボンディングパッドは、基板１０２の上述した実施例における導体に通信可能な状態で結合することができる。
【００１６】
ＩＣチップ１０４は、上述した基板と通信可能な状態で結合することができるように作動することができる任意のＩＣチップでありうる。更に、ＩＣチップ１０４は、通信信号の処理、通信信号の記憶、信号通信構造体１００の部品作動の制御その他を実施することができる、現在よく知られたまたは将来的に開発されるいずれの回路素子を含むものであっても良い。更に、ＩＣチップ１０４は、そのような素子を複数含むものでありうる。一実施例では、ＩＣチップ１０４中の回路（図示せず）は、受信した通信信号に応答して信号通信素子１０６が生成する信号を処理（例えば増幅）するように作動するものである。これに加え、またはこのかわりに、このような回路は、信号通信素子１０６を駆動する作用を持つものであっても良い。一部の実施例では、ＩＣチップ１０４中の回路は、上述した「ＩＣチップ１０４から基板１０２への通信可能な結合」を通じて外部回路（図示せず）、および／または信号通信構造体１００の他の部品と通信を行う。
【００１７】
信号通信素子１０６は、信号を受信するように作動することができる、（例えば、信号受信機等の）よく知られたまたは将来的に開発されるいずれの素子（または素子群）を含みうる。例えば、信号通信素子１０６は、１つ以上のフォトダイオード（例えばＰＩＮダイオード）を含みうる。一実施例では、信号通信素子１０６は赤外線信号受信機を含む。信号通信素子１０６を信号受信機とした幾つかの実施例では、その表面１１６は信号収集面（例えば集光面）を含んでいる。
【００１８】
更に、信号通信素子１０６は、信号を発信するように作動し得る周知の、或いは将来的に開発されるいずれの素子（または素子群）を含むものであっても良い（例えば信号発信機）。例えば、信号通信素子１０６は赤外線信号発信機（例えば赤外線ＬＥＤ）を含む場合がある。一実施例においては、信号発信機１０６は表面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）を含む。信号通信素子１０６が信号発信機である幾つかの実施例においては、その表面１１６が信号発信面（例えば発光面）を含んでいる。
【００１９】
上述したように、信号通信素子１０６は、ＩＣチップ１０４と物理的に結合させることができる。図示した例では、信号通信素子１０６の面１１８がＩＣチップ１０４の面１１０に結合している。信号通信素子１０６のＩＣチップ１０４への物理的な結合は、物体をＩＣチップへと結合するための現在よく知られたまたは将来的に開発されるいずれの手段を用いて実現したものであっても良い。このような手段の一例として接着剤１０８をあげることができるが、これに限定されない。接着剤１０８は、集積回路チップへと物体をボンディングするために好適なものであればいずれのものでもよく、その非限定的な例として、接着フィルム、または、エポキシやノボラックやシリコン等の液体接着剤を含みうる。
【００２０】
信号通信素子１０６は、基板１０２と通信可能な状態で結合することもできる。図示の例では、信号通信素子１０６は、少なくとも１本のワイヤ１３０を介して基板１０２へとワイヤボンディングされている。このようなワイヤボンディングは、信号通信素子を基板へとワイヤボンディングするための現在よく知られたまたは将来的に開発されるいずれの手段によっても実施することができる。このようなボンディングの非限定的な例として、信号通信素子１０６の信号通信面１１６上にある（例えば、ボンディングパッド１２８等の）パッドを、基板１０２の表面１２０上にある（例えば、ボンディングパッド１２６等の）ワイヤボンディング用パッドへとワイヤボンディングすることを含む。ボンディングパッドは、ワイヤボンディングを行うための現在よく知られたまたは将来的に開発されるいずれのボンディングパッドでも良い。更に、このようなパッドは、このようなワイヤボンディングパッドを形成するための現在よく知られたまたは将来的に開発されるいずれの手段により形成されたものであっても良い。上述したように、これらのワイヤボンディングパッドは、先に説明した基板１０２の実施例における導体へと通信可能となるように結合させることができる。一実施例においては、ＩＣチップ１０４および信号通信素子１０６間の通信は、部分的にこのような導体を介して実施される。
【００２１】
面１２０上のワイヤボンディングパッドは、フリップチップパッド１２２を構成する領域に少なくとも部分的に結合している。更に、信号通信素子１０６およびＩＣチップ１０４が異なる信号を受信することになるように、フリップチップパッド１２２および上述したワイヤボンディングパッドを基板１０２の異なる導体に接続することができる。
【００２２】
図示した実施例では、信号通信面１１６の大きさは、ＩＣチップ１０４の表面１１０よりも大きい。ＩＣチップ１０４と基板１０２との間の通信可能な結合により、このような寸法差の実現が助けられる。図示した例において説明すると、ＩＣチップ１０４は、基板１０２にボンディングされたフリップチップである。フリップチップボンディングは、ワイヤボンディングと異なり、ＩＣチップ１０４の表面１１０上に空いた状態のボンディングパッドを必要としないため、信号通信素子１０６の面１１８のサイズを、面１１０よりも大きくすることができる。更に、面１１８のサイズを面１１０よりも大きくすることができるので、信号通信面１１６のサイズを大きくすることもできる。
【００２３】
信号通信構造体１００は、ＩＣチップ１０４および信号通信素子１０６を封入する本体１３２を更に含みうる。本体１３２は、信号通信装置用途に好適な、現在よく知られたまたは将来的に開発される（例えば、モールディング材、プラスチック、その他の）いずれの封止材料でありうる。図示した例では、本体１３２は、信号通信素子１０６にアライメントされた一体型レンズ１３４を含む。
【００２４】
図１に示した要素は、これらの配置も含めてあくまでも一例として描いたものであることを理解されたい。信号通信構造体１００は、図１に示したものよりも多数または少数の、および／または異なる部品を含みうる。更に、これらの部品の配置は、図１に示したものと異なっていても良い。
【００２５】
例えば、図２は信号通信構造体１００の他の実施例を示す断面図である。図１に示した実施例と同様に、図２においても信号通信構造体１００は、基板１０２と通信可能な状態で結合する集積回路（ＩＣ）チップ１０４と、ＩＣチップ１０４に物理的に結合する信号通信素子１０６とを含んでいる。更に、ＩＣチップ１０４は、信号通信素子の信号通信面１１６のサイズをＩＣチップ１０４の面１１０のサイズよりも大きくすることができるような方式で基板１０２へと通信可能に結合している。更に、先に図１に関して説明したことは、図１の素子で図２にも描かれたものに対しても適用される。
【００２６】
しかしながら、図１に示した実施例と異なり、図２に描いた信号通信構造体１００の実施例は、別の信号通信素子２０２を含んでいる。例えば、信号通信構造体１００は、トランシーバを含みうる。
【００２７】
信号通信素子２０２は、（例えば、赤外線信号受信機または赤外線信号発信機等の）信号受信機または信号発信機である。一実施例では、信号通信素子２０２は、赤外線ＬＥＤまたはＶＣＳＥＬを含む。しかしながら他の実施例では、信号通信素子２０２は、（例えば、ＰＩＮダイオード等の）１つ以上のフォトダイオードである。
【００２８】
信号通信素子２０２は、通信可能となるように基板１０２へと結合することができる。このような通信可能な結合は、信号通信素子を基板へと結合するための現在よく知られたまたは将来的に開発されるいずれの手段によるものであっても良い。一実施例では、信号通信素子２０２のボンディングパッド２０４を１本以上のワイヤ２０６を介して基板１０２の表面１２０に結合することにより、信号通信素子２０２が基板１０２にワイヤボンディングされる。基板１０２の実施例において上述した導体に通信可能な状態でボンディングパッド２０８を結合することができる。更に、ボンディングパッド２０８を通信可能な状態で結合する導体は、フリップチップパッド１２２、および／またはワイヤボンディングパッド１２６が通信可能な状態で結合されるものとは別のものとすることができる。
【００２９】
更に、ＩＣチップ１０４は、信号通信素子２０２により生成される信号を処理するための回路、および／または信号通信素子２０２を駆動するための回路を含みうる。一実施例では、ＩＣチップ１０４と信号通信素子２０２との間の通信は、基板１０２の上述した導体を通じて部分的に実施することができる。
【００３０】
図示した実施例では、信号通信構造体１００は、ＩＣチップ１０４と信号通信素子１０６と信号通信素子２０２とを封入する本体２１０を更に含む。本体２１０は、信号通信装置用途に好適な、（例えば、モールディング材やプラスチックやその他の）現在よく知られたまたは将来的に開発される任意の封入材料でありうる。
【００３１】
一実施例では、本体２１０は、信号通信素子１０６にアライメントされた一体型レンズ２１２を含む。レンズ２１２は、信号通信素子２０２に対してもアライメントすることもできる。レンズ２１２は、単一の一体型レンズまたは複数の一体型レンズを含みうる。
【００３２】
上述と同様に、図２に描いた要素はそれらの配置と共に単なる一例にしか過ぎない。信号通信構造体１００はより多数または少数の、および／または図２に描いたものとは異なる部品を含むものであっても良い。更に、それらの部品は図２とは異なる配置にあっても良い。
【００３３】
更に他の例として、信号通信構造体１００の別の実施例を図３に示す。図３では図２と同様に、信号通信構造体１００は、基板１０２と通信可能な状態で結合する集積回路（ＩＣ）チップ１０４と、ＩＣチップ１０４に物理的に結合する信号通信素子１０６とを含む。更に、ＩＣチップ１０４は、信号通信素子の信号通信面１１６のサイズをＩＣチップ１０４の面１１０のサイズよりも大きいものとすることができる仕方で、基板１０２に通信可能な状態で結合している。
【００３４】
しかしながら、図２に示した実施例とは異なり、信号通信素子２０２は、信号通信素子１０６の上にスタックされており、基板１０２と通信可能に結合している。この結果、基板１３２上の部品密度が高められている。もちろん、図３に示されているのは信号通信素子２０２が信号通信素子１０６の上にスタックされたものであるが、本発明は、その特許請求の範囲に信号通信素子１０６の上に複数の部品がスタックされたものも含む。
【００３５】
更に、図示した実施例では、信号通信素子２０２の信号通信面２１４は、ＩＣチップ１０４の面１１０よりも小さいサイズとなっている。しかしながら、信号通信面２１０を面１０４よりも大きいサイズにすることが好ましい。
【００３６】
上記と同様に、信号通信素子２０２は、これを基板へと通信可能な状態で結合するための現在よく知られたまたは将来的に開発されるいずれの手段によっても基板１０２へと通信可能な状態で結合することができる。一実施例では、信号通信素子２０２のボンディングパッド２０４を一本以上のワイヤ２０６を介して基板１０２の面１２０上にあるボンディングパッド２０８に結合することにより、信号通信素子２０２は基板１０２にワイヤボンディングされる。ボンディングパッド２０８は、基板１０２の先の実施例で説明した導体へと通信可能な状態で結合することができる。更に、ボンディングパッド２０８を通信可能な状態で結合する導体は、フリップチップパッド１２２および／またはワイヤボンディングパッド１２６を通信可能な状態で結合するものとは異なるものであっても良い。
【００３７】
更に、上記と同様に、ＩＣチップ１０４は、信号通信素子２０２により生成される信号を処理するための、および／または信号通信素子２０２を駆動するための回路を含みうる。一実施例では、ＩＣチップ１０４および信号通信素子１０６は、上述した基板１０２の導体を介して部分的に通信を行う。
【００３８】
本実施例では、本体３００が、ＩＣチップ１０４と信号通信素子１０６と信号通信素子２０２とを封入している。本体３００は、本体１３２および２１０と同様に、信号通信装置用途に好適な、（例えば、モールディング材やプラスチックやその他の）現在よく知られたまたは将来的に開発されるいずれの封入材料であっても良い。更に、一実施例では、本体３００は、信号通信素子１０６および信号通信素子２０２の両方にアライメントされた一体型レンズ３０２を含む。
【００３９】
図４は、本発明の一実施例に基づく信号通信構造体１００を組み立てるための方法４００におけるステップの一例を説明するものである。本実施例では、基板１０２が用意される（ステップ４０１）。一部の実施例においては、（例えば、パッド１２６および２０８等の）フリップチップボンディング用パッド１２２および／またはワイヤボンディング用パッドが、（例えば、スクリーン印刷または選択めっきにより）基板１０２の面１２０上に設けられる。更に、基板１０２は１つ以上の導体を含みうる。
【００４０】
本実施例では、基板１０２が用意された後に、信号通信素子１０６の信号通信面１１６のサイズがＩＣチップ１０４の面１１０よりも大きいサイズとなり得るような（例えば、フリップチップボンディング、ボールグリッドアレイ、その他の）仕方によって、ＩＣチップ１０４が基板１０２に通信可能に結合される（ステップ４０２）。一実施例においては、その一工程としてＩＣチップ１０４が基板１０２にフリップチップボンディングされる。このようなフリップチップボンディングは、リフローはんだバンプ１１４をフリップチップパッド１２２にアライメントするステップと、はんだバンプ１１４をパッド１２２へとリフローするステップと、面１１２と面１２０との間にアンダーフィル材料１２４を設けるステップとを含む。上述したように、基板１０２の１つ以上の導体に通信可能な状態でパッド１２２を結合することができる。
【００４１】
上述したステップの前、同時、および／または後に、信号通信素子１０６は、例えば、接着剤１０８によりＩＣチップ１０４に物理的に結合される（ステップ４０３）。一部の実施例では、接着剤１０８は、信号通信素子１０６がＩＣチップ１０４上にスタックされた後に硬化される。一実施例においては、信号通信素子１０６の面１１６のサイズはＩＣチップ１０４の面１１０（ＩＣチップ１０４の信号通信素子１０６を結合する面）よりも大きい。そして、信号通信素子１０６は、例えば、基板１０２のボンディングパッドにワイヤボンディングされることにより基板１０２に通信可能な状態で結合される（ステップ４０４）。基板１０２の１つ以上の導体へと通信可能な状態でこれらのボンディングパッドを結合することができる。
【００４２】
一部の実施例では、信号通信素子２０２は、基板１０２にも通信可能な状態で結合される（ステップ４０５）。一実施例では、この追加信号通信素子は、基板１０２のワイヤボンディング用パッド（例えばボンディングパッド２０８）にワイヤボンディングされる。基板１０２の１つ以上の導体に通信可能な状態でこれらのワイヤボンディング用パッドを結合することもできる。
【００４３】
ＩＣチップ１０４と信号通信素子１０６と信号通信素子２０２とは、（例えば、本体２１０の）本体中に封入することができる（ステップ４０６）。この封入工程の一環として、信号通信素子１０６にアライメントされた一体型レンズが形成される（ステップ４０７）。信号通信素子２０２に対してもこの一体型レンズをアライメントすることができる。
【００４４】
図４に示したステップは、一例として示したものにすぎないということに留意されたい。方法４００は、図４に示したものよりも多数または少数の、および／または異なるステップを含むものであっても、図４に示したものとは異なる順序で実施されるものであっても良い。例えば、信号通信素子２０２の通信可能な状態での基板１０２への結合は、信号通信素子１０４を基板１０２に物理的に結合する以前に実施することができる。
【００４５】
様々な実施例において、本発明は、従来技術における困難の一部を緩和するものである。例えば、一実施例においては、信号通信素子１０６の信号通信面１１６のサイズをＩＣチップ１０４の面１１０よりも大きくすることができる。この結果、信号通信構造体１００が他の装置と通信することができる最大可能距離が広がることになる。
【００４６】
更に、一部の実施例においては、ＩＣチップ１０４と基板１０２との間のフリップチップボンディングにより、ワイヤボンディングよりも多数の相互接続が可能となっている。同様に、一実施例においては、ＩＣチップ１０４と基板１０２との間のより短いフリップチップ型相互接続によりインダクタンスノイズが低減し、より良好な電気特性が得られている。更に、一部の実施例においては、ＩＣチップ１０４および基板１０２間をフリップチップボンディングとした結果、はんだバンプを介して熱が基板上のボンディングパッドへと直接的に伝わり、これにより、より良好な熱性能が得られることになる。加えて、一部の実施例では、ＩＣチップ１０４のフリップチップボンディングによりＩＣチップ１０４にはワイヤボンディングが存在しないため、射出モールド中にワイヤスイープが発生しない。更に、一実施例においては、フリップチップボンディングとした結果、熱サイクル中にＩＣチップ１０４におけるワイヤボンド破断やリフトオフが発生しない。この結果、より良好な信頼性を得ることができる。
【００４７】
本発明およびその利点を詳細にわたり説明してきたが、請求項に定義される本発明の精神および範囲から離れることなく、ここでの様々な変更と代替と改変とを加えることができることを理解されたい。更に、本願の範囲は、本明細書に説明したプロセス、機械、製造、物、手段、方法、またはステップ等を含む特定の実施例に限定することを意図するものではない。本発明の開示から当業者には明らかなように、本明細書に記載した実施例と実質的に同じ機能または実質的に同じ結果をもたらす、現在存在するまたは将来的に開発されるプロセス、機械、製造、物、手段、方法、またはステップ等を本発明に基づいて利用することができる。従って、添付の特許請求の範囲は、その範囲内にそのようなプロセス、機械、製造、物、手段、方法、またはステップ等を含むことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施例に基づく信号通信構造体の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例に基づく信号通信構造体の他の例を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施例に基づく信号通信構造体の更に他の例を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施例に基づく信号通信構造体を形成するための方法のステップ例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１００  信号通信構造体
１０２  基板
１０４  集積回路チップ
１０６  信号通信素子（信号受信機）
１０８  信号通信素子を集積回路チップへと結合するための手段
１１０  集積回路チップの信号通信素子側の面
１１２  集積回路チップの基板側の面
１１６  信号通信素子の信号通信面
１１８  信号通信素子の集積回路チップ側の面
１２６、１２８、１３０  信号通信素子を基板へと通信可能な状態で結合するための手段
１３２、２１０、３００  本体
１３４、２１２、３０２  一体型レンズ
２０２  他の信号通信素子（信号発信機）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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