(57)【要約】【課題】基板上において大きなスペースを要する光導波路や高価な多層光回路基板を用いることなくしかも内部で光通信を行なう光導波路を有する光集積回路モジュールを提供する。【解決手段】予め透明樹脂２７によって光素子２３、光電子素子２４間に光導波路３２を形成しておき、その後に半導体チップ２２をも含めて光素子２３、光電子素子２４を封止樹脂２８で固定するか、半導体チップ２２、光素子２３、光電子素子２４を封止樹脂２８で固定するようにし、その後に透明樹脂２７で光素子２３や光電子素子２４間に光導波路３２を形成する。【選択図】　図１
2004053636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素子によって構成され、しかも前記複数の素子が光学素子を含み、内部で光通信を行なう光導波路を有する光集積回路モジュールにおいて、
光通信を行なう光学素子間に光透過性のある樹脂で光導波路が形成されるとともに、前記光学素子を含む複数の素子が樹脂で封止固定されていることを特徴とする光集積回路モジュール。
【請求項２】
複数の素子によって構成され、該複数の素子がほぼ平面状に集合され、しかも前記複数の素子が光学素子を含み、内部で光通信を行なう光導波路を有する光集積回路モジュールにおいて、
前記光学素子が集合された平面において該平面とほぼ平行な横方向に光を授受する素子から構成され、前記光学素子が他の素子と並置されるか他の素子の上に載置され、前記光学素子間に光導波路が形成されることを特徴とする光集積回路モジュール。
【請求項３】
複数の素子によって構成され、該複数の素子がほぼ平面状に集合され、しかも前記複数の素子が光学素子を含み、内部で光通信を行なう光導波路を有する光集積回路モジュールにおいて、
前記光学素子が集合された平面とほぼ直交する垂直方向に光を授受する素子から構成され、前記光学素子上に垂直方向の光を横方向の向きに変更するプリズムが設けられるとともに、前記プリズム間に光透過性樹脂で光導波路が形成されることを特徴とする光集積回路モジュール。
【請求項４】
複数の素子によって構成され、該複数の素子がほぼ平面状に集合され、しかも前記複数の素子が光を発光または受光する光学素子を含み、内部で光通信を行なう光導波路を有する光集積回路モジュールにおいて、
前記光を発光または受光する光学素子が集合された平面とほぼ直交する垂直方向に光を発光または受光する素子から構成され、該光学素子の発光点および受光点に垂直方向の光を横方向の向きに変更するプリズムが設けられるとともに、該プリズム間に光透過性樹脂で光導波路が形成されることを特徴とする光集積回路モジュール。
【請求項５】
複数の素子によって構成され、該複数の素子がほぼ平面状に集合され、しかも前記複数の素子が光を発光または受光する光学素子を含み、内部で光通信を行なう光導波路を有する光集積回路モジュールにおいて、
前記複数の素子が複数の互いに異なる面に積層されるように集合されるとともに、前記光を発光または受光する光学素子が集合された平面とほぼ直交する垂直方向に光を発光または受光する素子から構成され、該光学素子の発光点および受光点にプリズムが設けられるとともに、該プリズム間に光透過性樹脂で光導波路が形成され、しかも互いに異なる面の光導波路が透明樹脂によって光学的に接続されることを特徴とする光集積回路モジュール。
【請求項６】
半導体チップ、電子素子、光電子素子、光素子等の複数のデバイスを平面状に集合させ、かつその一部に光学部品を含み、素子間の少なくとも１つが光通信を行なう光導波路を有する光集積回路モジュールの製造方法において、
光素子あるいは光電子素子間に予め光透過性のある樹脂で光導波路を形成しておき、その後必要に応じて半導体チップと他の素子とを樹脂で固定するようにしたことを特徴とする光集積回路モジュールの製造方法。
【請求項７】
光素子として横方向に光を発受光する発光素子と受光素子で構成され、半導体チップと物理的に分離されている光素子または光電子素子を有し、半導体チップと光素子または光電子素子との間に導体材料による導通手段または金属配線を施し、かつ発光素子と受光素子間に光透過性樹脂を用いた光導波路を形成したことを特徴とする請求項６に記載の光集積回路モジュールの製造方法。
【請求項８】
半導体チップ、電子素子、光電子素子、光素子等の複数のデバイスを平面状に集合させ、かつその一部に光学部品を含み、素子間の少なくとも１つが光通信を行なうための光導波路を有する光集積回路モジュールの製造方法において、
光素子または光電子素子が横方向に光を発受光する発光素子と受光素子とから構成され、半導体チップと物理的に分離されている光素子または光電子素子を有し、半導体チップと他の素子をも含めて樹脂で予め固定しておき、その上に水平方向に発受光するように光素子あるいは光電子素子を載置し、さらに光素子あるいは光電子素子間に光透過性樹脂で光導波路を形成したことを特徴とする光集積回路モジュールの製造方法。
【請求項９】
半導体チップ、電子素子、光電子素子、光素子等の複数の素子を平面状に集合させ、かつその一部に光学部品を含み、素子間の少なくとも１つが光通信を行なうための光導波路を有する光集積回路モジュールの製造方法において、
光素子または光電子素子として上下方向に光を発受光する発光素子と受光素子とから構成され、半導体チップと他の素子を含めて樹脂で予め固定しておき、半導体チップ、光素子、光電子素子に形成された発受光点上にプリズムを載置して水平方向に光軸を曲げ、しかも前記プリズム間に光透過性樹脂で光導波路を形成したことを特徴とする光集積回路モジュールの製造方法。
【請求項１０】
半導体チップ、電子素子、光電子素子、光素子等の複数の素子を平面状に集合させ、かつその一部に光学部品を含み、素子間の少なくとも１つが光通信を行なうための光導波路を有する光集積回路モジュールの製造方法において、
半導体チップの発受光点上に予めプリズムを載置しておき、半導体チップと他の素子を含めて粘着材のついた基材上に載置し、前記プリズム間に光透過性樹脂を挿入し、樹脂で固定するようにしたことを特徴とする光集積回路モジュールの製造方法。
【請求項１１】
半導体チップ、電子素子、光電子素子、光素子等の複数の素子を平面状に集合させ、かつその一部に光学部品を含み、素子間の少なくとも１つが光通信を行なうための光導波路を有する光集積回路モジュールの製造方法において、
表面に粘着材が塗布された基材上に発光点あるいは受光点を有する半導体チップ、光素子、光電子素子を発光点および受光点が基材と反対向きに載置し、その後に半導体チップの全面が隠れるように光透過性樹脂を塗布し、光透過性樹脂の上面を平面研削によってほぼ平坦にし、反射面を形成する位置にＶ字状の溝を形成するようにしたことを特徴とする光集積回路モジュールの製造方法。
【請求項１２】
半導体チップ、電子素子、光電子素子、光素子等の複数の素子を平面状に集合させ、かつその一部に光学部品を含み、素子間の少なくとも１つが光通信を行なうための光導波路を有する光集積回路モジュールの製造方法において、請求項１１で得られた光集積回路モジュールを２つ用意し、光透過性樹脂を用いて互いに貼合わせるようにしたことを特徴とする光集積回路モジュールの製造方法。
【請求項１３】
光透過性樹脂の塗布時に印刷法を用いることによって、光導波路以外の部分に光透過性樹脂を塗布しないようにしたことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の光集積回路モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光集積回路モジュールとその製造方法に係り、とくに複数の素子によって構成され、しかも複数の素子が光学素子を含み、内部で光通信を行なう光導波路を有する光集積回路モジュールとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば特開平６−６９４９０号公報には、基板の両面に装着した光デバイスと電子デバイスおよび／または光電子デバイスと基板の両面に形成した光導波路および電気配線の少なくとも一部とを接続して電子光回路を構成し、また光導波路と光ファイバーとを光回路上で接続し、導波路デバイスとファイバーデバイスとを一体化して光電子回路を構成し、さらに光スイッチまたは変調器を電子デバイスまたは光デバイスの出力端子に対応させて電子光回路を構成して電圧印加による屈折率変化で光を光回路外部に出射させるようにした電子光回路が提案されている。
【０００３】
このような光電子回路においては、図１２に示すように基板１上に半導体チップ２を搭載するとともに、これらの半導体チップ２間に光導波路３を形成し、半導体チップ２等の電子素子間を光導波路３で結合し、信号伝達を光導通法によって達成するようにしている。
【０００４】
また特開平７−７１３４号公報には、図１３に示すように基板５の一方の面に光素子６と光電子素子８を、他方の面に電子素子７をそれぞれ搭載し、これらを基板５の光導電層９および電気配線層１０によって互いに信号伝達を行なうようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１２に示す特開平６−６９４９０号公報に開示されている光集積回路モジュールは、半導体チップ２の数が増加して複雑になると、光導波路９を頻繁に交差させる必要がある不具合がある。
【０００６】
また特開平７−７１３４号公報に開示されている集積回路モジュールは、図１３に示すように高価な多層回路基板５を用いる必要がある。また光導波路の経路が長くかつ複雑になる欠点がある。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、図１２に示すような平面状の光導波路を用いることなく、あるいはまた図１３に示すような多層光回路基板を用いることなくしかも内部で光通信によって信号伝達を行なうことを可能にした光集積回路モジュールおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願の主要な発明は、
複数の素子によって構成され、しかも前記複数の素子が光学素子を含み、内部で光通信を行なう光導波路を有する光集積回路モジュールにおいて、
光通信を行なう光学素子間に光透過性のある樹脂で光導波路が形成されるとともに、前記光学素子を含む複数の素子が樹脂で封止固定されていることを特徴とする光集積回路モジュールに関するものである。
【０００９】
本願の別の発明は、
複数の素子によって構成され、該複数の素子がほぼ平面状に集合され、しかも前記複数の素子が光学素子を含み、内部で光通信を行なう光導波路を有する光集積回路モジュールにおいて、
前記光学素子が集合された平面において該平面とほぼ平行な横方向に光を授受する素子から構成され、前記光学素子が他の素子と並置されるか他の素子の上に載置され、前記光学素子間に光導波路が形成されることを特徴とする光集積回路モジュールに関するものである。
【００１０】
本願のさらに別の発明は、
複数の素子によって構成され、該複数の素子がほぼ平面状に集合され、しかも前記複数の素子が光学素子を含み、内部で光通信を行なう光導波路を有する光集積回路モジュールにおいて、
前記光学素子が集合された平面とほぼ直交する垂直方向に光を授受する素子から構成され、前記光学素子上に垂直方向の光を横方向の向きに変更するプリズムが設けられるとともに、前記プリズム間に光透過性樹脂で光導波路が形成されることを特徴とする光集積回路モジュールに関するものである。
【００１１】
本願のさらに別の発明は、
複数の素子によって構成され、該複数の素子がほぼ平面状に集合され、しかも前記複数の素子が光を発光または受光する光学素子を含み、内部で光通信を行なう光導波路を有する光集積回路モジュールにおいて、
前記光を発光または受光する光学素子が集合された平面とほぼ直交する垂直方向に光を発光または受光する素子から構成され、該光学素子の発光点および受光点に垂直方向の光を横方向の向きに変更するプリズムが設けられるとともに、該プリズム間に光透過性樹脂で光導波路が形成されることを特徴とする光集積回路モジュールに関するものである。
【００１２】
本願のさらに別の発明は、
複数の素子によって構成され、該複数の素子がほぼ平面状に集合され、しかも前記複数の素子が光を発光または受光する光学素子を含み、内部で光通信を行なう光導波路を有する光集積回路モジュールにおいて、
前記複数の素子が複数の互いに異なる面に積層されるように集合されるとともに、前記光を発光または受光する光学素子が集合された平面とほぼ直交する垂直方向に光を発光または受光する素子から構成され、該光学素子の発光点および受光点にプリズムが設けられるとともに、該プリズム間に光透過性樹脂で光導波路が形成され、しかも互いに異なる面の光導波路が透明樹脂によって光学的に接続されることを特徴とする光集積回路モジュールに関するものである。
【００１３】
製造方法に関する主要な発明は、
半導体チップ、電子素子、光電子素子、光素子等の複数のデバイスを平面状に集合させ、かつその一部に光学部品を含み、素子間の少なくとも１つが光通信を行なう光導波路を有する光集積回路モジュールの製造方法において、
光素子あるいは光電子素子間に予め光透過性のある樹脂で光導波路を形成しておき、その後必要に応じて半導体チップと他の素子とを樹脂で固定するようにしたことを特徴とする光集積回路モジュールの製造方法に関するものである。
【００１４】
ここで光素子として横方向に光を発受光する発光素子と受光素子で構成され、半導体チップと物理的に分離されている光素子または光電子素子を有し、半導体チップと光素子または光電子素子との間に導体材料による導通手段または金属配線を施し、かつ発光素子と受光素子間に光透過性樹脂を用いた光導波路を形成することが好ましい。
【００１５】
製造方法に関する別の発明は、
半導体チップ、電子素子、光電子素子、光素子等の複数のデバイスを平面状に集合させ、かつその一部に光学部品を含み、素子間の少なくとも１つが光通信を行なうための光導波路を有する光集積回路モジュールの製造方法において、
光素子または光電子素子が横方向に光を発受光する発光素子と受光素子とから構成され、半導体チップと物理的に分離されている光素子または光電子素子を有し、半導体チップと他の素子をも含めて樹脂で予め固定しておき、その上に水平方向に発受光するように光素子あるいは光電子素子を載置し、さらに光素子あるいは光電子素子間に光透過性樹脂で光導波路を形成したことを特徴とする光集積回路モジュールの製造方法に関するものである。
【００１６】
製造方法に関するさらに別の発明は、
半導体チップ、電子素子、光電子素子、光素子等の複数の素子を平面状に集合させ、かつその一部に光学部品を含み、素子間の少なくとも１つが光通信を行なうための光導波路を有する光集積回路モジュールの製造方法において、
光素子または光電子素子として上下方向に光を発受光する発光素子と受光素子とから構成され、半導体チップと他の素子を含めて樹脂で予め固定しておき、半導体チップに、光素子、光電子素子に形成された発受光点上にプリズムを載置して水平方向に光軸を曲げ、しかも前記プリズム間に光透過性樹脂で光導波路を形成したことを特徴とする光集積回路モジュールの製造方法に関するものである。
【００１７】
製造方法に関するさらに別の発明は、
半導体チップ、電子素子、光電子素子、光素子等の複数の素子を平面状に集合させ、かつその一部に光学部品を含み、素子間の少なくとも１つが光通信を行なうための光導波路を有する光集積回路モジュールの製造方法において、
半導体チップの発受光点上に予めプリズムを載置しておき、半導体チップと他の素子を含めて粘着材のついた基材上に載置し、前記プリズム間に光透過性樹脂を挿入し、樹脂で固定するようにしたことを特徴とする光集積回路モジュールの製造方法に関するものである。
【００１８】
製造方法に関するさらに別の発明は、
半導体チップ、電子素子、光電子素子、光素子等の複数の素子を平面状に集合させ、かつその一部に光学部品を含み、素子間の少なくとも１つが光通信を行なうための光導波路を有する光集積回路モジュールの製造方法において、
表面に粘着材が塗布された基材上に発光点あるいは受光点を有する半導体チップ、光素子、光電子素子を発光点および受光点が基材と反対向きに載置し、その後に半導体チップの全面が隠れるように光透過性樹脂を塗布し、光透過性樹脂の上面を平面研削によってほぼ平坦にし、反射面を形成する位置にＶ字状の溝を形成するようにしたことを特徴とする光集積回路モジュールの製造方法に関するものである。
【００１９】
製造方法に関するさらに別の発明は、
半導体チップ、電子素子、光電子素子、光素子等の複数の素子を平面状に集合させ、かつその一部に光学部品を含み、素子間の少なくとも１つが光通信を行なうための光導波路を有する光集積回路モジュールの製造方法において、請求項１１で得られた光集積回路モジュールを２つ用意し、光透過性樹脂を用いて互いに貼合わせるようにしたことを特徴とする光集積回路モジュールの製造方法に関するものである。
【００２０】
ここで光透過性樹脂の塗布時に印刷法を用いることによって、光導波路以外の部分に光透過性樹脂を塗布しないようにしてもよい。
【００２１】
本願発明の好ましい態様は、予め光透過性のある樹脂で光素子間、光電子素子間、または光素子と光電子素子間に光導波路を形成しておき、その後に半導体チップ等の他の素子をも含めて封止樹脂で固定するか、あるいは予め半導体チップと他の素子等を含めて封止樹脂で固定し、その後に光透過性の樹脂で光素子間、光電子素子間、または光素子と光電子素子との間に光導波路を形成するようにしたものである。このような態様によれば、多層光回路基板を使うことなく光導波路の経路を短くし、容易に光導波路を形成することが可能になる。
【００２２】
本願の別の態様は、予め光透過性のある樹脂で上下面から平らでかつ光素子か光電子素子の高さよりも厚さ方向にはみ出すように光素子と光電子素子の間に光導波路を形成しておき、光を反射させるＶノッチを上から形成するようにしたものである。このような構成によれば、表裏の両面に光導波路が形成でき、半導体チップあるいは集積回路モジュールの数が増加して複雑になっても、光導波路を交差させることなく光導波路を形成することが可能になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（１）実施の形態１（図１、図２）
第１の実施の形態を図１および図２を参照して説明する。図１ａに示すように平板状をなす基材２０を用意する。この基材２０の表面には予め粘着材２１を塗布しておく。そしてこのような基材２０上に半導体チップ２２の他、光素子２３、光電子素子２４等を適宜載置する。このときにこれらの素子２２〜２４の電極が粘着材２１と接する向きとなるように配する。そしてこの後に図１ｂおよび図２ａに示すように、複数の光素子２３間、光電子素子２４間あるいは光素子２３と光電子素子２４との間に、それらから発せられる波長の光を透過させる透明樹脂２７を流し込み、この樹脂２７の硬化温度に見合った温度で加熱硬化させる。
【００２４】
このようにして素子間に透明樹脂２７が挿入された作成過程の集積回路モジュールに対して、図１ｃ〜ｆに示すように、半導体チップ２２等の裏面から封止樹脂２８を被せ、次いで図１ｄに示すように粘着材２１および基材２０を集積回路モジュールから剥離する。そして電気的な絶縁を行なうための絶縁層２９を塗布し、さらに必要に応じて導体から成る配線３０を図１ｅに示すように施す。この後さらに集積回路モジュールの集合を個片化するために分割すると、図１ｆおよび図２ｂに示すような集積回路モジュールが得られる。この集積回路モジュールは、光素子２３間、光電子素子２４間、あるいは光素子２３と光電子素子２４との間に光導波路３２を有することを特徴とする。
【００２５】
図１および図２に示す本実施の形態の集積回路モジュールによれば、従来のようなスペースを要する平面型の光導波路を用いることなく、あるいはまた多層光回路基板を用いることなく集積回路モジールを製作することができる。すなわち予め透明樹脂２７で光素子２３と光電子素子２４との間に光導波路３２を形成しておき、その後半導体チップ２２も含めて封止樹脂２８によって固定しているために、高価な多層光基板を使うことなくしかも経路の短い光導波路３２を有する集積回路モジュールが形成できる。
【００２６】
なおここでは光学素子として図２ｃに示すように横方向に発光または受光を行なう光素子２３や光電子素子２４とから構成され、半導体チップ２２と回路上分離されている場合には、半導体チップ２２間の電気的な接続および光導波路の接続については、半導体チップ２２と光素子２３との間あるいは半導体チップ２２と光電子素子２４との間は、導体配線を形成して接続を行なうことになる。また光素子２３間、光電子素子２４間、あるいは光素子２３と光電子素子２４との間については、図２ａ、ｂに示すような透明樹脂２７によって構成される光導波路３２と同様の構成の光導波路３２を有する構造になる。
【００２７】
このように本実施の形態の集積回路モジュールは、図１２のような平面的な光導波路による結合を行なうことなく、また図１３のような多層の光回路基板を用いることなく、予め半導体チップ２２その他の素子をも含めて封止樹脂２８によって固定するようにし、その後に光透過性のある透明樹脂２７によって光素子２３や光電子素子２４間の光導波路３２を形成しているために、高価な多層光回路基板を用いることなくしかも光導波路３２の経路を短くし、しかも簡単にこのような光導波路３２を形成することが可能になる。
【００２８】
（２）実施の形態２（図３、図４）
上述の第１の実施の形態によると、半導体チップ２２間を光通信によって接続する際に、光素子２３あるいは光電子素子２４を介在させるために、半導体チップ２２間の間隙の寸法が長くなってしまう欠点がある。そこでこの第２の実施の形態においては、とくに半導体チップ２２間の距離を短くした光導波路回路を形成するようにしたものである。
【００２９】
図３ａ〜ｃに示すように、表面に粘着材２１が塗布された基材２０上に半導体チップ２２を載置する。ここで半導体チップ２２の電極が粘着材２１に接するように配する。そして半導体チップ２２の電極が形成されている面とは反対側の裏面から封止樹脂２８を被せ、この後に図３ｃに示すように粘着材２１および基材２０を集積回路モジュールから剥離した構造とする。
【００３０】
このような構造を用いて、本実施の形態の集積回路モジュールでは、複数の光素子２３あるいは光電子素子２４を横方向に光を発するように半導体チップ２２上に搭載する。ここで光素子２３や光電子素子２４は図４ａに示すように導電性樹脂３６や半田等の導電性材料によって載置される半導体チップ２２と接続するか、あるいは図４ｂに示すように金線３７によって半導体チップ２２と電気的に接続しておく。そしてこの後に光素子２３間、光電子素子２４間、あるいは光素子２３と光電子素子２４との間に、これらから発せられる波長の光を透過する樹脂２７を流し込み、この樹脂２７の硬化温度に見合った温度で加熱硬化させて光導波路３２を形成することによって、図３ｄに示す断面形状が得られる。この後に図３ｅに示すように絶縁層２９を塗布し、必要に応じて導体配線３０を施す。そして集積回路モジュールの集合を個片化するために図３ｆに示すように分割する。これによって第２の実施の形態の光導波路３２を有する集積回路モジュールが得られる。
【００３１】
このような第２の実施の形態の集積回路モジュールは、スペースを要する平面的な光導波路や高価な多層光回路基板を用いることなく、半導体チップ２２を予め封止樹脂２８で固定しておき、水平方向に発受光するように半導体チップ２２上に載置した光素子２３あるいは光電子素子２４間に光透過性のある透明樹脂２７で光導波路３２を形成したものであるから、経路が短い光導波路３２を簡単に形成することができる第１の実施の形態の利点を維持したままで、半導体チップ２２間の間隔、すなわち横方向の距離を小さくすることが可能になる。
【００３２】
（３）実施の形態３（図５、図６）
上記第１および第２の実施の形態は、光素子２３あるいは光電子素子２４が上下方向、すなわちこのモジュールの厚さ方向に光を発受光する場合には適用することができない。そこでこの第３の実施の形態においては、上下方向に光を発受光する光素子２３や光電子素子２４が平面上に集合されるか半導体チップ２２上に搭載された場合の集積回路モジュールにおける光導波路３２の形成について説明する。
【００３３】
図５ａに示すように表面に粘着材２１が塗布された基材２０上に半導体チップ２２とともに光素子２３および光電子素子２４を搭載する。このときに素子２２〜２４の電極が粘着材２１に接する向きとする。そしてこの後素子２１〜２４の裏面から封止樹脂２８を被せ、この後図５ｄに示すように粘着材２１および基材２０をこのモジュールから剥離する。
【００３４】
この後に本実施の形態においては、図５ｅに示すように半導体チップ２２、光素子２３、および光電子素子２４の発光点、あるいは受光点上にプリズム４１を搭載する。プリズム４１は上下方向の光を水平方向に反射するものであって図６ｂに示すように、光透過性樹脂４２を介して素子２２〜２４上に搭載する。そしてこの後に光素子２３間、光電子素子２４間、あるいは光素子２３と光電子素子２４間に、それらから発せられる波長の光を透過する透明樹脂２７を流し込み、透明樹脂２７の硬化温度に見合った温度で加熱硬化させて光導波路３２（図６ａ参照）を形成することによって、図５ｇに示すような断面構造のモジュールが得られる。
【００３５】
この後に複数のプリズム４１間に透明樹脂２７によって光導波路３２が形成された作成中の集積回路モジュール上に図５ｇに示すように絶縁層２９を塗布し、さらに必要に応じて導体配線３０を適宜形成し、さらに集積回路モジュールの集合を図５ｈに示すように分割して個片化すると、図６ａに示すような第３の実施の形態の集積回路モジュールが得られる。このような構造によれば、上下方向に光を発受光する光素子２３や光電子素子２４が半導体チップ２２と並列に、あるいは半導体チップ２０上に搭載されている場合にも、光電子集積回路モジュールが作成できるようになる。
【００３６】
次にこの第３の実施の形態の変形例を図６ｂによって説明する。上記第３の実施の形態によれば、プリズム４１の傾斜面から成る反射面の外表面上に誤って透明樹脂２７が付着すると、反射面が正しく光を反射しなくなって光の有効な伝達が阻害される。そこで図６ｂに示すような変形例の集積回路モジュールの形成を行なうことによって上記の不具合を防止できる。
【００３７】
まず図５ｅに示すように半導体チップ２２上に光素子２３や光電子素子２４を搭載し、これらの光素子２３や光電子素子２４の発光点あるいは受光点上に光透過性樹脂４２を用いて上下方向の光を水平方向に反射するプリズム４１を搭載しておく。そして透明樹脂２７をプリズム４１間に挿入しておく前に、絶縁層２９を形成する樹脂をプリズム４１間を除く領域に挿入しておく。
【００３８】
これによって図６ｂに示すような光電子集積回路モジュールが得られる。上記の方法によれば、透明樹脂２７を挿入して光導波路３２を形成する際に、すでにプリズム４１の反射面の外表面は絶縁層２９で覆われているために、透明樹脂２７がプリズム４１の反射面に付着することがなくなる。
【００３９】
（４）実施の形態４（図７、図８）
上記第３の実施の形態によれば、高価なプリズム４１を使用するために、集積回路モジュールのコストが増大する不具合がある。そこで第４の実施の形態においては、図７に示す方法で集積回路モジュールを製作し、図８に示すような集積回路モジュールを製作している。
【００４０】
図７ａに示すように、基材２０の表面に粘着材２１を塗布し、この基材２０上に半導体チッフ２２、光素子２３、光電子素子２４をこれらの電極が基材２０の粘着材２１とは接しない反対向きで載置する。そしてその後に図７ｂに示すように半導体チップ２２、光素子２３、光電子素子２４の全面が十分に隠れる程度に透明樹脂２７を塗布する。そしてこの透明樹脂２７の表面を平面研削によって平坦にする。そしてこの後に図７ｃに示すように反射面を形成すべき位置に研削機でＶ字状の溝、すなわちＶノッチ４６を形成する。
【００４１】
この後に図７ｄに示すように、必要に応じて導体配線３０を施し、絶縁層２９を塗布し、遮光用の封止樹脂２８の塗布を行なう。そしてこの後に図７ｅに示すように、粘着材２１および基材２０をこの集積回路モジュールから剥離する。そしてこの後に図７ｆに示すように分割個片化すると、本実施の形態の集積回路モジュールが完成する。この集積回路モジュールはプリズム４１を使わないために、その分低コストに光導波路３２を実現できるようになる。
【００４２】
（５）実施の形態５（図９〜図１１）
上記第１〜第４の実施の形態によれば、表裏に発光点あるいは受光点がある場合には、これらの間での光信号の伝達を行なうことができない。第５の実施の形態は表裏に発光点あるいは受光点がある場合にも光信号を伝達することが可能な光導波路３２の形成に関するものである。
【００４３】
上記第４の実施の形態と同様に、表面に粘着材２１が塗布された基材２０上に半導体チップ２２、光素子２３、光電子素子２４をそれらの電極および発光点が基材２０の粘着材２１とは反対側となるように搭載する。そしてこの後に半導体チップ２２、光素子２３、および光電子素子２４が十分に隠れる程度に透明樹脂２７を全面に塗布する。そして透明樹脂２７の上面を平面研削によって平坦にする。そして反射面を形成する位置に研削機でＶノッチ４６を形成する。これによって図９ｅに示すような構造になる。
【００４４】
この後に絶縁層２９を塗布形成し、必要に応じて導体配線３０を施し、その後に粘着材２１および基材２０をこの集積回路モジュールから剥離する。これによって図９ｅに示すような集積回路モジュールの半片が形成される。
【００４５】
本実施の形態においては図９ｅに示すような集積回路モジュールを２つ準備し、図９ｆに示すように光透過性樹脂によって両者を互いに整合した状態で図１０ｆに示すように貼合わせる。そしてこの後に分割して個片化すると、図１０ｇに示すような光集積回路モジュールが得られる。このような集積回路モジュールは、プリズム４１を使わないので低コストに光導波路３２を形成でき、しかも表裏両面に互いに光信号を伝送することが可能になる。
【００４６】
なお上記第５の実施の形態において、透明樹脂２７を塗布する際に、素子２２、２３、２４の全面が隠れるようにしたが、コストを低減するために透明樹脂２７の塗布の際に印刷の手法を用いることによって、図１１に示すように設計上の光導波路３２以外のところについては透明樹脂２７を塗布しないようにすることも可能である。
【００４７】
【発明の効果】
集積回路モジュールに関する主要な発明は、複数の素子によって構成され、しかも複数の素子が光学素子を含み、内部で光通信を行なう光導波路を有する光集積回路モジュールにおいて、光通信を行なう光学素子間に光透過性のある樹脂で光導波路が形成されるとともに、光学素子を含む複数の素子が樹脂で封止固定されるようにしたものである。
【００４８】
従ってこのような構成によれば、基板上に大きなスペースを要する平面型の光導波路を用いることなく、構造が複雑で高価な多層光回路基板を用いることなくしかも内部で光通信を行なう光集積回路モジュールを提供することが可能になる。
【００４９】
本願の別の発明は、複数の素子によって構成され、該複数の素子がほぼ平面状に集合され、しかも複数の素子が光学素子を含み、内部で光通信を行なう光導波路を有する光集積回路モジュールにおいて、光学素子が集合された平面において該平面とほぼ平行な横方向に光を授受する素子から構成され、光学素子が他の素子と並置されるか他の素子の上に載置され、光学素子間に光導波路が形成されるようにしたものである。
【００５０】
このような光集積回路モジュールによれば、素子の集合された平面とほぼ平行な横方向に光を授受する光学素子を他の素子と並置するか他の素子の上に載置して光通信を行なう光集積回路モジュールが提供される。
【００５１】
本願の別の発明は、複数の素子によって構成され、該複数の素子がほぼ平面状に集合され、しかも複数の素子が光学素子を含み、内部で光通信を行なう光導波路を有する光集積回路モジュールにおいて、光学素子が集合された平面とほぼ直交する垂直方向に光を授受する素子から構成され、光学素子上に垂直方向の光を横方向の向きに変更するプリズムが設けられるとともに、プリズム間に光透過性樹脂で光導波路が形成されるようにしたものである。
【００５２】
従ってこのような光集積回路モジュールによれば、複数の素子が集合される平面とほぼ直角であって垂直方向に光を授受する素子を用いて内部で光通信を行なう光集積回路モジュールを提供することが可能になる。
【００５３】
製造方法に関する発明であって、予め光透過性のある樹脂で光素子と光電子素子との間に光導波路を形成しておき、その後に半導体チップをも含めて樹脂で固定するようにし、あるいは予め半導体チップとその他の素子を含めて樹脂で固定するようにし、その後に光透過性のある樹脂で光素子と光電子素子との間に光導波路を形成するようにした方法によれば、高価な多層光回路基板を使うことなく光導波路の経路を短くし、簡単に光導波路を形成することが可能になる。
【００５４】
また別の製造方法に関する発明であって、光素子として横方向に光を発受光する発光素子と受光素子で構成し、半導体チップと分離されており、半導体チップ間の電気および光導波路の接続については半導体チップと光素子または光電子素子との間が導体材料による導通手段または金属配線によって接続され、光素子間に本発明の上記方法を用いることによって光透過性樹脂を配置した光導波路の構造の提供が可能になる。
【００５５】
またさらに別の製造方法に関する発明であって、光素子として横方向に光を発受光する発光素子と受光素子から構成され、半導体チップと回路上分離され、半導体チップを封止樹脂で予め固定しておき、水平方向に発受光するように上記半導体チップ上に載置した光素子あるいは光電子素子間に光透過性のある樹脂で光導波路を作成しておくようにした方法によれば、高価な多層回路基板を使うことなくしかも光導波路の経路を短くし、容易に光導波路を形成することができる利点を維持したままで半導体チップ間の間隔を小さくすることが可能になる。
【００５６】
またここでプリズムを設けることによって上下方向に光を発受光する光素子または光電子素子が半導体チップ上に形成されている場合にも、光集積回路モジュールを作成することができる。
【００５７】
またさらに別の発明であって、後から光透過性樹脂を挿入して光導波路を形成するようにした方法によれば、光透過性樹脂を挿入する際にプリズムの反射面が不透明な材料で覆われているために、反射面に光透過性樹脂が付着することがなくなる。
【００５８】
またさらに別の発明であって、表面に粘着材が塗布された基材上に発光点あるいは受光点を有する半導体チップ、光素子、光電子素子を発光点および受光点が基材と反対向きに載置し、その後に半導体チップの全面が隠れる程度に光透過性樹脂を塗布し、光透過性樹脂の上面を平坦に研削し、反射面を形成する位置にＶ字状のノッチを形成するようにした方法によれば、高価なプリズムを用いることなく低コストに光導波路を実現できる。
【００５９】
またさらに別の発明であって、表面に粘着材が塗布された基材上に発光点あるいは受光点を有する半導体チップ、光素子、光電子素子を発光点あるいは受光点を基材と反対向きに載置し、その後に半導体チップの全面が十分隠れる程度に光透過性樹脂を塗布し、光透過性樹脂の上面を平面研削で平坦にし、反射面を作る位置にＶ字状のノッチを形成するようにした光集積回路モジュールを２つ用い、光透過性樹脂で互いに貼合わせるようにした方法によれば、高価なプリズムを用いることなく低コストで光導波路が実現できるばかりでなく、表裏に発光点あるいは受光点がある場合であっても、表裏面間での光信号の伝達が可能になる。
【００６０】
また光透過性樹脂の塗布時に印刷の手法を用いる方法によれば、光導波路以外のところについては光透過性樹脂を塗布しないようにすることができ、これによって光透過性樹脂の塗布領域が大幅に低減し、コストの低減を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の集積回路モジュールの製造方法を示す縦断面図である。
【図２】同集積回路モジュールの要部拡大断面図である。
【図３】第２の実施の形態の集積回路モジュールの製造方法を示す縦断面図である。
【図４】同集積回路モジュールの要部拡大断面図である。
【図５】第３の実施の形態の集積回路モジュールの製造方法を示す要部縦断面図である。
【図６】同集積回路モジュールの要部拡大断面図である。
【図７】第４の実施の形態の集積回路モジュールの製造方法を示す縦断面図である。
【図８】同集積回路の要部拡大断面図である。
【図９】第５の実施の形態の集積回路モジュールの製造方法を示す縦断面図である。
【図１０】同集積回路の要部拡大断面図である。
【図１１】変形例の集積回路モジュールの要部拡大断面図である。
【図１２】従来の集積回路モジュールの一例を示す要部斜視図である。
【図１３】別の従来の集積回路モジュールの要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１‥‥基板、２‥‥半導体チップ、３‥‥光導波路、５‥‥基板、６‥‥光素子、７‥‥電子素子、８‥‥光電子素子、９‥‥光導波路、１０‥‥電気配線層、２０‥‥基材、２１‥‥粘着材、２２‥‥半導体チップ、２３‥‥光素子、２４‥‥光電子素子、２７‥‥透明樹脂、２８‥‥封止樹脂、２９‥‥絶縁層、３０‥‥導体配線、３２‥‥光導波路、３６‥‥導電性樹脂、３７‥‥金線、４１‥‥プリズム、４２‥‥光透過性樹脂、４６‥‥Ｖノッチ
【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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