(57)【要約】【課題】光導波路に熱を伝え難くした光集積回路を提供する。【解決手段】光集積回路１Ａは、光信号が伝送される光導波路２Ａと、面発光レーザ７及びフォトダイオード８が搭載された光半導体部品３と、光導波路２Ａ及び光半導体部品３が実装される実装基板４を備える。そして、実装基板４に実装された光半導体部品３の位置に対応して、光導波路２Ａには放熱用開口部１１Ａが形成される。これにより、光半導体部品３と光導波路２Ａは直接接しておらず、光半導体部品３から発せられた熱が、直接、光導波路２Ａには伝わり難い構成となっており、光半導体部品３から発せられた熱は、光導波路２Ａを介さずに空気中に放熱される。【選択図】        図２
2007079283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光素子が搭載された少なくとも１対の光半導体部品と、
光が伝送される光伝送路を有し、前記各光半導体部品の前記光素子と結合されて、前記光半導体部品間を接続する光導波路と、
前記光半導体部品と前記光導波路が実装される実装基板とを備え、
前記光導波路は、前記実装基板に実装された前記光半導体部品に対応した位置を開口させて、放熱用開口部を備えた
ことを特徴とする光集積回路。
【請求項２】
前記実装基板に実装された前記光半導体部品の上側に前記光導波路が実装され、
前記光導波路は、前記光半導体部品の上部に位置する部分を開口して、前記放熱用開口部が形成される
ことを特徴とする請求項１記載の光集積回路。
【請求項３】
前記光導波路は、前記光伝送路の端面が露出する前記放熱用開口部の端面を傾斜させて、前記光伝送路の端面に反射面を形成した光結合部を備えた
ことを特徴とする請求項２記載の光集積回路。
【請求項４】
前記光半導体部品に搭載される前記光素子は面型光素子で、
前記実装基板は、前記光半導体部品が実装される位置に、少なくとも前記光半導体部品の高さより深い実装凹部が形成される
ことを特徴とする請求項３記載の光集積回路。
【請求項５】
前記実装基板は、前記光半導体部品で発せられた熱を、前記実装基板における前記光導波路の非実装面に伝達して放熱する熱伝達部を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の光集積回路。
【請求項６】
前記熱伝達部は、
前記光半導体部品が実装される位置に形成され、前記光半導体部品からの熱を受ける受熱部材と、
前記実装基板における前記光導波路の非実装面に形成された放熱部材と、
前記実装基板を貫通して形成され、前記受熱部材で受けた熱を前記放熱部材に伝達する伝達部材とを備えた
ことを特徴とする請求項５記載の光集積回路。
【請求項７】
前記光半導体部品で発せられた熱を、本光集積回路を収容した筐体に伝達して放熱する外部放熱部を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の光集積回路。
【請求項８】
前記外部放熱部は、前記放熱用開口部から露出した前記光半導体部品と前記筐体とを接続し、前記光半導体部品から前記筐体に熱を伝達する外部伝達部材を備えた
ことを特徴とする請求項７記載の光集積回路。
【請求項９】
前記実装基板は、前記光半導体部品で発せられた熱を、前記実装基板における前記光導波路の非実装面に伝達して放熱する熱伝達部を備え、
前記外部放熱部は、前記熱伝達部と前記筐体とを接続し、前記実装基板から前記筐体に熱を伝達する外部伝達部材を備えた
ことを特徴とする請求項７記載の光集積回路。
【請求項１０】
前記光導波路と前記実装基板は、前記実装基板に実装された前記光半導体部品の前記光素子に対して、前記光導波路の位置合わせの基準位置を示す位置合わせマーカが形成される
ことを特徴とする請求項１記載の光集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号で情報伝達を行う光集積回路に関する。詳しくは、光素子を搭載した光半導体部品の実装位置に対応して、光導波路に放熱用の開口部を形成することで、光半導体部品が駆動されることにより発生する熱を、光導波路に伝え難くしたものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子機器内のボード間、チップ間等の情報伝達は電気信号により行われてきたが、更に超高速、大容量の情報伝送を実現するために、光配線技術が注目されており、光導波路を利用したチップ間光インターコネクション回路等と称される光集積回路が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の光集積回路は、受発光素子が搭載されている光半導体部品を光導波路の上部に実装して、受発光素子と光導波路を光学的に結合している。そして、一方の光半導体部品の受発光素子から出射された光は光導波路を伝送され、他方の光半導体部品の受発光素子に入射する。
【０００４】
さて、高消費電力部品である受発光素子を搭載した光半導体部品は、回路中の発熱源となる。そして、光半導体部品から発せられた熱は、発熱源と接地している光導波路や空気に伝播して行く。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７０６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光導波路を構成する材料としては、一般的に、アクリル系高分子材料のような樹脂系の材料が用いられている。但し、樹脂系の材料は、熱変動に対して非常に伸縮度が大きい。このため、従来のように、光導波路の上に受発光素子を搭載した光半導体部品が実装される構成では、熱によって光導波路自体が伸縮してしまい、受発光素子と光導波路の結合部との間で位置ずれが発生し、結合効率の低下や、結合ができない状態まで位置ずれが拡大する等、光の伝送に影響を与えるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、光導波路に熱を伝え難くした光集積回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明に係る光集積回路は、光素子が搭載された少なくとも１対の光半導体部品と、光が伝送される光伝送路を有し、各光半導体部品の光素子と結合されて、光半導体部品間を接続する光導波路と、光半導体部品と光導波路が実装される実装基板とを備え、光導波路は、実装基板に実装された光半導体部品に対応した位置を開口させて、放熱用開口部を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の光集積回路では、各光半導体部品の光素子と、光導波路の光伝送路が光学的に結合しており、光半導体部品の間では、光信号によって情報伝達が行われる。
【００１０】
また、本発明の光集積回路では、光半導体部品が実装される位置の光導波路には放熱用開口部が形成され、光半導体部品が光導波路から露出している。これにより、光半導体部品が駆動されることにより発生する熱は、光導波路を介さずに放熱用開口部から放熱される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光集積回路によれば、光半導体部品の実装位置に対応して、光導波路に放熱用開口部を備えたので、光半導体部品が駆動されることにより発生する熱を、光導波路を介さずに放熱用開口部から放熱して、光導波路に伝わり難くすることができる。
【００１２】
これにより、光導波路の熱伸縮を抑えることができ、光半導体部品の光素子と光導波路との結合効率の低下を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の光集積回路の実施の形態について説明する。
【００１４】
＜第１の実施の形態の光集積回路の構成例＞
図１及び図２は第１の実施の形態の光集積回路の一例を示し、図１は第１の実施の形態の光集積回路１Ａの概要を示す斜視図、図２（ａ）は光集積回路１Ａに形成される光半導体部品実装部１０の平面図、図２（ｂ）は光半導体部品実装部１０の断面図である。
【００１５】
第１の実施の形態の光集積回路１Ａは、光信号が伝送される光導波路２Ａと、光素子が搭載されたＬＳＩ（large scale integration）やＩＣ（integrated circuit）等の複数の光半導体部品３と、光導波路２Ａ及び光半導体部品３等が実装される実装基板４を備える。
【００１６】
そして、光半導体部品３が実装される光半導体部品実装部１０は、光半導体部品３が実装される位置の光導波路２Ａに、放熱用開口部１１Ａを備える。
【００１７】
光導波路２Ａは、光伝送路を構成するコア５と、コア５を覆うクラッド６を備えた平面型の導波路で、単数または複数本のコア５が所定のパターンで配置される。
【００１８】
光導波路２Ａは、例えばアクリル系の高分子材料等を使用してコア５及びクラッド６が作製され、コア５の屈折率がクラッド６の屈折率より若干大きくなるように構成されて、コア５に結合された光がコア５に閉じ込められて伝送される構造である。
【００１９】
光集積回路１Ａは、本例では、図１に示すように、光半導体部品３として第１の光半導体部品３ａと第２の光半導体部品３ｂを備え、第１の光半導体部品３ａが実装される第１の光半導体部品実装部１０ａと、第２の光半導体部品３ｂが実装される第２の光半導体部品実装部１０ｂの間が、コア５として例えば第１のコア５ａと第２のコア５ｂの２本で接続されている。
【００２０】
光半導体部品３は、本例では、第１の光半導体部品３ａと第２の光半導体部品３ｂの双方とも、図２に示すように、光素子として面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）７とフォトダイオード（ＰＤ）８がパッケージに搭載される。また、光半導体部品３は、例えば面発光レーザ７のドライバ回路や、フォトダイオード８の増幅器等、光素子の駆動回路等が搭載される。
【００２１】
面発光レーザ７は、光半導体部品３の上面に発光部が備えられ、電気信号を光信号に変換して出射する。また、フォトダイオード８は、光半導体部品３の上面に受光部が備えられ、入射された光信号を電気信号に変換して出力する。
【００２２】
実装基板４は、例えばシリコン（Ｓｉ）等で作製された誘電体基板において、図示しない電気回路等が形成されたプリント配線板であり、表面には光導波路２Ａが接着剤９等を使用して実装される。
【００２３】
光半導体部品実装部１０は、第１の光半導体部品実装部１０ａと第２の光半導体部品実装部１０ｂの双方とも、光導波路２Ａに形成された放熱用開口部１１Ａと、実装基板４に形成された実装凹部１２を備える。
【００２４】
実装凹部１２は、各光半導体部品３が実装される位置の実装基板４を、光半導体部品３の外形に合わせた形状で開口して形成され、実装基板４の上面から実装凹部１２の底面までの深さは、少なくとも光半導体部品３の高さ以上に構成される。
【００２５】
光半導体部品３は、それぞれ対応する実装凹部１２に挿入されて実装基板４に実装されることで、光半導体部品実装部１０において、光半導体部品３の上面は実装基板４の上面から突出しない。
【００２６】
各放熱用開口部１１Ａは、実装基板４の実装凹部１２に実装された各光半導体部品３の位置に対応して、光導波路２Ａを表裏貫通して形成される。
【００２７】
光導波路２Ａにおいて、放熱用開口部１１Ａが形成される位置は、コア５の始端もしくは終端で、光半導体部品３とコア５との結合部が形成される位置であり、例えば図１に示す第１の光半導体部品実装部１０ａの放熱用開口部１１Ａは、図２に示すように、放熱用開口部１１Ａの対向する２面の一方の側に第１の光結合部１３ａを備えると共に、他方の側に第２の光結合部１３ｂを備える。
【００２８】
第１の光結合部１３ａは、実装基板４の実装凹部１２に実装された光半導体部品３の面発光レーザ７上に突出し、第１のコア５ａが交差する放熱用開口部１１Ａの一方の面を傾斜させて、第１の傾斜面１４ａが形成される。
【００２９】
第１の傾斜面１４ａは、光導波路２Ａの面に対して略４５度の傾斜を有した斜面で、第１のコア５ａの端面が露出して第１の反射面１５ａが形成される。
【００３０】
第１の反射面１５ａは、第１のコア５ａの端面が第１の傾斜面１４ａと同一面に露出することで形成され、第１のコア５ａの延在方向に対して略４５度の傾斜を有する。
【００３１】
そして、第１の光結合部１３ａは、第１の反射面１５ａが光半導体部品３の面発光レーザ７の発光部と対向することで、面発光レーザ７と第１のコア５ａは、第１の反射面１５ａを介して光学的に結合する。
【００３２】
第２の光結合部１３ｂは、実装基板４の実装凹部１２に実装された光半導体部品３のフォトダイオード８上に突出し、第２のコア５ｂが交差する放熱用開口部１１Ａの他方の面を傾斜させて、第２の傾斜面１４ｂが形成される。
【００３３】
第２の傾斜面１４ｂは、第１の傾斜面１４ａと同様に光導波路２Ａの面に対して略４５度の傾斜を有した斜面で、第２のコア５ｂの端面が露出して第２の反射面１５ｂが形成される。
【００３４】
第２の反射面１５ｂは、第２のコア５ｂの端面が第２の傾斜面１４ｂと同一面に露出することで形成され、第２のコア５ｂの延在方向に対して略４５度の傾斜を有する。
【００３５】
そして、第２の光結合部１３ｂは、第２の反射面１５ｂが光半導体部品３のフォトダイオード８の受光部と対向することで、フォトダイオード８と第２のコア５ｂは、第２の反射面１５ｂを介して光学的に結合する。
【００３６】
なお、図１に示す第２の光半導体部品実装部１０ｂの放熱用開口部１１Ａは、例えば、直交する２面の一方に第１の光結合部１３ａが形成されると共に、他方に第２の光結合部１３ｂが形成される構成である。
【００３７】
これにより、光集積回路１Ａは、各光半導体部品実装部１０では、実装基板４の実装凹部１２に光半導体部品３が実装され、光半導体部品３が実装された実装基板４上に光導波路２Ａが実装される。光導波路２Ａは、光半導体部品３の実装位置に応じて放熱用開口部１１Ａが形成されており、光半導体部品３の上面は、第１の光結合部１３ａ及び第２の光結合部１３ｂが突出している部分以外は開口している。
【００３８】
光集積回路１Ａは、光半導体部品実装部１０に熱伝達部１６を備える。熱伝導部１６は、実装基板４の実装凹部１２の底面に形成された受熱部材としての第１の放熱用ランド１６ａと、実装凹部１２の位置に対向する実装基板４の裏面に形成された放熱部材としての第２の放熱用ランド１６ｂと、第１の放熱用ランド１６ａと第２の放熱用ランド１６ｂをつなぐ伝達部材としてのビア（ＶＩＡ）ホール１６ｃを備える。
【００３９】
第１の放熱用ランド１６ａ、第２の放熱用ランド１６ｂ及びビアホール１６ｃは、熱伝導性の高い金属で構成され、第１の放熱用ランド１６ａ及び第２の放熱用ランド１６ｂは、実装基板４の表面及び裏面に所定の形状でメッキを施すことで形成されて、第１の放熱用ランド１６ａは光半導体部品３と接している。
【００４０】
また、ビアホール１６ｃは、実装凹部１２の形成位置で実装基板４を表裏貫通した孔部にメッキを施すことで形成され、複数本のビアホール１６ｃのそれぞれ一端に第１の放熱用ランド１６ａが接触し、各ビアホール１６ｃのそれぞれ他端に第２の放熱用ランド１６ｂが接触する。
【００４１】
＜第１の実施の形態の光集積回路の実装例＞
図３は第１の実施の形態の光集積回路１Ａの実装構造を示す分解斜視図である。光集積回路１Ａは、実装基板４の表面の少なくとも２箇所に、第１の位置合わせマーカ１７ａが形成される。また、光導波路２Ａの表面または裏面、あるいは図示しないクラッド層の境界面の複数箇所に、第１の位置合わせマーカ１７ａと対応して第２の位置合わせマーカ１７ｂが形成される。
【００４２】
なお、光導波路２Ａは光を透過するので、光導波路２Ａを実装基板４に載せた状態で、実装基板４上の第１の位置合わせマーカ１７ａ及び光導波路２Ａ上の第２の位置合わせマーカ１７ｂの双方ともが視認可能である。
【００４３】
次に、光集積回路１Ａの実装工程の概要を各図を参照して説明すると、まず、第１の光半導体部品実装部１０ａを構成する実装基板４の実装凹部１２に、第１の光半導体部品３ａを実装すると共に、第２の光半導体部品実装部１０ｂを構成する実装基板４の実装凹部１２に、第２の光半導体部品３ｂを実装する。
【００４４】
各光半導体部品３の実装は、実装基板４に形成した第１の位置合わせマーカ１７ａを基準位置にして行う。なお、実装基板４の表面に形成した他の位置合わせマーカを基準位置としても良い。
【００４５】
次に、実装基板４の表面に光導波路２Ａを載せ、実装基板４の第１の位置合わせマーカ１７ａに光導波路２Ａの第２の位置合わせマーカ１７ｂを位置合わせして、光導波路２Ａを実装基板４に接着固定する。光導波路２Ａを実装基板４に接着固定する接着剤９としては、光導波路２Ａが光を透過するので、例えば可視光硬化型の接着剤を用いる。
【００４６】
このように、実装基板４の第１の位置合わせマーカ１７ａに光導波路２Ａの第２の位置合わせマーカ１７ｂを位置合わせすることで、第１の光半導体部品実装部１０ａを構成する放熱用開口部１１Ａが、第１の光半導体部品３ａの上面に位置する。また、第２の光半導体部品実装部１０ｂを構成する放熱用開口部１１Ａが、第２の光半導体部品３ｂの上面に位置する。
【００４７】
そして、第１の光結合部１３ａを構成する第１の反射面１５ａが、それぞれ光半導体部品３の面発光レーザ７の発光部と対向すると共に、第２の光結合部１３ｂを構成する第２の反射面１５ｂが、それぞれ光半導体部品３のフォトダイオード８の受光部と対向する。
【００４８】
さて、光導波路２Ａの位置合わせは、光素子として光半導体部品３の上面に備えられた面発光レーザ７とフォトダイオード８を使用すると共に、光結合部として４５度に傾斜させた反射面を使用することで、光導波路２Ａの２次元方向の移動で行えるので、マーカ等を利用することで、光素子を駆動することなく、パッシブアライメントで実現できる。
【００４９】
＜第１の実施の形態の光集積回路の動作例＞
次に、第１の実施の形態の光集積回路１Ａの動作例について、各図を参照して説明する。
【００５０】
光集積回路１Ａでは、例えば第１の光半導体部品３ａにおいて、電気信号が光信号に変換されて、面発光レーザ７から出射する。面発光レーザ７から出射された光信号は、図２に示すように、第１の光結合部１３ａにおいて、第１の傾斜面１４ａの下面側から光導波路２Ａに入射し、第１の反射面１５ａで反射することで光の伝送方向が９０度変換されて、光導波路２Ａの第１のコア５ａを伝送される。
【００５１】
これに対して、光導波路２Ａの第２のコア５ｂを伝送される光信号は、第２の光結合部１３ｂにおいて、第２の反射面１５ｂで反射することで光の伝送方向が９０度変換されて、第２の傾斜面１４ｂの下面側の光導波路２Ａから出射し、フォトダイオード８に入射する。そして、フォトダイオード８に入射された光信号は、電気信号に変換されて、第１の光半導体部品３ａで処理される。
【００５２】
光集積回路１Ａは、図１に示すように、第１の光半導体部品３ａと第２の光半導体部品３ｂの間が光導波路２Ａの第１のコア５ａと第２のコア５ｂで接続された構成であり、第１の光半導体部品３ａと第２の光半導体部品３ｂの間では、光信号によってデータの送受が行われる。
【００５３】
さて、光半導体部品３は、高消費電力部品である面発光レーザ７やフォトダイオード８等の光素子を搭載しており、光集積回路１Ａにおいて発熱源となる。
【００５４】
発熱源である光半導体部品３に対応して、各光半導体部品実装部１０においては、光半導体部品３の上面は放熱用開口部１１Ａによって開口しており、光半導体部品３から発せられた熱の一部は、図２に矢印Ｈ１で示すように、放熱用開口部１１Ａを通って空気中に放熱される。
【００５５】
また、光半導体部品３から発せられた熱の一部は、光半導体部品３と接触している第１の放熱用ランド１６ａからビアホール１６ｃへと伝わり、図２に矢印Ｈ２で示すように、実装基板４中に放熱される。更に、光半導体部品３から発せられた熱の一部は、ビアホール１６ｃから更に第２の放熱用ランド１６ｂに伝わり、図２に矢印Ｈ３で示すように、実装基板４の裏面から空気中に放熱される。
【００５６】
そして、光半導体部品３は、実装基板４に形成された実装凹部１２に挿入されて実装基板４に実装され、実装基板４に実装された光導波路２Ａは、光半導体部品３上には放熱用開口部１１Ａが形成されているので、光半導体部品３と光導波路２Ａは直接接していない。
【００５７】
これにより、光半導体部品３から発せられた熱が、直接、光導波路２Ａには伝わり難い構成となっており、光半導体部品３から発せられた熱は、光導波路２Ａを熱伝達媒体として使用することなく、効率よく外部となる空気中に放熱できる。
【００５８】
アクリル系高分子材料で作製された光導波路２Ａは、熱により収縮する特性を持つが、光半導体部品３から発せられた熱を光導波路２Ａに伝え難くして、効率よく空気中に放熱できることで、光集積回路１Ａの稼動中における光導波路２Ａの熱伸縮を抑えることができる。
【００５９】
また、光導波路２Ａの熱伸縮を抑えることができるので、実装精度が要求される第１の光結合部１３ａの第１の反射面と１５ａと面発光レーザ７の位置ずれ、及び第２の光結合部１３ｂの第２の反射面１５ｂとフォトダイオード８の位置ずれを抑えることができ、結合効率の低下を抑えることができる。
【００６０】
更に、光集積回路１Ａの稼動時の光導波路２Ａの熱収縮を考慮する必要が無くなるので、面発光レーザ７とフォトダイオード８等の複数の光素子を備えた光半導体部品３に対して光導波路２Ａを実装する際に、面発光レーザ７に対する第１の反射面１５ａの位置精度と、フォトダイオード８に対する第２の反射面１５ｂの位置精度の双方を、高精度なものとすることができる。
【００６１】
よって、図１に示すように、複数の光半導体部品３の間を光導波路２Ａで接続した光集積回路１Ａを実現できる。
【００６２】
＜第１の実施の形態の光集積回路の変形例＞
図４は第１の実施の形態の光集積回路の変形例を示す斜視図である。図４（ａ）に示す光集積回路１Ｂは、光導波路２Ｂに形成される放熱用開口部１１Ｂを、光導波路２Ｂの端部まで到達した形状としたものである。なお、変形例の光集積回路において、第１の実施の形態の光集積回路１Ａと同じ構成の部品については、同じ番号を付してここでは詳細な説明は省略する。
【００６３】
例えば、放熱用開口部１１Ｂにおいて、光結合部１３が形成される面が、光導波路２Ｂの端部まで到達する形状とすることで、図２に示す傾斜面１４の形成が容易となる。
【００６４】
そして、放熱用開口部１１Ｂによって光半導体部品３の上面が開口しているので、光半導体部品３から発せられた熱が、直接、光導波路２Ｂには伝わり難い構成となっており、光集積回路１Ｂの稼動中における光導波路２Ｂの熱伸縮を抑えることができる。
【００６５】
図４（ｂ）に示す光集積回路１Ｃは、光導波路２Ｃに分岐伝送路を備えたものである。光導波路２Ｃは、アクリル系高分子材料を使用して、フォトリソグラフィ技術によって作製されるものであり、光伝送路を構成するコア５のパターンを任意に形成可能である。これにより、１本のコアを例えば２本に分岐して分岐伝送路を構成した分岐コア５ｃを備え、各分岐コア５ｃに対応して光半導体部品実装部１０を備えて光半導体部品３を実装した光バスシステムが容易に実現可能である。
【００６６】
そして、各光半導体部品実装部１０は、光半導体部品３に対応する位置の光導波路２Ｃに放熱用開口部１１Ａを備えることで、光半導体部品３から発せられた熱が、直接、光導波路２Ｃには伝わり難い構成となっており、光集積回路１Ｃの稼動中における光導波路２Ｃの熱伸縮を抑えることができる。
【００６７】
＜第２の実施の形態の光集積回路の構成例＞
図５は第２の実施の形態の光集積回路の一例を示し、第２の実施の形態の光集積回路１Ｄに備えられる外部放熱機構１８の断面図である。なお、第２の実施の形態の光集積回路１Ｄにおいて、第１の実施の形態の光集積回路１Ａと同じ構成の部品については、同じ番号を付してここでは詳細な説明は省略する。
【００６８】
第２の実施の形態の光集積回路１Ｄは、第１の実施の形態の光集積回路１Ａで説明した光半導体部品実装部１０に外部放熱機構１８を備える。外部放熱機構１８は外部放熱部の一例で、光半導体部品３で発せられた熱を、光集積回路１Ｄを収容する筐体１９を介して放熱するため、光集積回路１Ｄと筐体１９の間を熱が伝達されるように接続する放熱ブロック２０を備える。
【００６９】
放熱ブロック２０は外部伝達部材の一例で、熱伝導性の高い金属で構成され、本例では、放熱ブロック２０として、光半導体部品３と筐体１９を接続する第１の放熱ブロック２０ａと、実装基板４と筐体１９を接続する第２の放熱ブロック２０ｂを備える。
【００７０】
光集積回路１Ｄは、第１の実施の形態の光集積回路１Ａと同様に、光半導体部品実装部１０では、光半導体部品３の実装位置に応じて光導波路２Ａに放熱用開口部１１Ａが形成されており、光半導体部品３の上面は、第１の光結合部１３ａ及び第２の光結合部１３ｂが突出している部分以外は開口している。
【００７１】
そこで、第１の放熱ブロック２０ａは、一端側が放熱用開口部１１Ａから挿入されて、放熱用開口部１１Ａに露出している光半導体部品３の上面に接触させて取り付けられる。なお、光半導体部品３と第１の放熱ブロック２０ａの接続は、熱伝導性を有する接着剤を用いる。また、第１の放熱ブロック２０ａの他端は、筐体１９の裏面に接触させて取り付けられる。ここで、第１の放熱ブロック２０ａが接触している筐体１９の表面には、複数の放熱フィン１９ａを備えている。
【００７２】
第２の放熱ブロック２０ｂは、実装基板４の裏面に形成された第２の放熱用ランド１６ｂに一端を接触させて取り付けられる。また、第２の放熱ブロック２０ｂの他端は、筐体１９の裏面に接触させて取り付けられる。
【００７３】
＜第２の実施の形態の光集積回路の動作例＞
次に、第２の実施の形態の光集積回路１Ｄの動作例について、各図を参照して説明する。
【００７４】
光集積回路１Ｄでは、光半導体部品３において、電気信号が光信号に変換されて、面発光レーザ７から出射する。面発光レーザ７から出射された光信号は、図５に示すように、第１の光結合部１３ａにおいて、第１の傾斜面１４ａの下面側から光導波路２Ａに入射し、第１の反射面１５ａで反射することで光の伝送方向が９０度変換されて、光導波路２Ａの第１のコア５ａを伝送される。
【００７５】
これに対して、光導波路２Ａの第２のコア５ｂを伝送される光信号は、第２の光結合部１３ｂにおいて、第２の反射面１５ｂで反射することで光の伝送方向が９０度変換されて、第２の傾斜面１４ｂの下面側の光導波路２Ａから出射し、フォトダイオード８に入射する。そして、フォトダイオード８に入射された光信号は、電気信号に変換されて、光半導体部品３で処理される。
【００７６】
発熱源である光半導体部品３に対応して、光半導体部品実装部１０においては、光半導体部品３の上面は放熱用開口部１１Ａによって開口しており、光半導体部品３は、第１の放熱ブロック２０ａ介して筐体１９と接続されている。これにより、光半導体部品３から発せられた熱の一部は、図５に矢印Ｈ４ａで示すように、放熱用開口部１１Ａから第１の放熱ブロック２０ａを通って筐体１９に伝達され、図５に矢印Ｈ４ｂで示すように、放熱フィン１９ａによって外部である空気中に放熱される。
【００７７】
また、光半導体部品３から発せられた熱の一部は、光半導体部品３と接触している第１の放熱用ランド１６ａからビアホール１６ｃへと伝わり、図５に矢印Ｈ２で示すように、実装基板４中に放熱される。更に、光半導体部品３から発せられた熱の一部は、ビアホール１６ｃから更に第２の放熱用ランド１６ｂに伝わり、図５に矢印Ｈ５ａで示すように、第２の放熱用ランド１６ｂから第２の放熱ブロック２０ｂを通って筐体１９に伝達され、図５に矢印Ｈ５ｂで示すように、筐体１９の表面から空気中に放熱される。
【００７８】
第２の実施の形態の光集積回路１Ｄでも、光半導体部品３は、実装基板４に形成された実装凹部１２に挿入されて実装基板４に実装され、実装基板４に実装された光導波路２Ａは、光半導体部品３上には放熱用開口部１１Ａが形成されているので、光半導体部品３と光導波路２Ａは直接接していない。
【００７９】
これにより、光集積回路１Ｄでも、光半導体部品３から発せられた熱が、直接、光導波路２Ａには伝わり難い構成となっており、光半導体部品３から発せられた熱は、光導波路２Ａを熱伝達媒体として使用することなく、効率よく外部に放熱できる。
【００８０】
そして、光集積回路１Ｄでは、光半導体部品３から発せられた熱を、外部放熱機構１８によって筐体１９に伝達して、外部に放熱しているので、放熱効果が一層向上し、光導波路２Ａの熱による伸縮を一層抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、チップ間の情報伝達を光導波路を利用して光信号により行う光インターコネクション技術に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第１の実施の形態の光集積回路の一例を示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態の光集積回路に形成される光半導体部品実装部の一例を示す構成図である。
【図３】第１の実施の形態の光集積回路の実装構造を示す分解斜視図である。
【図４】第１の実施の形態の光集積回路の変形例を示す斜視図である。
【図５】第２の実施の形態の光集積回路の一例を示す外部放熱機構の断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ・・・光集積回路、２Ａ，２Ａ，２Ｃ・・・光導波路、３・・・光半導体部品、４・・・実装基板、５・・・コア、６・・・クラッド、７・・・面発光レーザ、８・・・フォトダイオード、９・・・接着剤、１０・・・光半導体部品実装部、１１Ａ・・・放熱用開口部、１２・・・実装凹部、１３ａ・・・第１の光結合部、１３ｂ・・・第２の光結合部、１４ａ・・・第１の傾斜面、１４ｂ・・・第２の傾斜面、１５ａ・・・第１の反射面、１５ｂ・・・第２の反射面、１６・・・熱伝達部、１６ａ・・・第１の放熱用ランド、１６ｂ・・・第２の放熱用ランド、１６ｃ・・・バイアホール、１７ａ・・・第１のマーカ、１７ｂ・・・第２のマーカ、１８・・・外部放熱機構、１９・・・筐体、２０・・・放熱ブロック
【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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