(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップキャリアと、
このチップキャリアの第１の面に搭載されるベアチップと、
このベアチップに設けられた複数のチップ電極と上記チップキャリアの第１の面に設けられた複数の第１の導体パッドを接続する複数の第１のバンプと、
上記チップキャリアの第１の面と相対する第２の面に設けられた第２の導体パッドと上記複数の第１の導体パッドの一部を接続するビアと、
上記チップキャリアの第２の導体パッドに接続される第２のバンプとを備え、
上記チップキャリアの複数の第１の導体パッドの他の一部に接続される導体線路を、上記チップキャリアの第２の面に切欠き溝を形成することにより、上記チップキャリアの第２の面に露出させるとともに、上記切欠き溝の周囲に上記第２の面より高い側壁を設け、
上記ベアチップが処理する高周波信号を、上記チップキャリアの表面に露出させた導体線路を介して伝送し、
上記ベアチップが処理する高周波信号以外の信号を上記第２のバンプを介して伝送することを特徴とするＩＣパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はピン数が多いＩＣパッケージと、そのＩＣパッケージを使用した光送信器及び光受信器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は光送信器に使用されるマルチプレクサ（Mutiplexer、以下、ＭＵＸ）や光受信器に使用されるデマルチプレクサ（Demutiplexer、以下、ＤＥＭＵＸ）等のピン数が多い従来のＩＣパッケージの構成を示す図である。図１３（ａ）はＩＣパッケージの上面図、図１３（ｂ）はＩＣパッケージの側面図、図１３（ｃ）はＩＣパッケージの底面図である。
【０００３】
図１３において、１はチップキャリアであり、導体パッドやビア（ｖｉａ：接続孔）や導体線路や地導体が設けられた複数の誘電体を積層した低温焼成セラミック（ＬＴＣＣ：Low temprature cofired ceramics)により構成され、例えば１０〜２０ｍｍ角の大きさを有している。２はチップキャリア１の上面に複数個又は１個搭載され、全体として又は１チップでＭＵＸやＤＥＭＵＸの機能を有する、例えば１つの大きさが１〜５ｍｍ角のベアチップ、３はベアチップ２等を遮蔽する金属蓋、１４はチップキャリア１の下面に複数設けられてＢＧＡ（Ball Grid Array)を構成している０．５ｍｍ程度の大きさのバンプ（bump、突起状電極）である。一般的に、チップキャリア１上には複数のベアチップ２が搭載されている。
【０００４】
図１４は図１３に示すＩＣパッケージを使用した光送信器又は光受信器の構成を示す図であり、図１４において、４はチップキャリア１、ベアチップ２、金属蓋３、バンプ１４により構成されたＩＣパッケージ２０を搭載する材質が樹脂の基板、３０は電気・光変換や光・電気変換を行う光モジュール、３２は光モジュール３０に備えられ高周波信号を伝送するためのフィードスルー、４５は高周波信号を伝送するために基板４に設けられた差動線路と、フィードスルー３２に設けられた差動線路とを接続するリードである。
【０００５】
図１４に示す構成が光送信器の場合には、ＩＣパッケージ２０はＭＵＸの機能を有するベアチップ２が使用され、光モジュール３０はレーザダイオードを備えて電気信号から光信号を得るＬＤ（Laser Diode)モジュールや、ＥＡ素子（電界吸収型変調素子：electro-absorption modulator）を備えて一定強度の入力光から変調光を得るＥＡモジュールが使用される。また、光受信器の場合には、ＩＣパッケージ２０はＤＥＭＵＸの機能を有するベアチップ２が使用され、光モジュール３０はフォトダイオードを備えて光信号から電気信号を得るＰＤ（Photo Diode)モジュールが使用される。
【０００６】
光送信器や光受信器に使用されるＭＵＸやＤＥＭＵＸは高機能ＩＣであり、集積度の高いＭＭＩＣ（Monolithic Microwave integrated Circuit)等により構成される。ＭＵＸは信号多重化機能を有し、システム側の論理ＬＳＩからの低速並列データ信号である２．５Ｇｂｐｓの１６チャネルの並列データ信号を、高速直列データ信号である４０Ｇｂｐｓの１チャネルの直列データ信号に変換し、フィードスルー３２を介して光モジュール３０のレーザダイオードやＥＡ素子に出力する。
【０００７】
また、ＤＥＭＵＸは信号分離化機能を有し、光モジュール３０のフォトダイオードからフィードスルー３２を介して入力した高速直列データ信号である４０Ｇｂｐｓの１チャネルの直列データ信号を、低速並列データ信号である２．５Ｇｂｐｓの１６チャネルの並列データ信号に変換してシステム側の論理ＬＳＩに出力する。
【０００８】
このように、ＭＵＸ，ＤＥＭＵＸは高機能ＩＣであることからピン数が多くなるため、ＩＣパッケージの構造としては、ＱＦＰ（Quad Flat Package)やＢＧＡ（Ball Grid Array)を用いるのが一般的であり、より高密度に実装する場合はＢＧＡが好ましい。
【０００９】
しかし、こうしたＩＣパッケージの構造では、４０Ｇｂ／ｓ光送信器や光受信器を実現する上で必要不可欠であるマイクロ波・ミリ波といった高周波成分を含む広帯域の信号を、ＤＣレベルから数１０ＧＨｚまでの全域に渡り特性劣化を少なく伝送する技術は確立されていない。例えば、ＢＧＡを用いて１０〜２０ｍｍ角のＩＣパッケージ２０を基板４に接続する際に、ＩＣパッケージ２０の下面の各バンプ１４を基板４にハンダ付けで確実に接合させるには、バンプ１４の大きさが０．５ｍｍ程度必要である。
【００１０】
しかし、今のところ、この程度の大きさのバンプ１４を介在させてＩＣパッケージ２０の内外で高周波信号を劣化なく入出力する場合には、最大でも２０Ｇｂｐｓ（マイクロ波帯域）程度の信号しか入出力できない。これは、周波数が高くなるにつれて、バンプ１４と地導体の間に生じる浮遊容量による特性インピーダンスの変化が大きくなり、高周波信号の伝送特性が劣化するからである。
【００１１】
また、図１４に示すように、従来のＢＧＡの実装例では、基板４と光モジュール３０間を接続する場合に、光モジュール３０のフィードスルー３２に設けられた差動線路を、リード４５により基板４の縁側上面の差動線路に接合しており、この光モジュール３０上の差動線路と基板４上の差動線路との接合部分が高周波的に不連続となり、この不連続部分での伝送特性劣化が避けられない。また、リード４５の接合長Ｌ１と接合部からＢＧＡまでの線路長Ｌ２によって高周波の伝送線路が長くなり、経路長による伝送損失が増大するため、高周波信号の伝送特性劣化がさらに大きくなる。
【００１２】
一方、ＩＣパッケージ２０において、高周波信号を伝送する一般的な手法としては、厚膜セラミック基板等を用いたフィードスルー構造が用いられることが多いが、ＭＵＸ，ＤＥＭＵＸのようなピン数の多いＩＣパッケージ２０のインタフェースを、全てフィードスルー構造にしようとすると、ＩＣパッケージ２０の側壁に側面から横方向へ突出するように厚膜セラミック基板を配置し、この厚膜セラミック基板上にＩＣパッケージ２０の内外を貫通する複数のリードを配置することになる。そのため、ＩＣパッケージ２０が大型化し、この複数のリードと外部回路との接続に、ワイヤボンディングやリボンボンディングが必要となり製造性が悪化してしまう。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＩＣパッケージ２０は以上のように構成されているので、ＭＵＸ、ＤＥＭＵＸ等のピン数の多いＩＣパッケージ２０の全ての入出力端子をＢＧＡで構成して高周波信号を基板４上で伝送する場合に、バンプ１４部における特性インピーダンス変化による伝送特性劣化と、光モジュール３０との接続部分における伝送特性劣化と、経路長による伝送損失により、高周波信号の伝送特性劣化が大きくなるという課題があった。
【００１４】
また、ＭＵＸ、ＤＥＭＵＸ等のピン数の多いＩＣパッケージ２０の全ての入出力端子を、高周波信号の伝送特性劣化が少ないフィードスルー構造にすると、ＩＣパッケージ２０が大型化すると共に、外部回路と接続するためのリード等が必要となり製造性が劣化するという課題があった。
【００１５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、高周波信号の伝送特性劣化を少なくし、大型化せずに製造性の良いＩＣパッケージと、そのＩＣパッケージを使用した光送信器及び光受信器を得ることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るＩＣパッケージは、切欠き溝の周囲に第２の面より高い側壁を備えたものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるＩＣパッケージの構成を示す図であり、図１（ａ）はＩＣパッケージの上面図、図１（ｂ）及び図１（ｃ）はＩＣパッケージの側面図、図１（ｄ）はＩＣパッケージの底面図、図１（ｅ）はＩＣパッケージの差動線路の詳細図である。図１において、ベアチップ２及びバンプ１４は従来の図１３に示すものと同一であり、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
また、図１において、１ａは従来の図１３に示すチップキャリア１と同等のチップキャリア、３ａは図１３に示す金属蓋３と同等の金属蓋、１１ａ，１１ｂはチップキャリア１ａの上面（第１の面）に設けられ高周波信号を伝送する差動線路（導体線路）、１２は地導体、１６ａはチップキャリア１ａの上面端部に形成され差動線路１１ａ，１１ｂを露出させるための切欠き溝である。図１（ｅ）に示す１１ａはデータ信号用の差動線路であり、１１ｂはクロック信号用の差動線路である。なお、１１ａがクロック信号用の差動線路、１１ｂがデータ信号用の差動線路の場合もある。
【００３５】
図２はＩＣパッケージの断面図であり、図１（ａ）の断面Ａ−Ａから見た図である。図２において、チップキャリア１ａ、ベアチップ２、金属蓋３ａ、差動線路１１ａ，１１ｂ、バンプ１４、切欠き溝１６ａは図１に示すものと同一である。４はＩＣパッケージを搭載する材質が樹脂の基板、５はベアチップ２の下面に設けられたチップ電極、６は１００〜２００μｍ程度の大きさの球形や樽形のバンプ（第１のバンプ）、７はベアチップ２及びバンプ６で構成されたチップである。
【００３６】
また、図２において、８はベアチップ２の下面に樹脂を充填して形成されたアンダーフィル、９はチップキャリア１ａの上面（第１の面）に設けられた導体パッド（第１の導体パッド）、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄはチップキャリア１ａの内部に設けられたビア、１２はグランドとなる地導体、１３はチップキャリア１ａの下面（第２の面）に設けられた導体パッド（第２の導体パッド）、１５はチップキャリア１ａの下面に電気絶縁性の樹脂を充填して形成されたアンダーフィルである。図２に示すように、複数の導体パッド９のうち、その一部がビア１０ｄにより導体パッド１３に接続され、他の一部がビア１０ａ，１０ｂにより差動線路１１ａ，１１ｂに接続され、ビア１０ｃにより地導体１２に接続されている。
【００３７】
チップ電極５の下面に設けられたバンプ６が、熱圧着や半田や導電性接着剤等によって導体パッド９に接合されることで、チップ７は導体パッド９に接合される。導体パッド９はチップキャリア１ａに内層された導体パターン又はビア１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに接続され、この導体パターンやビア１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの介在により、チップキャリア１ａ内で各種信号が伝送される。
【００３８】
また、チップキャリア１ａの下面に設けられた導体パッド１３に接合されたバンプ（第２のバンプ）１４は、基板４に設けられた導体パッドに対してリフロー半田によって接合され、この導体パッドに接続されたビア１０ｄや基板４の表面又は内部に設けられた導体パターンを介して、基板４内で各種信号の伝送が行われる。
【００３９】
さらに、チップキャリア１ａの差動線路１１ａ，１１ｂ及び地導体１２は、ビア１０ａ、１０ｂ及びビア１０ｃを通じてベアチップ２のチップ電極５に接続される。
【００４０】
図１及び図２に示すように、チップキャリア１ａの上面端部には矩形状の切欠き溝１６ａが設けられ、この切欠き溝１６ａの底面において差動線路１１ａ，１１ｂの他端が露出しており、差動線路１１ａ，１１ｂと地導体１２により高周波信号の伝送部を形成している。図１（ｅ）に示すように、差動線路１１ａ，１１ｂは、チップキャリア１ａの上面に設けられた切欠き溝１６ａの底面にそれぞれ２本で対を成すよう構成され、差動線路１１ａと差動線路１１ｂとの間、及び差動線路１１ａと差動線路１１ｂの両外側には地導体１２が配置されている。
【００４１】
チップキャリア１ａの上面には、ベアチップ２やチップキャリア１ａの表面に設けられた導体層を囲むように接着や抵抗溶接等によって金属蓋３ａが接合されている。この金属蓋３ａにより、ベアチップ２への湿気や埃の混入を防止できると共に、ベアチップ２や導体層の電磁遮蔽効果を得るための封止ができる。このように、複数のベアチップ２が実装されたチップキャリア１ａと金属蓋３ａとバンプ１４によりＩＣパッケージを構成している。
【００４２】
図３は図１及び図２に示すＩＣパッケージを使用した光送信器の構成を示す図であり、図３（ａ）において、４はチップキャリア１ａ、ベアチップ２、金属蓋３ａ、バンプ１４により構成されたＩＣパッケージ２０を搭載する基板、３０は光モジュールで、光送信器の場合には、ここではＥＡ素子を備えて変調光を得るＥＡモジュールが使用されている。３２は光モジュール３０に備えられ高周波信号を伝送するための厚膜セラミック基板等を使用したフィードスルー、５０は光送信器の筺体、６０は光送信器のカバーである。
【００４３】
図３（ｂ）はチップキャリア１ａの差動線路１１ａ，１１ｂと光モジュール３０のフィードスルー３２付近の拡大断面図であり、図３（ｂ）において、５１は差動線路１１ａ，１１ｂとフィードスルー３２の差動線路をボンディングにより接続する材質が金のワイヤである。ここで、ワイヤ５１はボンディングにより接続する材質が金のリボンでも良い。差動線路１１ａ，１１ｂとフィードスルー３２の差動線路を、このワイヤ５１を使用してボンディングにより接続することで、従来の図１４に示すリード４５を使用して接続するのに比べ、図１４に示すＬ１を極力短くすることができ、不連続点での伝送特性劣化を減らすことができる。
【００４４】
図４は光送信器の内部構造を示す図であり、図５は図４のＢ−Ｂ面から見た光送信器の内部構造を示す側面図である。図４に示すように、基板４は光送信器の筐体５０内に収容されＩＣパッケージ２０は基板４に設置されている。また、光モジュール３０（ここではＥＡモジュール）は基板４に設けられた切欠き部内に収納されるように筐体５０内に固定されている。
【００４５】
光モジュール３０のパッケージ３１には、高周波信号を伝送するための差動線路（導体線路）３３ａ，３３ｂを備えたフィードスルー３２、ドライバ３５を搭載した基板３４、金属マウント３６、基板３７、光半導体素子３８、レンズ３９ａ，３９ｂ、基板４０、フィードスルー４１が収容されている。ここで、光半導体素子３８はＥＡ素子（電界吸収型変調素子）により構成され、金属マウント３６に搭載されている。また、レンズ３９ａ，３９ｂはそれぞれ金属マウント３６に固定されて、光モジュール３０には光ファイバ４３ａ，４３ｂが接続されている。
【００４６】
ＩＣパッケージ２０の差動線路１１ａ，１１ｂは、図５に示す材質が金のワイヤ５１により、それぞれフィードスルー３２に設けられた差動線路３３ａ，３３ｂに接続される。差動線路３３ａ，３３ｂも、図１（ｅ）に示す差動線路１１ａ，１１ｂと同様に、それぞれ２本で対を成すよう構成され、差動線路３３ａと差動線路３３ｂとの間、及び差動線路３３ａ，３３ｂの両外側には地導体が配置されている。差動線路３３ａ，３３ｂは、図５に示す材質が金のワイヤ５２を介して、それぞれドライバ３５の上面の所望のパッド（高周波信号入力端子）に接続され、ＩＣパッケージ２０からの高周波信号がドライバ３５に入力される。
【００４７】
基板４上の導体端子から、フィードスルー４１に設けられたリード４２を介して光モジュール３０内に伝送されたドライバ３５の制御信号や各種バイアス信号は、フィードスルー４１、基板４０、基板３４間のワイヤ接続を介して、基板３４に搭載されているドライバ３５に伝送される。ドライバ３５の高周波信号の出力端子は、図５に示す材質が金のワイヤ５３を介して基板３７上に設けられた高周波伝送線路に接続され、この高周波伝送線路が図５に示す材質が金のワイヤ５４を介して光半導体素子３８に接続される。なお、基板４０を介してリード４２に接続されたフィードスルー４１とドライバ３５を接続する構成の他、リード４２をパッケージ３１の光ファイバ４３ａ側の側面に設けて、基板４０を設けることなく、このリード４２に接続されたフィードスルーとドライバ３５を直接接続するようにしても良い。
【００４８】
図６は光送信器及び光受信器の構成を示すブロック図であり、図６（ａ）は光送信器、図６（ｂ）は光受信器を示している。図６（ａ）において、４は図４に示すものと同じ基板、６１ａはシステム側の論理ＬＳＩ等に接続されているコネクタ、６２はレーザダイオードを有するＬＤモジュール、６３は光ファイバ、６４は光コネクタ、４３ａ，４３ｂは図４に示すものと同じ光ファイバ、６５はＥＡモジュールで図４に示す光モジュール３０に相当し、６６はＭＵＸで図４に示すＩＣパッケージ２０に相当するものである。
【００４９】
図６（ｂ）において、４は図４に示すものと同じ基板、６１ｂはシステム側の論理ＬＳＩ等に接続されているコネクタ、６８はフォトダイオードを有するＰＤモジュール、６９はＤＥＭＵＸである。
【００５０】
図４に示す筐体５０には、図６（ａ）に示すコネクタ６１ａ、ＬＤモジュール６２、ＥＡモジュール６５（光モジュール３０）、ＭＵＸ６６（ＩＣパッケージ２０）、基板４等が収納固定されて、図３に示すカバー６０がねじ締結等によって接合される。コネクタ６１ａ、ＬＤモジュール６２、ＥＡモジュール６５、ＭＵＸ６６、基板４、筐体５０は、全体として光送信器を構成している。
【００５１】
次に動作について説明する。
図６（ａ）において、光送信器内部で生成されたバイアス信号がＬＤモジュール６２に入力され、ＬＤモジュール６２内の図示しないレーザダイオードがこのバイアス電流により連続光を出射する。この連続光はＬＤモジュール６２内の図示しないレンズに結合し、このレンズからの出射光が光ファイバ６３に結合して、光コネクタ６４を介して光ファイバ４３ａに伝送される。なお、光コネクタ６４を使用せずに、光ファイバ６３の一端と光ファイバ４３ａの一端を融着させて、直接接続するようにしても良い。
【００５２】
図４において、光ファイバ４３ａから光モジュール３０内に入射した光がレンズ４４ａで平行光となり、図示しないレンズホルダに保持されたレンズ３９ａで集光されて光半導体素子３８の図示しないＥＡ素子の背面に入射する。ＥＡ素子は、ドライバ３５から与えられる後述の電圧信号に応じて光ファイバ４３ａからの光の一部を吸収し、吸収されなかった光をＥＡ素子の前面から出力することによって、ＥＡ素子の背面から入射した光を減衰させて変調光を出力する。
【００５３】
また、図６（ａ）に示すコネクタ６１ａから入力された２．５ＧＨｚのクロック信号と２．５Ｇｂｐｓの１６チャネルの並列データ信号は、基板４に形成された高周波用伝送線路を介して、ＭＵＸ６６（ＩＣパッケージ２０）の下面の導体パッドに伝送され、図２に示すバンプ１４、チップキャリア１ａ、バンプ６を介して所望のベアチップ２に入力される。
【００５４】
ＭＵＸの機能を有するベアチップ２には、ＶＣＯが設けられたＰＬＬ回路、Ｄ−ＦＦ回路、パラレルシリアル変換器、タイミングジェネレータ等が形成されており、２．５ＧＨｚのクロック信号に同期して２．５Ｇｂｐｓの１６チャネルの並列データ信号を４０Ｇｂｐｓの１チャネルの直列データ信号に変換する。また、２．５ＧＨｚのクロック信号は、ＰＬＬ回路によって４０ＧＨｚのクロック信号に変換される。
【００５５】
１チャネルの直列データ信号とクロック信号は、図２に示すバンプ６、ビア１０ａ，１０ｂを介して、チップキャリア１ａの差動線路１１ａ，１１ｂに伝送される。図４及び図５において、差動線路１１ａ，１１ｂからワイヤ５１を介して光モジュール３０（図６に示すＥＡモジュール６５）の差動線路３３ａ，３３ｂに伝送される。ここで、差動線路３３ａにはデータ信号が伝送され、差動線路３３ｂにはクロック信号が伝送される。
【００５６】
図４において、差動線路３３ａ，３３ｂに伝送されたデータ信号とクロック信号はドライバ３５に伝送され、ドライバ３５はクロック信号に基づいてデータ信号の波形整形、増幅を行い、調整されたデータ信号を高周波の電圧信号として光半導体素子３８に伝送する。
【００５７】
図４において、光半導体素子３８は、光ファイバ４３ａを介して入射する一定の光強度、又は光半導体素子３８からの出力が一定になるように調整された光強度のレーザ光を、ドライバ３５からの高周波の電圧信号により駆動して変調し、光半導体素子３８の前面から光を出力する。この光半導体素子３８からの出力光はレンズ３９ｂ、レンズ４４ｂを介して光ファイバ４３ｂに結合し、光ファイバ４３ｂを介して筐体５０の外部に光信号が出力される。
【００５８】
ここで、図３に示すように、ＩＣパッケージ２０の差動線路１１ａ，１１ｂの端部と、光モジュール３０のフィードスルー３２に設けられた差動線路３３ａ，３３ｂとは、同一平面上に配置し同じレベルの高さとすることにより、ベアチップ２から光モジュール３０に出力される高周波信号の線路長Ｌ３が短くなると共に、ＩＣパッケージ２０と光モジュール３０との接続部における不連続部分が、ワイヤ５１の１個所となるため、高周波信号の伝送特性劣化を少なくすることができる。
【００５９】
次にＩＣパッケージ２０を基板４へ実装する工程と光モジュール３０に接続する工程について説明する。
ベアチップ２が搭載されたチップキャリア１ａにおいて、まず、密着して覆うためのマスク板を切欠き溝１６ａに貼付けて差動線路１１ａ，１１ｂを保護する。次に、半田不要部分にレジストが施された基板４にマスク板を載せ、マスク板に形成された穴を通じてクリーム半田を塗布後、基板４上にＩＣパッケージ２０を含めた実装部品を搭載する。
【００６０】
そして、基板４を炉に入れてクリーム半田を溶かし、自然冷却させて半田付けを完了させた後、基板４を洗浄する。これによって、基板４にチップキャリア１ａのバンプ１４が接合され、基板４上に部品が実装される。
【００６１】
また、筐体５０上の所定位置に光モジュール３０を締結し、光モジュール３０のリード４２を基板４に半田付けする。さらに、ＩＣパッケージ２０の差動線路１１ａ，１１ｂと光モジュール３０のフィードスルー３２の差動線路３３ａ，３３ｂをワイヤ５１によりボンディングを行う。
【００６２】
なお、上記の例では、光モジュール３０としてＥＡ素子を使用したＥＡモジュール６５の例を使って説明したが、これに限らず、例えばレーザダイオードとＥＡ素子を集積し一体化したＥＡ／ＬＤ一体型モジュールを使用しても良い。
【００６３】
この場合は、図６（ａ）に示すＬＤモジュール６２が不要となり、レーザダイオードの出射した連続光がＥＡ素子の背面に入射し、ＥＡ素子は、図４に示すドライバ３５から与えられる電圧信号に応じてレーザダイオードからの光の一部を吸収し、吸収されなかった光をＥＡ素子の前面から出力することにより、レーザダイオードから入射した光を減衰させる。
【００６４】
また、図６（ｂ）に示す光受信器の場合には、光モジュール３０としてＰＤモジュール６８を使用し、ＩＣパッケージ２０としてＤＥＭＵＸ６９を用いても良い。この場合、ＰＤモジュール６８内の基板に実装された図示しないフォトダイオードが、光ファイバ６７から入力した光信号を電流信号に変換し、この変換された電流信号がＰＤモジュール６８内に実装された図示しないプリアンプに入力されて電圧信号に変換され、プリアンプからの電圧信号が、ＰＤモジュール６８のフィードスルー３２を通じてＤＥＭＵＸ６９に出力される。
【００６５】
図７はＤＥＭＵＸ６９の機能を有するＩＣパッケージ２０における高周波の電圧信号を伝送する差動線路の詳細図であり、図に示すように、電圧信号を伝送する１対の差動線路（導体線路）１１となっている。ＰＤモジュール６８のフィードスルー３２からの出力端子とＩＣパッケージの差動線路１１とを接続することによって、ＩＣパッケージ２０（ＤＥＭＵＸ６９）に４０Ｇｂｐｓの高周波の電圧信号が出力される。
【００６６】
ＤＥＭＵＸ６９は、高周波の電圧信号の波形整形を行って４０ＧＨｚのクロック信号と４０Ｇｂｐｓのデータ信号を再生し、再生されたデータ信号を１６チャネルの並列データ信号に変換すると共に、クロック信号を２．５ＧＨｚのクロック信号に変換して、ＢＧＡを介してデータ信号とクロック信号を基板４に伝送する。
【００６７】
図８は他のＩＣパッケージの構成を示す図であり、図８（ａ）はＩＣパッケージの上面図、図８（ｂ）はＩＣパッケージの側面図である。図８に示すように、金属蓋３ｂはチップキャリア１ａの上面の切欠き溝１６ａを露出させた状態で、チップキャリア１ａの上面全体を覆うものであっても良い。図８における点線はカバー３ｂの打ちのりを示し、この場合には、カバー３ｂ内の実装領域が増加するので、チップ上面の実装効率が向上する。
【００６８】
図９は他の光送信器の構成を示す図であり、基板８２を筐体５０内に配置された金属マウント８１上に載せ、図９（ｂ）に示すように、伝送特性劣化が問題にならない範囲で、基板８２には高周波信号を伝送するための差動線路（導体線路）を形成し、基板８２の差動線路とＩＣパッケージ２０の差動線路１１ａ，１１ｂとを材質が金のワイヤ８３で接続し、基板８２の差動路線と光モジュール３０のフィードスルー３２の差動線路３３ａ，３３ｂとを材質が金のワイヤ８４で接続しても良い。
【００６９】
図１０は他の光送信器の構成を示す図であり、図１０に示すように、図９に示す基板８２の代わりに、差動線路（導体線路）が形成された可撓性のフレキシブル基板８５を使用しても良い。この場合は、光モジュール３０とＩＣパッケージ２０間の接続にワイヤは不要となり、フレキシブル基板８５の差動線路の形成面を、ＩＣパッケージ２０と光モジュール３０の高周波線路に直接当てて、バンプ等で接続する。
【００７０】
このように、フレキシブル基板８５をバンプ等で接続することにより、ワイヤを使用する場合に比べて、インダクタンス成分が低減され、高周波信号の伝送特性劣化を少なくすることができる。
【００７１】
この実施の形態１では、ＩＣパッケージ２０を光送信器及び光受信器に使用しているが、光送受信器にも使用することができる。
【００７２】
以上のように、この実施の形態１によれば、ＩＣパッケージ２０と光モジュール３０間の高周波信号の伝送には、ＩＣパッケージ２０のチップキャリア１ａ上に露出させた差動路線１１ａ，１１ｂと、光モジュール３０のフィードスルー３２を使用し、その他の信号の伝送には、ＩＣパッケージ２０のバンプ１４により形成されたＢＧＡと基板４を使用することにより、高周波信号の伝送特性劣化を少なくすることができると共に、ＩＣパッケージ２０の寸法の小型化を実現し、かつリフローによる基板４への実装を可能にすることにより、製造性を向上させることができるという効果が得られる。
【００７３】
実施の形態２．
図１１はこの発明の実施の形態２によるＩＣパッケージの構成を示す図で、図１１（ａ）はＩＣパッケージの上面図、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）はＩＣパッケージの側面図、図１１（ｄ）はＩＣパッケージの底面図である。図１１において、ベアチップ２及びバンプ１４は実施の形態１の図１に示す構成と同一であり、その説明を省略する。１ｂは実施の形態１の図１に示すチップキャリア１ａと同等のチップキャリア、３ｃは実施の形態１の図１に示す金属蓋３ａと同等の金属蓋である。
【００７４】
この実施の形態では、高周波信号を伝送する差動路線１１ａ，１１ｂは、チップキャリア１ｂの下面（第２の面）に形成された切欠き溝１６ｂの表面に露出形成されている。１７はリフロー半田時に半田が差動線路１１ａ，１１ｂに流れないように、チップキャリア１ｂの下面の切欠き溝１６ｂの周囲を覆うように、チップキャリア１ｂの下面より高く形成された側壁である。
【００７５】
図１２は図１１に示すＩＣパッケージを使用した光送信器の構成を示す図であり、図１２（ｂ）はチップキャリア１ｂの差動線路１１ａ，１１ｂと光モジュール３０のフィードスルー３２付近の拡大断面図であり、図１２（ｃ）はチップキャリア１ｂの差動線路１１ａ，１１ｂ付近の拡大断面図である。
【００７６】
図１２において、４はチップキャリア１ｂ、ベアチップ２、金属蓋３ｃ、バンプ１４により構成されたＩＣパッケージ２０を搭載する基板、３０は光モジュール、３２は光モジュール３０に備えられ高周波信号を伝送するためのフィードスルー、５０は光送信器の筺体、５１は差動路線１１ａ，１１ｂとフィードスルー３２の差動線路３３ａ，３３ｂをボンディングにより接続する金の材質のワイヤ、６０は光送信器のカバーである。なお、ワイヤ５１はボンディングにより接続する金の材質のリボンでも良い。
【００７７】
図１１に示すように、この実施の形態におけるＩＣパッケージでは、高周波信号を伝送するためのフィードスルー構造の取り出し面が、実施の形態１の図１と反対側でＢＧＡを形成しているバンプ１４と同一面にある。このように、光送信器の製造のコンセプト次第で、高周波信号の取り出し面はいずれの面でも良い。この図１１の例では、図１２に示すように、ＩＣパッケージ２０を基板４の裏面に搭載し、差動線路１１ａ，１１ｂと光モジュール３０のフィードスルー３２の高さが同一となるように配置する。また、このとき、ＩＣパッケージ２０の金属蓋３ｃは、チップキャリア１ｂの下面（第１の面）に接合され、切欠き溝１６ｂは反対側にあるので、実施の形態１の金属蓋３ａよりも大きくでき、チップキャリア１ｂの上面におけるベアチップ２の実装スペースがより大きく取れる。
【００７８】
また、ＩＣパッケージ２０からの高周波信号の取り出し方法としては、ＩＣパッケージの大型化、製造性の悪化にならない範疇であれば、ＱＦＰ等、他のパッケージ構造を採用しても良い。
【００７９】
この実施の形態２では、ＩＣパッケージ２０を光送信器に使用しているが、光受信器や光送受信器にも使用することができる。
【００８０】
以上のように、この実施の形態２によれば、ＩＣパッケージ２０と光モジュール３０間の高周波信号の伝送には、ＩＣパッケージ２０のチップキャリア１ｂ上に露出させた差動路線１１ａ，１１ｂと、光モジュール３０のフィードスルー３２を使用し、その他の信号の伝送には、ＩＣパッケージ２０のバンプ１４により形成されたＢＧＡと基板４を使用することにより、高周波信号の伝送特性劣化を少なくすることができると共に、ＩＣパッケージ２０の寸法の小型化を実現し、かつリフローによる基板４への実装を可能にすることにより、製造性を向上させることができるという効果が得られる。
【００８１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、切欠き溝の周囲に第２の面より高い側壁を備えたので、リフロー半田時に半田が差動線路に流れないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１によるＩＣパッケージの構成を示す図である。
【図２】  この発明の実施の形態１によるＩＣパッケージの断面図である。
【図３】  この発明の実施の形態１によるＩＣパッケージを使用した光送信器の構成を示す図である。
【図４】  この発明の実施の形態１による光送信器の内部構造を示す図である。
【図５】  この発明の実施の形態１による光送信器の内部構造を示す側面図である。
【図６】  この発明の実施の形態１による光送信器及び光受信器の構成を示すブロック図である。
【図７】  この発明の実施の形態１による光受信器のＩＣパッケージにおける高周波の電圧信号を伝送する差動線路の詳細図である。
【図８】  この発明の実施の形態１による他のＩＣパッケージの構成を示す図である。
【図９】  この発明の実施の形態１による他の光送信器の構成を示す図である。
【図１０】  この発明の実施の形態１による他の光送信器の構成を示す図である。
【図１１】  この発明の実施の形態２によるＩＣパッケージの構成を示す図である。
【図１２】  この発明の実施の形態２によるＩＣパッケージを使用した光送信器の構成を示す図である。
【図１３】  従来のＩＣパッケージの構成を示す図である。
【図１４】  従来のＩＣパッケージを使用した光送信器又は光受信器の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ  チップキャリア、２  ベアチップ、３ａ，３ｂ，３ｃ  金属蓋、４  基板、５  チップ電極、６  バンプ（第１のバンプ）、７  チップ、８  アンダーフィル、９  導体パッド（第１の導体パッド）、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ  ビア、１１ａ，１１ｂ  差動線路（導体線路）、１２  地導体、１３導体パッド（第２の導体パッド）、１４  バンプ（第２のバンプ）、１５  アンダーフィル、１６ａ，１６ｂ  切欠き溝、１７  側壁、２０  ＩＣパッケージ、３０  光モジュール、３１  パッケージ、３２  フィードスルー、３３ａ，３３ｂ  差動線路（導体線路）、３４  基板、３５  ドライバ、３６  金属マウント、３７  基板、３８  光半導体素子、３９ａ，３９ｂ  レンズ、４０  基板、４１  フィードスルー、４２  リード、４３ａ，４３ｂ  光ファイバ、４４ａ，４４ｂ  レンズ、５０  筺体、５１  ワイヤ、５２  ワイヤ、５３  ワイヤ、５４  ワイヤ、６０  カバー、６１ａ，６１ｂ  コネクタ、６２  ＬＤモジュール、６３  光ファイバ、６４  光コネクタ、６５  ＥＡモジュール、６６  ＭＵＸ、６７  光ファイバ、６８  ＰＤモジュール、６９  ＤＥＭＵＸ、８１  金属マウント、８２  基板、８３  ワイヤ、８４  ワイヤ、８５  フレキシブル基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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