JP2003304004A - 光伝送チップ及び取付構造 - Google Patents

光伝送チップ及び取付構造

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップ基板上に光デバイスや電子デバイスを
効率よく配置することで、チップ基板の平面寸法を削減
し、小型化する情報通信機器に搭載できる光伝送チップ
を提供することである。 【解決手段】 チップ基板22,32の表面側22a,
32aにLED26やPD36等からなる光デバイス部
23,33を構成し、前記チップ基板22,32の裏面
側22b,32bにIC28,38等からなる電子デバ
イス部24,34とを構成することによって、マザーボ
ード20に実装する平面スペースを抑えた送信側の光伝
送チップ21及び受信側の光伝送チップ31を形成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光デバイス部と電
子デバイス部とを単一のチップ基板上に構成した光伝送
チップ及びその取付構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、光を媒介として高速通信を行うた
めの光伝送モジュール1は、図6に示すように、送信側
の光伝送チップ2と受信側の光伝送チップ3とで構成さ
れている。前記送信側の光伝送チップ2及び受信側の光
伝送チップ3は、共にガラスエポキシ等のチップ基板4
a,4b上に光デバイス部7,13と電子デバイス部1
0,16をそれぞれ形成している。前記送信側の光デバ
イス部7は、発光ダイオード(LED5)及びこのLE
D5の周囲を囲むように配設されている反射鏡6等を備
える一方、受信側の光デバイス部13は、フォトダイオ
ード(PD12)を備えている。また、送信側の電子デ
バイス部10は、光を高速に伝送出力するための回路や
信号整形機能を有する増幅回路等を集積した集積回路
(IC8)及びコンデンサ等の受動部品9等を備え、一
方の受信側の電子デバイス部16は、前記光伝送チップ
2から送出される信号を受信し、増幅や信号整形を行う
集積回路(IC14)及びコンデンサ等の各種受動部品
15等を備えている。そして、前記光デバイス部7,1
3及び電子デバイス部10,16を透明な樹脂体11,
17で封止している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光伝送モジュール1を構成する送信側の光伝送チップ2
及び受信側の光伝送チップ3にあっては、光デバイス部
7,13及び電子デバイス部10,16が一枚のチップ
基板4a,4b面上に配置されているため、広い実装ス
ペースを必要としていた。特に、光伝送スピードの向上
に伴ってチップ基板4a,4b上に形成される光デバイ
ス部7,13や電子デバイス部10,16の構成要素で
ある集積回路やその他の電子部品点数が増加し、サイズ
の大きなチップ基板4a,4bを用意しなければならな
くなる。このため、携帯情報機器のように小型化の要請
に適合できなくなるおそれがあった。
【0004】そこで、本発明の第1の目的は、チップ基
板上に光デバイスや電子デバイスを効率よく配置するこ
とで、チップ基板の平面寸法を削減し、小型化する情報
通信機器に搭載できる光伝送チップを提供することであ
る。
【0005】また、本発明の第2の目的は、光伝送チッ
プを実装基板に取付けたときに、実装基板から突出する
高さができるだけ薄くなるような取付構造を提供するこ
とである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項1に係る光伝送チップは、チップ基
板と、このチップ基板の表面側に形成される光デバイス
部と、前記チップ基板の裏面側に形成される電子デバイ
ス部とを備えたことを特徴とする。
【0007】この発明によれば、チップ基板の表面側及
び裏面側に光デバイス部及び電子デバイス部を分けて実
装しているので、従来の同一面上に光デバイス部と電子
デバイス部とを混在させて実装していたものに比べて、
チップ基板のサイズを約半分以下に抑えることができ
る。このため、実装基板(マザーボード)上に設置する
面積が小さく抑えられ、小型の情報通信機器に搭載可能
となる。
【0008】また、電子デバイス部をチップ基板の裏面
側に形成し、発光ダイオードやフォトダイオードのよう
な広角な指向性が要求される光デバイス部を表面側に形
成したので、光伝送効率が低下することなく送受信を行
うことができる。
【0009】また、予め厚板状に形成されたチップ基板
の裏面側に大きめの凹部を設け、この凹部内に電子デバ
イス部を没入させることもできる。その場合にはチップ
基板の裏面を直接にマザーボードに実装できるので、光
デバイス部及び電子デバイス部をチップ基板に立体的に
実装することが容易となる。また、チップ基板の側面が
広くなっているので、チップ基板とマザーボードとを接
続させるための側面電極の形成が容易である。
【0010】本発明の請求項5に係る光伝送チップの取
付構造は、光伝送チップの実装基板に電子デバイス部を
落とし込む孔部を設けておき、この孔部に電子デバイス
部を落とし込むと共に孔部の周囲にチップ基板の裏面を
当接保持させることで、薄型化に対応した実装が可能と
なる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
に係る光伝送チップの実施形態を詳細に説明する。図1
は本発明の送信側及び受信側の各光伝送チップの第1実
施形態を示す断面図であり、図2は前記送信側の光伝送
チップを示す斜視図である。
【0012】この実施形態に係る光伝送チップは、図1
(a)に示すように、発信機能を備えた送信側の光伝送
チップ21と、図1(b)に示すように、受信機能を備
えた受信側の光伝送チップ31との二種類がある。前記
送信側の光伝送チップ21は、チップ基板22の表面2
2aに光デバイス部23、裏面22bに電子デバイス部
24を形成している。前記チップ基板22は、ガラスエ
ポキシやBTレジン(Bismaleimide Triazine Resin)
等で形成され、その表面22a及び裏面22bにそれぞ
れの電極パターンが形成されている。前記光デバイス部
23は、ボンディングワイヤ19を介して前記電極パタ
ーンと接続される発光ダイオード(LED26)と、こ
のLED26を囲むように配置された反射鏡27と、コ
ンデンサ等の受動部品30とを備えた構造となってい
る。電子デバイス部24は、光を高速に伝送制御する送
信回路(IC28)を中心として、コンデンサや抵抗等
の受動部品が配置されている。なお、前記チップ基板2
2の表面22aに実装されているLED26等とチップ
基板22の裏面22bに実装されているIC28等と
は、後述する側面電極29を介して接続されている。な
お、前記光デバイス部23及び電子デバイス部24はそ
れぞれ樹脂体25a,25bで封止されるが、前記樹脂
体25aについては光透過性を損なわないように、透明
な樹脂材が使用される。
【0013】前記光伝送チップ21は、図2に示すよう
に、電子デバイス部24を封止した樹脂体25bの底面
をマザーボード20上に載置し、チップ基板22の側面
から樹脂体25bの側面に沿って下方に延ばした側面電
極29によってマザーボード20上に形成されている電
極部18と半田接合される。
【0014】図1(b)は前記送信側の光伝送チップ2
1から送出された光による情報を受け取る受信側の光伝
送チップ31の構造を示したものである。電極パターン
が形成されたチップ基板32の表面32aにフォトダイ
オード(PD36)を備えた光デバイス部33を形成
し、裏面32bには前記光デバイス部33で受信する光
情報を格納及び処理する受信回路(IC38)を備えた
電子デバイス部34が形成されている。その他の構成要
素は前記送信側の光伝送チップ21と同様であり、マザ
ーボード20の電極部18との電気的接合も前記図2と
同様にチップ基板32の下方に延びる側面電極39を介
して行われる。
【0015】上記図1及び図2に示された構造の光伝送
チップ21,31によれば、光デバイス部23,33と
電子デバイス部24,34とを分けてチップ基板22,
32の表面22a,32a及び裏面22b,32bに形
成しているので、チップ基板22,32の平面サイズを
従来の略半分以下に小さくすることができる。このた
め、小型の情報通信機器等にも搭載可能となる。また、
光デバイス部23,33をチップ基板22,32の表面
22a,32a側に形成しているので、発光及び受光面
積が広く取れて、光伝送効率を低下させることがない。
このような構造からなる光伝送チップ21,31をマザ
ーボード20に実装する場合は、チップ基板22の側面
から電子デバイス部24の樹脂体25bの側面に繋がる
側面電極29を形成することで容易となる。なお、前記
光デバイス部23,33の樹脂体25a,35aの表面
には集光性を高めるための凸レンズ部37が形成されて
いる。
【0016】図3は本発明の第2実施形態に係る光伝送
チップ41を示したものである。この光伝送チップ41
は、厚板状に形成されたチップ基板42の裏面の略中央
部に大きな凹部50を形成し、この凹部50内に電子デ
バイス部44を没入させた状態で形成すると共に、凹部
50の周縁部の裏面42bをマザーボード20の上面に
当接させて直接保持させた構造となっている。前記凹部
50は厚く形成されたチップ基板42の裏面を切削する
か、あるいは成形金型等を用いて一体形成される。この
ようにして形成されたチップ基板42の凹部50内には
IC48やその他の受動部品類が実装され、その上を樹
脂体45bで封止することによって電子デバイス部44
が形成される。樹脂体45bの上面はチップ基板42の
裏面42bと同一面にしてある。一方、チップ基板42
の表面42aには前記第1実施形態の光伝送チップ2
1,31と同様に、LED46や反射鏡47、コンデン
サ等の受動部品49が実装され、その上方を樹脂体45
aで封止することによって光デバイス部43が形成され
る。また、図4に示すように、チップ基板42の左右両
側部にはスルーホールを含む側面電極51が形成されて
いる。
【0017】前記構成の光伝送チップ41をマザーボー
ド20に実装する場合には、チップ基板42の裏面42
bをマザーボード20の所定箇所に載置し、マザーボー
ド20に設けられている電極部53と前記チップ基板4
2の側面電極51とを半田接合することによって行われ
る。上記説明した光伝送チップ41は送信側の構成であ
るが、これとセットで用いられる受信側の光伝送チップ
(図示せず)の構成も略同様であり、LED46や反射
鏡47がフォトダイオード(PD)に置き換わった構成
となる。
【0018】図5は本発明の第3実施形態に係る光伝送
チップ61の構成及び取付構造を示したものである。こ
の光伝送チップ61は、チップ基板62に対して表面側
の光デバイス部63及び裏面側の電子デバイス部64を
小さ目に形成し、チップ基板の62の外周部を露出させ
た構成となっている。また、光伝送チップ61を実装す
るマザーボード20には前記電子デバイス部64の樹脂
体65bが嵌り込む孔部69が開設されている。さら
に、チップ基板62に設けられる光デバイス部63及び
電子デバイス部64の外部電極70は、チップ基板62
の裏面62bにも回り込むようにして設けられている。
このような構成からなる光伝送チップ61は、電子デバ
イス部64の樹脂体65bをマザーボード20に開設さ
れた孔部69に落とし込み、チップ基板62の裏面62
bを前記孔部69の外周縁に当接保持し、マザーボード
20に設けられている電極部71と前記チップ基板62
の外部電極70とを半田接合して実装される。このよう
な取付構造によって、光デバイス部63がマザーボード
20から突出する高さを極力抑えることができ、薄型の
情報通信機器等にも搭載可能となると共に、チップ基板
62に安定した状態で実装できる。なお、マザーボード
20に開設される孔部69は、電子デバイス部64の形
状や大きさによって適宜設定される。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光伝
送チップによれば、一枚のチップ基板の表裏両面を使用
して発光ダイオードやフォトダイオード等を備えた光デ
バイス部及びICやその他の受動部品からなる電子デバ
イス部を立体的に実装しているので、チップ基板サイズ
の小型化が実現できる。このため、前記光伝送チップを
マザーボード等の実装基板に実装する際の占有面積が小
さく抑えられる。
【0020】また、前記チップ基板の表面に発光ダイオ
ードやフォトダイオードのような光デバイス部を形成し
ているので、透光性が十分確保でき、光伝送効率が低下
することがない。
【0021】さらに、本発明に係る光伝送チップの取付
構造によれば、光伝送チップの実装基板に電子デバイス
部を落とし込む孔部を設け、この孔部に電子デバイス部
を落とし込むようにして実装したので、光デバイス部が
実装基板から突出する高さを極力抑えることができ、薄
型化に対応した実装が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る送信側及び受信側の光伝送チップ
の第1実施形態の断面図である。
【図2】上記図1の送信側の光伝送チップの斜視図であ
る。
【図3】本発明に係る送信側の光伝送チップの第2実施
形態の断面図である。
【図4】上記図3の送信側の光伝送チップの斜視図であ
る。
【図5】本発明に係る送信側の光伝送チップの第3実施
形態の断面図である。
【図6】従来の送信側及び受信側の光伝送チップの断面
図である。
【符号の説明】
20 マザーボード 21,31,41,61 光伝送チップ 22,32,42,62 チップ基板 22a,32a 表面 22b,32b 裏面 23,33,43,63 光デバイス部 24,34,44,64 電子デバイス部 26,46,66 LED(発光ダイオード) 36 PD(フォトダイオード) 28,38,48,68 IC 29,39,51 側面電極 50 凹部 69 孔部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チップ基板と、このチップ基板の表面側
    に形成される光デバイス部と、前記チップ基板の裏面側
    に形成される電子デバイス部とを備えたことを特徴とす
    る光伝送チップ。
  2. 【請求項2】 前記光デバイス部は、反射鏡に取り囲ま
    れた発光ダイオードを備えた光送信部材で構成されてい
    る請求項1記載の光伝送チップ。
  3. 【請求項3】 前記光デバイス部は、フォトダイオード
    を備えた光受信部材で構成されている請求項1記載の光
    伝送チップ。
  4. 【請求項4】 前記電子デバイス部は、チップ基板の裏
    面に形成された凹部内に没入された状態で形成されてな
    る請求項1記載の光伝送チップ。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の光伝送チップを取付ける
    ための実装基板に孔部を開設し、この孔部に光伝送チッ
    プの電子デバイス部を落とし込むと共に孔部の周囲にチ
    ップ基板の裏面を当接保持させてなる光伝送チップの取
    付構造。
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