(57)【要約】      （修正有）【課題】三次元形状の立体配線基体に実装される複数の電子ディバイス又は光ディバイスの配置設計の自由度を拡大する。【解決手段】中空部１１を有する三次元形状で形成される立体配線基体１と、この立体配線基体１の中空部１１の内側面１２に配設され、光信号で情報の送信及び／又は受信を行う複数の電子ディバイス２１、〜、２７とを備え、前記一の電子ディバイス２１が他の複数の電子ディバイス２２、〜、２７との間で光信号による情報の送信及び／又は受信を行う構成としているので、各電子ディバイス及び光ディバイスとの配設位置に制限されることなく同時に情報の送信及び受信ができることとなり、三次元形状の立体配線基体に実装される複数の電子ディバイス又は光ディバイスの配置設計の自由度を拡大すると共に、設計時間及び労力を極力少なく設計できるという効果を有する。【選択図】図１
2008258216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の三次元形状で形成される立体配線基体と、
当該立体配線基体の中空内側面に配設され、光信号で情報の送信及び／又は受信を行う複数の電子ディバイス及び／又は光ディバイスとを備える集積回路モジュールであって、
前記一の電子ディバイス及び／又は光ディバイスが他の複数の電子ディバイス及び／又は光ディバイスとの間で光信号による情報の送信及び／又は受信を行うことを
特徴とする集積回路モジュール。
【請求項２】
前記請求項１に記載の集積回路モジュールにおいて、
前記一の電子ディバイス及び／又は光ディバイスが送信及び／又は受信する光信号を他の複数の電子ディバイス及び／又は光ディバイス毎に異なる周波数とすることを
特徴とする集積回路モジュール。
【請求項３】
前記請求項１に記載の集積回路モジュールにおいて、
前記一の電子ディバイス及び／又は光ディバイスが情報を送信及び／又は受信する光信号に他の複数の電子ディバイス及び／又は光ディバイス毎に異なる識別子を付与し、当該異なる識別子を付加された情報の光信号で送信及び／又は受信を行うことを
特徴とする集積回路モジュール。
【請求項４】
前記請求項１ないし３のいずれかに記載の集積回路モジュールにおいて、
前記立体配線基体の中空内側面が、当該内側面に配設される電子ディバイス及び／又は光ディバイスから送信される光信号を吸収する光吸収体で形成されることを
特徴とする集積回路モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空の立体配線基体に収納配設された複数の電子ディバイス及び／又は光ディバイス相互間を光信号で情報の送信・受信を行う集積回路モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の集積回路モジュールは半導体集積回路と基板とを一体化したものがあり、また電子ディバイス（及び光ディバイス）を基板上に実装したシステムインパッケージ（いか、ＳｉＰ）があり、さらに電子ディバイス（及び光ディバイス）を搭載したプリント回路基板（以下、ＰＣＢ）があり、この実装された各電子ディバイス相互間で基板上の配線を介して、又は光ディバイスを対向配設して各光素子を介して、各々電気信号又は光信号の送信・受信を行っていた。
【０００３】
この従来の集積回路モジュールとして特許文献１に開示されるものがあり、これを図５に集積回路モジュールの断面図として示す。
【０００４】
同図において従来の集積回路モジュールは、ＩＣチップ２１０と、プリント基板２２０とを対向させて配置して構成され、このＩＣチップ２１０におけるプリント基板２２０に対向する第１の面２１０Ｆに３つの光素子２１２が並んで設けられ、３つの光素子２１２を囲むように第１の長方形領域Ｒ１を想定し、この第１の長方形領域Ｒ１の４つの角それぞれに、第１の突起部２１６を配置する構成である。このプリント基板２２０には、３つの光素子２１２各々と光通信するための３つの導光路２２２が形成され、この３つの導光路２２２における端の配置領域に、この領域を囲むように第２の長方形領域Ｒ２を想定し、第２の長方形領域Ｒ２の四つの角それぞれに、第２の突起部２２４を配置する構成である。第１の突起部２１６と第２の突起部２２４とが隣接するように配置され、導光路２２２の端が、光素子２１２に対応する位置に正確に位置合わせすることができる。
【特許文献１】特開２００６−１３３４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
背景技術に係る集積回路モジュールは以上のように構成されていたことから、実装される電子ディバイス相互間を基板上の配線で各々接続しなければならず、基板設計の自由度を制限すると共に、設計時間及び設計労力の増大という課題を有していた。また、実装される電子ディバイスの場合においても、各光ディバイスに導光路を各々対応させて配設しなければならず、電子ディバイスの場合と同様に基板設計の自由度を制限すると共に、設計時間及び設計労力の増大という課題を有していた。
【０００６】
また、特許文献１に記載の集積回路モジュールの場合には、ＩＣチップ２１０とプリント基板２２０とを対向配設し、各々光素子２１２間で光信号の送信・受信を行う構成であることから、予め電子ディバイス又は光ディバイスの配設位置及び基板設計の自由度を制限すると共に、設計時間及び労力の増大という課題を有していた。
【０００７】
さらに、前記背景技術に係る集積回路モジュールは、いずれも一対の電子ディバイス又は光ディバイス間での信号の送信・受信を行うように構成されていたことから、複数の電子ディバイス又は光ディバイス相互間で信号の送信・受信を行う場合には、配線・導光路等の配設が錯綜し、より一層の基板設計の自由度を制限すると共に、設計時間及び設計労力の増大という課題を有していた。
【０００８】
特に、電子ディバイス又は光ディバイスを実装する平面基板が立体等の三次元構造の立体配線基体で構成される場合には、立体的に実装された各電子ディバイス又は光ディバイス相互間を各々対応付けた配線・導光路等で接続することが極めて困難となるという課題を有する。
【０００９】
本発明は、前記課題を解消するためなされたもので、三次元形状の立体配線基体に実装される複数の電子ディバイス又は光ディバイスの配置設計の自由度を拡大すると共に、設計時間及び労力を極力少なく設計できる集積回路モジュールを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る集積回路モジュールは、中空の三次元形状で形成される立体配線基体と、当該立体配線基体の中空内側面に配設され、光信号で情報の送信及び／又は受信を行う複数の電子ディバイス及び／又は光ディバイスとを備える集積回路モジュールであって、前記一の電子ディバイス及び／又は光ディバイスが他の複数の電子ディバイス及び／又は光ディバイスとの間で光信号による情報の送信及び／又は受信を行うものである。
【００１１】
このように本発明においては、中空の三次元形状で形成される立体配線基体の中空内側面に、光信号で情報の送信及び／又は受信を行う複数の電子ディバイスが配設され、この一の電子ディバイス及び／又は光ディバイスが他の複数の電子ディバイス及び／又は光ディバイスとの間で光信号による情報の送信及び／又は受信を行うようにしているので、各電子ディバイス及び光ディバイスとの配設位置に制限されることなく同時に情報の送信及び受信ができることとなり、三次元形状の立体配線基体に実装される複数の電子ディバイス又は光ディバイスの配置設計の自由度を拡大すると共に、設計時間及び労力を極力少なく設計できるという効果を有する。
【００１２】
また、本発明に係る集積回路モジュールは必要に応じて、一の電子ディバイス及び／又は光ディバイスが送信及び／又は受信する光信号を他の複数の電子ディバイス及び／又は光ディバイス毎に異なる周波数とするものである。
【００１３】
このように本発明においては、一の電子ディバイス及び／又は光ディバイスが送信及び／又は受信する光信号を他の複数の電子ディバイス及び／又は光ディバイス毎に異なる周波数とすることにより、各周波数に基づいて対応する電子ディバイス及び／又は光ディバイスとの間で確実に情報の伝達を行うことができることとなり、三次元形状の立体配線基体に実装される複数の電子ディバイス又は光ディバイスの配置設計の自由度を拡大すると共に、設計時間及び労力を極力少なく設計できるという効果を有する。
【００１４】
また、本発明に係る集積回路モジュールは必要に応じて、一の電子ディバイス及び／又は光ディバイスが情報を送信及び／又は受信する光信号に他の複数の電子ディバイス及び／又は光ディバイス毎に異なる識別子を付与し、当該異なる識別子を付加された情報の光信号で送信及び／又は受信を行うものである。
【００１５】
このように本発明においては、一の電子ディバイス及び／又は光ディバイスが情報を送信及び／又は受信する光信号に他の複数の電子ディバイス及び／又は光ディバイス毎に異なる識別子を付与し、当該異なる識別子を付加された情報の光信号で送信及び／又は受信を行うことにより、識別子に基づいて対応する電子ディバイス及び／又は光ディバイスとの間で確実に情報の伝達を行うことができることとなり、三次元形状の立体配線基体に実装される複数の電子ディバイス又は光ディバイスの配置設計の自由度を拡大すると共に、設計時間及び労力を極力少なく設計できるという効果を有する。
【００１６】
また、本発明に係る集積回路モジュールは必要に応じて、立体配線基体の中空内側面が、当該内側面に配設される電子ディバイス及び／又は光ディバイスから送信される光信号を吸収する光吸収体で形成されるものである。
【００１７】
このように本発明においては、立体配線基体の中空内側面が、当該内側面に配設される電子ディバイス及び／又は光ディバイスから送信される光信号を吸収する光吸収体で形成されることから、内側面で反射される光信号による誤受信を防止できることとなり、三次元形状の立体配線基体に実装される複数の電子ディバイス又は光ディバイスの配置設計の自由度を拡大すると共に、設計時間及び労力を極力少なく設計できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（本発明の第１の実施形態）
本発明に係る第１の実施形態に係る集積回路モジュールを図１ないし図４に基づいて説明する。この図１は、本実施形態に係る集積回路モジュールの基本動作を説明するための斜視図、図２は本実施形態に係る集積回路モジュールの回路基板取付態様図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図、図４は図１に記載の集積回路モジュールにおいて用いられる光信号の信号形態フォーマットを示す。
【００１９】
前記各図において本実施形態に係る集積回路モジュールは、中空部１１を有する三次元形状で形成される立体配線基体１と、この立体配線基体１の中空部１１の内側面１２に配設され、光信号で情報の送信及び／又は受信を行う複数の電子ディバイス２１、〜、２７とを備え、前記一の電子ディバイス２１が他の６個の電子ディバイス２２、〜、２７との間で光信号による情報の送信及び／又は受信を行う構成である。
【００２０】
前記立体配線基体１は、外周辺下端に配設され、外部からの信号を送・受信すると共に、電源を入力する端子１３と、内側面１２にほぼ全面に亘って貼着され、光信号を吸収する光吸収体１４とを備える構成である。この立体配線基体１の外周面には配線３が配設され、この配線３は立体配線基体１を貫通して電子ディバイス２１、〜、２７の背面側に接続されるビア３１及び前記端子１３間の所定経路で配設される構成である。
【００２１】
前記電子ディバイス２１は、図示を省略する演算制御部及び光電変換部を有し、この光電変換部で変換された光信号を送信する光信号送信部２１ａを備える構成である。また、電子ディバイス２２、〜、２７は、前記電子ディバイス２１と同様に演算制御部を有し、前記光信号を受信して光電変換する光信号受信部及び光電変換部（図示を省略）を備える構成である。なお、電子ディバイス２１、〜、２７は、いずれも光信号を送受信する光信号送信及び受信部を備える構成とし、相互間で光信号の送受信を行う構成とすることもできる。
【００２２】
次に、前記構成に基づく本実施形態に係る集積回路モジュールの製作工程及びこの製作された集積回路モジュールの動作態様について説明する。
【００２３】
まず、本実施形態に係る集積回路モジュールの製作工程については、立体配線基体１を展開状態とした二次元平板の板状絶縁基材の所定位置にビア３１を形成すると共に、表面外周辺下端に複数の端子１３を形成し、この複数の端子１３及びビア３１間に配線３を形成する。
【００２４】
また、立体配線基体１の裏面側におけるビア３１対応位置に電子ディバイス２１、〜、２７を実装する。なお、前記板状絶縁基材の裏面全体には、予め光信号を吸収する光吸収体１４が貼着される。この展開状態の立体配線基体１は三次元立方体状に各辺々を屈曲して形成されることとなる。
【００２５】
このように三次元形状の立体配線基体１とする集積回路モジュールは図２に示すように配線ボード５のコネクタ４に矢印Ｐへ押圧圧入することにより、このコネクタ４内の端子４１と立体配線基体１と端子１３との接触状態で装着する。この立体配線基体１を構成する板状絶縁基材自体の弾力性、又はコネクタ４の弾力性により、コネクタ４内に立体配線基体１が圧入されていることから、配線ボード５と立体配線基体１との電気的接続をより確実に行えることとなる。
【００２６】
次に、本実施形態に係る集積回路モジュールの動作態様について説明する。まず、配線ボード５の端子４１を介して外部からの起動信号が入力され、この起動信号に基づいて電子ディバイス２１が起動する。この電子ディバイス２１から他の電子ディバイス２２、〜、２７へ各々異なる情報を出力する場合には、図４に示すように電子ディバイス２１、〜、２７に各々対応した識別コードの同期・制御信号が出力すべき情報信号に付加された信号フォーマットで実行される。
【００２７】
この信号フォーマットの光信号が他の電子ディバイス２１、〜、２７毎にチャンネルｃｈ１、〜、ｃｈ６が順次電子ディバイス２１、〜、２７の光信号送信部２１ａから放射状に射出される。このように光信号送信部２１ａから各チャンネルｃｈ１、〜、ｃｈ６の光信号を電子ディバイス２１、〜、２７に限定射出されることなく放射状に射出できることから、電子ディバイス２１、〜、２７の各配置構成に限定されることなく確実に方法の送受信が可能な集積回路モジュールを簡易且つ正確に製造できる。
【００２８】
また、前記放射状に射出される光信号は、立体配線基体１の電子ディバイス２２、〜、２７が配設されていない内側面１２にも射出されることとなるが、この光信号を光吸収体１４が吸収することにより、立体配線基体１の光吸収体１４での乱反射を防止して電子ディバイス２２、〜、２７の誤受信を防止できることとなる。
【００２９】
（本発明の他の実施形態）
なお、前記実施形態に係る集積回路モジュールにおいては、光信号を電子ディバイス２２、〜、２７毎に識別子を付与して信号フォーマットを構成したが、電子ディバイス２１は各電子ディバイス２２、〜、２７毎に異なる周波数の光信号で構成することもできる。
【００３０】
また、図１内に収納される電子ディバイス２１、〜、２７相互間の送受信に使用する信号は、光信号以外に特定波長の周波数の信号（電波も含む。）で構成することもできる。
【００３１】
また、前記実施形態に係る集積回路モジュールにおいては、配線３を立体配線基体１の外周面に配設する構成としたが、立体配線基体１の内周面に配設する構成とすることもできる。
【００３２】
また、前記実施の形態に係る集積回路モジュールにおいて、二次元平面の板状絶縁基材を屈曲して中空の立体配線基体１を形成する構成としたが、本発明の他の実施形態に係る集積回路モジュールは形成する立体配線基体1の各面を微少板片の平面板とし、この平面板の内側面に電子ディバイス２１、〜、２７（又は光ディバイス）を配設すると共に、この平面板の外側面に配線３及び端子１３が配設され、これらの平面板を立方体等の三次元形状に組立てる構成とすることもできる。
【００３３】
この平面板は、端部に凹部（又は凸部）が形成され、この凹部及び凸部を嵌合させることにより立体配線基体1を構成する。また、この凹部及び凸部の各対応位置に電気的に接続する端子を配設し、この凹部及び凸部の嵌合により端子相互を接触させて各平面板を電気的に一体として接続できることとなる。
【００３４】
前記平面板を形成する微少板片は、低温焼成多層セラミック基板（LTCC；Low Temperature Co-fired Ceramics）等からなるマイクロチップで構成することもできる。また、前記平面板の組立ては、嵌合による組立て以外に、接着等により一体化する構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る集積回路モジュールのの基本動作を説明するための斜視図である。
【図２】は本実施形態に係る集積回路モジュールの回路基板取付態様図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１に記載の集積回路モジュールにおいて用いられる光信号の信号形態フォーマットである。
【図５】従来の集積回路モジュールの断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１      立体配線基体
３      配線
４      コネクタ
５      配線ボード
Ｒ１    第１の長方形領域
Ｒ２    第２の長方形領域
ｃｈ１  チャンネル
１１    中空部
１２    内側面
１３、４１    端子
１４    光吸収体
２１、〜、２７    電子ディバイス
２１ａ  光信号送信部
３１    ビア
２１０  ＩＣチップ
２１０Ｆ  第１の面
２１２  光素子
２１６  第１の突起部
２２０  プリント基板
２２２  導光路
２２４  第２の突起部
ｃｈ１、〜、ｃｈ６  チャンネル
Ｐ      矢印
【図２】
2008258216.tif 000003
【図３】
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【図４】
2008258216.tif 000005
【図５】
2008258216.tif 000006
【図１】
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