(57)【要約】【課題】  小型化に対応した積層型半導体パッケージ、および、この積層型半導体パッケージを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  所定の複数本の電気信号線を経由してきたパラレルの電気信号をシリアルの電気信号に変換するパラレル・シリアル変換部と、パラレル・シリアル変換部からのシリアルの電気信号を光信号に変換する電気・光変換素子とが配備された第１半導体パッケージ、および、電気・光変換素子からの光信号を受信し、シリアルの光信号をシリアルの電気信号に変換する光・電気変換素子と、光・電気変換素子からのシリアルの電気信号を所定の複数本の電気信号線にパラレルに送信するシリアル・パラレル変換部とが配備された第２半導体パッケージを備え、第１半導体パッケージと第２半導体パッケージとが積層されてなる。【選択図】        図２
2008103567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子基板と、その半導体素子基板上に実装された半導体素子とを有する半導体パッケージが複数積み重ねられてなる積層型半導体パッケージであって、
所定の複数本の電気信号線を経由してきたパラレルの電気信号を受信し、受信したパラレルの電気信号をシリアルの電気信号に変換するパラレル・シリアル変換部と、前記パラレル・シリアル変換部からのシリアルの電気信号を光信号に変換する電気・光変換素子とが配備された第１半導体パッケージ、および
前記電気・光変換素子からの光信号を受信し、受信したシリアルの光信号をシリアルの電気信号に変換する光・電気変換素子と、前記光・電気変換素子からのシリアルの電気信号を前記所定の複数本の電気信号線にパラレルに送信するシリアル・パラレル変換部とが配備された第２半導体パッケージを備え、
前記第１半導体パッケージと前記第２半導体パッケージとが積層されてなることを特徴とする積層型半導体パッケージ。
【請求項２】
前記電気・光変換素子と前記光・電気変換素子の間を光学的につなぐ光導波路を備えたことを特徴とする請求項１記載の積層型半導体パッケージ。
【請求項３】
画像書込用の画像データを受信して該画像データに基づく画像を記録する画像記録部と、
電気信号の画像データを処理して画像書込用の画像データを生成し前記画像記録部に送信する画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、
半導体素子基板と、その半導体素子基板上に実装された半導体素子とを有する半導体パッケージが複数積み重ねられてなる積層型半導体パッケージであって、
所定の複数本の電気信号線を経由してきたパラレルの電気信号を受信し、受信したパラレルの電気信号をシリアルの電気信号に変換するパラレル・シリアル変換部と、前記パラレル・シリアル変換部からのシリアルの電気信号を光信号に変換する電気・光変換素子とが配備された第１半導体パッケージ、および
前記電気・光変換素子からの光信号を受信し、受信したシリアルの光信号をシリアルの電気信号に変換する光・電気変換素子と、前記光・電気変換素子からのシリアルの電気信号を前記所定の複数本の電気信号線にパラレルに送信するシリアル・パラレル変換部とをが配備された第２半導体パッケージを備え、
前記第１半導体パッケージと前記第２半導体パッケージとが積層されてなるものであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気配線基板と、その電気配線基板上に実装された半導体素子とを有する積層型半導体パッケージ、および、この積層型半導体パッケージを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子機器には、電気配線基板と、その電気配線基板上に実装された半導体素子とを有する半導体パッケージが使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
近年、上記半導体パッケージを複数積層し、これら半導体パッケージを半田を介して電気的に接続しつつ互いに固定した積層型半導体パッケージが実用化されており、各種装置に採用されつつある。この積層型半導体パッケージは、半導体パッケージの組み合わせ変更が容易なことからシステム設計の自由度が上がるなどの利点を有している。
【特許文献１】特開２００６−３２３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年の、装置全般に対する小型化要請により、この積層型半導体パッケージについても小型化が急務となっている。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み、小型化に対応した積層型半導体パッケージ、および、この積層型半導体パッケージを備えた画像形成装置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】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の積層型半導体パッケージは、
半導体素子基板と、その半導体素子基板上に実装された半導体素子とを有する半導体パッケージが複数積み重ねられてなる積層型半導体パッケージであって、
所定の複数本の電気信号線を経由してきたパラレルの電気信号を受信し、受信したパラレルの電気信号をシリアルの電気信号に変換するパラレル・シリアル変換部と、上記パラレル・シリアル変換部からのシリアルの電気信号を光信号に変換する電気・光変換素子とが配備された第１半導体パッケージ、および
上記電気・光変換素子からの光信号を受信し、受信したシリアルの光信号をシリアルの電気信号に変換する光・電気変換素子と、上記光・電気変換素子からのシリアルの電気信号を上記所定の複数本の電気信号線にパラレルに送信するシリアル・パラレル変換部とが配備された第２半導体パッケージを備え、
上記第１半導体パッケージと上記第２半導体パッケージとが積層されてなることを特徴とする。
【０００７】
本発明の積層型半導体パッケージでは、所定の複数本の電気信号線をパラレルに伝送されてくる電気信号の、半導体パッケージ間における伝送を、電気・光変換素子と光・電気変換素子の間におけるシリアルの光信号の伝送に置き換えることで、信号の伝送ルートを集約化することができる。これにより、本発明の積層型半導体パッケージによれば、パラレルの電気信号を伝送するために半導体パッケージ毎に必要な、電気信号と同じ数の電気パッドを実装する必要がないことから、処理能力を低下させることなく、積層型半導体パッケージを構成する半導体パッケージの面積を狭小化することができる。したがって、本発明の積層型半導体パッケージによれば、小型化に対応することができる。
【０００８】
ここで、本発明の積層型半導体パッケージが、上記電気・光変換素子と上記光・電気変換素子の間を光学的につなぐ光導波路を備えることが好ましい。
【０００９】
この様に、電気・光変換素子と光・電気変換素子の間を光学的につなぐ光導波路を備えると、光信号の損失を抑制することができる。
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
画像書込用の画像データを受信してこの画像データに基づく画像を記録する画像記録部と、
電気信号の画像データを処理して画像書込用の画像データを生成し上記画像記録部に送信する画像処理部とを備え、
上記画像処理部は、
半導体素子基板と、その半導体素子基板上に実装された半導体素子とを有する半導体パッケージが複数積み重ねられてなる積層型半導体パッケージであって、
所定の複数本の電気信号線を経由してきたパラレルの電気信号を受信し、受信したパラレルの電気信号をシリアルの電気信号に変換するパラレル・シリアル変換部と、上記パラレル・シリアル変換部からのシリアルの電気信号を光信号に変換する電気・光変換素子とが配備された第１半導体パッケージ、および
上記電気・光変換素子からの光信号を受信し、受信したシリアルの光信号をシリアルの電気信号に変換する光・電気変換素子と、上記光・電気変換素子からのシリアルの電気信号を上記所定の複数本の電気信号線にパラレルに送信するシリアル・パラレル変換部とをが配備された第２半導体パッケージを備え、
上記第１半導体パッケージと上記第２半導体パッケージとが積層されてなるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、小型化に対応した積層型半導体パッケージ、および、この積層型半導体パッケージを備えた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。
【００１４】
図１に示す、本実施形態の複写機１は、上部の原稿読取装置２と下部のプリンタ３とで構成されている。
【００１５】
原稿読取装置２は、上蓋２１と画像読取器２２とからなり、上蓋２１には、１枚もしくは複数枚の原稿２００が載せられる原稿台２１１と、この原稿台２１１に載せられた原稿２００を一枚ずつ送り出し、搬送路２０１に沿って搬送する自動搬送部２１２とが備えられている。また、上蓋２１は、画像読取器２２の上部に開閉自在に取りつけられており、搬送路２０１にそって搬送された原稿２００は、上蓋２１の上面２１０に排出されるようになっている。
【００１６】
画像読取器２２は、原稿２００の読取りを行う読取部２２１と、ユーザによって原稿が一枚ずつ載せられるプラテンガラス２２２と、自動搬送部２１２によって搬送されてきた原稿２００と対向する位置に備えられたコンタクトガラス２２３とを有している。
【００１７】
読取部２２１は、図１における手前側から奥側にかけて延在して配備され、原稿に向けて露光光を照射する光源２２１１と、原稿で反射してきた反射光を水平方向に向けさせる反射ミラー２２１２と、反射ミラー２２１２によって水平方向に向けられた反射光の向きを逆向きにするミラーユニット２２１３と、ミラーユニット２２１３からの反射光を結像させるレンズ２２１４と、レンズ２２１４により結像された光像を受像し画像信号を出力する受像センサ２２１５とを有している。
【００１８】
この原稿読取装置２では、自動搬送部２１２により自動搬送されてくる原稿の読取りは、読取部２２１の光源２２１１、反射ミラー２２１２、およびミラーユニット２２１３を静止させたままで行なわれ、プラテンガラス２２２上に原稿２００を１枚ずつ載せて行う読取りは、読取部２２１の光源２２１１、反射ミラー２２１２、およびミラーユニット２２１３を図１における左右方向に走査させて行なわれる。
【００１９】
プリンタ３は、帯電器３０１により所定の電荷が付与された、矢印Ａ方向に回転する感光体３００の表面に、原稿読取装置２の受像センサ２２１５から出力されてきた画像信号を処理した画像処理部３０からの画像信号に基づいて露光器３０２で生成した露光光を照射し、これにより感光体３００の表面に形成した静電潜像を、現像器３０３に収容したトナーで現像し、この現像により得られた現像像を、用紙トレイ３０６から用紙搬送部３０７より引き出され矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写器３０４によって転写し、定着器３０５により定着することにより記録用紙上に画像を記録するモノクロ画像専用機である。上述の画像処理部３０は、本発明の積層型半導体パッケージの第１実施形態である。
【００２０】
図２は、プリンタの画像処理部の概略構成図である。
【００２１】
図２に示す様に、画像処理部３０は、半導体素子基板と、その半導体素子基板上に実装された半導体素子とを有する半導体パッケージ３１、３２が上下２段に積み重ねられて形成された、実際には、プリンタ３の内部に設けられたスロットに差し込まれる親基板３３の上に実装された積層型半導体パッケージであり、原稿読取装置２の受像センサ２２１５からの画像信号を受信し、受信した画像信号に所定の画像処理を施した後、露光器３０２に送信する。
【００２２】
図２に示す、画像処理部３０の上段側の第１半導体パッケージ３１には、電気配線基板３１０の上面に、画像処理用の第１半導体素子３１１、作用面が下向きの第１発光素子３１２、および、作用面が下向きの第１受光素子３１３が実装され、下面に、電力供給用の電気パッド３１４が実装されている。
【００２３】
一方、図２に示す、画像処理部３０の下段側の第２半導体パッケージ３２には、電気配線基板３２０の上面に、画像処理用の第２半導体素子３２１、作用面が上向きの第２発光素子３２２、作用面が上向きの第２受光素子３２３、および、上段側の第１半導体パッケージ３１の電気パッド３１４と半田ボール４００を介して電気的に接続された電力供給用の電気パッド３２４が実装され、下面に、電力供給用の電気パッド３２４、および、電気信号用の電気パッド３２５が実装されている。尚、図２には、親基板３３の上面に、下段側の第２半導体パッケージ３２の電気パッド３２４と半田ボール４００を介して電気的に接続された電力供給用の電気パッド３３１、および、第２半導体パッケージ３２の電気信号用の電気パッド３２５と半田ボール４００を介して電気的に接続された電気信号用の電気パッド３３２が実装されている様子が示されている。
【００２４】
図３は、図２に示す画像処理部における画像信号の流れを示す図である。
【００２５】
図３において点線で示されている画像処理部３０は、受像センサ２２１５から出力され親基板３３を経由して送信されてきた画像信号を受信し、受信した画像信号を第１半導体素子３１１および第２半導体素子３２１で処理した後、親基板３３を経由して画像信号を露光器３０２に送信する。以下、画像処理部３０の内部における画像信号の流れについて詳細に説明する。
【００２６】
画像処理部３０では、親基板３３を経由して送信されてきた画像信号は、第２半導体パッケージ３２の上面に実装された第２発光素子３２２へドライバ３２２ａを経由して入力され、第２発光素子３２２は、入力された画像信号に応じて信号光を発光する。この信号光は、透明樹脂で成形された光導波路５００を経由して第１半導体パッケージ３１の第１受光素子３１３で受光されて電気信号に変換される。この電気信号は、増幅器３１３ａにより増幅された後、デシリアライザ３１３ｂによりパラレルの電気信号に変換されて第１半導体素子３１１に入力される。第１半導体素子３１１で所定の処理が行われ、処理を終えた画像信号は、シリアライザ３１２ｂによりシリアルの電気信号に変換され、ドライバ３１２ａを経て第１発光素子３１２に入力される。第１発光素子３１２では、入力された画像信号に応じて信号光を発光し、この信号光は、光導波路５００を経由して第２受光素子３２３で受光されて電気信号に変換される。電気信号は、増幅器３２３ａにより増幅された後、デシリアライザ３２３ｂによりパラレルの電気信号に変換されて第２半導体素子３２１に入力される。第２半導体素子３２１で所定の処理が行われ、処理を終えた画像信号は、親基板３３を経て露光器３０２に入力される。
【００２７】
上述したように、画像処理部３０では、第１半導体パッケージ３１と第２半導体パッケージ３２との間の画像信号の伝送が光信号で行なわれており、光信号伝送の高速性を利用することで、処理能力を低下させずに、パラレルの電気信号で信号伝送する場合に必要な電気パッドにより占められる面積を狭小化することができる。したがって、この画像処理部３０によれば、小型化に対応することができ、これに伴い、この画像処理部３０を備えた複写機１も、小型化に対応することができる。
【００２８】
尚、上述の実施形態では、第１半導体パッケージ３１と第２半導体パッケージ３２との間の画像信号の伝送を光信号でのみ行う例を挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、光通信を行うことで、パラレルの電気信号を伝送するための電気パッドによって占められる面積が狭小化できるのであれば、一部を電気信号で伝送通信するものであってもよい。
【００２９】
図４は、本発明の積層型パッケージの第２実施形態の概略構成図である。尚、図４に示す部材のうち、図２に示す部材と同じ種類の部材には、図２において付されている符号と同じ符号を付している。
【００３０】
図４に示す画像処理部４０は、図２に示す第１半導体パッケージ３１および第２半導体パッケージ３２の間に第３半導体パッケージ４１を有しており、この第３半導体パッケージ４１には、図４に図示されている電力供給用の電気パッド４１４の他に、電気信号伝送用の電気パッド（不図示）が実装されており、親基板３３からこの電気信号伝送用の電気パッドを経てきた画像信号の一部は、第３半導体素子４１１で処理され、処理を終えた画像信号は親基板３３に送信されるようになっている。
【００３１】
尚、以上に説明した実施形態では、半導体パッケージを２段若しくは３段積みかさねた例を挙げて説明したが、本発明の積層型半導体パッケージは、半導体パッケージを４段以上有していてもよく、また、必ずしも、光導波路５００を備えていなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。
【図２】プリンタの画像処理部の概略構成図である。
【図３】図２に示す画像処理部における画像信号の流れを示す図である。
【図４】本発明の積層型パッケージの第２実施形態の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  複写機
２  原稿読取装置
２１  上蓋
２２  画像読取器
２２１５  受像センサ
３  プリンタ
３０、４０  画像処理部
３１  第１半導体パッケージ
３１０、３２０  電気配線基板
３１１  第１半導体素子
３１２  第１発光素子
３１３  第１受光素子
３１４、３２４、３３１、４１４  電力供給用の電気パッド
３２  第２半導体パッケージ
３２１  第２半導体素子
３２２  第２発光素子
３２３  第２受光素子
３２５、３３２  電気信号用の電気パッド
３３  親基板
４１１  第３半導体素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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