(57)【要約】【課題】信号層に対する寄生容量の影響を低減させ且つ信号層の電位を安定させる。【解決手段】信号が伝送される信号層と、信号層に接続され、二次元拡散信号伝送テクノロジにより信号を伝送させる複数の通信チップと、通信チップの各々に電源を供給するための電源層と、電源のグランドに接地され、各通信チップのグランド側に電気的に接続されているグランド層と、信号層と電源層との間に流れ得る電流を減衰させる減衰層であって、信号層を電源層にプルアップさせるよう信号層と電源層との間に積層された減衰層とを備えた通信装置を提供する。【選択図】図２
2007311990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元拡散信号伝送テクノロジによって信号を伝送可能な通信装置において、
信号が伝送される信号層と、
前記信号層に接続され、二次元拡散信号伝送テクノロジにより信号を伝送させる複数の通信チップと、
前記通信チップの各々に電源を供給するための電源層と、
前記電源のグランドであって、前記各通信チップに電気的に接続されるグランド層と、
前記信号層と前記電源層との間に流れ得る電流を減衰させる減衰層であって、前記信号層を前記電源層にプルアップさせるよう前記信号層と前記電源層との間に積層された減衰層と、を備えたこと、を特徴とする通信装置。
【請求項２】
二次元拡散信号伝送テクノロジによって信号を伝送可能な通信装置において、
信号が伝送される信号層と、
グランドに接地されたグランド層と、
前記信号層及び前記グランド層に接続され、二次元拡散信号伝送テクノロジにより信号を伝送させる複数の通信チップと、
前記信号層と前記グランド層との間に流れ得る電流を減衰させる減衰層であって、前記信号層を前記グランド層にプルダウンさせるよう前記信号層と前記グランド層との間に積層された減衰層と、を備えたこと、を特徴とする通信装置。
【請求項３】
二次元拡散信号伝送テクノロジによって信号を伝送可能な通信装置において、
信号が伝送される信号層と、
前記信号層に接続され、二次元拡散信号伝送テクノロジにより信号を伝送させる複数の通信チップと、
前記通信チップの各々に電源を供給するための電源層と、
前記電源のグランドであって、前記各通信チップに電気的に接続されるグランド層と、
前記信号層と前記電源層との間に積層され、それらの間に流れ得る電流を少なくとも減衰させる第一の減衰層と、
前記信号層と前記グランド層との間に積層され、それらの間に流れ得る電流を少なくとも減衰させる第二の減衰層と、を備え、
前記第一の減衰層又は前記第二の減衰層の何れか一方が、前記信号層の電位を安定させるよう、自己を挟んで前記信号層と対向する層と前記信号層とを接続したこと、を特徴とする通信装置。
【請求項４】
前記第二の減衰層が前記信号層と前記グランド層とを絶縁させるよう高抵抗率を有し、
前記第一の減衰層が前記信号層を前記電源層にプルアップさせるよう該高抵抗率よりも低い低抵抗率を有したこと、を特徴とする請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記第一の減衰層が前記信号層と前記電源層とを絶縁させるよう高抵抗率を有し、
前記第二の減衰層が前記信号層を前記グランド層にプルダウンさせるよう該高抵抗率よりも低い低抵抗率を有したこと、を特徴とする請求項３に記載の通信装置。
【請求項６】
該低抵抗率は前記信号層の抵抗率の１０〜１０００倍であること、を特徴とする請求項３から請求項５の何れかに記載の通信装置。
【請求項７】
二次元拡散信号伝送テクノロジによって信号を伝送可能な通信装置において、
信号が伝送される信号層と、
前記信号層に接続され、二次元拡散信号伝送テクノロジにより信号を伝送させる複数の通信チップと、
前記通信チップの各々に電源を供給するための電源層と、
前記電源のグランドであって、前記各通信チップに電気的に接続されるグランド層と、
前記信号層を前記電源層にプルアップさせるプルアップ手段と、を備え、
前記プルアップ手段は、前記信号層と前記電源層との間に積層され、互いの層の間に流れ得る電流を減衰させる減衰層と、前記信号層と前記電源層とを接続するプルアップ抵抗とを含むこと、を特徴とする通信装置。
【請求項８】
二次元拡散信号伝送テクノロジによって信号を伝送可能な通信装置において、
信号が伝送される信号層と、
グランドに接地されたグランド層と、
前記信号層及び前記グランド層に接続され、二次元拡散信号伝送テクノロジにより信号を伝送させる複数の通信チップと、
前記信号層を前記グランド層にプルダウンさせるプルダウン手段と、を備え、
前記プルダウン手段は、前記信号層と前記グランド層との間に積層され、互いの層の間に流れ得る電流を減衰させる減衰層と、前記信号層と前記グランド層とを接続するプルダウン抵抗とを含むこと、を特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、二次元拡散信号伝送テクノロジによって信号を伝送可能な通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の素子（以下、ＤＳＴ（Diffusive Signal-Transmission）チップと称する）の各々を中継させて目的地に向けて信号をパケットで伝送させる技術（以下、二次元拡散信号伝送（２Ｄ（Dimension）−ＤＳＴ）テクノロジと称する）が提案されている。二次元拡散信号伝送テクノロジでは、所定のアルゴリズムに基づいて二次元平面上に広がる層内を信号が伝送される。従って信号を伝送するために個別に配線（基板上に引かれるパターンやジャンパ線等）が必要とされない。例えば下記特許文献１及び特許文献２には、二次元拡散信号伝送テクノロジを採用した通信装置が開示されている。
【０００３】
下記特許文献１や２に示された通信装置は、ＤＳＴチップ間において信号を伝送するための信号層、各ＤＳＴチップに電源を供給するための電源層、グランド電位に接地されたグランド層、及び、これらの層の間に積層された絶縁層を有している。通信装置の基板では各層が、例えば電源層、絶縁層、信号層、絶縁層、グランド層の順に積層されている。信号層、電源層、及び、グランド層は絶縁層により互いに絶縁されている。
【特許文献１】特開２００３−１８８８８２号公報
【特許文献２】特開２００４−３２８４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように上記特許文献１や２に示された通信装置では、信号層と電源層が絶縁層を挟んで積層されている。また、信号層とグランド層が絶縁層を挟んで積層されている。ここで、これらの層は二次元平面上に広がった形状を有しており、且つ、薄く形成されている。従って電源層、絶縁層、及び、信号層は、面形状を有した導体が誘電率を持つ空間を挟んで対向して近接配置された状態と等価な状態を成している。信号層、絶縁層、及び、グランド層も同様の状態を成している。このため、電源層と信号層との間、及び、信号層とグランド層との間には比較的大きな寄生容量が発生してしまう。
【０００５】
従って信号層は電源層側及びグランド層側の両方から寄生容量の影響を受けてしまう。信号層が寄生容量の影響を受けた場合、例えば信号伝送に遅延が生じて通信装置のスループットが低下する。また、伝送される信号のゲインが変動してしまうことがある。伝送される信号のゲインが変動したとき、信号受信側のＤＳＴチップが信号層の電圧変化を誤検知する可能性がある。ＤＳＴチップにより電圧変化が誤検知された場合、伝送されるべき信号が正しく伝送されない。このような観点から、信号層に対する寄生容量の影響をできる限り低減させることが望ましい。
【０００６】
ここで、寄生容量を低減させるため、例えば絶縁層の厚みを増加させることが考えられる。しかしながら装置全体の厚みを増加させてしまう観点から好ましい解決手段とは言えない。また、低誘電率の材質で絶縁層を形成する事も考えられるが、材質の柔軟性、伸縮性、重さ、厚み等の種々の要因が２Ｄ−ＤＳＴテクノロジの応用自由度を阻害し得る。このため絶縁層の材質によらない対策が求められる。
【０００７】
また、上記特許文献１や２に示された通信装置には、上記寄生容量の問題以外にも別の問題が含まれている。この問題は、上述したように信号層がその両側を絶縁層に挟まれていることに起因して発生する。
【０００８】
すなわち信号層がその両側を絶縁層に挟まれている場合、通信装置の電源がオフされている間、信号層は回路的に切り離された状態となる。すなわち回路がオープンになってしまう。このためその電位が安定しない。その結果、通信装置の誤動作等が起こり得る。この問題を解決する手段としては、電源層又はグランド層の何れか一方の電位になるように回路側で信号層をドライブすることも考えられるが、消費電力が上昇するという問題が生じる。
【０００９】
そこで、本発明は上記の事情に鑑みて、信号層に対する寄生容量の影響を低減させ且つ信号層の電位を安定させることができる通信装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決する本発明の一態様に係る、二次元拡散信号伝送テクノロジによって信号を伝送可能な通信装置は、信号が伝送される信号層と、信号層に接続され、二次元拡散信号伝送テクノロジにより信号を伝送させる複数の通信チップと、通信チップの各々に電源を供給するための電源層と、電源のグランドであって、各通信チップに電気的に接続されるグランド層と、信号層と電源層との間に流れ得る電流を減衰させる減衰層であって、信号層を電源層にプルアップさせるよう信号層と電源層との間に積層された減衰層とを備えたことを特徴としたものである。
【００１１】
また、上記の課題を解決する本発明の別の態様に係る、二次元拡散信号伝送テクノロジによって信号を伝送可能な通信装置は、信号が伝送される信号層と、グランドに接地されたグランド層と、信号層及びグランド層に接続され、二次元拡散信号伝送テクノロジにより信号を伝送させる複数の通信チップと、信号層とグランド層との間に流れ得る電流を減衰させる減衰層であって、信号層をグランド層にプルダウンさせるよう信号層とグランド層との間に積層された減衰層とを備えたことを特徴としたものである。
【００１２】
また、上記の課題を解決する本発明の別の態様に係る、二次元拡散信号伝送テクノロジによって信号を伝送可能な通信装置は、信号が伝送される信号層と、信号層に接続され、二次元拡散信号伝送テクノロジにより信号を伝送させる複数の通信チップと、通信チップの各々に電源を供給するための電源層と、電源のグランドであって、各通信チップに電気的に接続されるグランド層と、信号層と電源層との間に積層され、それらの間に流れ得る電流を少なくとも減衰させる第一の減衰層と、信号層とグランド層との間に積層され、それらの間に流れ得る電流を少なくとも減衰させる第二の減衰層とを備えている。この通信装置は、第一の減衰層又は第二の減衰層の何れか一方が、信号層の電位を安定させるよう、自己を挟んで信号層と対向する層と信号層とを接続したことを特徴としている。
【００１３】
なお、上記通信装置において、第二の減衰層が信号層とグランド層とを絶縁させるよう高抵抗率を有したものであり、第一の減衰層が信号層を電源層にプルアップさせるよう該高抵抗率よりも低い低抵抗率を有したものであっても良い。
【００１４】
また、上記通信装置において、第一の減衰層が信号層と電源層とを絶縁させるよう高抵抗率を有したものであり、第二の減衰層が信号層をグランド層にプルダウンさせるよう該高抵抗率よりも低い低抵抗率を有したものであっても良い。
【００１５】
上記低抵抗率は例えば信号層の抵抗率の１０〜１０００倍であり得る。
【００１６】
また、上記の課題を解決する本発明の別の態様に係る、二次元拡散信号伝送テクノロジによって信号を伝送可能な通信装置は、信号が伝送される信号層と、信号層に接続され、二次元拡散信号伝送テクノロジにより信号を伝送させる複数の通信チップと、通信チップの各々に電源を供給するための電源層と、電源のグランドであって、各通信チップに電気的に接続されるグランド層と、信号層を電源層にプルアップさせるプルアップ手段とを備えている。この通信装置は、プルアップ手段が、信号層と電源層との間に積層され、互いの層の間に流れ得る電流を減衰させる減衰層と、信号層と電源層とを接続するプルアップ抵抗とを含むことを特徴としている。
【００１７】
また、上記の課題を解決する本発明の別の態様に係る、二次元拡散信号伝送テクノロジによって信号を伝送可能な通信装置は、信号が伝送される信号層と、グランドに接地されたグランド層と、信号層及びグランド層に接続され、二次元拡散信号伝送テクノロジにより信号を伝送させる複数の通信チップと、信号層をグランド層にプルダウンさせるプルダウン手段とを備えている。この通信装置は、プルダウン手段が、信号層とグランド層との間に積層され、互いの層の間に流れ得る電流を減衰させる減衰層と、信号層とグランド層とを接続するプルダウン抵抗とを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の通信装置を採用すると、信号層を所定の電位に安定させることができると共に当該信号層に対する寄生容量の影響を低減させることができる。このため、良好な信号伝送が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の幾つかの実施例の通信装置について説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本実施例１の通信装置１００を示した上面図である。通信装置１００は、信号伝送基板１１０、及び、信号伝送基板１１０上に実装された複数のＤＳＴチップ２００を有している。なお、図１では説明の便宜上、信号伝送基板１１０に実装されたＤＳＴチップ２００は比較的少数であるが、実用の際にはより多数のＤＳＴチップ２００が実装されている。
【００２１】
図２は、図１のＡ−Ａ断面を示した図である。本実施例１の信号伝送基板１１０は七層構造を有している。信号伝送基板１１０では各層が、表面絶縁層１１２、電源層１２２、プルアップ層１１４ｐｕ、信号層１２４、絶縁層１１６、グランド層１２６、表面絶縁層１１８の順に積層されている。各層はその全域に渡り、隣接する層と面接触した状態で積層されている。
【００２２】
電源層１２２、信号層１２４、及び、グランド層１２６は柔軟性や伸縮性及び導電性を有したシートである。例えば導電ゴムや導電体が織り込まれた布等から成る。これらの層には、導電性を有する材料がシート中に一様に練り込まれたり織り込まれたりしている。電源層１２２は各ＤＳＴチップ２００に電源を供給するための層である。信号層１２４はＤＳＴチップ２００間で伝送される２Ｄ−ＤＳＴ信号の電位となる信号層を成す。グランド層１２６は信号伝送基板１１０においてグランド電位となる層を成す。
【００２３】
表面絶縁層１１２、１１８、及び、絶縁層１１６は柔軟性や伸縮性及び絶縁性を有したシートである。例えば絶縁ゴムや絶縁フィルム或いは絶縁性を有した布等から成る。表面絶縁層１１２は信号伝送基板１１０表面（又は裏面）に露出される層であり、外部と電源層１２２とを絶縁する。表面絶縁層１１８は信号伝送基板１１０表面（又は裏面）に露出される層であり、外部とグランド層１２６とを絶縁する。絶縁層１１６は信号層１２４とグランド層１２６とを絶縁する。
【００２４】
プルアップ層１１４ｐｕは、例えば信号層１２４の１０〜１０００倍程度の抵抗率を有したシートである。柔軟性や伸縮性を有した例えば低抵抗率のシリコンゴム、導電性を持つ繊維等を混ぜた不織布、又は、導電性を持つ繊維で織ったニット等から成る。プルアップ層１１４ｐｕの抵抗率は絶縁層１１６等に比べて低いが、電源層１２２と信号層１２４との間に流れる電流を、通信装置１００の動作に支障を来さない程度に十分に減衰させることができる。
【００２５】
なお、本実施例１では電源層１２２とグランド層１２６が、信号層１２４を挟み込むよう積層されている。これは、電源層１２２及びグランド層１２６が比較的低インピーダンスであり、シールドとして機能し得るからである。これにより、信号伝送基板１１０内部と外部との絶縁性がより顕著なものとなる。
【００２６】
次に、ＤＳＴチップ２００について説明する。
【００２７】
各ＤＳＴチップ２００は、電源層１２２からグランド層１２６に掛けて貫通した状態で埋設されている。各ＤＳＴチップ２００は導電性を有したコンタクト部材２１０により、電源層１２２、信号層１２４、及び、グランド層１２６にそれぞれ電気的に接続されている。各ＤＳＴチップ２００は、信号層１２４の電圧変化を検知して２Ｄ−ＤＳＴテクノロジにより信号を目的地に伝送する。
【００２８】
次に、プルアップ層１１４ｐｕについて詳説する。
【００２９】
プルアップ層１１４ｐｕは、絶縁層１１６ほどの絶縁性を有しておらず、且つ、信号層１２４ほどの導電性を有していない。具体的には上述したように、信号層１２４の１０〜１０００倍程度の抵抗率を有している。このため、電源層１２２と信号層１２４とを完全には絶縁しておらず、絶縁層又は導電層の何れでもない抵抗層として機能する。
【００３０】
図３は、隣接するＤＳＴチップ２００、電源層１２２、及び、信号層１２４の関係を説明するための回路図である。図３に示された「２００Ｔ」は信号送信側のＤＳＴチップ、「２００Ｒ」は信号受信側のＤＳＴチップ、「Ｖｃｃ」は電源層１２２の電位、「Ｒｐｕ」はプルアップ層１１４ｐｕの抵抗を示す。ＤＳＴチップ２００ＴとＤＳＴチップ２００Ｒとを結ぶラインが信号層１２４を示す。
【００３１】
図２に示されるように電源層１２２と信号層１２４はプルアップ層１１４ｐｕを挟んで配置されている。このためプルアップ層１１４ｐｕは、上記配置において電源層１２２と信号層１２４との間に設置された抵抗として作用する。従って例えば図３に示されるように、送信側ＤＳＴチップ２００Ｔと受信側ＤＳＴチップ２００Ｒと間の信号層１２４が、抵抗Ｒｐｕを介して電圧Ｖｃｃにプルアップされた状態となる。すなわちプルアップ層１１４ｐｕはプルアップ抵抗として作用する。
【００３２】
プルアップ層１１４ｐｕがプルアップ抵抗として作用するため、通信装置１００の電源がオフされている間、信号層１２４は電源層１２２にプルアップされた状態となる。これにより図３に示されるように信号層１２４が回路的に切り離された状態とならないため、その電位が安定する（すなわちＶｃｃとなる）。従って通信装置１００の誤動作等が起こらない。
【００３３】
次に、図面を参照して様々な変形例の一部（実施例２〜５）を示す。なお、これらの変形例において本実施例１と同一又は同様の構成には、同一又は同様の符号を付して詳細な説明を省略することとする。
【実施例２】
【００３４】
図４は、本実施例１の図２に相当する図であって、本実施例２の通信装置１００ｚの断面を示した図である。通信装置１００ｚは、信号伝送基板１１０ｚ、及び、複数のＤＳＴチップ２００を有している。
【００３５】
本実施例２の信号伝送基板１１０ｚは七層構造を有している。信号伝送基板１１０ｚでは各層が、表面絶縁層１１２、電源層１２２、絶縁層１１４、信号層１２４、プルダウン層１１６ｐｄ、グランド層１２６、表面絶縁層１１８の順に積層されている。すなわち本実施例１の信号伝送基板１１０の「プルアップ層１１４ｐｕ」を「絶縁層１１４」、「絶縁層１１６」を「プルダウン層１１６ｐｄ」に置き換えた層構造を有している。
【００３６】
プルダウン層１１６ｐｄは、例えば信号層１２４の１０〜１０００倍程度の抵抗率を有したシートである。柔軟性や伸縮性を有した例えば低抵抗率のシリコンゴム、導電性を持つ繊維等を混ぜた不織布、又は、導電性を持つ繊維で織ったニット等から成る。プルダウン層１１６ｐｄの抵抗率は絶縁層１１４等に比べて低いが、信号層１２４とグランド層１２６の間に流れる電流を、通信装置１００の動作に支障を来さない程度に十分に減衰させることができる。
【００３７】
プルダウン層１１６ｐｄは、絶縁層１１４ほどの絶縁性を有しておらず、且つ、信号層１２４ほどの導電性を有していない。具体的には上述したように、信号層１２４の１０〜１０００倍程度の抵抗率を有している。このため、信号層１２４とグランド層１２６とを完全には絶縁しておらず、絶縁層又は導電層の何れでもない抵抗層として機能する。
【００３８】
図５は、隣接するＤＳＴチップ２００、信号層１２４、及び、グランド層１２６の関係を説明するための回路図である。図３に示された「Ｒｐｕ」はプルダウン層１１６ｐｄの抵抗を示す。
【００３９】
図４に示されるように信号層１２４とグランド層１２６はプルダウン層１１６ｐｄを挟んで配置されている。このためプルダウン層１１６ｐｄは、上記配置において信号層１２４とグランド層１２６との間に設置された抵抗として作用する。従って例えば図５に示されるように、送信側ＤＳＴチップ２００Ｔと受信側ＤＳＴチップ２００Ｒと間の信号層１２４が、抵抗Ｒｐｄを介してグランドにプルダウンされた状態となる。すなわちプルダウン層１１６ｐｄはプルアップ抵抗として作用する。
【００４０】
プルダウン層１１６ｐｄがプルダウン抵抗として作用するため、通信装置１００ｚの電源がオフされている間、信号層１２４はグランド層１２６にプルダウンされた状態となる。これにより図５に示されるように信号層１２４が回路的に切り離された状態とならないため、その電位が安定する（すなわちグランドレベルとなる）。従って通信装置１００ｚの誤動作等が起こらない。
【００４１】
なお、信号層１２４をプルアップするか或いはプルダウンするかに関しては、通信装置で規定された通信プロトコルに依存して決定される。
【００４２】
ここで、本実施例１や２の通信装置で実施されたように、プルアップ層１１４ｐｕやプルダウン層１１６ｐｄを信号伝送基板中に積層して信号層１２４をプルアップやプルダウンさせると、信号層１２４に対する寄生容量の影響を従来と比べて低減させることができる。具体的には本実施例１では、電源層１２２と信号層１２４との間に従来積層されていた絶縁層よりも絶縁性の低い（つまり抵抗率の低い）プルアップ層１１４ｐｕを積層することにより、信号層１２４に対する寄生容量の影響を低減させている。また、本実施例２では、信号層１２４とグランド層１２６との間に従来積層されていた絶縁層よりも抵抗率の低いプルダウン層１１６ｐｄを積層することにより、信号層１２４に対する寄生容量の影響を低減させている。
【００４３】
上述したように導電層間（電源層１２２と信号層１２４との間、又は、信号層１２４とグランド層１２６との間）の抵抗率を低下させ、それにより寄生容量の影響を低減させることにより、通信装置のスループットを向上させることができる。
【００４４】
以下、図４、及び図６を参照して、本実施例２における信号層１２４に対する寄生容量の影響の低減について説明する。図６（ａ）は、隣接するＤＳＴチップ２００、信号層１２４、及び、グランド層１２６の関係を示した回路図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示された回路において伝送される信号の周波数とゲインとの関係を示したグラフである。
【００４５】
図６（ａ）に示された「Ｖｉｎ」はＤＳＴチップ２００Ｔから信号層１２４に入力される信号の出力値を示す。「Ｖｏｕｔ」は信号層１２４からＤＳＴチップ２００Ｒに向けて出力される信号の出力値を示す。「Ｒｓ」は信号層１２４の抵抗を示す。「Ｒｐ」はプルダウン層１１６ｐｄの抵抗を示す。「Ｃｐ」は電源層１２２、及び信号層１２４と絶縁層１１４で発生する寄生容量と、プルダウン層１１６ｐｄにおいて発生する寄生容量の合成寄生容量を示す。
【００４６】
図６（ｂ）の線Ｌは、Ｒｐ≫Ｒｓの場合（すなわち本実施例２においてプルダウン層１１６ｐｄを従来の如く絶縁層に置き換えた場合）における信号特性を示している。また、線Ｌ’は、Ｒｐ＞Ｒｓの場合（すなわち本実施例２の場合）における信号特性を示している。
【００４７】
線Ｌの信号特性において伝送信号のゲインは、その周波数が帯域ＢＷ０まで０ｄＢである。すなわちＤＳＴチップ２００Ｔから出力される信号の出力値Ｖｉｎと、ＤＳＴチップ２００Ｒに入力される信号の出力値Ｖｏｕｔとが、伝送信号の周波数が帯域ＢＷ０以下である場合には実質的に等しい。また、伝送信号が帯域ＢＷ０よりも高周波帯域である場合、その周波数が高くなるに従ってそのゲインが低下していく。
【００４８】
ここで、信号層１２４において信号を伝送させるために必要な信号帯域幅ＳＢＷを、周波数Ｆ１を下限とし、周波数Ｆ２を上限とした帯域とする。この場合、伝送信号の周波数がＦ１であるときとＦ２であるときにおいて、図中「Ｄ」に示される信号振幅差が出てしまう。すなわち信号層１２４の両側が絶縁層である場合、信号層１２４に対する寄生容量の影響が大きいため、信号帯域幅ＳＢＷにおいて伝送信号のゲインが振幅差Ｄの範囲で変動し得る。従って信号受信側のＤＳＴチップ２００Ｒにおいて信号層１２４の電圧変化を誤検知する可能性がある。
【００４９】
これに対して線Ｌ’の信号特性において伝送信号のゲインは、その周波数が帯域ＢＷ１まで０ｄＢを下回っているが一定である。伝送信号の周波数が帯域ＢＷ１を越えたときに初めてそのゲインが低下していく。
【００５０】
ここで、帯域ＢＷ１は周波数Ｆ２よりも高い。従って線Ｌ’の信号特性では信号帯域幅ＳＢＷ全域においてゲインが一定である。すなわち信号層１２４の一方をプルダウン層１１６ｐｄ（換言すると抵抗率の低い層）にした場合、寄生容量の影響を受けない帯域を従来よりも広く確保できる。この結果、本実施例２において信号帯域幅ＳＢＷにおける伝送信号のゲイン変動がなくなる。ゲイン変動がなくなるため、信号受信側のＤＳＴチップ２００Ｒにおいて信号層１２４の電圧変化を誤検知することがなくなる。つまり信号層１２４の一方をプルダウン層１１６ｐｄにした場合、信号層１２４に対する寄生容量の影響が低減され、良好な信号伝送が実現される。
【００５１】
次に、以下の式を参照して、信号層１２４とグランド層１２６との間の抵抗値を低下させることにより、ゲインが一定となる帯域を広く確保できることを説明する。
【００５２】
図６（ａ）の回路図により以下の式（１）が成り立つ。
【数１】
2007311990.tif 000003
ここで、Ｒｐ≫Ｒｓの場合、Ｒｐ／（Ｒｓ＋Ｒｐ）を１とみなすことができる。これにより、
【数２】
2007311990.tif 000004
が導かれ、
【数３】
2007311990.tif 000005
が求められる。
【００５３】
Ｒ＜Ｒｓであることから式（３）及び（４）により、ＢＷ１＞ＢＷ０が成り立つ。従って本実施例２において、信号層１２４とグランド層１２６との間の抵抗値を低下させることにより、ゲインが一定となる帯域が帯域ＢＷ０から帯域ＢＷ１にまで広がっていることが言える。ゲインが一定となる帯域が広がることにより本実施例２では伝送信号のゲイン変動がなくなる（換言すると、信号帯域幅ＳＢＷにおいて信号層１２４に対する寄生容量の影響がなくなる）。
【実施例３】
【００５４】
図７は、本実施例１の図２に相当する図であって、本実施例３の通信装置１００ｙの断面を示した図である。通信装置１００ｙは、信号伝送基板１１０ｙ、及び、複数のＤＳＴチップ２００を有している。
【００５５】
本実施例３の信号伝送基板１１０ｙは九層構造を有している。信号伝送基板１１０ｙでは各層が、表面絶縁層１１２、電源層１２２、プルアップ層１１４ｐｕ、第一信号層１２４ａ、絶縁層１３２、第二信号層１２４ｂ、プルダウン層１１６ｐｄ、グランド層１２６、表面絶縁層１１８の順に積層されている。
【００５６】
また、通信装置１００ｙにおいてＤＳＴチップ２００は、コンタクト部材２１０により電源層１２２、第一信号層１２４ａ、第二信号層１２４ｂ、及び、グランド層１２６にそれぞれ電気的に接続されている。ＤＳＴチップ２００は二つの信号層に接続されており、所定のアルゴリズムにより二系統の信号を伝送させることができる。本実施例３において各ＤＳＴチップ２００は、第一信号層１２４ａ及び第二信号層１２４ｂを用いて例えば差動方式により信号伝送を行う。これにより、高周波数帯域の信号伝送、ノイズ低減、第一信号層１２４ａ及び第二信号層１２４ｂの双方に対する寄生容量の影響の低減等が実現される。
【００５７】
図８は、隣接するＤＳＴチップ２００、電源層１２２、第一信号層１２４ａ、第二信号層１２４ｂ、及び、グランド層１２６の関係を説明するための回路図である。
【００５８】
図７に示されるように電源層１２２と第一信号層１２４ａはプルアップ層１１４ｐｕを挟んで配置されている。また、第二信号層１２４ｂとグランド層１２６はプルダウン層１１６ｐｄを挟んで配置されている。従って例えば図８に示されるように、送信側ＤＳＴチップ２００Ｔと受信側ＤＳＴチップ２００Ｒとの間の第一信号層１２４ａが、抵抗Ｒｐｕを介して電圧Ｖｃｃにプルアップされた状態となる。また、第二信号層１２４ｂが抵抗Ｒｐｄを介してグランドにプルダウンされた状態となる。
【００５９】
本実施例３においてプルアップ層１１４ｐｕによるプルアップ、及び、プルダウン層１１６ｐｄによるプルダウンが実現されるよう構成することにより、本実施例１や２と同様に、各信号層の電位の安定、各信号層に対する寄生容量の影響の低減等が実現される。
【００６０】
なお、第一信号層１２４ａと第二信号層１２４ｂとの間にも寄生容量が発生する。このため、例えば絶縁層１３２の材料としてプルアップ層１１４ｐｕやプルダウン層１１６ｐｄと同程度の抵抗率を有した材料を選択すると、各信号層に対する寄生容量の影響の更なる低減が期待できる。
【実施例４】
【００６１】
図９は、本実施例１の図２に相当する図であって、本実施例４の通信装置１００ｘの断面を示した図である。通信装置１００ｘは、信号伝送基板１１０ｘ、及び、複数のＤＳＴチップ２００を有している。
【００６２】
本実施例４の信号伝送基板１１０ｘは十一層構造を有している。信号伝送基板１１０ｘでは各層が、表面絶縁層１１２、グランド層１２６、絶縁層１３４、第一信号層１２４ａ、プルアップ層１１４ｐｕ、電源層１２２、プルアップ層１１４ｐｕ、第二信号層１２４ｂ、絶縁層１３６、グランド層１２６、表面絶縁層１１８の順に積層されている。
【００６３】
また、通信装置１００ｘにおいてＤＳＴチップはＤＳＴチップ２００Ａ、２００Ｂに分類される。ＤＳＴチップ２００Ａはコンタクト部材２１０により、電源層１２２、第一信号層１２４ａ、及び、グランド層１２６にそれぞれ電気的に接続されている。また、絶縁性を有した絶縁部材２２０により第二信号層１２４ｂと絶縁されている。従ってＤＳＴチップ２００Ａは第一信号層１２４ａの電圧変化を検知して信号伝送を行う。一方、ＤＳＴチップ２００Ｂはコンタクト部材２１０により、電源層１２２、第二信号層１２４ｂ、及び、グランド層１２６にそれぞれ電気的に接続されている。また、絶縁部材２２０により第一信号層１２４ａと絶縁されている。従ってＤＳＴチップ２００Ｂは第二信号層１２４ｂの電圧変化を検知して信号伝送を行う。なお、ＤＳＴチップ２００Ａ及び２００Ｂは処理対象の信号が異なるだけであり、構成としては実質的に同一である。
【００６４】
図１０は、隣接するＤＳＴチップ２００Ａ、電源層１２２、及び、第一信号層１２４ａの関係と、隣接するＤＳＴチップ２００Ｂ、電源層１２２、及び、第二信号層１２４ｂの関係を説明するための回路図である。「２００ＡＴ」は信号送信側のＤＳＴチップ２００Ａを示し、「２００ＡＲ」は信号受信側のＤＳＴチップ２００Ａを示す。また、「２００ＢＴ」は信号送信側のＤＳＴチップ２００Ｂを示し、「２００ＢＲ」は信号受信側のＤＳＴチップ２００Ｂを示す。
【００６５】
図９に示されるように電源層１２２と第一信号層１２４ａ、電源層１２２と第二信号層１２４ｂはプルアップ層１１４ｐｕを挟んで配置されている。従って例えば図１０に示されるように、送信側ＤＳＴチップ２００ＡＴと受信側ＤＳＴチップ２００ＡＲと間の第一信号層１２４ａが、抵抗Ｒｐｕを介して電圧Ｖｃｃにプルアップされた状態となる。また、送信側ＤＳＴチップ２００ＢＴと受信側ＤＳＴチップ２００ＢＲと間の第二信号層１２４ｂが、抵抗Ｒｐｕを介して電圧Ｖｃｃにプルアップされた状態となる。
【００６６】
本実施例４においてプルアップ層１１４ｐｕによるプルアップが実現されるよう通信装置を構成することにより、本実施例１〜３と同様に、各信号層の電位の安定、各信号層に対する寄生容量の影響の低減等が実現される。
【実施例５】
【００６７】
図１１は、本実施例１の図２に相当する図であって、本実施例５の通信装置１００ｗの断面を示した図である。通信装置１００ｗは、信号伝送基板１１０ｗ、及び、複数のＤＳＴチップ２００を有している。
【００６８】
本実施例５の信号伝送基板１１０ｗは十一層構造を有している。信号伝送基板１１０ｗでは各層が、表面絶縁層１１２、電源層１２２、絶縁層１３４、第一信号層１２４ａ、プルダウン層１１６ｐｄ、グランド層１２６、プルダウン層１１６ｐｄ、第二信号層１２４ｂ、絶縁層１３６、電源層１２２、表面絶縁層１１８の順に積層されている。
【００６９】
図１２は、隣接するＤＳＴチップ２００Ａ、第一信号層１２４ａ、及び、グランド層１２６の関係と、隣接するＤＳＴチップ２００Ｂ、第二信号層１２４ｂ、及び、グランド層１２６の関係を説明するための回路図である。
【００７０】
図１１に示されるように第一信号層１２４ａとグランド層１２６、第二信号層１２４ｂとグランド層１２６はプルダウン層１１６ｐｄを挟んで配置されている。従って例えば図１２に示されるように、送信側ＤＳＴチップ２００ＡＴと受信側ＤＳＴチップ２００ＡＲと間の第一信号層１２４ａが、抵抗Ｒｐｄを介してグランドにプルダウンされた状態となる。また、送信側ＤＳＴチップ２００ＢＴと受信側ＤＳＴチップ２００ＢＲと間の第二信号層１２４ｂが、抵抗Ｒｐｄを介してグランドにプルダウンされた状態となる。
【００７１】
本実施例５においてプルダウン層１１６ｐｄによるプルダウンが実現されるよう通信装置を構成することにより、本実施例１〜４と同様に、各信号層の電位の安定、各信号層に対する寄生容量の影響の低減等が実現される。
【００７２】
以上が本発明の実施例である。本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。例えば信号層１２４を駆動する回路に対するプルアップ層１１４ｐｕ又はプルダウン層１１６ｐｄの総抵抗値をプルアップ又はプルダウンに必要とされる抵抗値に設定しなくても良い。この場合、プルアップ抵抗又はプルダウン抵抗を別途設置して抵抗値を調整することにより、信号層１２４のプルアップ又はプルダウンが実現される。プルアップ抵抗又はプルダウン抵抗により抵抗値を調整すれば良いため、電源層１２２とプルアップ層１１４ｐｕ又はグランド層１２６とプルダウン層１１６ｐｄの接触状態を精密に管理する必要がなくなる。このため、例えば通信装置の歩留まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施例１の通信装置を示した上面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示した図である。
【図３】本発明の実施例１の通信装置の層構造を説明するための回路図である。
【図４】本発明の実施例２の通信装置の断面を示した図である。
【図５】本発明の実施例２の通信装置の層構造を説明するための回路図である。
【図６】本発明の実施例２における信号層に対する寄生容量の影響の低減を説明するための図である。
【図７】本発明の実施例３の通信装置の断面を示した図である。
【図８】本発明の実施例３の通信装置の層構造を説明するための回路図である。
【図９】本発明の実施例４の通信装置の断面を示した図である。
【図１０】本発明の実施例４の通信装置の層構造を説明するための回路図である。
【図１１】本発明の実施例５の通信装置の断面を示した図である。
【図１２】本発明の実施例５の通信装置の層構造を説明するための回路図である。
【符号の説明】
【００７４】
１００、１００ｗ、１００ｘ、１００ｙ、１００ｚ  通信装置
１１０、１１０ｗ、１１０ｘ、１１０ｙ、１１０ｚ  信号伝送基板
１１４ｐｕ  プルアップ層
１１６ｐｄ  プルダウン層
１２２  電源層
１２４  信号層
１２４ａ  第一信号層
１２４ｂ  第二信号層
１２６  グランド層
２００、２００Ａ、２００Ｂ  ＤＳＴチップ
【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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