(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＳＩチップ本体と、
前記ＬＳＩチップ本体の表面上に設けられたパッドと、
前記複数のパッドに内蔵され、電磁波信号を送受信する送受信用アンテナと、
前記ＬＳＩチップ本体に内蔵され、前記電磁波信号をデジタル信号に変換、あるいは、前記デジタル信号を前記電磁波信号に変換する信号変換部と、
前記デジタル信号の伝送を制御する通信制御部と、
を備えたことを特徴とするＬＳＩチップ。
【請求項２】
前記送受信用アンテナは逆Ｆ形であることを特徴とする請求項１記載のＬＳＩチップ。
【請求項３】
前記パッドは前記ＬＳＩチップの外周表面上に形成されていることを特徴とする請求項１〜２のいずれか一つに記載されたＬＳＩチップ。
【請求項４】
前記送受信用アンテナでは、反射率のピークが互いに異なる周波数の前記電磁波信号が送受信されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載されたＬＳＩチップ。
【請求項５】
プリント基板に複数のＬＳＩチップを搭載し、前記複数のＬＳＩチップの各々はＬＳＩチップ本体と、前記ＬＳＩチップ本体外周表面に設けられた複数のパッドと、前記ＬＳＩチップ本体に内蔵され、信号の入出力制御を行う通信制御部と、前記複数のパッドにそれぞれ内蔵された送受信用アンテナと、前記ＬＳＩチップ本体に内蔵され、前記複数のパッドの各々の前記送受信用アンテナと前記通信制御部との間で信号のやり取りをする無線送受信部とを備え、前記複数のＬＳＩチップの各々のパッド相互間及び１つのＬＳＩチップのパッドとそれ以外のＬＳＩチップのパッドとの間で信号の伝送を電磁波で行うようにしたことを特徴とするＬＳＩチップ間の伝送方法。
【請求項６】
前記複数のプリント基板をそれぞれシールドして複数のローカルシステムを形成し、各ローカルシステムにその内部と外部との信号の伝送を電磁波で行うための内外通信用アンテナを設け、１つのローカルシステム内のＬＳＩチップのパッドとそれ以外のローカルシステム内のＬＳＩチップのパッドとの間で信号の伝送を前記電磁波で行うようにしたことを特徴とする請求項５記載のＬＳＩチップ間の伝送方法。
【請求項７】
前記ローカルシステムに電源送信用アンテナを設け、その電源送信用アンテナに電磁変換部が直流電源をＤＣ−ＡＣ変換により電磁波変換して伝送し、電源送信用アンテナから送信された電磁波により前記ローカルシステム内のＬＳＩチップに電源を供給するようにしたことを特徴とする請求項６記載のＬＳＩチップ間の伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＳＩチップ間の伝送方法、特にＬＳＩチップ間の伝送を無線で行うようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来のＬＳＩチップが搭載されたプリント基板上の配線図である。
図に示すように、プリント基板に実装された例えば２つのＬＳＩチップ間の信号の伝送経路を形成するため、その各ＬＳＩチップ１の複数のパッドはプリント基板２に印刷された配線３とパッケージ工程や半田工程を必要とするワイヤボンディング、ＴＡＢ、リード等の接続方式４により接続されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のＬＳＩチップ間の伝送経路を形成するのに、各ＬＳＩチップ１のパッドとプリント基板２の配線３とをワイヤボンディング、ＴＡＢ、リード等の接続方式４により接続することにより、パッケージ工程や半田工程を必要とするためにコストと時間がかかってしまい、また実装面積が増大し、さらに配線が長くなることにより、信号の伝送スピードの低下を招くという問題点があった。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、プリント基板に複数のＬＳＩチップを実装しても、装置の実装面積を縮小することができ、信号の伝送スピードを向上させることできるＬＳＩチップ及びＬＳＩチップ間の伝送方法を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＬＳＩは、ＬＳＩチップ本体と、前記ＬＳＩチップ本体の表面上に設けられたパッドと、前記複数のパッドに内蔵され、電磁波信号を送受信する送受信用アンテナと、前記ＬＳＩチップ本体に内蔵され、前記電磁波信号をデジタル信号に変換、あるいは、前記デジタル信号を前記電磁波信号に変換する信号変換部と、前記デジタル信号の伝送を制御する通信制御部とを備えている。
【０００６】
本発明においては、プリント基板に複数のＬＳＩチップが搭載され、その１つのＬＳＩチップ内の通信制御部がある１つのパッドに対応する信号変換部にデジタル信号を伝送し、その信号変換部はそのデジタル信号を所定の周波数の電磁波信号に変換してパッドに内蔵された送受信用アンテナに伝送し、その送受信用アンテナから電磁波信号が送信され、その電磁波信号を受信可能な別のパッド或いはプリント基板に搭載された別のＬＳＩチップのパッドに内蔵されている送受信用アンテナで受信されて信号変換部部に電磁波信号が伝送され、その信号変換部部がその電磁波信号をデジタル信号に変換して通信制御部に伝送することにより、ＬＳＩチップのパッド相互間或いは各々のＬＳＩチップのパッド同士の間において信号の無線による伝送が行われるようにしたので、プリント基板に搭載されたＬＳＩチップにワイヤーボンディングをしなくて良いため、実装面積を小さくすることができ、また組立工程も削減できるためコストダウンにもなり、さらに、伝送線路を持たないため、信号のやりとりのスピードアップができ、しかもワイヤーボンディング工程を削除できるため、ワイヤーボンディング工程によるパッド間隔の制限がなくなり、多数のパッドを取ることができ、またＬＳＩチップの４辺のみでなく内部にもパッドを取ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態１に係るＬＳＩチップ間の伝送方法に用いられるＬＳＩチップの構成を示すブロック図、図２は同ＬＳＩチップのパッドの断面図、図３は同ＬＳＩチップのパッドの平面図、図４の（ａ）は同ＬＳＩチップのパッドに用いられる逆Ｆ形アンテナの基本形を示す説明図、図４の（ｂ）は同ＬＳＩチップのパッドに用いられる逆Ｆ形アンテナの入力と出力がある状態を示す説明図、図５は同ＬＳＩチップのパッドに用いられる逆Ｆ形アンテナの電磁波の出力強度と周波数の関係を表した波形図、図６は同ＬＳＩチップのパッド間の信号を区別するために反射率のピークの周波数を少しずらした波形図、図７は同ＬＳＩチップ間の伝送方法における通信状態を示す説明図、図８は同ＬＳＩチップ間の伝送方法における電源供給状態を示す説明図である。
【０００８】
図１〜図６において、１０はプリント基板２に実装されている複数のＬＳＩチップのＬＳＩチップ本体、１１はＬＳＩチップ本体１０のパッド、１２はＬＳＩチップ本体１０に内蔵されている通信制御部、１３は各パッド１１と通信制御部１２との間で信号のやり取りをする無線送受信部で、信号をＡＣ−ＤＣ変換或いはＤＣ−ＡＣ変換する。１５は各パッド１１に内蔵された逆Ｆ形の送受信用アンテナで、送信アンテナ部１５ａと受信アンテナ部１５ｂとからなり、それぞれ各パッド１１に対応した無線送受信部１３に接続されている。１７は各無線送受信部１３に内蔵されている出力バッファ、１８は各無線送受信部１３に内蔵されている入力バッファである。
【０００９】
図７〜図８において、２０はプリント基板２をシールドするシールドボックスで、１つのシールドボックス２０内に２つのプリント基板２が配設され、ローカルシステム３０を形成している。
これらのプリント基板２にはそれぞれ逆Ｆ形の送受信用アンテナ１５を内蔵したパッド１１を多数有するＬＳＩチップが複数実装されている。２１はシールドボックス２０に設けられ、シールドボックス２０内の電磁波を外部に送信し、外部の電磁波を受信してシールドボックス２０内に送信する内外通信用アンテナである。
図８において、２３はシールドボックス２０内の各ＬＳＩチップ本体１０に電源を供給するための電源部、２４は電源部２３に接続されて電源用電磁波を送信する電磁波変換部、２５は電磁波変換部２４に接続されて電源用電磁波をシールドボックス２０内に飛ばす電源送信用アンテナである。
【００１０】
次に、本発明の実施の形態１のＬＳＩチップ間の伝送方法について説明する。
例えば、プリント基板２に搭載されている１つのＬＳＩチップ本体１０のパッド１１の相互間の信号の伝送については、ＬＳＩチップ本体１０内の通信制御部１２はある１つのパッド１１に対応する無線送受信部１３に信号を伝送する。その無線送受信部１３はその信号をデジタル−アナログ（ＤＡ）変換により所定の周波数の電磁波に変換してパッド１１に内蔵されている逆Ｆ形の送受信用アンテナ１５の送信アンテナ部１５ａに伝送する。
【００１１】
そうすると、その電磁波は送信アンテナ部１５ａから送信され、所定の周波数の電磁波が受信可能な別の一つのパッド１１の受信アンテナ部１５ｂで受信され、その受信アンテナ部１５ｂに接続されている無線送受信部１３に電磁波を伝送する。その無線送受信部１３はその電磁波をアナログ−デジタル（ＡＤ）変換によりデジタルの信号に変換して通信制御部１２に伝送することにより、ＬＳＩチップ本体１０のパッド１１の相互間において信号の無線による伝送が行われる。
なお、所定の周波数の電磁波が受信可能なパッド１１が複数あれば、それら複数のパッド１１に信号の無線による伝送が行われることとなる。
【００１２】
また、１つのパッド１１の逆Ｆ形の送信アンテナ１５ａ部と受信アンテナ部１５ｂでは図５に示すように反射率のピークが異なる周波数の電磁波が用いられて１つのパッド１１で送受信を明確に区別できるようにしている。なお、電磁波の出力強度は反射率の逆数であり、反射率が低いほど電磁波の出力は強い。
さらに、パッド１１の相互間で信号の無線による伝送が行われる場合に用いられる周波数はある周波数に決定されており、別のパッド１１の相互間で信号の無線による伝送で用いられる周波数は、図６に示すようにパッド毎に反射率のピークが異なる別のものを用いて区別するようにしている。
【００１３】
次に、１つのＬＳＩチップ本体１０のパッド１１と別のもう１つＬＳＩチップ本体１０のパッド１１との間で信号の伝送については、１つのプリント基板２に複数のＬＳＩチップ本体１０が搭載されている場合であり、１つのＬＳＩチップ本体１０の通信制御部１２はある１つのパッド１１に対応する無線送受信部１３に信号を伝送する。その無線送受信部１３はその信号をデジタル−アナログ（ＤＡ）変換により所定の周波数の電磁波に変換しパッド１１の送信アンテナ部１５ａに伝送する。そうすると、その電磁波は送信アンテナ部１５ａから送信され、所定の周波数の電磁波が受信可能な別のもう１つＬＳＩチップ本体１０の１つのパッド１１の受信アンテナ部１５ｂ６で受信され、その受信アンテナ部１５ｂに接続されている無線送受信部１３に電磁波を伝送する。
【００１４】
その無線送受信部１３はその電磁波をアナログ−デジタル（ＡＤ）変換によりデジタルの信号に変換して通信制御部１２に伝送することにより、１つのＬＳＩチップ本体１０のパッド１１と別のもう１つＬＳＩチップ本体１０のパッド１１との間で信号の無線による伝送が行われる。
なお、所定の周波数の電磁波が受信可能なパッド１１を有するＬＳＩチップ本体１０が複数あれば、それら複数のＬＳＩチップ本体１０のパッド１１に信号の無線による伝送が行われることとなる。
また、複数のＬＳＩチップ本体１０を搭載した複数のプリント基板２の場合に、１つのプリント基板２のＬＳＩチップ本体１０のパッド１１ともう一つのプリント基板２のＬＳＩチップ本体１０のパッド１１との間での信号の無線による伝送も同様である。
【００１５】
このように、ＬＳＩチップ本体１０のパッド１１相互間或いは各々のＬＳＩチップ本体１０のパッド１１同士の間において信号の無線による伝送が行われるようにしたので、プリント基板２上に搭載されたＬＳＩチップ本体１０にワイヤーボンディングをしなくて良いため、実装面積を小さくすることができる。
また、組立工程も削減できるためコストダウンにもなり、さらに、伝送線路を持たないため、信号のやりとりのスピードアップができ、しかもワイヤーボンディング工程を削除できるため、ワイヤーボンディング工程によるパッド間隔の制限がなくなり、多数のパッドを取ることができ、またＬＳＩチップ本体１０の４辺のみでなく内部にもパッドを取ることができる。
【００１６】
さらに、図７に示すように、複数のプリント基板２をそれぞれシールドボックス２０によりシールドしてローカルシステム３０を形成する。これはシールドボックス２０内の電磁波は外部に伝播されないため、ローカルシステム３０毎に周波数を自由に振り分けることができるようにし、周波数が不足しなようにするためである。また、複数のローカルシステム３０がある場合は、ローカルシステム３０同士の信号の伝送は各ローカルシステム３０に設けられた内外通信用アンテナ２１を介して行う。これは他のローカルシステム３０に対して同じ周波数を利用できるようにするためである。
そこで、１つのローカルシステム３０の１つのプリント基板２の一つのＬＳＩチップ本体１０の通信制御部１２がある１つのパッド１１に接続されている無線送受信部１３に信号を伝送する。その無線送受信部１３はその信号をデジタル−アナログ（ＤＡ）変換により所定の周波数の電磁波に変換しパッド１１の送信用ンテナ部１５ａに伝送する。
【００１７】
そうすると、その電磁波はそのローカルシステム３０に設けられた内外通信用アンテナ２１で受信されてローカルシステム３０の外部に送信され、別のローカルシステム３０に設けられた内外通信用アンテナ２１で受信されてローカルシステム３０の内部に送信され、そのローカルシステム３０の内の所定の周波数の電磁波が受信可能なＬＳＩチップ本体１０の１つのパッド１１の受信アンテナ部１５ｂで受信され、その受信アンテナ部１５ｂに接続されている無線送受信部１３に電磁波を伝送する。その無線送受信部１３はその電磁波をアナログ−デジタル（ＡＤ）変換により直流の信号に変換して通信制御部１２に伝送することにより、１つのローカルシステム３０内のＬＳＩチップ本体１０のパッド１１と別のローカルシステム内のＬＳＩチップ本体１０のパッド１１との間で信号の無線による伝送が行われる。
【００１８】
また、図８に示すように、複数のプリント基板２をシールドボックス２０によりシールドしてローカルシステム３０を形成し、シールドボックス２０に電源送信用アンテナ２５が設けられている場合、各プリント基板２に搭載されているＬＳＩチップ本体１０に対する電源の供給は電源送信用アンテナ２５を介して行われる。
即ち、電源部２３は直流電源を電磁波変換部２４に供給する。電磁波変換部２４では直流電源をＤＣ−ＡＣ変換して電源用電磁波に変換し、ローカルシステム３０に設けられた電源送信用アンテナ２５に伝送する。
【００１９】
そうすると、その電源用電磁波は電源送信用アンテナ２５によってローカルシステム３０の内部に送信され、そのローカルシステム３０の内のＬＳＩチップ本体１０の電源用電磁波が受信可能なパッド１１の受信アンテナ部１５ｂで受信され、その受信アンテナ部１５ｂに接続されている無線送受信部１３に電源用電磁波を伝送し、その無線送受信部１３はその電源用電磁波をＡＣ−ＤＣ変換により直流の電源に変換して通信制御部１２の電源部に伝送し、１つのローカルシステム３０内の各ＬＳＩチップ本体１０に無線で電源が供給されるようにしている。このように、ローカルシステム３０内の各ＬＳＩチップ本体１０に無線で電源が供給されるようにしているので、プリント基板２に電源部を設けなくてても済み、更に実装面積を小さくすることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、プリント基板に複数のＬＳＩチップが搭載され、その１つのＬＳＩチップ内の通信制御部がある１つのパッドに対応する信号変換部にデジタル信号を伝送し、その信号変換部はそのデジタル信号を所定の周波数の電磁波信号に変換してパッドに内蔵された送受信用アンテナに伝送し、その送受信用アンテナから電磁波信号が送信され、その電磁波信号を受信可能な別のパッド或いはプリント基板に搭載された別のＬＳＩチップのパッドに内蔵されている送受信用アンテナで受信されて信号変換部部に電磁波信号が伝送され、その信号変換部部がその電磁波信号をデジタル信号に変換して通信制御部に伝送することにより、ＬＳＩチップのパッド相互間或いは各々のＬＳＩチップのパッド同士の間において信号の無線による伝送が行われるようにしたので、プリント基板に搭載されたＬＳＩチップにワイヤーボンディングをしなくて良いため、実装面積を小さくすることができ、また組立工程も削減できるためコストダウンにもなり、さらに、伝送線路を持たないため、信号のやりとりのスピードアップができ、しかもワイヤーボンディング工程を削除できるため、ワイヤーボンディング工程によるパッド間隔の制限がなくなり、多数のパッドを取ることができ、またＬＳＩチップの４辺のみでなく内部にもパッドを取ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るＬＳＩチップ間の伝送方法に用いられるＬＳＩチップの構成を示すブロック図である。
【図２】同ＬＳＩチップのパッドの断面図である。
【図３】同ＬＳＩチップのパッドの平面図である。
【図４】同ＬＳＩチップのパッドに用いられる逆Ｆ形アンテナの基本形と入力と出力がある状態を示す説明図である。
【図５】同ＬＳＩチップのパッドに用いられる逆Ｆ形アンテナの電磁波の出力強度と周波数の関係を表した波形図である。
【図６】同ＬＳＩチップのパッド間の信号を区別するために反射率のピークの周波数を少しずらした波形図である。
【図７】同ＬＳＩチップ間の伝送方法における通信状態を示す説明図である。
【図８】同ＬＳＩチップ間の伝送方法における電源供給状態を示す説明図である。
【図９】従来のＬＳＩチップが搭載されたプリント基板上の配線図である。
【符号の説明】
１０  ＬＳＩチップ
１１  パッド
１２  通信制御部
１３  無線送受信部
１５  逆Ｆ形の送受信用アンテナ
【図１】
0004172070.tif 000002
【図２】
0004172070.tif 000003
【図３】
0004172070.tif 000004
【図４】
0004172070.tif 000005
【図５】
0004172070.tif 000006
【図６】
0004172070.tif 000007
【図７】
0004172070.tif 000008
【図８】
0004172070.tif 000009
【図９】
0004172070.tif 000010