DE19840355A1

DE19840355A1 - Optoelektronisches Bauelement und Leiterplattenanordnung

Info

Publication number: DE19840355A1
Application number: DE1998140355
Authority: DE
Inventors: Kai Garrels
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1998-09-04
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 2000-03-09

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein optoelektronisches Bauelement und eine Leiterplattenanordnung mit Verwendung solcher Bauelemente. Zur Vermeidung von Lichtleitern oder elektrischen Leitungen für eine Kommunikation zwischen parallel zueinander angeordneten Leiterplatten (1) wird vorgeschlagen, das Bauelement (3) mit optischen Sende-/Empfangseinrichtungen auf seinen beiden Hauptflächen (7, 8) zu versehen, und Durchbrüche (2) in den Leiterplatten (1) anzuordnen, die durch das Bauelement (3) jeweils abgedeckt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein optoelektronisches Bauelement und eine Leiter plattenanordnung mit Verwendung des optoelektronischen Bauelements.

Für Oberflächenmontage auf einer Leiterplatte geeignete Bauelemente mit integrier ten optischen Sende- und/oder Empfangsfunktionen sind beispielsweise durch ihre Anwendung in Fernbedienungen für Fernsehempfangsgeräte bekannt. Um Licht an solche optoelektronischen Bauelemente heranzuführen, werden üblicherweise Lichtleiter verwendet, wodurch Material- und Montagekosten verursacht sind.

Es sind auch Reihenklemmenanordnungen bekannt, die für die Durchführung elek tronischer Zusatzfunktionen, z. B. Ein/Ausgabefunktionen eingerichtet sind. Soweit eine Kommunikation zwischen solchen Reihenklemmen mit elektronischen Zusatz funktionen erforderlich ist, kann diese beispielsweise über einen seriellen Datenbus erfolgen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optoelektronisches Bauelement anzu geben, das sich besonders gut für eine Verwendung als Kommunikationsmittel zwi schen Leiterplatten eignet. Außerdem soll eine Leiterplattenanordnung mit Verwen dung des optoelektronischen Bauelements angegeben werden.

Diese Aufgabe wird durch ein optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 1 an gegeben. Ausgestaltungen sowie eine Leiterplattenanordnung mit Verwendung sol cher Bauelemente sind in weiteren Ansprüchen angegeben.

Das optoelektronische Bauelement hat den Vorteil, daß es auf jeder seiner beiden Hauptflächen optische Sende- und Empfangsfunktionen ausführen kann, so daß bei geeigneter Anordnung ein Bussystem ohne optische oder elektrische Leitungsver bindungen zwischen Busteilnehmern ausführbar ist. Eine vorteilhafte Anwendung zur Kommunikation zwischen mehreren Leiterplatten ist als Anwendungsbeispiel angegeben.

Eine weitere Beschreibung des Bauelements und einer Leiterplattenanordnung mit Verwendung solcher Bauelemente erfolgt nachstehend anhand von Zeichnungsfigu ren.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Leiterplatte mit einem optoelektronischen Bau element,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Anordnung und

Fig. 3 eine Anordnung mehrerer Leiterplatten, die jeweils ein erfindungsgemä ßes Bauelement zur optischen Kommunikation tragen.

Fig. 1 zeigt eine Leiterplatte 1 mit einem Ausschnitt oder Durchbruch 2, der abge deckt ist durch ein optoelektronisches Bauelement 3, das mittels Lötpats 4 mit nicht dargestellten Leiterbahnen der Leiterplatte 1 verlötet ist. Das optoelektronische Bauelement 3 trägt sowohl auf seiner Oberseite 7 als auch auf seiner Unterseite 8 eine optische Linse 9. Unterhalb der Linse 9 befinden sich jeweils Infrarotsende- und -empfangs einrichtungen, die in dem vorzugsweise als ASIC realisierten Bauelement 3 integriert, aber in der Zeichnung nicht gesondert dargestellt sind. Die Linsen 9 fo kussieren jeweils etwa senkrecht zur Hauptfläche 7, 8 empfangenes Licht auf den Infrarotlichtempfänger und lenken vom Infrarotlichtsender gesendetes Licht in diese Richtung senkrecht zur Hauptfläche 7, 8.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Anordnung gemäß Fig. 1, wobei der Durchbruch 2 sichtbar ist, da er im Ausführungsbeispiel durch das Bauelement 3 nicht vollstän dig abgedeckt ist.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung mehrerer parallel zueinander angeordneter Leiterplatten 1, wobei die Leiterplatten 1 einen Abstand zueinander haben. Die Leiterplatten 1 weisen jeweils auf einer Achse 10 liegende Durchbrüche 2 auf. Die Leiterplatten 1 tragen jeweils ein optoelektronisches Bauelement 3. Bei dieser Anordnung ist eine direkte optische Kommunikation zwischen jeweils benachbarten Leiterplatten mög lich.

Claims

1. Optoelektronisches Bauelement (3), das zwei, als Ober- (7) bzw. Untersei te (8) bezeichnete Hauptflächen aufweist, auf denen jeweils Mittel zur optischen Kommunikation angeordnet sind.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur optischen Kommunikation Sender und Empfänger für Infrarotlichtsignale, sowie Mit tel zur Umformung von optischen in elektrische Signale und umgekehrt, und zur Verarbeitung elektrischer Kommunikationssignale enthalten.

3. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß jeweils optische Linsen (9) auf seiner Ober- und Unterseite (7,8) an geordnet sind, mit denen Lichtstrahlen auf einen optoelektronischen Empfänger fo kussierbar sind bzw. gesendete Lichtstrahlen in einer Abstrahlrichtung senkrecht zu den Hauptflächen lenkbar sind.

4. Vorrichtung mit mehreren, mit ihren Hauptflächen (5, 6) parallel zueinan der und voneinander beabstandet angeordneten Leiterplatten (1), wobei

a) die Leiterplatten (1) jeweils einen Durchbruch (2) aufweisen und diese Durchbrüche (2) auf einer Achse (10) liegen, die Durchbrüche (2) der Lei terplatten sich also gegenüberliegen,
b) die Durchbrüche (2) der Leiterplatten (1) jeweils durch ein optoelektroni sches Bauelement (3), das auf einer der Leiterplatten-Hauptflächen (5,6) montiert ist, wenigstens teilweise abgedeckt sind,
c) die Bauelemente (3) jeweils auf ihren Hauptflächen (7, 8) Sende- und Emp fangseinrichtungen zur optischen Kommunikation aufweisen, so daß eine optische Kommunikation jeweils zwischen zwei Leiterplatten ermöglicht ist, und
d) die Bauelemente (3) jeweils Mittel zur Umformung optischer in elektrische Signale und zur Umformung in umgekehrter Richtung enthalten, sowie Mittel zur Verarbeitung elektrischer Signale.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Kommunikation und die Mittel zur Signalverarbeitung in einem Kundenschaltkreis (ASIC) integriert sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikationsmittel Infrarotlichtsender und -empfänger enthalten.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Hauptflächen (7, 8) der elektronischen Bauelemente (3) jeweils optische Linsen (9) angeordnet sind, mit denen empfangene Lichtsignale auf einen optoelek tronischen Empfänger fokussierbar sind, bzw. gesendete Lichtstrahlen in einer Ab strahlrichtung senkrecht zu den Hauptflächen (7, 8) lenkbar sind.