JP2005348264A - 電子回路 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板間通信を誘導性結合によって実現する場合に、信号を送信していない送信コイルによる通信への干渉を抑えることができる電子回路を提供すること。
【解決手段】このチップが送信していない時には、信号Tx/バー(Rx)はローであり、NOT12の出力はハイ、NAND13の出力はハイ、NOR14の出力はローとなって、トランジスタT3、T4をオフにして、送信コイル15を開放状態にする。このため、この送信コイル15が磁界の変化に干渉して、受信信号を減衰させることはない。
【選択図】図1

Description

本発明は、IC(Integrated Circuit)ベアチップやPCB(プリント基板)などの基板間の通信を好適に行うことができる電子回路に関する。
本発明者らは、チップを3次元実装し、チップ間を誘導性結合により電気的に接続する方法によって、LSI(Large Scale Integration)の1パッケージに複数のベアチップを封入するシステムインパッケージ(SiP)を実現することを提案している(特許文献1参照)。
図3は、先願発明の電子回路の構成を示す図である。この電子回路は、第1〜第3LSIチップ31a〜31cから成る。LSIチップが3層にスタックされ、3チップにまたがるバスを形成する例である。すなわち、3者間(3つのLSIチップ間)で互いに通信可能な1つの通信チャネルを構成している。第1〜第3LSIチップ31a〜31cが縦に積まれ、各チップは接着剤で互いに固定されている。第1〜第3LSIチップ31a〜31c上には、それぞれ、送信に用いる第1〜第3送信コイル33a〜33cが配線により形成され、また、それぞれ、受信に用いる第1〜第3受信コイル35a〜35cが配線により形成される。これら3ペアの送受信コイル33、35の開口の中心が一致するように、第1〜第3LSIチップ31a〜31c上で配置されている。これにより、3ペアの送受信コイル33、35は誘導性結合を形成し、通信が可能となる。第1〜第3送信コイル33a〜33cにはそれぞれ第1〜第3送信回路32a〜32cが接続され、第1〜第3受信コイル35a〜35cにはそれぞれ第1〜第3受信回路34a〜34cが接続される。送受信コイル33、35は、プロセス技術の多層配線を利用し、通信に許される面積内で、3次元的に1回巻き以上のコイルとして実装される。送受信コイル33、35には、通信に最適な形状が存在し、最適なまき数、開口、線幅をとる必要がある。一般的に、送信コイル33が受信コイル35より小さい。
図4は、先願発明の電子回路に用いる送信回路の構成例を示す図である。この送信回路は、遅延バッファ41、及びトランジスタT7〜T10から成る。トランジスタT7とトランジスタT8、及び、トランジスタT9とトランジスタT10がそれぞれインバータを形成して、バッファとして機能し、送信コイル42を駆動する。入力される送信データTxdataがローからハイになると、トランジスタT7、T8で反転して送信コイル42に電流ITを流し、遅延バッファ41で遅延されて、トランジスタT9、T10で反転して送信コイル42の電流ITを止める。これにより送信コイル42に三角波形状のパルス電流を流す。送信データTxdataがハイからローになると、送信コイル42に逆極性の三角波形状のパルス電流を流す。
特願2004−037242
しかし、上記の送信回路の場合には、送信コイル42が送信していない間、すなわち、送信コイル42に電流が流れていない間は、送信コイル42の両端は短絡状態にあるため、同じ通信チャネルを構成している他の送信コイルが信号を送信している間は、送信コイル42内の誘導電流が磁界の変化に干渉して、受信信号を減衰させてしまう。
本発明は、上記問題点に鑑み、基板間通信を誘導性結合によって実現する場合に、信号を送信していない送信コイルによる通信への干渉を抑えることができる電子回路を提供することを目的とする。
本発明の電子回路は、基板上の配線により形成され信号を送信する第1送信コイルと、該第1送信コイルに信号を出力する第1送信回路とを有する第1基板と、基板上の配線により前記第1送信コイルと対応する位置に形成されて通信チャネルを構成し信号を送信する第2送信コイルと、該第2送信コイルに信号を出力し第1送信コイルが信号を送信している間は第2送信コイルを開放する第2送信回路とを有する第2基板とを備える。
また、前記第2送信回路は、前記第2送信コイルが信号を送信していない間は第2送信コイルを開放することで、他の基板(すなわち、第1基板)からの信号によらずに、送信コイルを開放する時を判断することができる。
また、前記第2基板は、基板上の配線により前記第1送信コイルと対応する位置に形成されて通信チャネルを構成し信号を受信する第1受信コイルと、該第1受信コイルから信号を入力する第1受信回路とを更に有し、前記第2送信回路は、該第1受信回路が信号を受信している間は第2送信コイルを開放することで、2者間通信(すなわち、2基板間通信)の場合に、送信コイルを開放する時を簡易に判断することができる。
本発明によれば、基板間通信を誘導性結合によって実現する場合に、信号を送信していない送信コイルによる通信への干渉を抑えることができる。
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の実施例1による電子回路における送信回路の構成を示す図ある。この送信回路は、遅延バッファ11、NOT12、NAND13、NOR14、及びトランジスタT1〜T4から成り、送信コイル15を駆動する。遅延バッファ11、及びトランジスタT1〜T4は、従来技術として説明した遅延バッファ41、及びトランジスタT7〜T10と同一のものであり詳しい説明は省略する。信号Tx/バー(Rx)は、この通信チャネルに関してこのチップが送信していない時には受信しているものであることを想定して、送信している時にはハイ、受信している時にはローである信号である。これによりこのチップが送信していない時(この実施例1では、すなわち、受信している時)には、信号Tx/バー(Rx)はローであるので、NOT12の出力はハイ、NAND13の出力はハイ、NOR14の出力はローとなって、トランジスタT3、T4をオフにして、送信コイル15を開放状態にする。このため、この送信コイル15が磁界の変化に干渉して、受信信号を減衰させることはない。
図2は、本発明の実施例2による電子回路における送信回路の構成を示す図ある。この送信回路は、NOT21、NAND22、NOR23、トランジスタT5、T6、及びコンデンサ25から成り、送信コイル24を駆動する。NOT21、NAND22、及びNOR23は、実施例1のNOT12、NAND13、及びNOR14と同一のものであり詳しい説明は省略する。コンデンサ25はMOSトランジスタの容量性を用いることで、簡易に製造することができる。送信の時、すなわち、Tx/バー(Rx)がハイである時に、入力される送信データTxdataがローからハイになると、トランジスタT5はオフからオンになると共に、トランジスタT6はオンからオフになり、送信コイル24には電流ITが流れコンデンサ25を充電する。コンデンサ25が十分に充電されると電流ITは止まり、結局、送信コイル24には三角波形状のパルス電流が流れることになる。つぎに、送信データTxdataがハイからローになると、トランジスタT5はオンからオフになると共に、トランジスタT6はオフからオンになり、送信コイル24には電流ITが逆に流れコンデンサ25を放電する。コンデンサ25が十分に放電されると電流ITは止まり、送信コイル24には逆極性の三角波形状のパルス電流が流れることになる。この実施例2の場合、逆極性のパルス電流を流すのにコンデンサ25の放電を用いていて、電源電流を用いていないので、節電ができる。また、遅延バッファ11を割愛でき、送信コイル24を駆動する2つのバッファ(T1〜T4)を1つ(T5、T6)にできるので、さらに節電ができる。また、コイルを介してコンデンサを充放電する場合の充放電電流は線形性がよいので、小さな電流で送信コイル24から大きな信号を送信することができ、この点でも節電ができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
1つの通信チャネルに複数の送信コイルがある場合に、各送信コイルは他の送信コイルが送信している間は開放して、送信していない送信コイルが他の通信に干渉することを抑止することが、本発明の本質である。
送信していない送信コイルを開放することにしてもよい。
2チップ間通信のような2者間通信である場合には、受信中は送信コイルを開放することにしてもよい。
3者以上の間の通信チャネルについて、その通信チャネルに関してある基板には受信コイルがなく送信コイルだけを搭載しているものがあってもよい。その場合でもその送信コイルは他の送信コイルが送信している間は開放する。
本発明の実施例1による電子回路における送信回路の構成を示す図ある。 本発明の実施例2による電子回路における送信回路の構成を示す図ある。 先願発明の電子回路の構成を示す図である。 先願発明の電子回路に用いる送信回路の構成例を示す図である。
符号の説明
11 遅延バッファ
12 NOT
13 NAND
14 NOR
15 送信コイル
21 NOT
22 NAND
23 NOR
24 送信コイル
25 コンデンサ
31 LSIチップ
32 送信回路
33 送信コイル
34 受信回路
35 受信コイル
41 遅延バッファ
42 送信コイル
T1〜T10 トランジスタ
Txdata 送信データ

Claims (3)

  1. 基板上の配線により形成され信号を送信する第1送信コイルと、該第1送信コイルに信号を出力する第1送信回路とを有する第1基板と、
    基板上の配線により前記第1送信コイルと対応する位置に形成されて通信チャネルを構成し信号を送信する第2送信コイルと、該第2送信コイルに信号を出力し第1送信コイルが信号を送信している間は第2送信コイルを開放する第2送信回路とを有する第2基板と
    を備えることを特徴とする電子回路。
  2. 前記第2送信回路は、前記第2送信コイルが信号を送信していない間は第2送信コイルを開放することを特徴とする請求項1記載の電子回路。
  3. 前記第2基板は、基板上の配線により前記第1送信コイルと対応する位置に形成されて通信チャネルを構成し信号を受信する第1受信コイルと、該第1受信コイルから信号を入力する第1受信回路とを更に有し、前記第2送信回路は、該第1受信回路が信号を受信している間は第2送信コイルを開放することを特徴とする請求項1記載の電子回路。
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