JPH05167059A - Photoelectronic integrated circuit - Google Patents

Photoelectronic integrated circuit

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JPH05167059A
JPH05167059A JP32743191A JP32743191A JPH05167059A JP H05167059 A JPH05167059 A JP H05167059A JP 32743191 A JP32743191 A JP 32743191A JP 32743191 A JP32743191 A JP 32743191A JP H05167059 A JPH05167059 A JP H05167059A
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JP
Japan
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integrated circuit
light
serial
parallel
optoelectronic integrated
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Application number
JP32743191A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Wake
正治 和気
Yasuo Toi
康夫 戸井
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Hitachi Computer Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Computer Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Computer Electronics Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Computer Electronics Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To transmit, in series, a piece of data which has been transmitted in parallel by means of high-pin counts, to reduce the number of pins in a photoelectronic integrated circuit and to achieve a high-density mounting operation by a method wherein the piece of data between photoelectronic integrated circuits is transmitted by means of an optical signal. CONSTITUTION:A parallel signal which is output from a CPU 70 is converted into a serial signal by means of a parallel/serial conversion part 72. The serial signal is converted into light by means of a light-emitting element for an optical input/output mechanism in an E/O conversion part 74. The optical signal which has been emitted from the light-emitting element is passed through a fiber lens and reaches a reflecting plate. The optical signal which has hit the reflecting plate is reflected to a direction parallel to a printed-circuit board; it is passed through a light waveguide; it is transmitted to an O/E conversion part 80 in an optical input/output mechanism; a photodetector converts the received optical signal into an electric signal and transmits it to a serial/parallel conversion part 82. The serial/parallel conversion part 82 convertes a serial signal into a parallel signal and transmits it to a CPU 70.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は高密度実装化、および、
高速かつ波形歪みの少ないデータ伝送を行うのに好適な
光電子集積回路に関する。
The present invention relates to high-density mounting, and
The present invention relates to an optoelectronic integrated circuit suitable for high-speed data transmission with less waveform distortion.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来LSI間のデータ伝送は、図12に
その概念を示すように、プリント基板5上の銅パターン
で行っていた。具体的には、図13に示すように各LS
I1dのリード106dを、該銅パタ−ンの半田付け用
のパッド3やスル−ホ−ルにはんだ付けすることによ
り、、LSI1d間の電気的結合を図っていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, data transmission between LSIs has been performed by a copper pattern on a printed circuit board 5, as shown in the concept of FIG. Specifically, as shown in FIG. 13, each LS
By electrically connecting the lead 106d of I1d to the pad 3 or through hole for soldering the copper pattern, the electrical connection between the LSIs 1d is achieved.

【0003】なお、この種の特許出願としては特願昭6
2−306121等が挙げられる。
As a patent application of this type, Japanese Patent Application No.
2-306121 and the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、最近はLSI
の多ピン化が進んでおり、銅パターンが狭ピッチとなる
ため、銅パタ−ンの引き出しが困難になってきており、
従来技術では対応できなくなりつつある。
However, recently, LSI
Since the number of pins is increasing and the copper pattern has a narrow pitch, it is becoming difficult to draw out the copper pattern.
The conventional technology is no longer able to handle this.

【0005】また、銅パターンで高速なデータを伝送す
ると、反射やクロストークにより波形歪みを生ずるとい
う問題があった。
Further, when high-speed data is transmitted by the copper pattern, there is a problem that waveform distortion occurs due to reflection and crosstalk.

【0006】本発明は、高密度実装が可能で、高速なデ
−タ伝送の可能な光電子集積回路を提供することを目的
とする。
An object of the present invention is to provide an optoelectronic integrated circuit capable of high-density mounting and capable of high-speed data transmission.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたもので、その一態様としては、半導
体基板と、上記半導体基板上に形成され、電気信号を処
理する汎用演算処理部と、上記半導体基板上に形成され
た、上記汎用演算処理の出力するパラレルな電気信号を
シリアルな電気信号に変換するパラレル/シリアル変換
部およびシリアルな電気信号をパラレルな電気信号に変
換し上記汎用演算処理部に出力するシリアル/パラレル
変換部と、上記パラレル/シリアル変換部の出力するシ
リアルな電気信号を光信号に変換し出力するE/O変換
部と、受けた光信号をシリアルな電気信号に変換し上記
シリアル/パラレル変換部に出力するO/E変換部と、
を備えたことを特徴とする光電子集積回路が提供され
る。
The present invention has been made to achieve the above object, and in one aspect thereof, a semiconductor substrate and a general-purpose arithmetic processing which is formed on the semiconductor substrate and processes an electric signal. Section, a parallel / serial conversion section formed on the semiconductor substrate for converting a parallel electric signal output from the general-purpose arithmetic processing into a serial electric signal, and converting the serial electric signal into a parallel electric signal. A serial / parallel converter that outputs to the general-purpose arithmetic processing unit, an E / O converter that converts the serial electrical signal output from the parallel / serial converter to an optical signal and outputs the optical signal, and a serial electrical signal that receives the received optical signal. An O / E converter that converts the signal to output to the serial / parallel converter,
An optoelectronic integrated circuit comprising:

【0008】なお、上記O/E変換部および/またはE
/O変換部は、上記半導体基板上に配置されているもの
であってもよい。
The above O / E converter and / or E
The / O converter may be arranged on the semiconductor substrate.

【0009】他の態様としては、受発光部を有する光電
子集積回路と、光導波路と、該光導波路に光を入出力す
る入出光部とを有し、該入出光部が上記光電子集積回路
の上記受発光部と対面した位置に設けられている、上記
光電子集積回路の配置された実装基板と、を備えたこと
を特徴とする電子装置が提供される。
[0009] In another aspect, an optoelectronic integrated circuit having a light emitting / receiving section, an optical waveguide, and an input / output optical section for inputting / outputting light to / from the optical waveguide are provided, and the optical input / output section is the optoelectronic integrated circuit. There is provided an electronic device comprising: a mounting board provided with the optoelectronic integrated circuit, the mounting board being provided at a position facing the light emitting and receiving unit.

【0010】この場合、上記受発光部は、上記光電子集
積回路の底面に設けられており、上記入出光部は上記実
装基板の上記光電子集積回路の配置された面に設けられ
ているものであっても良い。
In this case, the light emitting / receiving section is provided on the bottom surface of the optoelectronic integrated circuit, and the light entering / exiting section is provided on the surface of the mounting substrate on which the optoelectronic integrated circuit is arranged. May be.

【0011】また、上記実装基板は、上記光電子集積回
路を配置可能な凹部を有し、かつ、上記入出光部は該凹
部の壁面に設けられており、上記受発光部は、上記光電
子集積回路の側面に有し、上記実装基板の上記凹部に配
置されているものであってもよい。
Further, the mounting substrate has a concave portion in which the optoelectronic integrated circuit can be arranged, the light input / output portion is provided on a wall surface of the concave portion, and the light emitting / receiving portion is the optoelectronic integrated circuit. May be provided on the side surface of the mounting board and arranged in the recess of the mounting board.

【0012】他の態様としては、基板と、上記基板の内
層および/または表面層に設けられた光導波路と、上記
光導波路への光の入出力が可能な入出光部と、を有する
ことを特徴とする光電子集積回路実装用基板が提供され
る。
As another aspect, it has a substrate, an optical waveguide provided in an inner layer and / or a surface layer of the substrate, and an input / output unit capable of inputting / outputting light to / from the optical waveguide. A characteristic optoelectronic integrated circuit mounting substrate is provided.

【0013】この場合上記入出光部は、上記基板表層部
に配置されたレンズと、該レンズの下側に配置された光
反射部材とを含んで構成されるものであっても良い。
In this case, the light entering / exiting portion may include a lens arranged on the surface layer of the substrate and a light reflecting member arranged below the lens.

【0014】また、上記基板は、光電子集積回路を配置
可能な凹部を有し、上記入出光部は、該凹部の内側壁面
および/または底面に配置されているものであってもよ
い。
Further, the substrate may have a concave portion in which the optoelectronic integrated circuit can be arranged, and the light entering / exiting portion may be arranged on an inner wall surface and / or a bottom surface of the concave portion.

【0015】以下において、本願発明をより具体的に説
明する。
The present invention will be described in more detail below.

【0016】プリント基板の内層、または表面に光ファ
イバまたは光導波路を布設する。一方、光電子集積回路
の底面には発光/受光素子を有する光入出力機構を設け
る。
An optical fiber or an optical waveguide is laid on the inner layer or surface of the printed board. On the other hand, an optical input / output mechanism having a light emitting / receiving element is provided on the bottom surface of the optoelectronic integrated circuit.

【0017】光ファイバまたは光導波路の入出光部は、
ファイバレンズ等で、光学的に結合しやすい構造にする
ことが好ましい。
The light entering / exiting portion of the optical fiber or the optical waveguide is
It is preferable to use a fiber lens or the like to make the structure easy to optically couple.

【0018】[0018]

【作用】光電子集積回路の汎用演算処理部から出力され
た電気信号は、パラレル/シリアル変換部によりシリア
ルな電気信号に変換される。
The electric signal output from the general-purpose arithmetic processing unit of the optoelectronic integrated circuit is converted into a serial electric signal by the parallel / serial conversion unit.

【0019】該電気信号はE/O変換部により、光信号
に変換され出力される。
The electric signal is converted into an optical signal by the E / O converter and output.

【0020】該光信号は、光電子集積回路実装用基板の
入出光部から、光導波路に入力され、該光導波路内を伝
送される。そして、受信側の光電子集積回路に対応して
設けられている入出光部から、該光信号は出力される。
The optical signal is input to the optical waveguide from the light entering / exiting portion of the optoelectronic integrated circuit mounting substrate, and is transmitted in the optical waveguide. Then, the optical signal is output from the light input / output unit provided corresponding to the optoelectronic integrated circuit on the receiving side.

【0021】受信側の光電子集積回路は、該光信号をO
/E変換部により、シリアルな電気信号に変換し出力す
る。シリアル/パラレル変換部は、該シリアルな電気信
号をパラレルな電気信号に変換し、汎用演算処理部に入
力する。
The optoelectronic integrated circuit on the receiving side outputs the optical signal
The / E converter converts and outputs the serial electric signal. The serial / parallel conversion unit converts the serial electric signal into a parallel electric signal and inputs the parallel electric signal to the general-purpose arithmetic processing unit.

【0022】以上のように送信するデータは、従来多ピ
ンで並列に送信していたが、これをパラレル/シリアル
変換し、光の広帯域性を利用して複数のデータピンを1
本のファイバに置きかえることが可能であるため、光電
子集積回路のピン数を削減することができる。
The data to be transmitted as described above has been conventionally transmitted in parallel with a large number of pins, but this is converted into parallel / serial data and a plurality of data pins are converted into one by utilizing the wide band property of light.
Since it can be replaced with a book fiber, the number of pins of the optoelectronic integrated circuit can be reduced.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明による実施例を図面を用いて説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】具体的な態様を説明する前に、本願発明の
概念を図1を用いて説明する。
Before describing a specific mode, the concept of the present invention will be described with reference to FIG.

【0025】本発明は、光電子集積回路と光電子集積回
路との接続を光信号により行っている点に特徴を有す
る。特に、各光電子集積回路の出力側においてはパラレ
ル/シリアル変換部72とE/O変換部74とを、ま
た、入力側においてはシリアル/パラレル変換部82と
O/E変換部84とを、一つのチップ上に内蔵した点に
特徴を有するものである。この図において、”CPU”
70として示しているのは、シリアル/パラレル変換処
理、パラレル/シリアル変換処理の専用ではない汎用性
のある演算回路である。なお、該”CPU”70の処理
能力が十分高い場合には、専用のシリアル/パラレル変
換部、パラレル/シリアル変換部を設けることなく、汎
用性のある演算回路である”CPU”70により該変換
処理を行っても構わない。
The present invention is characterized in that the optoelectronic integrated circuits are connected to each other by optical signals. In particular, the parallel / serial converter 72 and the E / O converter 74 are connected on the output side of each optoelectronic integrated circuit, and the serial / parallel converter 82 and the O / E converter 84 are connected on the input side. It is characterized in that it is built into one chip. In this figure, "CPU"
Reference numeral 70 denotes a general-purpose arithmetic circuit that is not dedicated to serial / parallel conversion processing or parallel / serial conversion processing. When the processing capacity of the "CPU" 70 is sufficiently high, the conversion is performed by the "CPU" 70, which is a versatile arithmetic circuit, without providing a dedicated serial / parallel conversion unit or parallel / serial conversion unit. Processing may be performed.

【0026】このように、単に”電気的なピン”を”光
ピン”に置き換えて、デ−タ伝送の高速化を図るのみな
らず、シリアル/パラレル変換を内部的に実行すること
により、光ファイバの大容量性、高速性を活かし、ピン
数の減少を図ることができる。これにより、光電子集積
回路の実装を容易にすることができる。
As described above, not only the "electrical pin" is simply replaced with the "optical pin" to speed up the data transmission, but also the serial / parallel conversion is internally executed to realize the optical conversion. The number of pins can be reduced by taking advantage of the large capacity and high speed of the fiber. As a result, mounting of the optoelectronic integrated circuit can be facilitated.

【0027】以下において具体的な態様を説明する。Specific embodiments will be described below.

【0028】図2に本発明の一実施例である光電子集積
回路を示す。
FIG. 2 shows an optoelectronic integrated circuit which is an embodiment of the present invention.

【0029】本実施例の光電子集積回路1aは、光電子
集積回路基板100の一面側にチップ102を設けてい
る。また、実装された状態でプリント基板と向き合う面
に光入出力機構104aを設けている。そして、これら
のチップ102、光入出力機構104aは、モ−ルド外
装108により保護されている。なお、チップ102、
光入出力機構104aへの電力供給は、電力供給用のリ
−ド106により行われる。
In the optoelectronic integrated circuit 1a of this embodiment, the chip 102 is provided on one surface side of the optoelectronic integrated circuit substrate 100. Further, the light input / output mechanism 104a is provided on the surface facing the printed board in the mounted state. The chip 102 and the light input / output mechanism 104a are protected by the mold exterior 108. Note that the chip 102,
Power is supplied to the light input / output mechanism 104a by a power supply lead 106.

【0030】チップ102は、図1を用いて説明したと
おり、シリアル/パラレル変換部等が設けられている。
なお、光電子集積回路1aへのデ−タの入出力は、必ず
しもすべてを光信号により行う必要はなく、必要に応じ
て、従来通り、リ−ド106を通じて電気信号により行
っても構わない。
As described with reference to FIG. 1, the chip 102 is provided with the serial / parallel converter and the like.
The input / output of data to / from the optoelectronic integrated circuit 1a does not necessarily have to be performed entirely by an optical signal, and may be performed by an electrical signal through the lead 106 as necessary, as in the conventional case.

【0031】光入出力機構104aは、図3に示すとお
り、主に発光素子12、受光素子13、球レンズ16に
より構成されている。
As shown in FIG. 3, the light input / output mechanism 104a is mainly composed of a light emitting element 12, a light receiving element 13, and a spherical lens 16.

【0032】発光素子12、受光素子13は、球レンズ
16によって後述するファイバレンズ11と光学的に結
合されている。また、発光素子12、受光素子13は、
チップ102上に設けられた、シリアル/パラレル変換
部と電気的に結合されている。なお、図4に示すよう
に、発光素子12と受光素子13を分離し、それぞれ別
のファイバを使用してデータの送受信を行う構造とすれ
ば、発光素子12から受光素子13に光が漏れて誤動作
するのを完全に防止することができる。
The light emitting element 12 and the light receiving element 13 are optically coupled to a fiber lens 11 described later by a spherical lens 16. Further, the light emitting element 12 and the light receiving element 13 are
It is electrically coupled to a serial / parallel converter provided on the chip 102. As shown in FIG. 4, if the light emitting element 12 and the light receiving element 13 are separated and data is transmitted and received using separate fibers, light leaks from the light emitting element 12 to the light receiving element 13. It is possible to completely prevent malfunction.

【0033】なお、発光素子12、受光素子13をも、
チップ102上に形成しても構わない。この場合、球レ
ンズ16等も、チップ102に隣接して配置することが
好ましい。但し、これに限定されるものではない。
The light emitting element 12 and the light receiving element 13 are also
It may be formed on the chip 102. In this case, it is preferable that the spherical lens 16 and the like are also arranged adjacent to the chip 102. However, it is not limited to this.

【0034】本実施例の光電子集積回路1aを実装する
プリント基板5について、図5を用いて説明する。
The printed board 5 on which the optoelectronic integrated circuit 1a of this embodiment is mounted will be described with reference to FIG.

【0035】プリント基板5には、予め、光ファイバ等
の光導波路6aが設けられている。そして、該光導波路
6aへの光の入出力は、入出光部8aから行われる。入
出光部8aは、プリント基板5に設けられた穴と、ここ
に配置されたファイバレンズ11とからなる。なお、フ
ァイバレンズ11を使用するのは、光の結合効率を向上
させるためである。
The printed circuit board 5 is previously provided with an optical waveguide 6a such as an optical fiber. Then, the input and output of light to and from the optical waveguide 6a is performed from the light entering / exiting portion 8a. The light entrance / exit portion 8a is composed of a hole provided in the printed circuit board 5 and a fiber lens 11 arranged therein. The fiber lens 11 is used to improve the light coupling efficiency.

【0036】該ファイバレンズ11の下側には、光の方
向を変えるための反射板7が設けられている。該反射板
7は、約45度の角度で傾斜を持たせてあり、光の当た
る部分は金属蒸着等で光の反射率を高くしてある。
A reflection plate 7 for changing the direction of light is provided below the fiber lens 11. The reflection plate 7 is inclined at an angle of about 45 degrees, and the portion exposed to light has a high light reflectance by metal vapor deposition or the like.

【0037】なお、光導波路6aは、光の伝送損失を少
なくするため、光電子集積回路間をできるだけ直線的に
結ぶことが好ましい。光導波路6aを曲げる必要がある
場合であっても、なるべくその角度を小さくすることが
好ましい。また、ファイバレンズ11や、反射板7を使
用せず、図6に示すように、プリント基板5に布設され
た光導波路6cを曲げて、直接、入出光部8cを構成す
ることも可能である。ただし、この場合にも、光の結合
効率を上げるため光ファイバまたは光導波路6cの曲げ
半径を充分大きくする必要がある。
The optical waveguide 6a preferably connects the optoelectronic integrated circuits as linearly as possible in order to reduce light transmission loss. Even when the optical waveguide 6a needs to be bent, it is preferable to make the angle as small as possible. Further, without using the fiber lens 11 and the reflection plate 7, as shown in FIG. 6, it is possible to bend the optical waveguide 6c laid on the printed circuit board 5 to directly form the light entering / exiting portion 8c. .. However, also in this case, it is necessary to make the bending radius of the optical fiber or the optical waveguide 6c sufficiently large in order to increase the light coupling efficiency.

【0038】光電子集積回路1aの実装方法を図5を用
いて説明する。
A method of mounting the optoelectronic integrated circuit 1a will be described with reference to FIG.

【0039】光電子集積回路1aのリード106をプリ
ント基板5のパッド3に半田付けすることにより、LS
i1aをプリント基板5に実装する。なお、言うまでも
ないが、光電子集積回路1aを固定する位置は、光入出
力機構光入出力機構104aと、入出光部8aとの間で
光信号の授受が確実に行えるような位置になっている。
By soldering the leads 106 of the optoelectronic integrated circuit 1a to the pads 3 of the printed circuit board 5, LS
The i1a is mounted on the printed circuit board 5. Needless to say, the position at which the optoelectronic integrated circuit 1a is fixed is a position at which optical signals can be reliably transmitted and received between the optical input / output mechanism 104a and the light input / output unit 8a. ..

【0040】信号の伝送を説明する。The signal transmission will be described.

【0041】データ送信時、図1の”CPU”から出力
されるパラレル信号は、パラレル/シリアル変換部によ
り、シリアル信号に変換される。そして、該シリアル信
号は、E/O変換部、すなわち、光入出力機構光入出力
機構104aの発光素子12により光に変換される。該
発光素子12から発せられた光信号9はファイバレンズ
11を通り、反射板7に到達する。反射板7に当たった
光信号9はプリント基板5と平行方向に反射し、光導波
路6aを通って他の光電子集積回路1aに設けられた光
入出力機構4の受光素子13へ伝送される。該受光素子
13は、受けた光信号を電気信号に変換し、これを、チ
ップ102上のシリアル/パラレル変換部に伝える。そ
して、変換されたパラレル信号が、”CPU”に入力さ
れる。
At the time of data transmission, the parallel signal output from the "CPU" in FIG. 1 is converted into a serial signal by the parallel / serial converter. Then, the serial signal is converted into light by the E / O converter, that is, the light emitting element 12 of the light input / output mechanism 104a. The optical signal 9 emitted from the light emitting element 12 passes through the fiber lens 11 and reaches the reflector 7. The optical signal 9 striking the reflecting plate 7 is reflected in a direction parallel to the printed board 5, and is transmitted to the light receiving element 13 of the optical input / output mechanism 4 provided in another optoelectronic integrated circuit 1a through the optical waveguide 6a. The light receiving element 13 converts the received optical signal into an electric signal and transmits the electric signal to the serial / parallel converter on the chip 102. Then, the converted parallel signal is input to the "CPU".

【0042】他の実施例を説明する。Another embodiment will be described.

【0043】本実施例の光電子集積回路1bは、図7に
示すとおり、基本的には上記図2に示したものと同じで
ある。しかし、本実施例においては、光入出力機構10
4bをLS11bの側面に配置した点に特徴を有するも
のである。
As shown in FIG. 7, the optoelectronic integrated circuit 1b of this embodiment is basically the same as that shown in FIG. However, in this embodiment, the light input / output mechanism 10
The feature is that 4b is arranged on the side surface of the LS 11b.

【0044】該光電子集積回路1bを実装するためのプ
リント基板5bを図7、図8を用いて説明する。
A printed circuit board 5b for mounting the optoelectronic integrated circuit 1b will be described with reference to FIGS.

【0045】プリント基板5bには、上記光電子集積回
路1bを実装するための素子実装用穴10が設けられて
いる。そして、その壁面には、光電子集積回路1bを実
装した状態で、光入出力機構104bとあい対する位置
に光入出力部8bが設けられている。光入出力部8bの
詳細は、反射板7を必要としない点を除き上述した実施
例と同様である。
The printed circuit board 5b is provided with an element mounting hole 10 for mounting the optoelectronic integrated circuit 1b. An optical input / output unit 8b is provided on the wall surface at a position facing the optical input / output mechanism 104b in a state where the optoelectronic integrated circuit 1b is mounted. The details of the light input / output unit 8b are the same as those in the above-described embodiment except that the reflection plate 7 is not required.

【0046】なお、素子実装用穴10にある一定の規格
を設ければ、プリント基板5bの汎用性が高まり、コス
トダウンにつながる。この場合であっても、光電子集積
回路1bの素子実装用穴10への実装は、図8に示すご
とく、素子実装用穴10と、各光電子集積回路1bとの
アダプタ的機能を有するソケット110を介して行うこ
ととすれば、光入出力機構104bと、光入出力部8b
との位置合わせは容易である。
If a certain standard is provided in the element mounting hole 10, the versatility of the printed circuit board 5b is increased, leading to cost reduction. Even in this case, as shown in FIG. 8, the optoelectronic integrated circuit 1b is mounted in the element mounting hole 10 by using the socket 110 having an adapter function between the element mounting hole 10 and each optoelectronic integrated circuit 1b. The optical input / output mechanism 104b and the optical input / output unit 8b are used.
Alignment with is easy.

【0047】光電子集積回路1bのプリント基板5bへ
の実装方法を説明する。
A method of mounting the optoelectronic integrated circuit 1b on the printed board 5b will be described.

【0048】光電子集積回路1bは、リード106をパ
ッド3へ半田付けすることにより固定される。この場
合、光導波路6bと光電子集積回路1bの側面に配置さ
れた光入出力機構4との位置合わせは、素子実装用穴1
0により容易になされる。
The optoelectronic integrated circuit 1b is fixed by soldering the leads 106 to the pads 3. In this case, the alignment of the optical waveguide 6b and the optical input / output mechanism 4 arranged on the side surface of the optoelectronic integrated circuit 1b is performed by the device mounting hole 1
Made easier by zero.

【0049】本実施例においては、入出光部8bがプリ
ント基板5の上面に配置されていないため、ゴミなどの
影響を受けにくい。また、振動などの影響を受けにく
い。
In this embodiment, since the light entrance / exit portion 8b is not arranged on the upper surface of the printed circuit board 5, it is hardly affected by dust and the like. It is also less susceptible to vibrations.

【0050】本発明の他の実施例を説明する。Another embodiment of the present invention will be described.

【0051】本実施例は、隣接する光電子集積回路間の
信号の授受をプリント基板に配設された光導波路を介し
て行うのではなく、直接、光を空間伝送させることによ
り行うものである。
In the present embodiment, the transmission and reception of signals between adjacent optoelectronic integrated circuits is not performed through the optical waveguide provided on the printed circuit board, but is performed by directly transmitting the light in space.

【0052】本実施例の光電子集積回路1cは、図9に
示すとおり、隣接する光電子集積回路1cと対向する側
面に光入出力機構104cを配置した点に特徴を有す
る。
As shown in FIG. 9, the optoelectronic integrated circuit 1c of the present embodiment is characterized in that the light input / output mechanism 104c is arranged on the side surface facing the adjacent optoelectronic integrated circuit 1c.

【0053】光入出力機構104cは、図10に示すと
おり、埃避けの透明カバ−15を有している。また、使
用するレンズは、球レンズではなく、通常の集光レンズ
14を使用している。それ以外の点は、図4に示したも
のと同じである。
As shown in FIG. 10, the light input / output mechanism 104c has a transparent cover 15 for avoiding dust. Further, the lens used is not the spherical lens but the ordinary condenser lens 14. The other points are the same as those shown in FIG.

【0054】なお、プリント基板5との電気的接合を行
うリ−ド106bには、Jベンド方式のものを使用して
いる。ただし、これに限定されるものではない。
A J-bend type lead is used as the lead 106b for electrical connection with the printed circuit board 5. However, it is not limited to this.

【0055】光電子集積回路1cの実装は、リード10
6bをパッド3に半田付けすることにより行われる。
The optoelectronic integrated circuit 1c is mounted on the lead 10
6b is soldered to the pad 3.

【0056】なお、プリント基板5cには、光導波路等
を配設する必要はなく、従来と同様のものを使用可能で
ある。
The printed circuit board 5c does not need to be provided with an optical waveguide or the like, and a conventional one can be used.

【0057】光信号の伝送を説明する。The transmission of optical signals will be described.

【0058】データ送信時、図1の”CPU”から出力
されるパラレル信号は、パラレル/シリアル変換部によ
り、シリアル信号に変換される。そして、該シリアル信
号は、E/O変換部、すなわち、光入出力機構光入出力
機構104cの発光素子12により光に変換される。
At the time of data transmission, the parallel signal output from the "CPU" in FIG. 1 is converted into a serial signal by the parallel / serial converter. Then, the serial signal is converted into light by the E / O converter, that is, the light emitting element 12 of the light input / output mechanism 104c.

【0059】発光素子12から発せられた光は集光レン
ズ14aによって平行光に変換される。該平行光は、透
明カバー15を通って、隣接する光電子集積回路1cの
対向する側面に配置された光入出力機構4の受光素子1
3へ送られる。また、相手側の光入出力機構4の発光素
子12から発せられた光は、平行光として透明カバー1
5を通り、集光レンズ14bによって集光され、受光素
子13で受光される。該受光素子13は、受けた光信号
を電気信号に変換し、これを、チップ102上のシリア
ル/パラレル変換部に伝える。そして、変換されたパラ
レル信号が、”CPU”に入力される。これにより、隣
接する光電子集積回路1c間のデータ伝送を光の空間伝
送で行うことができるなお、上記各実施例を一つの光電
子集積回路に重複して適用することも当然可能である。
また、光入出力機構104の数も、任意である。
The light emitted from the light emitting element 12 is converted into parallel light by the condenser lens 14a. The parallel light passes through the transparent cover 15 and the light receiving element 1 of the light input / output mechanism 4 arranged on the opposite side surfaces of the adjacent optoelectronic integrated circuit 1c.
Sent to 3. Further, the light emitted from the light emitting element 12 of the light input / output mechanism 4 on the other side is converted into parallel light by the transparent cover 1
5, the light is condensed by the condensing lens 14b, and is received by the light receiving element 13. The light receiving element 13 converts the received optical signal into an electric signal and transmits the electric signal to the serial / parallel converter on the chip 102. Then, the converted parallel signal is input to the "CPU". As a result, the data transmission between the adjacent optoelectronic integrated circuits 1c can be performed by the spatial light transmission. It is naturally possible to apply each of the above-mentioned embodiments to one optoelectronic integrated circuit.
The number of light input / output mechanisms 104 is also arbitrary.

【0060】最後に、上記各実施例で使用する光導波路
について説明する。
Finally, the optical waveguide used in each of the above embodiments will be described.

【0061】光導波路6cは、ガラス、強誘電体、半導
体、磁性体、高分子等を材料として製作される。光導波
路をプリント基板5の内層に配置する場合は、図11の
ように内層基板50の上面52よりも光導波路6dの高
さを低くすれば、基板の積層接着時に光導波路6dにか
かる圧力が軽減される。これにより、光導波路6dの歪
等を防ぎ、信頼性を向上させることができる。
The optical waveguide 6c is made of glass, a ferroelectric substance, a semiconductor, a magnetic substance, a polymer or the like. When the optical waveguide is arranged in the inner layer of the printed circuit board 5, if the height of the optical waveguide 6d is lower than the upper surface 52 of the inner layer substrate 50 as shown in FIG. Will be reduced. This can prevent distortion of the optical waveguide 6d and improve reliability.

【0062】以上説明したように、上記実施例において
は、光電子集積回路から引き出すピンの数を減らすこと
が出きるため、光電子集積回路の実装が容易となる。ま
た、高速なデ−タを伝送する際にも反射やクロスト−ク
により波形歪が生じることもない。
As described above, in the above embodiment, the number of pins to be pulled out from the optoelectronic integrated circuit can be reduced, so that the optoelectronic integrated circuit can be easily mounted. Further, even when transmitting high-speed data, waveform distortion does not occur due to reflection or crosstalk.

【0063】[0063]

【発明の効果】光電子集積回路間のデータ伝送を光信号
で行うことにより、多ピンで並列に送信していたデータ
を光信号で直列に送信することができるため、光電子集
積回路のピン数を削減でき、高密度実装が可能となる。
また、光信号で送信することにより、送信データに影響
する反射やクロストークを無くす効果がある。
By transmitting data between optoelectronic integrated circuits by optical signals, it is possible to serially transmit data, which was transmitted in parallel with multiple pins, by optical signals. The number can be reduced, and high-density mounting is possible.
In addition, transmitting an optical signal has an effect of eliminating reflection and crosstalk that affect transmission data.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の基本概念を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing the basic concept of the present invention.

【図2】本発明の一実施例である光電子集積回路の内部
構造を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of an optoelectronic integrated circuit that is an embodiment of the present invention.

【図3】本実施例の光入出力機構104の構造例を示す
断図面である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a structural example of a light input / output mechanism 104 of the present embodiment.

【図4】本実施例の光入出力機構104の構造例を示す
断図面である。
FIG. 4 is a sectional view showing a structural example of a light input / output mechanism 104 of the present embodiment.

【図5】本実施例の光電子集積回路をプリント基板に実
装した状態を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the optoelectronic integrated circuit of this embodiment is mounted on a printed board.

【図6】プリント基板への光ファイバまたは光導波路の
他の布設方法を示す縦断面図である。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing another method of laying an optical fiber or an optical waveguide on a printed circuit board.

【図7】本発明の他の実施例である光電子集積回路およ
びプリント基板の内部構造を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the internal structures of an optoelectronic integrated circuit and a printed circuit board according to another embodiment of the present invention.

【図8】本実施例の光電子集積回路をソケットを用いて
実装した状態を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a state in which the optoelectronic integrated circuit of this embodiment is mounted using a socket.

【図9】本発明の他の実施例である光電子集積回路をプ
リント基板に実装した状態の断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing a state in which an optoelectronic integrated circuit according to another embodiment of the present invention is mounted on a printed board.

【図10】本実施例の光入出力機構104の構造例を示
す断図面である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a structural example of a light input / output mechanism 104 of the present embodiment.

【図11】光導波路と内層基板との関係を示す説明図で
ある。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a relationship between an optical waveguide and an inner layer substrate.

【図12】従来のLSI接続の概念を示すブロック図で
ある。
FIG. 12 is a block diagram showing a concept of conventional LSI connection.

【図13】従来のLSI接続方法を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing a conventional LSI connection method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・光電子集積回路 3・・・パッド 5・・・プリント基板 6・・・光導波路 7・・・反射板 8・・・入出光部 9・・・光信号 10・・・素子実装用穴 11・・・ファイバレンズ 12・・・発光素子 13・・・受光素子 14・・・集光レンズ 15・・・透明カバー 16・・・球レンズ 50・・・内層基板 52・・・上面 70・・・CPU 72・・・パラレル/シリアル変換部 74・・・E/O変換部 82・・・シリアル/パラレル変換部 84・・・O/E変換部 100・・・光電子集積回路基板 102・・・チップ 104・・・光入出力機構 106・・・リード 108・・・モ−ルド外装 110・・・ソケット 1 ... Optoelectronic integrated circuit 3 ... Pad 5 ... Printed circuit board 6 ... Optical waveguide 7 ... Reflector 8 ... Light input / output section 9 ... Optical signal 10 ... Device mounting Hole 11 ... Fiber lens 12 ... Light emitting element 13 ... Light receiving element 14 ... Condensing lens 15 ... Transparent cover 16 ... Ball lens 50 ... Inner layer substrate 52 ... Top surface 70 ... CPU 72 ... Parallel / serial converter 74 ... E / O converter 82 ... Serial / parallel converter 84 ... O / E converter 100 ... Optoelectronic integrated circuit substrate 102 ... ..Chip 104 ... Optical input / output mechanism 106 ... Lead 108 ... Mold exterior 110 ... Socket

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板と、 上記半導体基板上に形成され、電気信号を処理する汎用
演算処理部と、 上記半導体基板上に形成された、上記汎用演算処理の出
力するパラレルな電気信号をシリアルな電気信号に変換
するパラレル/シリアル変換部およびシリアルな電気信
号をパラレルな電気信号に変換し上記汎用演算処理部に
出力するシリアル/パラレル変換部と、 上記パラレル/シリアル変換部の出力するシリアルな電
気信号を光信号に変換し出力するE/O変換部と、 受けた光信号をシリアルな電気信号に変換し上記シリア
ル/パラレル変換部に出力するO/E変換部と、 を備えたことを特徴とする光電子集積回路。
1. A semiconductor substrate, a general-purpose arithmetic processing unit formed on the semiconductor substrate and processing an electric signal, and a serial electric parallel signal output from the general-purpose arithmetic process formed on the semiconductor substrate. Parallel / serial conversion unit for converting into a parallel electric signal and a serial / parallel conversion unit for converting a serial electric signal into a parallel electric signal and outputting the parallel electric signal to the general-purpose arithmetic processing unit, and a serial / parallel conversion unit output from the parallel / serial conversion unit. An E / O conversion unit that converts an electric signal into an optical signal and outputs the optical signal, and an O / E conversion unit that converts the received optical signal into a serial electric signal and outputs the serial electric signal to the serial / parallel conversion unit are provided. A characteristic optoelectronic integrated circuit.
【請求項2】上記O/E変換部および/またはE/O変
換部は、上記半導体基板上に配置されていることを特徴
とする請求項1記載の光電子集積回路。
2. The optoelectronic integrated circuit according to claim 1, wherein the O / E converter and / or the E / O converter is disposed on the semiconductor substrate.
【請求項3】受発光部を有する光電子集積回路と、 光導波路と、該光導波路に光を入出力する入出光部とを
有し、該入出光部が上記光電子集積回路の上記受発光部
と対面した位置に設けられている、上記光電子集積回路
の配置された実装基板と、 を備えたことを特徴とする電子装置。
3. An optoelectronic integrated circuit having a light emitting / receiving part, an optical waveguide, and a light input / output part for inputting / outputting light to / from the optical waveguide, wherein the light input / output part is the light receiving / emitting part of the optoelectronic integrated circuit. An electronic device, comprising: a mounting substrate on which the optoelectronic integrated circuit is disposed, the mounting substrate being provided at a position facing the electronic device.
【請求項4】上記受発光部は、上記光電子集積回路の底
面に設けられており、 上記入出光部は上記実装基板の上記光電子集積回路の配
置された面に設けられていることを特徴とする請求項3
記載の電子装置。
4. The light emitting / receiving unit is provided on the bottom surface of the optoelectronic integrated circuit, and the light input / output unit is provided on the surface of the mounting substrate on which the optoelectronic integrated circuit is arranged. Claim 3
Electronic device as described.
【請求項5】上記実装基板は、上記光電子集積回路を配
置可能な凹部を有し、かつ、上記入出光部は該凹部の壁
面に設けられており、 上記受発光部は、上記光電子集積回路の側面に有し、上
記実装基板の上記凹部に配置されていること、 を特徴とする請求項3記載の電子装置。
5. The mounting substrate has a concave portion in which the optoelectronic integrated circuit can be arranged, the light incident / exiting portion is provided on a wall surface of the concave portion, and the light emitting / receiving portion is the optoelectronic integrated circuit. The electronic device according to claim 3, wherein the electronic device is provided on a side surface of the electronic component and is disposed in the concave portion of the mounting substrate.
【請求項6】基板と、 上記基板の内層および/または表面層に設けられた光導
波路と、 上記光導波路への光の入出力が可能な入出光部と、 を有することを特徴とする光電子集積回路実装用基板。
6. An optoelectronic device comprising: a substrate; an optical waveguide provided on an inner layer and / or a surface layer of the substrate; and an input / output unit capable of inputting / outputting light to / from the optical waveguide. Substrate for mounting integrated circuits.
【請求項7】上記入出光部は、上記基板表層部に配置さ
れたレンズと、該レンズの下側に配置された光反射部材
とを含んで構成されることを特徴とする請求項6記載の
光電子集積回路実装用基板。
7. The light entering / exiting portion includes a lens arranged on the surface layer of the substrate and a light reflecting member arranged below the lens. Substrate for mounting optoelectronic integrated circuits.
【請求項8】上記基板は、光電子集積回路を配置可能な
凹部を有し、 上記入出光部は、該凹部の内側壁面および/または底面
に配置されていることを特徴とする請求項6記載の光電
子集積回路実装用基板。
8. The substrate according to claim 6, wherein the substrate has a concave portion in which an optoelectronic integrated circuit can be arranged, and the light entering / exiting portion is arranged on an inner wall surface and / or a bottom surface of the concave portion. Substrate for mounting optoelectronic integrated circuits.
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