JPH04239759A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電子装置に関し、特に
電子装置を構成する複数の単位回路ブロックへの入力信
号の供給方法の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この発明に関する従来技術の一例を図３
を用いて説明する。一般に１つの電子装置は複数のブロ
ックに分割することができ、図３はこのように回路構成
を分割した従来の電子装置の構成を示している。図にお
いて１０はクロック信号を入力するクロック信号入力端
子である。２１〜２７は上記電子装置を構成する第１〜
第７の単位回路ブロックである。１０１〜１０７は上記
入力端子１０から各単位回路ブロック２１〜２７にクロ
ック信号を供給する第１〜第７のクロック信号配線であ
る。ここで、これらのクロック信号配線１０１〜１０７
は図に示すように単位回路ブロック１つにつき１つは存
在する。４１〜４３は上記第１，第３，第７の単位回路
ブロック２１，２３，２７のクロック入力端子以外の端
子である出力端子である。

【０００３】このような電子装置では、入力端子１０に
供給されたクロック信号は、上記各クロック信号配線１
０１〜１０７を介して各単位回路ブロック２１〜２７に
供給される。そして各ブロック２１〜２７では上記クロ
ック信号に基づいて所定の動作を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、一般にクロ
ック信号入力端子１０から各単位回路ブロック２１〜２
７までのクロック信号配線１０１〜１０７はそれぞれそ
の配線長が異なっている。そのため、該配線長の差に起
因して、各クロック信号配線１０１〜１０７ではクロッ
ク信号の伝搬遅延時間に差が生じ、各単位回路ブロック
２１〜２７間での動作タイミングが一致しなくなる。

【０００５】また各クロック信号配線の長さを概ね等し
くして、各クロック信号配線での伝搬遅延時間差を小さ
くすることも可能であるが、完全に等しくはできない。 また各単位回路ブロックの回路構成等が同一でない場合
、各単位回路ブロックの面積が異なることとなり、この
ため各単位回路ブロックを、これらに対応するクロック
信号配線の長さが等しくなるように配置するのが困難に
なる。さらに配線の抵抗、容量成分、さらに隣接する配
線間の干渉等による波形のなまりや伝搬遅延時間差が発
生するという問題は避けられない。

【０００６】また電子装置では、これを構成する電子回
路に光が入射すると、電子回路の信号値が変化すること
がある。これは光が電子回路の信号の媒体である電子や
陽極のエネルギーに影響を与えるからであるが、上記電
子回路の信号値の変化は電子装置の誤動作を招くことに
もなる。

【０００７】この発明は、上記のような問題を解消する
ためになされたもので、各単位回路ブロックへの信号の
伝搬遅延時間差の発生を、各単位回路ブロックのレイア
ウト上の制約を招くことなく低減することができる電子
装置を提供することを目的とする。

【０００８】またこの発明は、信号の伝搬遅延時間差の
発生を防止できるだけでなく、光の入射による誤動作の
少ない電子装置を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電子装置
は、基板上に形成された複数の単位回路ブロック毎に、
受光素子を有し入力信号を光信号として受けこれを電気
信号に変換する光信号処理部を配置したものである。

【００１０】またこの発明は、上記電子装置において、
上記基板上の、受光素子の配置部以外の部分を遮光性材
料で遮光したものである。

【００１１】

【作用】この発明においては、複数の単位回路ブロック
毎に、入力信号を光信号として受けこれを電気信号に変
換する光信号処理部を配置したから、入力信号を各単位
回路ブロックに直接供給することができ、入力信号を配
線を介して入力端子から各単位回路ブロックまで伝搬す
る必要がなくなる。このため配線長の差，配線間の干渉
や各配線の抵抗，容量成分のばらつきの影響をなくすと
ともに、これらに起因して生ずる伝搬遅延時間差をなく
すことができる。またこれと同時に、電気信号の伝搬用
配線を必要としないので、各単位回路ブロックを、所定
の入力端子等からの配線経路長の差を考慮することなく
、自由に配置することができる。

【００１２】また、基板上の、受光素子の配置部以外の
部分を遮光したので、受光素子以外の回路部分への光の
入射を防止でき、これにより光の照射による回路の誤動
作を抑制することができる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の一実施例による電子装置を説
明するための図であり、図において、６１は半導体基板
６０上に設けられた半導体回路であり、第１〜第８の単
位論理回路ブロック（単位回路ブロック）３１〜３８を
有している。該各単位論理回路ブロックは、受光素子ブ
ロック（光信号処理部）１５とともに、該受光素子ブロ
ック１５の出力をクロック信号として動作する、アンド
ゲート，オアゲート等の論理回路、及びカウンタやメモ
リなどを有している。８０は上記半導体基板６０の全面
に一括照射され、論理回路の動作クロック周波数に基づ
いて強弱を繰り返す平行な光入力信号である。ここで上
記受光素子ブロック１５は該光入力信号８０を電気信号
に変換するフォトダイオード（受光素子）１６とその光
の強弱に応じて　’Ｈ　’レベルと　’Ｌ　’レベルを
出力する増幅器１７とから構成されている。また５１〜
５３は所定の単位論理回路ブロック間の配線、４１〜４
５は単位論理回路ブロックの出力端子である。

【００１４】なお、図では第１の単位論理回路ブロック
３１についてのみ受光素子ブロック１５の詳細な構成，
つまりフォトダイオード１６と増幅器１７を示し、その
他の単位論理回路ブロック３２〜３８については受光素
子ブロックを円形の斜線領域１５で示している。

【００１５】次に作用効果について説明する。上記動作
クロック周波数で強弱を繰り返す光入力信号８０を半導
体基板６１上に一括照射すると、各単位論理回路ブロッ
ク３１〜３８の受光素子ブロック１５は上記光入力信号
８０の動作クロック周波数で’Ｈ　’レベル，　’Ｌ　
’レベルを出力するクロック信号発生器として動く。こ
のとき光はその性質として各フォトダイオード１６に同
時に到達するので、各受光素子ブロック１５間でクロッ
ク信号の伝搬遅延時間差を発生することがない。また半
導体基板６０の全体に光入力信号８０を照射するように
しているので、信号を半導体基板上に固定した配線でお
くる必要がなく、配線長を考慮することなく各単位論理
回路ブロック３１〜３８を半導体基板６０上の任意の位
置に自由に配置することが可能である。また各単位論理
回路ブロックについてクロック信号配線を設ける必要が
ないため、配線の長さや配線間の干渉や各配線の抵抗，
容量成分のばらつきの影響もない。つまり配線の持つ容
量や抵抗成分の長さの違いからくる信号の劣化や伝搬遅
延時間差の違いを著しく減らすことができる。

【００１６】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。図２は本発明の第２の実施例による電子装置の構成
を示す模式図であり、図において、３１，３２は第１，
第２の単位論理回路ブロック、６０は半導体基板、１５
は光入力信号８０を受け、その光の強弱に応じて　’Ｈ
　’レベルと　’Ｌ　’レベルを出力する受光素子ブロ
ックであり、フォトダイオード１６と増幅器１７とから
なっている。これらは図１で説明した第１の実施例装置
と同一のものである。

【００１７】そして、７０は半導体基板６０上の、各単
位回路ブロック３１，３２のフォトダイオード１６配置
部に対応する部分にのみ開口部７１を有する遮光材料で
、上記半導体基板６０全面を被覆している。なお理解を
助けるため、図２（ｂ）　に図２（ａ）　のＩＩｂ−Ｉ
Ｉｂ線で切断した断面構造を示している。

【００１８】一般に半導体回路に光が入射すると、半導
体回路の信号である電子や陽極の原子を励起し、誤動作
を引き起こすことがあるが、本実施例装置では、上記実
施例の効果に加えて、フォトダイオード１６配置部に対
応する部分に開口部７１を有する遮光膜により半導体基
板６０を被覆しているので、フォトダイオード１６の部
分だけ光入力信号８０が入射し、他の回路部分への光の
入射が遮断されることとなり、光に起因する半導体回路
６１の誤動作を防止できる効果もある。

【００１９】なお上記各実施例では、光信号を電気信号
に変換する受光素子としてフォトダイオードを示したが
、フォトトランジスタ等の光−電気変換素子を用いても
よい。

【００２０】また上記実施例では、各単位論理回路ブロ
ックに１つの受光素子をオン・チップした半導体回路を
例に挙げて説明したが、各単位論理回路ブロックを、そ
れぞれ１つ又は複数のＩＣなどの電子部品と、１つ又は
複数の光電変換素子とから構成し、その各光電変換素子
に例えば長さの等しい光ファイバ等で光入力信号を入力
するようにしてもよい。

【００２１】また上記実施例では、強，弱２つのレベル
を持つ光入力信号をディジタルのクロック信号入力とす
る例を示したが、入力信号はクロック入力以外のディジ
タルデータ入力信号でもよく、また入力信号はディジタ
ル信号ではなく光の強弱の変化がアナログ的な信号でも
よく、これをアナログ信号処理回路やアナログディジタ
ル変換回路を有する複数の単位回路ブロックに同一のタ
イミングで供給するようにしてもよい。

【００２２】さらに各受光素子毎に特定の波長のみを透
過するフィルタを設け、あるいは受光素子として特定の
波長の信号に対してのみ動作する光電変換素子を用い、
波長に応じてデータ，つまり強弱のタイミング等を変え
るようにすれば、各単位回路ブロックの受光素子を異な
るタイミングで動作させることができ、また異なるデー
タ，つまり異なる単位論理回路ブロックがそれぞれ必要
とするデータを各単位論理回路ブロックに同時に送るこ
とが可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明に係る電子装置によ
れば、複数の単位回路ブロック毎に、受光素子を有し入
力信号を光信号として受けこれを電気信号に変換する光
信号処理部を配置したので、入力信号を各単位回路ブロ
ックに直接供給することができ、入力信号を配線を介し
て入力端子から各単位回路ブロックまで伝搬する必要が
なくなり、配線長の差，配線間の干渉や各配線の抵抗，
容量成分のばらつきに起因して生ずる伝搬遅延時間差を
なくすことができる効果がある。また、電気信号の伝搬
用配線を必要としないので、各単位回路ブロックを、所
定の入力端子等からの配線経路長の差を考慮することな
く、自由に配置することができる効果がある。

【００２４】また、この発明によれば、上記電子装置に
おいて、基板上の、受光素子の配置部以外の部分を遮光
したので、上記効果に加えて、受光素子以外の回路部分
への光の入射を防止でき、これにより光の照射による回
路の誤動作を抑制することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による電子装置の構成図
である。

【図２】本発明の第２の実施例による電子装置の構成図
である。

【図３】従来例の電子装置の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１５　　　　　　　　　　　　　　　　　　受光素子ブ
ロック（光信号処理部） １６　　　　　　　　　　　　　　　　　　フォトダイ
オード（受光素子）３１〜３８　　　　　　　　　　　
　第１〜第８の単位論理回路ブロック

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基板上に形成され、所定の入力信号に
   基づいて動作する複数の単位回路ブロックを有する電子
   装置において、上記単位回路ブロックのそれぞれに、受
   光素子を有し上記入力信号を光信号として受けこれを電
   気信号に変換する光信号処理部を配設したことを特徴と
   する電子装置。
2. 【請求項２】　　上記基板上の、受光素子の配置部以外
   の領域を遮光性材料で遮光したことを特徴とする請求項
   １記載の電子装置。