本发明专利技术公开了具有实施紧凑和对称的多路变压器功率合成器的结构的设备。在实施例中，多个单元装置元件的每个单元装置元件可包括在单元装置元件顶部上的两个金属层，所述单元装置元件通过两个金属层中的一个金属层耦合到多路变压器功率合成器，使得单元装置元件与多路变压器功率合成器的配置是对称的。本发明专利技术还公开了额外的设备、系统和方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及紧凑电子结构。一些实施例涉及变压器功率合成器(transformer combiners)。一些实施例涉及功率放大器和功率放大。一些实施例涉及用于发射器的功率放大器，该发射器包括适用于移动通信标准的发射器，如3GPP LTE装置，以及适用于其它连接标准的发射器，如WLAN和W1-Fi装置。
技术介绍
变压器功率合成器是建立高功率射频(RF)功率放大器的有效方式。为了增加输出功率电平，多路如2路、4路、8路或更多路常用于在次级电感器上叠加RF电压。多路变压器功率合成器可通过初级电感器的多段和仅具有两个输出端子的单个次级连续电感器的配置来实现。该配置提供来自多个初级电感器的电压的组合，从而将来自这些多段的功率组合到一起以输送到次级电感器。在先进的制造技术中，建立多路变压器功率合成器在尺寸和对称布局结构方面具有若干限制。一种为这些限制提供解决方案的设计是使用传输线电感器的主动分布式变压器。该配置使用基于传输线电感器的变压器，该变压器具有设置在角上的功率放大器(PA)装置从而保持系统结构布局。然而，这要求每个差分PA对中栅极正交取向，同时一些高级互补金属氧化物场效应晶体管(CMOS)制造技术仅允许单个栅极取向。另一种方法使用多段变压器，其具有数字8型变压器功率合成器结构布局。该配置有助于保持单个栅极取向，但其要求更大的管芯面积。此外，在一排PA中第一 PA和最后PA具有稍微不同的环绕金属结构。另一个选项使用跑道型变压器功率合成器，其包括具有沿着水平迹线设置的PA装置的传输线变压器布局。该配置也在水平和垂直电感器之间产生非对称布局。【附图说明】实施例是以示例方式而非限制性方式在附图中示出，其中:图1A-1B示出根据一些实施例的对称变压器功率合成器的单元功率放大器的顶部金属结构的实施例。图1C示出根据一些实施例的单元元件的组件，其取向与和对称变压器功率合成器親合时的单元元件相同。图2示出根据一些实施例的与8路八边形变压器功率合成器连接的八个差分功率放大器的实施例。图3示出根据一些实施例的与8路八边形变压器功率合成器连接的八个单端功率放大器的实施例。图4示出根据一些实施例的与8路正方形变压器功率合成器连接的八个差分功率放大器的实施例。图5示出根据一些实施例的与8路正方形变压器功率合成器连接的十六个单端功率放大器的实施例。图6示出根据一些实施例的具有八个差分功率放大器的轻微不对称8路变压器功率合成器的实施例。图7示出根据一些实施例的具有功率放大器的示例装置。图8示出根据一些实施例的形成电子装置的示例方法的特征。图9示出根据一些实施例的在两个金属层之间提供约45度偏移的水平和垂直部分的配置。【具体实施方式】下面的详细描述参考附图，附图以例示方式示出细节和可被实施的实施例。这些实施例被足够详细地描述，从而使得本领域技术人员将其实践。其它实施例也可被利用，且可在不偏离本专利技术主题的情况下做出结构、逻辑、和电气变化。这里公开的各种实施例不必是相互排斥的，如一些实施例可与一个或多个其它实施例组合从而形成新的实施例。因此，下面的详细描述不具有限制意义。可实施紧凑变压器布局拓扑结构，从而通过以相同方式将每个电路耦合到变压器来耦合电路到紧凑变压器，其中每个电路在电路内具有与其它电路相同(或共有)的结构布局。相同的结构布局可包括差别在于相对χ/y轴布局反转的结构布局。每个电路可包括在电路顶部的两个金属层，其中电路可通过两个金属层中的一层耦合到变压器，使得电路布置与变压器是对称的。两个金属层中的另一层可配置成耦合来自电路的信号到被耦合到变压器的金属层。两个金属层可在装入变压器之前配置成彼此具有45度偏移，这可允许对称的变压器布局和在每个变压器端子处的相同的连接。两个金属层中的每层都可配置为约45度偏移的直金属线。可替换地，可实施水平和垂直段从而提供约45的偏移，如图9所示。这样的配置允许使用制造技术，其在每个段中具有单个装置栅极取向和对称/相同的电感器。每个电路可配置为能以直接的方式复制的单元装置元件，且变压器可配置成在基板上具有对称布局的多路变压器功率合成器。单元装置元件可包括有源装置，其中在单元元件的顶部上具有两个金属层，这两个金属层在有源装置的顶部上。有源装置通常是在操作上能够电控制电子流的装置或电路中的组件。例如，诸如金属氧化物半导体(MOS)晶体管的晶体管是有源装置，其中施加到晶体管栅极的电压的调节可控制电子流。晶体管可用于装置元件作为存取晶体管或其它功能元件。如上所述，单元装置元件可通过两个金属层中的一层耦合到多路变压器功率合成器，使得单元装置元件与多路变压器功率合成器的配置是对称的。两个45度偏移的金属线的使用允许多个不同类型的电路或单元装置元件与多路变压器功率合成器耦合以提供对称配置。该配置也可提供集成的电子装置。单元装置元件可包括单元PA元件、基于单元电感器/变压器的电压控制振荡器(VCO)元件、单元低噪声放大器元件或其它装置元件。为了易于描述，下面的讨论描述对于单元PA元件，在装入变压器之前使用两个彼此具有45度偏移的金属层建立单元装置元件的拓扑结构。该配置允许维持对称的变压器功率合成器布局和在每个变压器端子的相同的连接。这些不同的拓扑结构可用于发射器中使用的功率放大器的结构配置，该发射器包括适用于3GPP (第三代伙伴计划)LTE(长期演进)装置的发射器和适用于WLAN(无线局域网)和W1-Fi装置的发射器。对称的变压器布局对维持优异的差分操作是重要的。对称的变压器布局可有助于减少谐波含量，并可实现更好的共模信号抑制。具有相同的变压器支路(branch)也可使得能够实现先进的效率增强技术，如动态转向变压器段开关。例如，相当完美的对称变压器布局可提供具有PA的半数关闭的_6dB功率降低。根据该拓扑结构，每个单元PA的结构布局都可被再利用而无需旋转。然而，注意可进行x/y轴反转。在这样的配置中，连接到变压器端子的每个单元PA输出的馈送网络是同等的。因此，所有栅极取向可以是同等的。该拓扑结构可提供在所有方向都对称的变压器路由，其中在考虑所有寄生现象后，每个连接的PA可经历同等负载。提供具有多个单元元件的对称变压器功率合成器布局的方法可通过在半导体处理中使用两个上金属层(如顶部金属或再分布层(RDL))形成电路或装置的单元元件来实现。这样的半导体处理可被提供在几乎所有筒级CMOS技术中。图1A示出用于单端单元PA 105-1的两个顶部金属层的示例结构。图1B示出用于差分单元PA 105-2的两个顶部金属层的示例结构。金属线110-1可用于从下层金属层收集来自PA装置105-1的RF功率，而金属线110-2，110-3可用于从下层金属层收集来自PA装置105-2的RF功率。金属线115-1与金属线110-1具有45度偏移，且可馈送RF功率到与其耦合的变压器功率合成器的端子。金属线115-2、115-3与金属线110-2、110-3具有45度偏移，并可馈送RF功率到与它们耦合的变压器功率合成器的端子。大多数半导体代工厂允许在顶部金属上实现45度金属路由。因为金属迹线之间的45度偏移允许X和y方向反转而不会引入失配，这能够实现紧凑变压器布局的单个栅极取向，该紧凑变压器布局在不同方向上具有本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电子装置，其包括：多路变压器功率合成器，其具有在基板上的对称布局；以及多个单元装置元件，每个单元装置元件具有在所述单元装置元件内的结构布局，所述结构布局在对称性上与所述多个单元装置元件的其它单元装置元件的结构布局相同，每个单元装置元件包括：有源装置；以及在所述单元装置元件顶部的两个金属层，所述单元装置元件通过两个金属层中的一个金属层耦合到所述多路变压器功率合成器，以形成所述单元装置元件与所述多路变压器功率合成器的对称配置。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H·徐，G·帕拉斯卡斯，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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