通过电介质波导在集成电路之间进行通信的装置制造方法及图纸

技术编号:10742420 阅读:123 留言:0更新日期:2014-12-10 15:39
提供了一种装置。存在具有封装基板(304‑A)和集成电路(IC)(302‑A)的电路组件(206‑A1)。封装基板具有微带线(208‑A1),并且IC固定到封装基板且电气耦合到微带线。电路板(202‑A)也固定到封装基板。电介质波导(204‑A)固定到电路板。电介质波导具有电介质芯体(310‑A),该电介质芯体(310‑A)延伸到位于电介质波导和微带线之间的过渡区(314‑A),并且微带线被配置为与电介质波导形成通信链路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供了一种装置。存在具有封装基板(304-A)和集成电路(IC)(302-A)的电路组件(206-A1)。封装基板具有微带线(208-A1),并且IC固定到封装基板且电气耦合到微带线。电路板(202-A)也固定到封装基板。电介质波导(204-A)固定到电路板。电介质波导具有电介质芯体(310-A),该电介质芯体(310-A)延伸到位于电介质波导和微带线之间的过渡区(314-A),并且微带线被配置为与电介质波导形成通信链路。【专利说明】使用嵌入式电介质波导的芯片间通信
本申请总体涉及芯片到芯片通信,更具体地涉及使用电介质波导的芯片到芯片通?目。
技术介绍
最广泛使用的互连系统(在大多数电子器件中采用)采用集成到印刷电路板(PCB)或背板的金属迹线。对于该类型的系统,集成电路(IC)被固定到PCB,以便电气耦合到迹线中的一条或多条,从而允许芯片间或芯片到芯片的通信。这种布置的问题是,已达到数据速率或数据传输的物理极限,因此,已经或正在开发若干不同类型的通信链路:光学链路和无线链路。这些开发中的技术每一个均采用传输介质的使用,即用于光学链路的光纤和用于无线链路的金属波导。 转到图1和图2,可以看到使用无线链路或光学链路的互连系统100的示例。在该示例中,传输介质104(其为金属波导或光纤)被集成到PCB 102。IC 106-1和106-2被固定到PCB 102并且与传输介质104的每个相应端邻近。于是,在理论上,收发器108-1和108-2(对于光学链路是光学收发器,而对于无线链路是射频(RF)收发器)可以允许在IC 106-1和106-2之间进行芯片间通/[目。然而,在实践中,该芯片间通彳目不是简单的任务。例如,假设系统100采用光纤链路,则光学收发器108-1和108-2将具有片上发光二极管(LED)和/或光电二极管(这对于现有工艺技术是困难的),其具有光轴。通常,(用于传输的)LED是具有特定波长或频率的激光二极管,并且传输介质104 (对于该示例是光纤)的大小被设计为适应从LED发射的光的波长。通常,传输介质104(对于该示例是光纤)是改善带宽的单模光纤,其具有与从LED发射的光的波长相关的直径。例如,对于近红外(即,波长在约0.7 μ m和约3 μ m之间),单模光纤一般将具有在约8 μ m和约10 μ m之间的直径。因此,在传输介质104(对于该示例是光纤)的光轴和LED(或光电二极管)的光轴之间的未对准(即使是几微米)可能导致低劣的互连或没有互连。因此,精密加工或其它更独特的微观光学的结构一般是必要的。这对于金属波导同样如此;即精密加工对于正确对准一般是必要的。用于亚毫米波的金属波导同样是相当有损耗的,从而基本上限制了波导工作的距离。 因此,存在对改进的互连系统的需求。 在以下文献中描述了常规系统的一些其它示例:美国专利5,754,948 ;美国专利7,768, 457 ;美国专利7,379,713 ;美国专利7,330,702 ;美国专利6,967,347 ;以及美国专利授权前公开2009/0009408。
技术实现思路
在一个方面,示例实施例提供了一种装置。该装置包括:具有第一侧、第二侧和第一地平面的电路板,其中第一地平面形成在电路板的第一侧上;固定到电路板的第一侧的封装基板,其中封装基板包括:电气耦合到第一地平面的第二地平面;与第一和第二地平面基本上平行的微带线,其中微带线具有:第一部分,其覆盖第二地平面的至少一部分并且与第二地平面隔开第一距离,其中微带线的第一部分的大小被设计为具有传播具有一波长的辐射的阻抗;以及第二部分,其覆盖第一地平面的至少一部分并且与第一地平面隔开第二距离,其中第二距离大于第一距离,并且其中微带线的第二部分的大小被设计具有传播具有该波长的辐射的阻抗,并且其中微带线的第二部分位于过渡区内;集成电路(1C),其固定到封装基板并且电气耦合到微带线的第一部分;以及固定到电路板的电介质波导,其中电介质波导包括覆盖第一地平面的至少一部分并且延伸到过渡区中的芯体。 在【具体实施方式】中,该波长可以是小于或等于约1_。电介质波导可以进一步包括包层,芯体可以具有第一介电常数,包层可以具有第二介电常数,并且第一介电常数可以大于第二介电常数。封装基板可以具有第一侧和第二侧,微带线可以形成在封装基板的第一侧上,IC可以固定到封装基板的第一侧,第一地平面可以形成在封装基板的第二侧上。一个或多个焊球可以固定到第一和第二地平面。阻抗可以是大约50 Ω。微带线的第一部分可以是具有约25 μ m宽度的大致矩形,微带线的第二部分可以是具有约50 μ m宽度的大致矩形。 在另一方面中,提供了一种装置。该装置包括具有第一侧、第二侧和多个电路板地平面的电路板,其中每个电路板地平面形成在电路板的第一侧上;多个封装基板,其中每个封装基板固定到电路板的第一侧,并且其中每个封装基板搭配电路板地平面中的至少一个,其中每个封装基板包括:电气耦合到其电路板地平面的封装基板地平面;与其封装基板地平面和其电路板地平面基本上平行的微带线,其中微带线具有:第一部分,其覆盖其封装基板地平面的至少一部分并且与其封装基板地平面隔开第一距离,其中微带线的第一部分的大小被设计为具有传播具有一波长的辐射的阻抗;以及第二部分,其覆盖其电路板地平面的至少一部分并且与其电路板地平面隔开第二距离,其中第二距离大于第一距离,并且其中微带线的第二部分的大小被设计为具有传播具有该波长的辐射的阻抗,并且其中微带线的第二部分位于过渡区内;多个1C,其中每个IC固定到封装基板中的至少一个并且电气耦合到其微带线的第一部分;以及固定到电路板的电介质波导网络,其中来自电介质波导网络的芯体覆盖每个电路板地平面的至少一部分并且延伸到其过渡区中。 根据本专利技术的实施例,电介质波导网络进一步包括具有包层的多个电介质波导,并且其中芯体具有第一介电常数,并且其中包层具有第二介电常数,并且其中第一介电常数大于第二介电常数。 在【具体实施方式】中,每个封装基板可以具有第一侧和第二侧,微带线可以形成在封装基板的第一侧上,IC可以固定到封装基板的第一侧,封装基板地平面可以形成在封装基板的第二侧上。一个或多个焊球可以固定到电路板地平面和每个封装基板的封装基板地平面。 在另一方面中,提供了一种装置。该装置包括:具有第一侧、第二侧、第一地平面和第二地平面的电路板,其中第一和第二地平面形成在电路板的第一侧上,并且其中第一和第二地平面彼此隔开;固定到电路板的第一侧的第一封装基板,其中第一封装基板包括:电气耦合到第一地平面的第三地平面;与第一和第三地平面基本上平行的第一微带线,其中第一微带线具有:第一部分,其覆盖第三地平面的至少一部分并且与第三地平面隔开第一距离,其中第一微带线的第一部分的大小被设计为具有传播具有一波长的辐射的阻抗;以及第二部分,其覆盖第一地平面的至少一部分并且与第一地平面隔开第二距离,其中第二距离大于第一距离,并且其中第一微带线的第二部分的大小被设计为具有传播具有该波长的辐射的阻抗,并且其中第一微带线的第二部分位于第一过渡区内;第一 1C,其固定到封装基板并且电气耦合到第一微带线的第一部分;固定到电路板的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种装置,其包括:电路板,其具有第一侧、第二侧和第一地平面,槽,其形成在所述电路板的第一侧中,其中所述第一地平面位于所述槽的至少一部分下面;封装基板,其固定到所述电路板的第一侧,其中所述封装基板包括:第二地平面,其电气耦合到所述第一地平面;微带线,其基本上与所述第一和第二地平面平行,其中所述微带线具有:第一部分,其覆盖所述第二地平面的至少一部分并且与所述第二地平面隔开第一距离,其中所述微带线的第一部分的大小被设计为具有传播具有一波长的辐射的阻抗;以及第二部分,其覆盖所述第一地平面的至少一部分并且与所述第一地平面隔开第二距离,其中所述第二距离大于所述第一距离,并且其中所述微带线的第二部分的大小被设计为具有传播具有所述波长的辐射的所述阻抗,并且其中所述微带线的第二部分位于过渡区内;集成电路即IC,其固定到所述封装基板并且电气耦合到所述微带线的第一部分;以及电介质芯体,其覆盖所述第一地平面的至少一部分,延伸到所述过渡区中,并且固定在所述槽中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·A·赫尔嵩末R·F·佩恩M·科尔斯B·S·哈伦H·阿里
申请(专利权)人:德克萨斯仪器股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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