使用介电波导的芯片间通信制造技术

本申请提供了一种设备。存在具有封装衬底(304-A)和集成电路(IC)(302-A)的电路组件(206-A1)。封装衬底具有微带线(208-A1)，而IC固定到封装衬底并且电耦合到微带线。电路板(202-A)也固定到封装衬底。介电波导(204-A)固定到电路板。介电波导具有介电芯体(310-A)，该介电芯体(310-A)延伸到位于介电波导和微带线之间的过渡区(314-A)中，并且微带线被配置成与介电波导形成通信链路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本申请提供了一种设备。存在具有封装衬底(304-A)和集成电路(1C)(302-A)的电路组件(206-A1)。封装衬底具有微带线（208-A1)，而1C固定到封装衬底并且电耦合到微带线。电路板(202-A)也固定到封装衬底。介电波导（204-A)固定到电路板。介电波导具有介电芯体（310-A)，该介电芯体（310-A)延伸到位于介电波导和微带线之间的过渡区（314-A)中，并且微带线被配置成与介电波导形成通信链路。【专利说明】使用介电波导的芯片间通信
本申请总体涉及芯片到芯片通信，并且更特别地涉及使用介电波导的芯片到芯片 通信。
技术介绍
最广泛使用的互连系统（其被大多数电子装置所采用）采用集成到印刷电路板 (PCB)或背板中的金属迹线。对于该类型的系统，集成电路（1C)固定到PCB上，以便电耦合 到一条或多条迹线，从而允许芯片间或芯片到芯片的通信。关于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，若干不同类型的通信链路已经或正在开发：光学链 路和无线链路。这些开发技术中的每一种采用传输介质的用途，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,可以看出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1〇4(其为金属波导或光纤）集成到PCB 102中。1C 106-1和106-2 固定到PCB 102上并且邻近传输介质104的每个相应端定位。然后理论上收发器108-1和 108-2(其对于光学链路是光学收发器，并且对于无线链路是射频（RF)收发器）可以允许在 1C 106-1和106-2之间的芯片间通信。然而在实践中该芯片间通信不是简单的任务。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（对于现有的工艺技术是困难的），该光电二极管具有光轴。通常，LED(用 于传输）是具有特定波长或频率的激光二极管，并且传输介质104 (用于该示例的光纤）被 设定大小以适应从LED发射的光的波长。通常，传输介质104(用于该示例的光纤）是用于 改进带宽的单模光纤，其具有与从LED发射的光的波长相关的直径。例如，对于近红外光 (即，波长在约〇. 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(用于该示例的光纤）的光轴和LED(或光电二极管）的光轴 之间的错位（即使几微米）可能导致低劣互连或没有互连。因此，精密加工或其它更奇特 的微观光学结构一般将是必要的。这对于金属波导同样适用；即精密加工对于正确对准一 般将是必要的。用于亚毫米波的金属波导同样是相当有损耗的，基本上限制了波导能够进 行工作的距离。 因此，存在对改进的互连系统的需求。 在美国专利US5,754,948 ;美国专利US7,768,457 ;美国专利US7,379,713 ;美国 专利US7,330,702 ;美国专利US6,967,347 ;以及美国专利授权前公开US2009/0009408中 描述了常规系统的一些其它示例。
技术实现思路
示例实施例提供了一种设备。该设备包括：具有第一侧、第二侧和第一接地平面 的电路板，其中第一接地平面形成在电路板的第一侧上；固定到电路板的第一侧上的封装 衬底，其中封装衬底包括：电耦合到第一接地平面的第二接地平面；与第一和第二接地平 面基本平行的微带线，其中微带线具有：第一部分，其覆盖第二接地平面的至少一部分并 且与第二接地平面分开第一距离，其中微带线的第一部分被设定大小以具有阻抗从而传播 有波长的辐射；以及第二部分，其覆盖第一接地平面的至少一部分并且与第一接地平面分 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被设定大小以具有 阻抗从而传播有所述波长的辐射，并且其中微带线的第二部分定位在过渡区内；集成电路 (1C)，其固定到封装衬底上并且电耦合到微带线的第一部分；以及固定到电路板上的介电 波导，其中介电波导包括覆盖第一接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，所述波长可小于或等于约1_。介电波导可进一步包括包层， 并且其中芯体具有第一介电常数，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。封装衬底可以具有第一侧和第二侧，微带线可以形成在封装衬底的第一 侧上，1C可以固定到封装衬底的第一侧上，并且第一接地平面可以形成在封装衬底的第二 侧上。一个或多个焊球可以固定到第一和第二接地平面。阻抗可以是大约50 Ω。进一步地， 微带线的第一部分可以一般是具有约25 μ m宽度的矩形，并且微带线的第二部分可以一般 是具有约50 μ m宽度的矩形。 在另一方面中，所述实施例包括：具有第一侧、第二侧和多个电路板接地平面的电 路板，其中每个电路板接地平面形成在电路板的第一侧上；多个封装衬底，其中每个封装衬 底固定到电路板的第一侧上，并且其中每个封装衬底与电路板接地平面中的至少一个并置 排列，其中每个封装衬底包括：电耦合到其电路板接地平面的封装衬底接地平面；基本平 行于其封装衬底接地平面和其电路板接地平面的微带线，其中微带线具有：第一部分，其覆 盖其封装衬底接地平面的至少一部分并且与其封装衬底接地平面分开第一距离，其中微带 线的第一部分被设定大小以具有阻抗从而传播有波长的辐射；以及第二部分，其覆盖其电 路板接地平面的至少一部分并且与其电路板接地平面分开第二距离，其中第二距离大于第 一距离，并且其中微带线的第二部分被设定大小以具有阻抗从而传播有所述波长的所述辐 射，并且其中微带线的第二部分定位在过渡区内；多个1C，其中每个1C固定到封装衬底中 的至少一个上并且电耦合到其微带线的第一部分；以及固定到电路板上的介电波导网络， 其中来自介电波导网络的芯体覆盖每个电路板接地平面的至少一部分并且延伸到其过渡 区中。 在【具体实施方式】中，介电波导网络可以进一步是具有包层的多个介电波导，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。每个封装衬底可以具有第一侧和第二侧，微带线可以形成在封装衬底的第一侧上， 1C可以固定到封装衬底的第一侧上，并且封装衬底接地平面可以形成在封装衬底的第二侧 上。一个或多个焊球可以固定到电路板接地平面上并且固定到每个封装衬底的封装衬底接 地平面上。 在另一方面中，实施例是一种设备，其包括：具有第一侧、第二侧、第一接地平面和 第二接地平面的电路板，其中第一和第二接地平面形成在电路板的第一侧上，并且其中第 一和第二接地平面彼此分离；固定到电路板的第一侧上的第一封装衬底，其中第一封装衬 底包括：电耦合到第一接地平面的第三接地平面；基本平行于第一和第三接地平面的第一 微带线，其中第一微带线具有：第一部分，其覆盖第三接地平面的至少一部分并且与第三接 地平面分开第一距离，其中第一微带线的第一部分被设定大小以具有阻抗从而传播有波长 的辐射；以及第二部分，其覆盖第一接地平面的至少一部分并且与第一接地平面分开第二 距离，其中第二距离大于第一距离，并且其中第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括：电路板，其具有第一侧、第二侧和第一接地平面，其中所述第一接地平面形成在所述电路板的所述第一侧上；封装衬底，其固定到所述电路板的所述第一侧上，其中所述封装衬底包括：第二接地平面，其电耦合到所述第一接地平面；微带线，其与所述第一和第二接地平面基本上平行，其中所述微带线具有：第一部分，其覆盖所述第二接地平面的至少一部分并且与所述第二接地平面分开第一距离，其中所述微带线的第一部分被设定大小以具有阻抗从而传播有波长的辐射；以及第二部分，其覆盖所述第一接地平面的至少一部分并且与所述第一接地平面分开第二距离，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被设定大小以具有阻抗从而传播有所述波长的所述辐射，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，其固定到所述封装衬底上并且电耦合到所述微带线的第一部分；以及介电波导，其固定到所述电路板上，其中所述介电波导包括覆盖所述第一接地平面的至少一部分并且延伸到所述过渡区中的芯体。

【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