三角共形的传输结构制造技术

沿着穿过衬底切割的槽的边缘，通过电镀或金属化的衬底的表面面积，形成减小的横截面面积的三元传输线。减小了这种彼此面对的导体的横截面积，减小当它们承载高频信号时它们之间的信号耦合。通过金属化保持在接地电位的槽底来提供它们之间的中间接地面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多电路电子通信系统，更具体地，涉及用于在这种系统中使用的专用传输通道结构，其可以在传输系统、芯片封装、电路板构造、互连器件中使用，以及这种系统的运行。
技术介绍
在本领域中已知各种电子传输的装置。大多数这种传输装置，如果不是所有的话，遭受固有的速度限制，例如频率上限和信号所需要的用于从系统内的一点转移到另一点的实际时间，其通常称为传播延迟。主要由它们的结构，其次由它们的材料组分限制它们的电子性能。一种传统方法利用导电引脚(pin)，例如在图1中说明的边缘卡连接器中找到的那些。在这种类型的结构中，在塑料外壳21内布置多个导电引脚或端子20，并且这种排列提供大约800至900MHz的运行速度。通过边缘卡连接器来说明对这种标准结构的改进，该边缘卡连接器在本领域被称作“Hi-Spec”并且在图2中说明，其中该系统包括设置在绝缘连接器外壳27内的大的接地触点(contact)25和小的信号触点26。该小的信号触点26耦合到大的接地触点25。这些结构中的信号触点不是差分信号触点，而仅仅是单端信号，意为每一个信号触点都是侧面与接地触点相接。这种类型系统的操作速度被认为是大约2.3Ghz。本领域的另一种改进被称为“三元”或“三端”连接器，其中导电端子以三角形图形设置在塑料外壳28内，并且该端子包括大的接地端子29和两个较小的差分信号端子30，如图3所示，并且如美国专利No.6,280,209中所详细说明。这种三元/三端结构具有大约4Ghz的显著上限速度。在最简单的意义上，这三种方法都利用塑料外壳中的导电引脚，以提供电信号的传输线。在这些类型构造的每一种中，期望维持通过系统全部发送路径的专用传输线，包括通过电路板，配合接口以及该系统的源和负载。当从各个引脚构造传输系统时，难以在系统内获得所希望的一致性。在这些信号，接地和电源的连接器中使用分立的点对点连接。这些导体的每一个都被设计成提供电气连续的导体或装置并且通常不考虑传输线效应。大部分导体被设计成标准的引脚区，使得所有的引脚或端子是相同的，与它们所指定的电气功能无关，并且该引脚进一步以标准的间距、材料类型和长度进行配置。尽管在低操作速度下的性能是令人满意的，但是在高操作速度下，这些系统会认为导体是影响其操作和速度的系统中的中断。这些系统中的许多信号端子或引脚连接到相同的接地回路导体上，从而产生高的信号对地比率，由于在信号和地之间强加大电流回路，因此不会使它们产生高速的信号传输，该电流回路减少了带宽并且增大了系统的串音，从而有可能降低系统性能。带宽(“BW”)与 成比例，其中L是系统电感分量，C是系统电容分量，以及BW是带宽。信号传输系统的电感和电容分量操作以减少系统的带宽，即使在整个同构型系统中也无中断。这些电感和电容分量可以通过减少穿过系统的整个路径长度而最小化，主要是通过限制穿过系统的电流路径的区域和减少系统元件的总极板面积。然而，随着传输频率的增大，尺寸的减少会产生其自身的问题，在于有效物理长度被减少到相当小尺寸。10Ghz范围以及更高的高频使大多数计算出的系统路径长度变得不可接受。除了横跨系统的总电感和电容限制性能因素以外，任何非同构的几何形状和/或材料转换产生中断。使用大约3.5Ghz作为以大约12.5千兆比特每秒(Gbps)操作的低电压差分信号系统中的最小截止频率，使用介电常数大约为3.8的电介质将会产生大约0.25英寸的临界路径长度，可以容许临界路径长度以上的长度中断。这种尺寸使构建系统的能力变得不可行，该系统包括给定的四分之一英寸内的源、传输负载和负载。因此能够看出，电子传输结构的发展是从一致结构的引脚排列发展到功能专用的引脚排列，再到尝试的单一结构接口，然而路径长度和其它因素仍然限制着这些结构。根据前述现有技术的结构，由于这些系统的物理限制和这种传输所需的短临界路径长度，传送高频信号是不可行的。为了获得有效的传输结构，人们必须在整个发送路径上保持稳定且专用的传输线从源开始，通过接口，到达负载。这将包括匹配的互连和印刷电路板，以及发射到和从该电路板发出的互连信号，或者诸如电缆的传输电介质，甚至还包括半导体器件芯片封装。当发送系统根据被设计成通过和其它各个导电引脚互连的各个导电引脚构造时，这难以实现，因为引脚/端子彼此间的尺寸、形状和位置可能需要改变。例如，在直角连接器中，引脚/端子的行之间的关系在长度和电气耦合方面都发生变化。包括系统的源和负载之间所有区域的高速互连设计原则使用在具有达2.5Gbps源的传输系统中，该系统包括芯片封装、印刷电路板、板连接器和电缆组件。一种这样的原则是接地设计原则，这在标准引脚区域上提供了附加的性能，因为信号和接地路径之间的耦合被增强，并且补充单端操作。用于这种系统中的另一个原则包括阻抗调整以使中断最少化。另一个设计原则是引脚引线最优化，其中信号和返回路径被分配给引脚区域中的特定引脚以使性能最大化。所有这些类型的系统在达到上述临界路径长度方面都受到限制。本专利技术涉及一种改进的传输或发送系统，该系统克服了前述缺点并以高速操作。
技术实现思路
因此本专利技术涉及一种改进的传输结构，该结构克服了前述缺点并且采用了分组的导电元件以形成单一的机械结构，该机械结构提供了在某种意义上类似于光纤系统的完整电子传输通道。本专利技术的焦点在于提供完整的、工程的基于铜的电子传输通道，而非利用单个导电引脚或与铜导体的可分离接口作为传输通道，本专利技术的传输通道具有更多的可预测电气性能和更大的操作特性控制。认为本专利技术这种改进的系统是在远大于0.25英寸的延伸路径长度上为数字信号传输提供至少达12.5GHz的操作速度。因此，本专利技术的一般目的是提供用做分组元件通道链路的工程波导，其中该链路包括拉伸的电介质体部分和至少两个沿着其外表面设置的导电元件。本专利技术的另一个目的是提供高速的通道链路(或传输线)，其具有给定横截面的拉伸体部分，该体部分由具有选定介电常数的电介质形成，并且该链路在其最基本的结构中具有设置在其外表面上的两个导电元件，这些元件在其上具有类似的尺寸和形状以及朝向，彼此相对，以便通过在这两个导电元件之间建立特定的电场和磁场并且在该通道链路的全部长度上保持这些场，来控制穿过该链路的电能波。本专利技术的另一个的目的是通过选择性地调整拉伸体的外表面上的导电元件大小及其之间的间隙来控制通道链路的阻抗，以保持平衡或不平衡的电场和磁场。本专利技术的另一个目的是提供一种改进的电传输通道，该通道包括扁平衬底和形成在该衬底中的多个凹槽，该凹槽具有相对的侧壁并且该凹槽被衬底的中间槽脊(intervening land)间隔开，该凹槽的侧壁上淀积有导电材料，例如通过电镀或淀积，以在凹槽之内形成电子传输通道。本专利技术的还一个目的是提供一种预制的波导，其中利用至少一对导电元件来提供差分信号传输，即，信号输入(“+”)和信号输出(“-”)，该导电元件对被设置在电介质体的外部以便允许建立每单位长度的电容、每单位长度的电感、阻抗、每单位长度的衰减和传播延迟，并且在由导电元件形成的通道内设定这些预先确定的性能参数。本专利技术的另一个目标是提供一种固体链路形式的改进传输线，优选地具有均匀、圆形的横截面，该链路包括设置在其上起到引导穿过其的电波作用的至少一对导电元件，该链路包括电介质材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传输线，包括：具有上和下相对表面的基本平坦的电介质衬底；穿过所述电介质衬底的上表面形成的槽，所述槽具有由中间间隔彼此分隔的第一和第二相对面，所述第一相对面与上表面的相交限定第一槽边缘，以及所述第二相对面与上表面的相交限定 第二槽边缘；第一差分信号条，在上表面上并沿着所述槽延伸，平行于所述第一边缘；第二差分信号条，在上表面上并沿着所述槽延伸，平行于所述第二边缘；平坦接地导体，耦合于并基本覆盖电介质衬底的下表面，所述接地导体处于在第一和第 二差分条上承载的信号的基准电位。

【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：大卫L布伦克尔，
申请(专利权)人：莫莱克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]