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用于减少串扰效应的通孔耦合结构制造技术

技术编号:35092048 阅读:14 留言:0更新日期:2022-10-01 16:50
本申请涉及用于减少串扰效应的通孔耦合结构。在一个实施例中,一种装置包括基板中的第一和第二通孔结构。每个通孔结构限定耦合元件,耦合元件从通孔结构朝向另一个通孔结构延伸,使得耦合元件在第一和第二通孔结构之间的区域中彼此电容耦合。区域中彼此电容耦合。区域中彼此电容耦合。

【技术实现步骤摘要】
用于减少串扰效应的通孔耦合结构


[0001]本专利技术总体上涉及计算机系统领域,并且更具体地,涉及用于减少串扰效应的通孔耦合结构。

技术介绍

[0002]在高速单端总线中(例如,在存储器中),相邻通道可能会遇到串扰效应,诸如来自相邻信号的远端串扰(FEXT)。这些效应可能形成模拟总线上的有害噪声源。当前用于寻址FEXT的手段具有许多限制。

技术实现思路

[0003]本专利技术的实施例提供一种装置,包括:基板中的第一通孔结构;以及所述基板中的第二通孔结构;其中,所述第一通孔结构限定从所述第一通孔结构朝向所述第二通孔结构延伸的第一耦合元件,并且所述第二通孔结构限定从所述第二通孔结构朝向所述第一通孔结构延伸的第二耦合元件,使得所述第一耦合元件和所述第二耦合元件在所述第一通孔结构和所述第二通孔结构之间的区域中彼此电容耦合。
[0004]本专利技术的实施例还提供其他装置和相应系统。
附图说明
[0005]图1A

1B示出根据本专利技术的实施例的通过通孔耦合结构彼此电容耦合的通孔结构的示例。
[0006]图2示出根据本专利技术的实施例在包括其它通孔结构的印刷电路板上的图1A

1B的示例通孔结构。
[0007]图3A

3C示出根据本专利技术的实施例的示例通孔耦合结构。
[0008]图4A

4B示出根据本专利技术的实施例的另一示例通孔耦合结构。
[0009]图5A

>5B示出根据本专利技术的实施例的彼此电容耦合的通孔结构的另一示例。
[0010]图6A

6B示出根据本专利技术的实施例的彼此电容耦合的通孔结构的另一示例。
[0011]图7示出根据本专利技术的实施例的具有使用通孔耦合结构电容耦合在一起的一组三个或更多个通孔的示例印刷电路板。
[0012]图8A

8B示出根据本专利技术的实施例的示例电路的通孔耦合结构的示例仿真结果。
[0013]图9A

9B示出根据本专利技术的实施例的另一示例通孔耦合结构的附加示例仿真结果。
[0014]图10A示出根据本专利技术的实施例的在通孔和接地平面之间的示例通孔耦合结构,该接地平面限定了围绕通孔和通孔耦合结构的空隙。
[0015]图10B示出与如图10A中所示的具有空隙的接地平面相关的示例仿真结果。
[0016]图11是根据实施例的处理器的示例图解。
[0017]图12示出根据实施例的布置在点对点(PtP)配置中的计算系统。
[0018]不同附图中相同的附图标记和名称指示相同的元件。
具体实施方式
[0019]在以下描述中,阐述了许多具体细节,诸如具体配置、结构、架构细节等的示例,以便提供对本专利技术的透彻理解。然而,对于本领域技术人员显而易见的是,不需要采用这些具体细节来实践本专利技术的实施例。在一些情况下,可以利用众所周知的组件或方法,并且没有详细描述此类细节以便避免不必要地模糊本专利技术的实施例。
[0020]在高速单端总线中(例如,在存储器中),相邻通道可能会遇到串扰效应,诸如来自相邻信号的远端串扰(FEXT)。这些效应可能形成模拟总线上的有害噪声源。因此,本专利技术的方面包括通孔耦合结构,该通孔耦合结构可以通过调制互电容以平衡远端串扰累积的电感部分来消除沿该物理路径引入的大部分噪声。本专利技术的通孔耦合结构能够被调整以实现该益处。
[0021]当前解决此问题的系统包括“末节线(stubby line)”或“选项卡式路由(tabbed routing)”方法。然而,这些可能仅适用于现在很少在存储器总线中使用的微带布线(例如,由于增加的串扰,即使是末节线,与传统的带状线相比,以及由于表面布线引入的RFI)。末节线也可能无法解决由垂直转换引入的FEXT,在当今的生态系统中,该FEXT构成了大部分噪声注入。另一种当前方法包括“耦合通孔”技术,其中源自N

1封装层上的一个SoC封装PTH的焊盘位于封装LGA着陆焊盘(landing pad)上方,以调节互电容,以努力减少远端串扰噪声。然而,由于实例化所需的精细布线尺寸,这些方法仅适用于SoC封装结构,并且在调整方面几乎没有灵活性。此外,在该方法中产生的大电容末节线可以充分降低结构阻抗,使得ISI劣化在很大程度上抵消了结构带来的任何串扰益处。
[0022]相比之下,本专利技术的实施例包括源自相邻通孔(例如印刷电路板的信号通孔)的布线结构或迹线,其彼此电容耦合以减少组件FEXT。可以调整这些结构的大小和形状,以减轻特定组件或组件组(例如,封装PTH、插座或MB通孔)的FEXT生成的电感部分。由于实现方式的灵活性,这些通孔耦合结构可以放置在整个物理布线的多个位置,并且每个可以专门设计为在它们的特定位置处最好地消除串扰。本专利技术的通孔耦合结构可以因此通过降低系统噪声来提高总线性能而不会给客户带来附加成本。在某些情况下,这可以采用以前无法达到的信令速率的形式,或者相反,采用较弱的Ron/ODT的等数据(iso

data)速率信令的形式以致力于节省功率。
[0023]在模拟信令中,远端串扰(FEXT)与量成正比,其中C
m
、C
s
、L
m
和L
s
分别指互电容、自电容、互感和自感。通常,常数的电感部分支配电容元件,导致与电感阶跃极性相反的FEXT信号。本专利技术试图通过增加C
m
项并因此减少比例常数来减少FEXT。可替代地,耦合结构用作R/C模拟微分器,对原始阶跃感应FEXT响应产生反脉冲。
[0024]应当理解,本专利技术的通孔耦合结构可以沿着单个通道放置在多个位置。例如,可以在PKG PTH上实现一组通孔耦合结构,以利用精细封装布线尺寸来消除来自插座过渡的强串扰。在DIMM场附近,可以再次实例化通孔耦合结构,这次是在主板上,以消除通过大部分通道积累的串扰。这些结构也不需要实现新的制造设计规则或增加成本。例如,这些结构可以在主板实例中(例如在低成本的四层4L T3主板上)实现。
[0025]图1A

1B示出根据本专利技术的实施例的通过通孔耦合结构130彼此电容耦合的通孔结构110、120的示例。在所示示例中,每个通孔结构110、120包括信号入口点(例如,112)、信号出口点(例如,118)、在入口和出口之间的层上的微通孔过渡(例如,114)以及耦合入口和出口以及其它层的孔壁(barrel)部分(例如,116)(例如,镀通孔(PTH)孔壁、盲通孔(BVH)孔壁或埋通孔(BVH)孔壁)。通孔结构可以相应地允许信号从入口点通过基板150传播到出口点。取决于应用,入口点和/或出口点可以在基板150的外侧或之内。
[0026]每个通孔结构110、120进一步限定朝向另一个通孔结构延伸的迹线(分别为115、125)。迹线115、125在通孔结构110、120之间的区域中形成耦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装置,包括:基板中的第一通孔结构;以及所述基板中的第二通孔结构;其中,所述第一通孔结构限定从所述第一通孔结构朝向所述第二通孔结构延伸的第一耦合元件,并且所述第二通孔结构限定从所述第二通孔结构朝向所述第一通孔结构延伸的第二耦合元件,使得所述第一耦合元件和所述第二耦合元件在所述第一通孔结构和所述第二通孔结构之间的区域中彼此电容耦合。2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第一耦合元件和所述第二耦合元件在所述基板内的同一层上。3.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第一耦合元件和所述第二耦合元件在所述基板内的不同层上。4.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第一耦合元件和所述第二耦合元件包括彼此平行的迹线。5.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第一耦合元件包括与所述第二耦合元件的一组迹线交错的一组迹线。6.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第一耦合元件和所述第二耦合元件各自包括主迹线部分和从所述主迹线部分向外延伸的多个指状迹线,所述第一耦合元件的指状迹线与所述第二耦合元件的指状迹线交错。7.根据权利要求6所述的装置,其中,所述指状迹线从所述主迹线部分正交地延伸。8.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第二通孔结构进一步包括第三耦合元件,所述第三耦合元件从所述第二通孔结构朝向所述第一通孔结构延伸,使得所述第一耦合元件和所述第三耦合元件在所述第一通孔结构和所述第二通孔结构之间的区域中彼此电容耦合。9.根据权利要求8所述的装置,其中,所述第一耦合元件和所述第三耦合元件在所述基板内的不同层上。10.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第一通孔结构进一步限定从所述第一通孔结构朝向所述第二通孔结构延伸的第三耦合元件,并且所述第二通孔结构进一步限定从所述第二通孔结构朝向所述第一通孔结构延伸的第四耦合元件,使得所述第三耦合元件和所述第四耦合元件在所述第一通孔结构和所述第二通孔结构之间的区域中彼此电容耦合。11.根据权利要求1所述的装置,进一步包括所述基板中的第三通孔结构,其中,所述第三通孔结构限定从所述第三通孔结构朝向所述第二通孔结构延伸的第三耦合元件,使得所述第二耦合元件和所述第三耦合元件在所述第二通孔结构和所述第三通孔结构之间的区域中彼此电容耦合。12.根据权利要求1

11中任一项所述的装置,进一步包括在与所述第一耦合元件和所述第二耦合元件不同的层上的所述基板中的接地平面,所述接地平面在所述第一耦合元件和所述第二耦合元件彼此电容耦合的区域上方或下方的区域中限定空隙。13.根据权利要求12所述的装置,其中,所述第一耦合元件和所述第二耦合元件在所述基板的第一层上并且所述接地平面在与所述第一层相邻的所述基板的第二层上。14.一种系统,包括:
基板;形成在所述基板中的一组信号通孔,其中,所述一组信号通孔包括第一信号通孔和第二信号通孔,所述第一信号通孔和所述第二信号通孔通过形成在所述第一信号通孔和所述第二信号通孔之间的通孔耦合结构彼此电容耦合,所述通孔耦合结构由以下限定:第一耦合元件,从所述第一信号通孔朝向所述第二信号通孔延伸;以及第二耦合元件,从所述第二信号通孔朝向所述第一信号通孔延伸,使得所述第一耦合元件和所述第二耦合元件在所述第一信...

【专利技术属性】
技术研发人员:J
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:发明
国别省市:

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