一种电流传输板、芯片系统及电子设备技术方案

本申请提供一种电流传输板、芯片系统及电子设备，该芯片系统包括：主板，芯片，以及供电单元，其中：主板包括第一表面和第二表面，芯片位于主板的第一表面的一侧。供电单元包括供电模块和电流传输板，电流传输板位于主板的第二表面的一侧，电流传输板包括：电源输入端和电源输出端。电源输入端与供电模块电连接，电源输出端通过主板中的电源过孔与芯片的电源管脚电连接，电流传输板用于对供电模块输出的电压进行转换，并将电流传输至芯片的电源管脚。在本申请中，电流传输板不需要规避主板中的信号过孔和接地过孔，可以减小或消除供电路径对信号线中高速信号传输的干扰，减小供电路径的损耗，并且，可以减少主板的层数，降低工艺难度和成本。和成本。和成本。

【技术实现步骤摘要】
一种电流传输板、芯片系统及电子设备


[0001]本申请涉及芯片
，特别涉及一种电流传输板、芯片系统及电子设备。

技术介绍

[0002]随着第五代移动通信技术(5th generation mobile network，5G)和人工智能(artificial intelligence，AI)应用的发展，需要网络芯片提供更强的交换处理能力，也需要中央处理器(central processing unit，CPU)和AI芯片提供更强大的运算能力，这必然导致这些芯片在工作时需要更大的电流。
[0003]相关技术中的供电方案，供电电流可以达到800A甚至1000A+的水平，但由此带来了一系的问题，例如，供电路径损耗过大，局部印刷电路板(printed circuit board，PCB)与芯片焊球的电流过大，以及芯片散热及可靠性等问题。并且，随着芯片对电流需求的持续增大，相关技术中的供电方案由于受到加工和成本的限制，无法支撑更大电流的需求。
[0004]因此，如何向芯片提供更大的电流，成为本领域亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种电流传输板、芯片系统及电子设备，用以降低向芯片供电的供电路径的损耗，满足芯片的大电流需求。
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种芯片系统，该芯片系统可以包括：主板，芯片，以及供电单元，其中：主板包括第一表面和第二表面，芯片位于主板的第一表面的一侧，在主板内设有电源过孔，电源过孔连通第一表面和第二表面，芯片设置有电源管脚，电源管脚用于向芯片供电。供电单元包括供电模块和电流传输板，电流传输板位于主板的第二表面的一侧。电流传输板包括：电源输入端和电源输出端；电源输入端与供电模块电连接，电源输出端通过主板中的电源过孔与芯片的电源管脚电连接，电流传输板用于对供电模块输出的电压进行转换，并将电流传输至芯片的电源管脚。
[0007]本申请实施例中，电流传输板可以跨接避开主板中的信号过孔和地过孔，这样，可以减小或消除供电路径对信号线中高速信号传输的干扰。并且，由于电流传输板不需要规避主板中的信号过孔和接地过孔，因而，可以在不影响主板的高速信号传输的同时，减小供电路径的损耗，能够支撑大电流给芯片供电，避免局部过热，保证芯片及主板的功能可靠。此外，不需要在主板中设置电源层向芯片供电，可以减少主板的层数，降低工艺难度和成本。
[0008]可选地，在本申请实施例中，主板在第二表面设有电源连接端子，供电模块通过电源连接端子与电流传输板的电源输入端电连接。
[0009]在本申请一个可能的实现方式中，主板在第二表面设有接地连接端子，主板内还设有接地过孔，接地过孔连通主板的第一表面和第二表面，芯片设置有接地管脚，电流传输板还包括：接地端；接地端与接地连接端子电连接，接地连接端子通过主板中的接地过孔与芯片的接地管脚电连接。这样，可以形成供电电流回流路径，该供电电流回流路径从芯片的
接地管脚经过主板中的接地过孔、接地连接端子回流到电流传输板中的接地过孔和地平面。
[0010]在具体设置电流传输板的结构时，电流传输板的电源输入端、电源输出端、及接地端，均设置于电流传输板靠近主板的一侧。这样，电流传输板上的电源输入端、电源输出端、及接地端与主板的距离较近，便于将电源输入端、电源输出端、及接地端与主板的第二表面上的对应端子实现电连接。
[0011]在具体实施时，本申请实施例提供的上述芯片系统中，上述供电单元可以包括至少两个电流传输板，各电流传输板的电源输出端之间并联连接。每一个电流传输板的电源输出端的输出可以作为一个电源相位，多个电流传输板的电源输出端之间并联形成具有多相电源的总输出电源，从而可以向芯片提供相应相位的电压。当然，上述供电单元也可以仅包括一个电流传输板，可以根据实际需要设置电流传输板的数量，此处不做限定。
[0012]在一种可能的实现方式中，上述供电模块可以包括：前级电源模块及电源总线，前级电源模块通过电源总线与主板中的电源连接端子电连接。也就是说，前级电源模块可以作为向芯片供电的电压源或电流源。在具体实施时，可以采用多级次供电的方式对芯片进行供电，前级电源模块的电压一般大于芯片所需的电压，通过芯片系统中的供电路径上的各部件对电压进行调制，可以使提供给芯片的电压满足芯片的需求。
[0013]在一种可能的实现方式中，上述电流传输板可以包括：基板，以及电感，电感的一端与电源输入端电连接，另一端与电源输出端电连接。在实际应用中，前级电源模块通过电源总线将电流传输至主板的电源连接端子，然后经电流传输板的电源输入端，传输至电感，电感可以对电流进行整流，之后，将整流后的电流通过主板中的电源过孔传输至芯片的电源管脚，以向芯片提供所需的电流。
[0014]在本申请一个可能的实现方式中，上述芯片系统还可以包括电源控制器，电源控制器设置在主板的第一表面或第二表面，上述电流传输板还可以包括：位于基板之上的场效应晶体管器件，场效应晶体管器件与电源输入端电连接，场效应晶体管器件与电感的一端电连接，场效应晶体管器件与电源控制器电连接。
[0015]在实际应用中，前级电源模块通过电源总线将电源功率和电流传输至主板的电源连接端子，然后经电流传输板的电源输入端，传输至场效应晶体管器件的输入管脚，场效应晶体管器件在电源控制器的控制下，完成传输功率的电压转换。之后，场效应晶体管器件将功率电流传输至电感，通过电感对功率电流进行整流，经过电压转换和整流的功率电流通过主板中的电源过孔传输至芯片的电源管脚。
[0016]在本申请的一种实施方式中，场效应晶体管器件设置于基板背离主板的一侧，电源输入端设置于电流传输板靠近主板的一侧，场效应晶体管器件通过电流传输板中的电源过孔与电源输入端电连接。也就是说，场效应晶体管器件与电源输入端分别位于电流传输板的两侧，通过电流传输板中的电源过孔，可以实现场效应晶体管器件与电源输入端的电连接，这样，可以合理利用电流传输板中的布线空间，使电流传输板的结构更加紧凑。
[0017]在本申请的另一种实现方式中，上述芯片系统还可以包括电源控制器，电源控制器设置在主板的第一表面或第二表面，主板的第一表面设有场效应晶体管，场效应晶体管器件通过主板中的电源过孔与电源输入端电连接，场效应晶体管器件与电感的一端电连接，场效应晶体管器件与电源控制器电连接。这样，实现了场效应晶体管器件与电源输入端
的电连接，并且，可以合理利用主板和电流传输板中的布线空间，使主板和电流传输板的结构更加紧凑。
[0018]可选地，上述场效应晶体管器件可以包括：第一场效应晶体管和第二场效应晶体管。第一场效应晶体管的漏极与电流传输板中的电源输入端电连接，第一场效应晶体管的源极与第二场效应晶体管的漏极电连接，第一场效应晶体管的栅极与电源控制器电连接。第二场效应晶体管的漏极与电感电连接，第二场效应晶体管的源极接地设置，第二场效应晶体管的栅极与电源控制器电连接。电源控制器可以控制第一场效应晶体管和第二场效应晶体管的通断，当电源控制器控制第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片系统，其特征在于，包括：主板，芯片，以及供电单元，其中：所述主板包括第一表面和第二表面，所述芯片位于所述主板的所述第一表面的一侧，在所述主板内设有电源过孔，所述电源过孔连通所述第一表面和所述第二表面；所述芯片设置有电源管脚，所述电源管脚用于向所述芯片供电；所述供电单元包括供电模块和电流传输板，所述电流传输板位于所述主板的所述第二表面的一侧；所述电流传输板包括：电源输入端和电源输出端，所述电源输入端与所述供电模块电连接，所述电源输出端通过所述主板中的电源过孔与所述芯片的电源管脚电连接；所述电流传输板用于对所述供电模块输出的电压进行转换，并将电流传输至所述芯片的电源管脚。2.如权利要求1所述的芯片系统，其特征在于，所述主板在所述第二表面设有电源连接端子，所述供电模块通过所述电源连接端子与所述电流传输板的所述电源输入端电连接。3.如权利要求1或2所述的芯片系统，其特征在于，所述主板在所述第二表面设有接地连接端子，所述主板内还设有接地过孔，所述接地过孔连通所述主板的所述第一表面和所述第二表面；所述芯片设置有接地管脚；所述电流传输板还包括：接地端；所述接地端与所述接地连接端子电连接，所述接地连接端子通过所述主板中的接地过孔与所述芯片的接地管脚电连接。4.如权利要求3所述的芯片系统，其特征在于，所述电流传输板的所述电源输入端、所述电源输出端、及所述接地端，均设置于所述电流传输板靠近所述主板的一侧。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的芯片系统，其特征在于，所述供电单元包括至少两个所述电流传输板；各所述电流传输板的所述电源输出端之间并联连接。6.如权利要求2所述的芯片系统，其特征在于，还包括：所述供电模块包括前级电源模块及电源总线；所述前级电源模块通过所述电源总线与所述主板中的所述电源连接端子电连接。7.如权利要求1
‑
6任一项所述的芯片系统，其特征在于，所述电流传输板包括：基板，以及电感；所述电感的一端与所述电源输入端电连接，另一端与所述电源输出端电连接。8.如权利要求7所述的芯片系统，其特征在于，所述芯片系统还包括电源控制器，所述电源控制器设置在所述主板的所述第一表面或所述第二表面；所述电流传输板还包括：位于所述基板之上的场效应晶体管器件；所述场效应晶体管器件与所述电源输入端电连接，所述场效应晶体管器件与所述电感的一端电连接，所述场效应晶体管器件与所述电源控制器电连接。9.如权利要求8所述的芯片系统，其特征在于，所述场效应晶体管器件设置于所述基板背离所述主板的一侧，所述电源输入端设置于所述电流传输板靠近所述主板的一侧；所述场效应晶体管器件通过所述电流传输板中的电源过孔与所述电源输入端电连接。10.如权利要求7所述的芯片系统，其特征在于，所述芯片系统还包括电源控制器，所述电源控制器设置在所述主板的所述第一表面或所述第二表面；所述主板的所述第一表面设有场效应晶体管；所述场效应晶体管器件通过所述主板中的电源过孔与所述电源输入端电连接，所述场
效应晶体管器件与所述电感的一端电连接；所述场效应晶体管器件与所述电源控制器电连接。11.如权利要求8
‑
10任一项所述的芯片系统，其特征在于，所述电源控制器通过所述主板中的控制总线与所述场效应晶体管器件电连接。12.如权利要求7所述的芯片系统，其特征在于，所述基板背离所述主板一侧的表面设有凹槽；所述电感的一部分嵌设于所述凹槽内。13.如权利要求7所述的芯片系统，其特征在于，所述电感包括：电感过孔和磁性物质；所述电感过孔的一端与所述电源输入端电连接，另一端与所述电源输出端电连接；所述基板内设有空腔，所述电感过孔贯穿所述空腔；所述磁性物质填充于所述空腔内，且所述磁性物质围绕所述电感过孔。14.如权利要求1
‑
13任一项所述的芯片系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：许亚晗，靳雁冰，白亚东，史艳庚，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：