[發(fā)明專(zhuān)利]天線(xiàn)、發(fā)送裝置、接收裝置、三維集成電路及非接觸通信系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380003150.1
• 申請(qǐng)日: 2013-08-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103999287B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 淺井幸治;中山武司
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 松下知識(shí)產(chǎn)權(quán)經(jīng)營(yíng)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q7/00
• 分類(lèi)號(hào): H01Q7/00;H01L23/12;H01L25/065;H01L25/07;H01L25/18
• 代理公司: 永新專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及非接觸通信技術(shù)，特別涉及向三維集成電路的芯片間通信的應(yīng)用。?

背景技術(shù)

所謂非接觸通信，是指在10厘米以下的極短距離以無(wú)線(xiàn)方式進(jìn)行通信的技術(shù)。非接觸通信例如被用于IC卡與自動(dòng)檢票機(jī)之間的通信、IC卡或便攜電話(huà)與自動(dòng)售賣(mài)機(jī)或記錄器之間的通信、IC卡與安全系統(tǒng)之間的通信、以及向便攜電話(huà)等的移動(dòng)設(shè)備的送電。進(jìn)而，近年來(lái)，除了汽車(chē)的無(wú)鑰匙進(jìn)入及移動(dòng)設(shè)備與個(gè)人計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換等以外，對(duì)于三維集成電路的芯片間通信應(yīng)用非接觸通信的技術(shù)的開(kāi)發(fā)也正在被推進(jìn)。?

所謂三維集成電路，是指將多個(gè)芯片層疊而收存到1個(gè)封裝中的半導(dǎo)體集成電路。對(duì)于半導(dǎo)體集成電路，以更加小型化、多功能化、高速化及節(jié)電化為目的，要求集成度的進(jìn)一步的提高。但是，由于設(shè)計(jì)規(guī)則的微細(xì)化接近于極限，所以難以將集成度二維地進(jìn)一步提高。所以，以將集成度三維地提高為目的而開(kāi)發(fā)出的是三維集成電路。?

作為三維集成電路的芯片間通信方式，領(lǐng)先的是硅通孔（TSV：Through?Silicon?Via）技術(shù)的開(kāi)發(fā)。TSV是通過(guò)蝕刻而在硅制的基板上開(kāi)設(shè)貫通孔，在其中填充銅等的導(dǎo)電材料的技術(shù)。TSV與相同芯片內(nèi)的配線(xiàn)層電連接，當(dāng)該芯片被層疊到別的芯片上時(shí)，被與該別的芯片內(nèi)的配線(xiàn)層電連接。因而，安裝在各芯片中的電路能夠經(jīng)由TSV與安裝在別的芯片中的電路交換信號(hào)。由于TSV能夠在1片芯片中設(shè)置許多，所以能夠使芯片間通信的帶寬充分變大。但另一方面，TSV由于構(gòu)造微細(xì)，所以形成工序的進(jìn)一步簡(jiǎn)單化及可靠性的進(jìn)一步提高較困難。?

對(duì)三維集成電路的芯片間通信應(yīng)用非接觸通信技術(shù)，被期待能夠通過(guò)比TSV簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使可靠性提高。在芯片間的非接觸通信中使用線(xiàn)圈天線(xiàn)?（例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1）。線(xiàn)圈天線(xiàn)是由基板上的配線(xiàn)形成的包含環(huán)形狀的天線(xiàn)元件的天線(xiàn)。線(xiàn)圈天線(xiàn)分別形成在上下層疊的兩片芯片上。在將這些芯片層疊的狀態(tài)下，在上下的芯片的線(xiàn)圈天線(xiàn)間，天線(xiàn)元件的中心軸一致。因而，當(dāng)流過(guò)一方的線(xiàn)圈天線(xiàn)的電流量變化時(shí)，通過(guò)感應(yīng)耦合，在另一方的線(xiàn)圈天線(xiàn)中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。利用該現(xiàn)象，安裝在各芯片中的電路能夠與安裝在別的芯片中的電路交換信號(hào)。?

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)?

專(zhuān)利文獻(xiàn)?

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特許第4131544號(hào)公報(bào)?

發(fā)明概要

發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題?

為了使芯片間的非接觸通信的可靠性提高，只要使在線(xiàn)圈天線(xiàn)間傳送的信號(hào)的強(qiáng)度變高就可以。為此，考慮只要使天線(xiàn)元件的環(huán)形狀的面積、構(gòu)成天線(xiàn)元件的配線(xiàn)的寬度及天線(xiàn)元件的圈數(shù)中的至少某個(gè)增加就可以。但實(shí)際上，因?yàn)橐韵碌睦碛?，它們中的任何一個(gè)都較困難。首先，使天線(xiàn)元件的環(huán)形狀的面積增加會(huì)阻礙芯片的進(jìn)一步的小型化。接著，使配線(xiàn)的寬度增加必須將設(shè)計(jì)規(guī)則至少部分地放寬，阻礙配線(xiàn)的進(jìn)一步的高密度化或工藝的進(jìn)一步的簡(jiǎn)單化。進(jìn)而，使天線(xiàn)元件的圈數(shù)增加，隨著構(gòu)成天線(xiàn)元件的配線(xiàn)的長(zhǎng)度的增加天線(xiàn)元件的電阻也增加。工藝越微細(xì)，該電阻的增加就越大地影響到在線(xiàn)圈天線(xiàn)間傳送的信號(hào)的強(qiáng)度，特別在高頻帶中將阻礙信號(hào)強(qiáng)度的上升。?

發(fā)明內(nèi)容?

本發(fā)明的目的是提供一種將非接觸通信的信號(hào)強(qiáng)度在高頻帶中也維持得較高、并能夠使可靠性進(jìn)一步提高的非接觸通信系統(tǒng)。?

用于解決技術(shù)問(wèn)題的手段?

本發(fā)明的一觀點(diǎn)的天線(xiàn)具備至少兩根天線(xiàn)元件、第1連接端、第2連接端、第1分岔部及第2分岔部。天線(xiàn)元件由芯片上的配線(xiàn)形成。第1連接端和第2連接端連接于芯片上的電路。第1分岔部將天線(xiàn)元件的各自的一端結(jié)合為1個(gè)，向第1連接端連接。第2分岔部將天線(xiàn)元件的各自的另?一端結(jié)合為1個(gè)，向第1連接端連接。?

本發(fā)明的一觀點(diǎn)的非接觸通信系統(tǒng)是在包括第1芯片的裝置與包括第2芯片的裝置之間實(shí)現(xiàn)非接觸通信的系統(tǒng)。第1芯片具備發(fā)送電路和發(fā)送天線(xiàn)。發(fā)送電路將并行數(shù)據(jù)向差動(dòng)信號(hào)變換。發(fā)送天線(xiàn)將該差動(dòng)信號(hào)向第2芯片發(fā)送。第2芯片具備接收天線(xiàn)和接收電路。接收天線(xiàn)從發(fā)送天線(xiàn)接受差動(dòng)信號(hào)。接收電路將該差動(dòng)信號(hào)向并行數(shù)據(jù)變換。發(fā)送天線(xiàn)和接收天線(xiàn)分別由本發(fā)明的上述技術(shù)方案的天線(xiàn)構(gòu)成。?

發(fā)明效果?

在本發(fā)明的上述技術(shù)方案的天線(xiàn)中，至少兩根天線(xiàn)元件將第1分岔部與第2分岔部之間連接。因而，即使構(gòu)成各天線(xiàn)元件的配線(xiàn)的寬度被限制得較小，也能夠使兩個(gè)分岔部之間的電阻充分變低。此外，能夠在將該電阻維持得較低的狀態(tài)下使各天線(xiàn)元件充分變長(zhǎng)。結(jié)果，本發(fā)明的上述觀點(diǎn)的非接觸通信系統(tǒng)將信號(hào)強(qiáng)度在高頻帶中也維持得較高，能夠使可靠性進(jìn)一步提高。?

附圖說(shuō)明