[發(fā)明專利]通過(guò)電介質(zhì)波導(dǎo)在集成電路之間進(jìn)行通信的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380018539.3
• 申請(qǐng)日: 2013-04-04
• 公開（公告）號(hào): CN104204878B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·A·赫爾嵩末;R·F·佩恩;M·科爾斯;B·S·哈倫;H·阿里
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B6/06
• 分類號(hào): G02B6/06;G02B6/02
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

提供了一種裝置。存在具有封裝基板(304?A)和集成電路(IC)(302?A)的電路組件(206?A1)。封裝基板具有微帶線(208?A1)，并且IC固定到封裝基板且電氣耦合到微帶線。電路板(202?A)也固定到封裝基板。電介質(zhì)波導(dǎo)(204?A)固定到電路板。電介質(zhì)波導(dǎo)具有電介質(zhì)芯體(310?A)，該電介質(zhì)芯體(310?A)延伸到位于電介質(zhì)波導(dǎo)和微帶線之間的過(guò)渡區(qū)(314?A)，并且微帶線被配置為與電介質(zhì)波導(dǎo)形成通信鏈路。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)總體涉及芯片到芯片通信，更具體地涉及使用電介質(zhì)波導(dǎo)的芯片到芯片通信。

背景技術(shù)

最廣泛使用的互連系統(tǒng)(在大多數(shù)電子器件中采用)采用集成到印刷電路板(PCB)或背板的金屬跡線。對(duì)于該類型的系統(tǒng)，集成電路(IC)被固定到PCB，以便電氣耦合到跡線中的一條或多條，從而允許芯片間或芯片到芯片的通信。這種布置的問(wèn)題是，已達(dá)到數(shù)據(jù)速率或數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢順O限，因此，已經(jīng)或正在開發(fā)若干不同類型的通信鏈路：光學(xué)鏈路和無(wú)線鏈路。這些開發(fā)中的技術(shù)每一個(gè)均采用傳輸介質(zhì)的使用，即用于光學(xué)鏈路的光纖和用于無(wú)線鏈路的金屬波導(dǎo)。

轉(zhuǎn)到圖1和圖2，可以看到使用無(wú)線鏈路或光學(xué)鏈路的互連系統(tǒng) 100的示例。在該示例中，傳輸介質(zhì)104(其為金屬波導(dǎo)或光纖)被集成到PCB 102。IC 106-1和106-2被固定到PCB 102并且與傳輸介質(zhì) 104的每個(gè)相應(yīng)端鄰近。于是，在理論上，收發(fā)器108-1和108-2(對(duì)于光學(xué)鏈路是光學(xué)收發(fā)器，而對(duì)于無(wú)線鏈路是射頻(RF)收發(fā)器)可以允許在IC 106-1和106-2之間進(jìn)行芯片間通信。然而，在實(shí)踐中，該芯片間通信不是簡(jiǎn)單的任務(wù)。例如，假設(shè)系統(tǒng)100采用光纖鏈路，則光學(xué)收發(fā)器108-1和108-2將具有片上發(fā)光二極管(LED)和/或光電二極管(這對(duì)于現(xiàn)有工藝技術(shù)是困難的)，其具有光軸。通常，(用于傳輸?shù)?LED是具有特定波長(zhǎng)或頻率的激光二極管，并且傳輸介質(zhì) 104(對(duì)于該示例是光纖)的大小被設(shè)計(jì)為適應(yīng)從LED發(fā)射的光的波長(zhǎng)。通常，傳輸介質(zhì)104(對(duì)于該示例是光纖)是改善帶寬的單模光纖，其具有與從LED發(fā)射的光的波長(zhǎng)相關(guān)的直徑。例如，對(duì)于近紅外 (即，波長(zhǎng)在約0.7μm和約3μm之間)，單模光纖一般將具有在約8μm 和約10μm之間的直徑。因此，在傳輸介質(zhì)104(對(duì)于該示例是光纖) 的光軸和LED(或光電二極管)的光軸之間的未對(duì)準(zhǔn)(即使是幾微米) 可能導(dǎo)致低劣的互連或沒(méi)有互連。因此，精密加工或其它更獨(dú)特的微觀光學(xué)的結(jié)構(gòu)一般是必要的。這對(duì)于金屬波導(dǎo)同樣如此；即精密加工對(duì)于正確對(duì)準(zhǔn)一般是必要的。用于亞毫米波的金屬波導(dǎo)同樣是相當(dāng)有損耗的，從而基本上限制了波導(dǎo)工作的距離。

因此，存在對(duì)改進(jìn)的互連系統(tǒng)的需求。

在以下文獻(xiàn)中描述了常規(guī)系統(tǒng)的一些其它示例：美國(guó)專利 5,754,948；美國(guó)專利7,768,457；美國(guó)專利7,379,713；美國(guó)專利 7,330,702；美國(guó)專利6,967,347；以及美國(guó)專利授權(quán)前公開 2009/0009408。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)方面，示例實(shí)施例提供了一種裝置。該裝置包括：具有第一側(cè)、第二側(cè)和第一地平面的電路板，其中第一地平面形成在電路板的第一側(cè)上；固定到電路板的第一側(cè)的封裝基板，其中封裝基板包括：電氣耦合到第一地平面的第二地平面；與第一和第二地平面基本上平行的微帶線，其中微帶線具有：第一部分，其覆蓋第二地平面的至少一部分并且與第二地平面隔開第一距離，其中微帶線的第一部分的大小被設(shè)計(jì)為具有傳播具有一波長(zhǎng)的輻射的阻抗；以及第二部分，其覆蓋第一地平面的至少一部分并且與第一地平面隔開第二距離，其中第二距離大于第一距離，并且其中微帶線的第二部分的大小被設(shè)計(jì)具有傳播具有該波長(zhǎng)的輻射的阻抗，并且其中微帶線的第二部分位于過(guò)渡區(qū)內(nèi)；集成電路(IC)，其固定到封裝基板并且電氣耦合到微帶線的第一部分；以及固定到電路板的電介質(zhì)波導(dǎo)，其中電介質(zhì)波導(dǎo)包括覆蓋第一地平面的至少一部分并且延伸到過(guò)渡區(qū)中的芯體。