[發明專利]一種基于硅通孔的共模噪聲抑制濾波器

在審

• 申請號: 202111209414.1
• 申請日: 2021-10-18
• 公開（公告）號: CN114093849A
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 王鳳娟;侯倉倉;余寧梅;楊媛;朱樟明;尹湘坤
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H01L23/64
• 分類號: H01L23/64;H01L23/522;H03H7/01
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 許志蛟

本發明公開了一種基于硅通孔的共模噪聲抑制濾波器，包括八個頂部雙層交指電容，八個頂部雙層交指電容分別通過十三個TSV電感連接八個底部雙層交指電容。本發明能對共模噪聲在維持差分信號完整性的同時實現寬帶抑制，整體結構緊湊，集成度高。

技術領域

本發明屬于三維集成電路技術領域，涉及一種基于硅通孔的共模噪聲抑制濾波器。

背景技術

差分或平衡信號由于地面對外部噪聲的良好抗擾性、相鄰對之間的小串擾以及信號完整性，已成為高速系統中流行的一種技術。因此，這種傳輸技術通常用于通用串行總線、外圍組件快速互連、高清多媒體接口等高級過渡接口。然而，在一個真實的差分信號結構中，存在一定的共模(CM)噪聲，這是該結構的另一個基本模式，是不可避免的。

這種噪聲是由信號發射設備的不平衡輸出、兩個信號路徑的不對稱或來自相鄰信號對的串擾引起。一個設計良好的器件應該滿足三個特性：寬帶CM噪聲抑制；良好的差分信號完整性；緊湊的尺寸。此前研究中，提出了一種使用改進的T型電路的不同概念，以使電路尺寸達到最小，并實現寬帶CM噪聲抑制。然而，為了維持設計的良好性能，將改進后的T型電路平均劃分為幾個較小的電路，以使群延遲變緩和。這種直觀的方法是以電路面積增加為代價以使信號完整，但此方法還有待改進。

對于周期性的復雜電路拓撲網絡，通過TSV技術實現電感器件，復雜電路拓撲結構通過三維集成技術將無源器件集成，可以實現緊湊結構，更高集成度。在維持差分信號完整性的同時實現寬帶的共模噪聲抑制。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于硅通孔的共模噪聲抑制濾波器，該濾波器能對共模噪聲在維持差分信號完整性的同時實現寬帶抑制，整體結構緊湊，集成度高。

本發明所采用的技術方案是，一種基于硅通孔的共模噪聲抑制濾波器，包括八個頂部雙層交指電容，八個頂部雙層交指電容分別通過十三個TSV電感連接八個底部雙層交指電容。

本發明的特點還在于：

八個頂部雙層交指電容包括雙層交指電容C1、雙層交指電容C2、雙層交指電容C3、雙層交指電容C4、雙層交指電容C5、雙層交指電容C6、雙層交指電容C7及雙層交指電容C8；

所述八個底部雙層交指電容包括雙層交指電容C9、雙層交指電容C10、雙層交指電容C11、雙層交指電容C12、雙層交指電容C13、雙層交指電容C14、雙層交指電容C15及雙層交指電容C16；

雙層交指電容C1、雙層交指電容C2、雙層交指電容C3、雙層交指電容C4、雙層交指電容C5、雙層交指電容C6、雙層交指電容C7及雙層交指電容C8、雙層交指電容C9、雙層交指電容C10、雙層交指電容C11、雙層交指電容C12、雙層交指電容C13、雙層交指電容C14、雙層交指電容C15及雙層交指電容C16的結構相同，均包括電容極板Plate1、電容極板Plate2、電容極板Plate3、電容極板Plate4；

電容極板Plate1和電容極板Plate3構成同一層之間的交指電容；電容極板Plate2和電容極板Plate4構成同一層之間的交指電容；

電容極板Plate1和電容極板Plate4連接，電容極板Plate2和電容極板Plate3連接。

十三個TSV電感包括TSV電感L1、TSV電感L2、TSV電感L3、TSV電感L4、TSV電感L5、TSV電感L6、TSV電感L7、TSV電感L8、TSV電感L9、TSV電感L10、TSV電感L11、TSV電感L12及TSV電感L13；

TSV電感L1、TSV電感L2、TSV電感L3、TSV電感L4、TSV電感L5、TSV電感L6、TSV電感L7、TSV電感L8、TSV電感L9、TSV電感L10、TSV電感L11、TSV電感L12及TSV電感L13均通過若干個TSV呈螺旋狀繞制形成，各TSV之間通過RDL層依次首尾相接。