[发明专利]印刷电路板上的高速信号的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用非线性传输结构来提高高速印刷电路 板互连的信号质量。

背景技术

将铜传输线用于高速信号的难题之一在于，传输线是无 源线性导体，它趋向于降低信号强度(衰减)并且趋向于减小上升和下 降时间(弥散)。

由于衰减和弥散影响差分信号，所以接收器需要对小电 压以及其中可对信号取样的较窄时序更为敏感。弥散和衰减对电子系 统设计的影响是将电子装置之间的距离限制到将会限制弥散和衰减 影响的距离，以及限制可用于传送信号的最大频率。

发明内容

附图说明

通过以下对在附图中所示的优选实施例的描述，本发明 的各种特征将会非常明显，附图中，相似参考标号一般表示附图中的 相同部件。附图不一定按照比例绘制，重点是在于示出本发明的原理。

图1是根据本发明的一些实施例、具有非线性传输结构 的电子装置的示意图。

图2是根据本发明的一些实施例、包括多个变容二极管 (varactor)的非线性传输结构的示意图。

图3是波前锐化的模拟结果的图表。

图4是根据本发明的一些实施例、包括陶瓷衬底上的多 个变容二极管的非线性传输结构的示意图。

图5是根据本发明的一些实施例、设置在包括多个变容 二极管的半导体器件封装中的非线性传输结构的示意图。

图6是根据本发明的一些实施例、包括折叠信号导体的 非线性传输结构的示意图。

图7是根据本发明的一些实施例的流程图。

图8是根据本发明的一些实施例的流程图。

图9是根据本发明的一些实施例的流程图。

图10是根据本发明的一些实施例、包括电子组件、非 线性传输结构、铜信号线和电子组件的系统的示意图。

图11是根据本发明的一些实施例、包括电子组件、非 线性传输结构、差分对信号线和电子组件的系统的示意图。

图12是眼图的模拟结果的图表。

具体实施方式

为了便于说明而不是进行限制，以下描述中提出例如特 定结构、体系结构、接口、技术等具体细节，以便提供对本发明的各 个方面的透彻理解。然而，获益于本公开的本领域技术人员将会清楚 地知道，也可在背离这些具体细节的其它示例中实施本发明的各个方 面。在某些情况下，省略对众所周知的装置、电路和方法的描述，以 免以不必要的细节混淆对本发明的描述。

参照图1，根据本发明的一些实施例的电子装置10可 包括印刷电路板衬底12、设置在印刷电路板衬底12上的铜信号线14 以及与铜信号线14耦合的非线性传输结构16，其中，非线性传输结 构配置成锐化铜信号线14上的高速信号脉冲的波前。例如，在一些 实施例中，非线性传输结构16可包括印刷电路板衬底12上的电压相 关介电层。有利的是，在本发明的一些实施例中，具有电压相关介电 层的一小段铜传输线可提供波前锐化。在一些实施例中，非线性传输 结构16可设置有陶瓷衬底上的多个变容二极管。在一些实施例中， 非线性传输结构16可包括设置在半导体器件封装中的电压相关介电 层。例如，半导体封装可使用折叠信号线。

参照图2，根据本发明的一些实施例的电子装置20可 包括印刷电路板衬底22、设置在印刷电路板衬底22上的铜信号线 24(例如FR-4衬底上的铜带状线)以及与铜信号线24耦合的非线性传 输结构26，其中，非线性传输结构配置成锐化铜信号线24上的高速 信号脉冲的波前。例如，在一些实施例中，非线性传输结构26可包 括印刷电路板衬底22上的电压相关介电层。

例如，在一些实施例中，电压相关介电层可包括设置在 信号线24的接收端的多个变容二极管28。在一些实施例中，电压相 关介电层可包括设置在信号线24的接收端的陶瓷衬底上的多个变容 二极管28。例如，变容二极管可间隔在八分之一的高速信号脉冲特 征波长之内。在一些实施例中，电压相关介电层可设置在差分对传输 线的接收端。

参照图4，根据本发明的一些实施例的电子装置40由 具有信号线44和非线性传输结构46的印刷电路板42组成。在一些 实施例中，非线性传输结构46由陶瓷衬底45和多个变容二极管48 组成。在一些实施例中，非线性传输结构46设置成靠近信号线44的 接收端的电子组件47。