[发明专利]集成电路中具有高面积效益的接口装置布置

说明书

技术领域

本发明的领域涉及半导体芯片，并且具体涉及提供用于这些半导体芯片的输入/输出接口装置。

背景技术

在普通的半导体制备技术中，数据处理核心或芯片被制造为其中具有诸如处理逻辑或数据储存装置的数据处理逻辑电路系统。这些芯片大量地构建在单个半导体材料(通常为硅)晶圆上构建。为了向芯片提供功率以及提供对芯片的数据访问，各个芯片被图样化为具有小型连结或接合垫(bonding pad)。这些小型连结或接合垫为导电材料(诸如金属)垫，并且一般而言被布置于靠近芯片边缘处以使得对这些垫的外部访问较为容易。

芯片被从晶圆切割出且被架设于封装中，并且通常将线接合至接合垫以允许信号和功率被传送至芯片以及从芯片传送出。这些接合垫经由输入/输出装置连接至芯片，输入/输出装置对所接收的与所传送的功率和信号提供一些处理与控制。线通往封装外侧的接脚(pin)，接脚附接至构成电子系统的其它电路系统。

随着芯片变得更为复杂，需要更多的输入/输出装置以处理传送至芯片和从芯片传送出的功率与数据信号。

为了提供精密且能容易构建的系统，这些输入/输出装置一般被设计为邻接于彼此且具有相同的长度。以此方式，这些输入/输出装置彼此对齐，从而使得功率轨可被构建为跨越一列输入/输出装置，并且每一输入/输出装置可依所需被连接至任一轨。输入/输出装置的长度为装置正交于装置所邻接的芯片外部边缘的尺寸。较佳地是这些输入/输出装置全部具有相同的宽度，如此将能较容易地在接合垫与封装上的外部接脚之间布置线，因为这些接脚通常被布置为设定的图样。

因此，输入/输出装置被设计为具有相同尺寸，并且此为所需的最大输入/输出装置的尺寸。因为芯片尺寸受限，而在逐渐复杂的系统中所需的输入/输出装置数量越来越多，且这些装置全部为相同尺寸且被布置为靠近芯片边缘，故产生用于架设输入/输出装置的空间被限制的问题。

在一些技术中，输入/输出装置被设计为较窄且相应地较长，使得芯片外部边缘上可适配更多并排的输入/输出装置。然而，此技术的缺点为：将线接合至输入/输出装置所需的接合区域随之宽于输入/输出装置自身，使得这些接合垫无法对齐彼此。此布置被称为交错安排(staggered)布置，并且此布置导致接合线长度不同，这可向系统引入偏斜(skew)。

期望提供具有较多数量的输入/输出装置的系统，同时不会过度地向系统引入偏斜。

发明内容

本发明的第一方面提供一种集成电路，包含：核心，核心包含逻辑电路系统：多个接口装置，用于传送信号至处理核心与从处理核心传送出信号，该多个接口装置包含两种接口装置类型：一种类型为功率接口装置，功率接口装置用于递送功率至核心；以及第二种类型为信号接口装置，信号接口装置用于在核心与该集成电路外部的装置之间传送数据信号；其中多个接口装置布置于两列(row)，两列包含外部列与内部列，外部列朝向核心的外边缘，并且内部列位于外部列中并靠近核心的中心，内部列包含两种接口装置类型中的一种，而外部列包含两种接口装置类型中的另一种。

具有两列接口装置的双列技术看似可克服芯片外边缘上空间受限的问题。然而，提供两列接口装置意味着连接内部列上的接口装置与外部接脚的线长于连接外部列中的装置的线，这可在沿着不同线传送的数据信号之间产生偏斜。这对于一些数据信号(诸如对于在信号被良好地匹配的字节链接上的数据信号)是特别重要的，因此，这样的信号之间的偏斜应被避免或至少尽可能地减少。

本发明通过将所有信号接口装置提供在一列中并将所有功率接口装置提供在另一列中来解决此问题。使得信号接口装置处于相同列中意味着连接这些装置至外部接脚的线将具有类似的长度，因此，因为使用不同长度的线传送来自不同列中的信号接口装置的数据信号所发生的问题将不会发生。偏斜一般为发生于来自不同信号接口装置的不同数据信号之间的问题，而不发生于来自功率接口装置的信号与来自信号接口装置的信号之间。

此外，在具有相同类型的接口装置被布置于相同列中时，允许装置对齐的尺寸可仅针对相同类型装置来决定。因此，信号接口装置可被配置为相同尺寸，并且功率接口装置亦可被配置为相同尺寸，然而两种类型的尺寸不需彼此相同。这一般将会减少对于一种装置类型的尺寸需求。

因此，以此方式布置的双列将提供用于架设接口装置的额外面积，而不会增加因为沿着不同长度的线传送数据信号所产生的偏斜，并且因为减小了一种装置类型的尺寸，亦将节省面积。