用于经减小串扰的两层差分对布局及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于经减小串扰的两层差分对布局及其制造方法。提供用于与信号一起使用的装置，其中所述装置包含衬底、第一信号迹线(406)及第二信号迹线(408)。所述第一信号迹线(406)安置于所述衬底内距顶部表面(502)达距离d1的第一平面(504)处。所述第二信号迹线(408)安置于所述衬底内距所述顶部表面(502)达距离d2的第二平面(506)处，其中d2＜d1＜t。所述第一信号迹线(406)包含第一部分，而所述第二信号迹线(408)包含第二部分。所述第一部分平行于所述第二部分。所述第一信号迹线(406)与所述第二信号迹线(408)形成差分对。所述第一信号迹线(406)可操作以传导所述信号的正部分，而所述第二信号迹线(408)可操作以传导所述信号的负部分。
【专利说明】用于经减小串扰的两层差分对布局及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于经减小串扰的两层差分对布局及其制造方法。
【背景技术】
[0002]半导体装置的操作速度已不断增加且持续地推动常规封装技术的限制。
[0003]为支持半导体装置的不断增加的操作速度，通常使用差分对。差分对是用于差分发信号的一对导体。差分对减小串扰及电磁干扰且可提供恒定及/或已知特性阻抗。此外，差分对实现用于高速信号传输线的阻抗匹配技术。差分对的非限制性实例包含双绞线、微带及带线。
[0004]差分对减小差分对的两个导体之间的总电流，如基尔霍夫(Kirchhoff)预测穿过差分对的横截面的总电流为零。用于发射表示零串扰的零电磁干扰的条件是指在差分对的输入及输出处的穿过差分对的横截面的零总电感及电容耦合。然而，在现实世界情形中，总耦合接近零，但不能实现零耦合，从而导致差分对的导体之间的串扰。[0005]另外，作为由装置之间的电流源的有限阻抗与阻抗不匹配所致的二阶效应的结果可能在差分对之间发生串扰。对于此情形，差分对的两个导体可视为具有大约Ι/r2或1/r4的耦合的偶极子，其中r为差分对的线之间的距离。为减小串扰，需要减小与二阶效应相关联的效应。
[0006]电子设备中的差分与差分对串扰将其适用性限制于高于5GHz类型的串行器/解串器(串行解串器)设计。需要将差分对之间的串扰保持在约60dB或小于60dB的水平以便使其对通道接收经极大衰减信号的能力的影响最小化。处于高速的现代信号通道可引入40dB或大于40dB的衰减。为在存在完全双工通信流的情况下适当接收此信号，需要60dB的交叉耦合抗干扰性以用于可靠信号接收。
[0007]差分对之间的耦合由来自差分对配置中的导体之间的耦合的不平衡所致。作为不平衡的实例，I伏特信号可横穿差分对的支路，且IOmV信号可横穿不同差分对的支路。
[0008]差分对之间的串扰是已知的/确定性的且可被计算。
[0009]为确定差分对之间的串扰，计算互电感。由细丝状(由电线及棒组成)电路上的细丝状电路i导致的互电感由二重积分纽曼公式给出，如由以下方程式I所给出:
[0010]
【权利要求】
1.一种用于与信号一起使用的装置，所述装置包括: 衬底，其具有顶部表面及底部表面，所述顶部表面与所述底部表面分离达厚度t; 第一信号迹线，其安置于所述衬底内距所述顶部表面达距离Cl1的第一平面处；及 第二信号迹线，其安置于所述衬底内距所述顶部表面达距离d2的第二平面处， 其中所述第一信号迹线包含第一部分， 其中所述第二信号迹线包含第二部分， 其中所述第一部分平行于所述第二部分， 其中所述第一信号迹线与所述第二信号迹线形成差分对， 其中所述第一信号迹线可操作以传导所述信号的正部分， 其中所述第二信号迹线可操作以传导所述信号的负部分，
其中 d2 < (I1 < to
2.根据权利要求1所述的装置， 其中所述第一信号迹线另外包含第三部分， 其中所述第二信号迹线另外包含第四部分，且 其中所述第三部分平行 于所述第四部分。
3.根据权利要求2所述的装置， 其中所述第一信号迹线另外包含第五部分， 其中所述第二信号迹线另外包含第六部分， 其中所述第五部分不平行于所述第六部分， 其中所述第五部分与所述第一部分及所述第三部分连接；且 其中所述第六部分与所述第二部分及所述第四部分连接。
4.一种形成具有用于传导信号的差分对的装置的方法，所述方法包括: 形成第一衬底层； 在所述第一衬底层上形成第一信号迹线； 在所述第一衬底层及所述第一信号迹线上形成第二衬底层；及 在所述第二衬底层上形成第二信号迹线， 其中所述在所述第一衬底层上形成第一信号迹线包括:形成所述第一信号迹线以包含第一部分， 其中所述在所述第二衬底层上形成第二信号迹线包括:形成所述第二信号迹线以包含第二部分， 其中所述第一部分平行于所述第二部分， 其中所述第一信号迹线与所述第二信号迹线形成所述差分对， 其中所述第一信号迹线可操作以传导所述信号的正部分，且 其中所述第二信号迹线可操作以传导所述信号的负部分。
5.根据权利要求4所述的方法， 其中所述在所述第一衬底层上形成第一信号迹线包括:形成所述第一信号迹线以另外包含第三部分， 其中所述在所述第二衬底层上形成第二信号迹线包括:形成所述第二信号迹线以另外包含第四部分，且其中所述第三部分平行于所述第四部分。
6.根据权利要求5所述的方法， 其中所述在所述第一衬底层上形成第一信号迹线包括:形成所述第一信号迹线以另外包含第五部分， 其中所述在所 述第二衬底层上形成第二信号迹线包括:形成所述第二信号迹线以另外包含第六部分，且 其中所述第五部分不平行于所述第六部分， 其中所述第五部分与所述第一部分及所述第三部分连接；且 其中所述第六部分与所述第二部分及所述第四部分连接。
【文档编号】H01L21/60GK103904051SQ201310733961
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2012年12月27日
【发明者】葛瑞哥里·艾瑞克·霍华 申请人:德州仪器公司