专利名称：超高速信号传送/接收的制作方法
技术领域：
本专利文档涉及一种用于在电子设备之间传送电信号的通信链路。
背景技术：
集成电路内部或者之间的通信是电子设备的基本属性。这种通信可以包括在层压印刷电路板或类似的衬底材料上或者在芯片本身内的类似或者不同芯片之间的通信。可以使用类似或者不同的技术来制造芯片本身。近来的趋势表明，对于高速通信技术的需求正在增加，并且该需求对于解决更高带宽的需求以及满足设备级和电路级的高速设备的测试来说是至关重要的。除此之外，随着设备的复杂性逐渐增加，需要不断地降低功率消耗，减小尺寸并且降低整个系统成本。这在高速接口和互连领域产生了明显的动力。
近年来，互连技术已经从并行数字发展到基于串行的通信，以能够使用直接连线或者外部转换耦合在吉比特范围内传瑜数据。传统的串行I/0单元要求ESD(静电放电)保护电路，这会导致较小的能效、速度限制以及更大的焊盘尺寸。而且，在适度的功率预算内，只能在短的数据路径上一致而可靠地传送信号，这使得其易于受到干扰并且受到高速/高频的有限工作范围的限制。可能能够克服该信号限制，但是需要以增加的功率为代价。例如，使用10G以太网串行有线链路，可以达到10G比特/秒。然而，这样的收发机需要高达15瓦特的功率，这不是切实可行的通信方法，除了对于小数量信道的点对点通信。功率消
耗是主要的限制因素，其中要求多个i/o信道，因而每一个单独的i/o信道必须满足比所提
出的IOG标准低许多倍的规定的功率预算。由于用于解决信号劣化的技术而需要大量的功率，该信号劣化随着数据路径的长度增加。数据路径长度及其对信号完整性的影响通常是现有技术方案的主要考虑因素。高速信号通信的示例包括芯片到芯片、芯片到衬底以及板到板或者背板级及其相反过程的数据传输和/或共享。 电子设备之间最通常使用的信号通信方法包括在两个结点之间进行物理、电接触。电信号可以包括DC或者AC信号或者上述二者。互连结点的可选方法包括AC耦合方法，该方法包括电容和电感技术，其中DC分量不适用或者DC分量将增加噪声或者具有一些其它不期望的影响。此外，可以使用光学方法、磁方法或者射频传送/接收来耦合信号。尽管集成电路之间的数字通信是基本的，但是也需要涉及数字和模拟信号的通信。
参照图la，其示出了集成电路(IC或者芯片)10的传统装置，用于将从芯片10上的第一内部电子专用电路16发送的信号14输入到一个或者多个焊盘112。第一专用电路16可以是输出设备或者是诸如用于接收来自外部源的信号14的接收机的输入设备。信号14可以是数字或者模拟信号。在经由缓冲器18朝向焊盘112传播时，信号14被调节。由二极管20提供静电放电保护(ESD)，该二极管20将ESD电流分流到地或者电源或者其它保护电路。该保护电路意欲在来自与焊盘112电接触的外部源的破坏性能量到达敏感的内部专用电路16之前吸收和分散该破坏性能量。 这种装置10具有局限性。当缓冲器18与焊盘112具有不同的特性时需要补偿。静电放电二极管20及相关联的保护电路具有大量的寄生电容并且因而装置10向信号路径引入了大量电容。随着信号14朝向焊盘112传播，信号能量由寄生电容吸收并且被消散为热量。通常，信号损失的量随着频率而增加。此外，在信号14通过缓冲器18的链传播时，在时间上被延迟。因而提供的补偿和保护降低了来自内部电路和外部焊盘或者在内部电路和外部焊盘之间传输的期望信号14的能量，并且从而降低了远处发送机或者接收机处的可用信号级别。 现有技术的I/O单元涉及使用保护二极管以及无源和有源元件来吸收和衰减破坏性的电压和电流。这些通常涉及加载到该I/0单元的有源结构。例如，已经知道，典型的保护二极管结构具有大约lpF的等效电容。lpF电容在2GHz信号的信号路径中的效应将是每线路88欧姆的有效负载。在差分信令方案中，与50欧姆的典型传送阻抗相比，这将提供44欧姆的等效负载。换句话说，与用于发送有源信号的能量相比，将有更多的能量(在这种情况下)用于克服保护系统的负载，并且因此该信号路径需要附加的放大来补偿信号损失。结果，在我们的这一示例中，系统需要两倍的面积并且消耗两倍的功率。尽管这种情况是一种简化，但是其说明了当前实践涉及的问题。实际上，如果i/o系统要实现更高的数据速率，则该问题更加突出在两倍频率处，将消耗驱动器能量的大致80%来克服保护电路的负载。 参照图lb，对于传统的装置IO，可以使用基本类似的装置来通过焊盘112将信号输入到一个或者多个内部电路24或者输入到用于将信号14传送到外部接收机的输出设备。
发明者B·莫尔, C·V·塞拉塔蒙比, S·斯卢普斯凯 申请人:斯卡尼梅特里科斯有限公司