专利名称：电源分布系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电源分布(distribution)系统，特别是涉及一种电源线(power line)布局的电源分布系统。
背景技术：
金属电源线是芯片、印刷电路板或封装(package)的电源分布系统的主要元件之 一。电源线提供路径，用以传送供应电源(例如VDD)至整个电子系统内的各个电路或电子 元件。请参阅图1所示，是显示传统电源线的示意图。传统电源线10，其为布局于基板12 的矩形平面的金属线，而其他的电路或电子元件则省略未显示于图式中。电源供应器(未 显示)通常经由电源线10 的两端(A及B)而提供电源至电源线10。请参阅图2所示，是显示图1的电源线的等效电路图。电源线10，其包含有串联的 电阻R(图式中显示出四个电阻R)。位于相邻电阻R交点处的电流源I则是代表被其他电 路或电子元件(未显示于图式)所汲取的电流。根据图2的等效电路，由于靠近端点A或B的供应电流大于中间交点M处的供应 电流，使得靠近端点A或B处的压降(IR drop)大于中间交点M处的压降(IR drop)。请参 阅图3所示，是例示一电压与图1的电源线位置的关系曲线图。根据此曲线，靠近端点A或 B处的斜率大于中间交点M处的斜率。当集成电路内的电子元件(例如晶体管)数目一直增加且操作电压一直降低，则 上述的压降(IR drop)现象会实质影响到电子元件的运作，甚至可能造成电路功能的失常。由此可见，上述现有的电源线在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待 加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长 久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题， 此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的电源分布系统，实属 当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。鉴于传统电源线具有压降(IR drop)问题，特别是位于电源线的两端处，因此本发 明提出一种新颖的电源分布系统，用以改进或避免压降(IRdrop)问题。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的电源线存在的缺陷，而提供一种新型结构的电源 分布系统，所要解决的技术问题是使其用以有效地改进或避免压降(IR drop)问题，非常适 于实用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出 的一种电源分布系统，包含一第一电源线；一第二电源线，与该第一电源线相距一距离； 一基板，用以将该第一电源线和该第二电源线布局于其上；以及至少一导电连接线，在一端 电性耦接至该第一电源线，并在另一端电性耦接至该第二电源线；其中，一电源供应器供应 电源至该第一电源线的第一电源供应端点，且供应电源至该第二电源线的第二电源供应端点，其中该第一电源供应端点的位置对立于该第二电源供应端点，其中，位于该导电连接线 的供应节点用以提供该供应电源。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的电源分布系统，其中所述的第一电源线、该第二电源线和该导电连接线制 作于芯片、印刷电路板或封装内。前述的电源分布系统，其中所述的导电连接线的供应节点靠近该导电连接线的中 间节点。前述的电源分布系统，其中所述的第一电源线及该第二电源线具有矩形形状。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的 一种电源分布系统，包含一第一电源线，在横向具有不同的宽度；一第二电源线，在横向 具有不同的宽度，并与该第一电源线相距一距离 ；一基板，用以将该第一电源线和该第二电 源线布局于其上；以及至少一导电连接线，于一端电性耦接至该第一电源线，并于另一端电 性耦接至该第二电源线；其中，一电源供应器供应电源至该第一电源线的第一电源供应端 点，且供应电源至该第二电源线的第二电源供应端点，其中该第一电源供应端点的位置对 立于该第二电源供应端点，其中，位于该第一电源供应端点处的该第一电源线的宽度或位 于该第二电源供应端点处的该第二电源线的宽度大于其他节点处的宽度，其中，位于该导 电连接线的供应节点用以提供该供应电源。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的电源分布系统，其中所述的第一电源线的宽度从该第一电源供应端点向另 一端点呈单调(monotonically)渐减，且该第二电源线的宽度从该第二电源供应端点向另
一端点呈单调渐减。前述的电源分布系统，其中所述的第一电源线或该第二电源线的至少一边为阶梯 状。前述的电源分布系统，其中所述的第一电源线或该第二电源线的至少一边为连续 曲线。前述的电源分布系统，其中所述的第一电源线、该第二电源线和该导电连接线制 作于芯片、印刷电路板或封装内。前述的电源分布系统，其中所述的导电连接线的供应节点靠近该导电连接线的中 间节点。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发 明的主要技术内容如下为达到上述目的，本发明提供了一种电源分布系统，其中第一电源 线及第二电源线布局于基板上，且第一电源线与第二电源线相距一距离。至少一导电连接 线，于一端电性耦接至第一电源线，并于另一端电性耦接至第二电源线。电源供应器供应电 源至第一电源线的第一电源供应端点，并供应电源至第二电源线的第二电源供应端点，其 中第一电源供应端点的位置对立于第二电源供应端点。位于导电连接线的供应节点则用以 提供所供应的电源。在一实施例中，第一电源线及第二电源线具有矩形形状。在另一实施例 中，第一电源线和第二电源线在横向具有不同的宽度。其中，位于第一电源供应端点处的第 一电源线的宽度或位于第二电源供应端点处的第二电源线的宽度大于其他节点处的宽度。借由上述技术方案，本发明电源分布系统至少具有下列优点及有益效果本发明的电源分布系统可以有效地改进或避免压降(IR drop)问题。综上所述，本发明是有关于一种电源分布系统，该系统包含第一电源线及第二电 源线，布局于基板上。第一电源线与第二电源线相距一距离。该系统还包含至少一导电连 接线，在一端电性耦接至第一电源线，并在另一端电性耦接至第二电源线。电源供应器供应 电源至第一电源线及第二电源线。位于导电连接线的供应节点则用以提供所供应的电源。 本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是显示传统电源线的示意图。图2是显示图1的电源线的等效电路图。图3是例示一电压与图1的电源线位置关系的曲线图。图4是显示本发明第一较佳实施例的电源分布系统的示意图。图5A是例示一电压与图4的第一电源线位置关系的曲线图。图5B是例示一电压与图4的第二电源线位置关系的曲线图。图5C是显示平均压降(IR drop)曲线与图5A的曲线、图5B的曲线的比较图。图6A和图6B是显示本发明第二较佳实施例的电源线，其在横向具有不同的宽度 的示意图。图7A是例示一电压与图6A的第一电源线位置关系的曲线图。图7B是例示一电压与图6B的第二电源线位置关系的曲线图。图7C是显示平均压降(IR drop)曲线与图7A的曲线、图7B的曲线的比较图。4 电源分布系统10:电源线12:基板40A:第一电源线(第一实施例)40B 第二电源线(第一实施例) 40C 导电连接线42基板50A:电压与第一电源线位置关系的曲线(第一实施例)50B 电压与第二电源线位置50C 平均压降(IR drop)曲线(第一关系的曲线(第一实施例)实施例)60A 第一电源线(第二实施例) 60B 第二电源线(第二实施例)70A 电压与第一电源线位置70B 电压与第二电源线位置关系的曲关系的曲线(第二实施例)线(第二实施例)70C 平均压降(IR drop)曲A、B:电源线的两端线(第二实施例)R 电阻I 电流源P 第一电源线的(左)端点Q 第二电源线的(右)端点(第二(第一电源供应端点)电源供应端点)Al (导电连接线的)中间节点 A2、A3 (导电连接线的)端点
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明提出的电源分布系统其具体实施方式
、结构、特征及其功 效，详细说明如后。有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参阅图式的较佳实 施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式
的说明，当可对本发明为达成预定目 的所采取的技术手段及功效获得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与 说明之用，并非用来对本发明加以限制。请参阅图4所示，是显示本发明第一较佳实施例的电源分布系统的示意图。本发 明第一较佳实施例的电源分布系统4，可以制作于芯片、印刷电路板或封装(package)内。 电源分布系统4提供路径，用以传送供应电源(例如Vdd)至整个电子系统内的各个电路或 电子元件。在本实施例中，电源分布系统4包含至少二金属(或导电)电源线40A及40B， 其相距一段距离并布局于一基板42上。为简化起见，接地线未显示于图式中。在一实施例 中，第一电源线40A及第二电源线40B可以布局于芯片、印刷电路板或封装内的同一层级平 面。在另一实施例中，第一电源线40A及第二电源线40B则是布局于不同的层级平面。电源供应器(未显示于图式中)提供电源(例如Vdd)至第一电源线40A的(左) 端点P，并提供电源至第二电源线40B的(右)端点Q。亦即，第一电源供应端点(例如端 点P)的位置是对立于第二电源供应端点(例如端点Q)。请参阅图5A所示，是例示一电压 与图4的第一电源线位置关系的曲线图，电压与第一电源线40A (从左至右)位置关系的曲 线50A显示出靠近(左)端点P的压降(IR drop)会大于其他节点。请参阅图5B所示，是 例示一电压与图4的第二电源线位置关系的曲线图，电压与第二电源线40B (从右至左)位 置关系的曲线50B显示出靠近(右)端点Q的压降(IR drop)会大于其他节点。请继续参阅图4所示。电源线40A和40B藉由至少一导电(或金属)连接线40C 而电性耦接在一起。在一实施例中，导电连接线40C可以布局于电源线40A或40B的相同 层级平面。在另一实施例中，导电连接线40C可以布局于电源线40A或40B的相异层级平 面。位于或靠近导电连接线40C两端点(A2和A 3)之间的中间(供应)节点Al则用 以提供所传送的电源(例如Vdd)至整个电子系统内的各个电路或电子元件。在本说明书 中，“靠近”中间节点是指其和中间节点间的距离小于和任一端点间的距离；例如，其和中间 节点(Al)间的距离和端点(A2/A3)间的距离的比小于20%。藉此，导电连接线40C的中 间节点(例如Al)的压降(IR drop)大约为端点A2和A 3压降的平均值。请参阅图5C所 示，是显示平均压降(IR drop)曲线与图5A的曲线、图5B的曲线的比较图。平均压降曲线 50C比较曲线50A、50B来得平缓。藉由此平均压降曲线，电源分布系统4 (亦即，电源线/连 接线40A/40B/40C)可以有效地避免压降(IRdrop)问题。根据本发明的第二较佳实施例，其电源线的布局同图4所示，但是使用如图6A、图 6B所示的电源线60A、60B以取代原来的电源线40A、40B。图6A和图6B是显示本发明第二 较佳实施例的电源线，其在横向具有不同的宽度的示意图。第一电源线60A在横向具有不 同的宽度，该宽度依纵向而逐渐减少，如图式中由左至右渐减。第二电源线60B在横向也是具有不同的宽度，该宽度依纵向而逐渐减少，如图式中由右至左渐减。换句话说，第一电源 线60A在靠近电源供应端点P处具有较宽的宽度，而在靠近另一端点处具有较窄的宽度。类 似的情形，第二电源线60B在靠近电源供应端点Q处具有较宽的宽度，而在靠近另一端点处 具有较窄的宽度。在一较佳实施例中，第一电源线60A的宽度从第一电源供应端点P向另 一端点呈单调(monotonically)渐减，而第二电源线60B的宽度从第二电源供应端点Q向 另一端点呈单调渐减。在本实施例中，第一电源线60A或第二电源线60B具有单边或双边 的阶梯形状。在另一实施例中，该阶梯的数目非常大而阶梯的高度非常小，使得电源线的边 缘趋近于连续曲线而非阶梯。由于电阻值R是反比于电源线60A/60B的宽度，因此靠近电源供应端点(P或Q)的 电阻值R将小于其他节点的电阻值。再者，靠近电源供应端点(P或Q)的供应电流I大于 其他节点的电流(参阅图2所示)。藉此，电源线60A或60B在纵向各处的压降(IR drop) 将会大致相同。请参阅图7A所示，是例示一电压与图6A的第一电源线位置关系的曲线图， 电压与第一电源线60A(从左至右)位置关系的曲线70A显示出每一端点的压降(I Rdrop) 会大致相同。请参阅图7B所示，是例示一电压与图6B的第二电源线位置关系的曲线图，电 压与第二电源线60B(从右至左)位置关系的曲线70B显示出每一端点的压降(IR drop) 会大致相同。电源线60A和60B藉由至少一导电连接线(如图4所示的40C)而电性耦接在一 起。导电连接线40C可以为矩形或其他形状。位于或靠近导电连接线40C两端点(A2和A3) 之间的中间(供应)节点Al则用以提供所传送的电源(例如Vdd)至整个电子系统内的各 个电路或电子元件。藉此，导电连接线40C的中间节点(例如Al)的压降(IR drop)大约 为端点A2和A3压降的平均值。请参阅图7C所示，是显示平均压降(IR drop)曲线与图7A 的曲线、图7B的曲线的比较图。平均压降(IR drop)曲线70C大致上为水平线，因此，使用 电源线60A/60B的电源分布系统可以有效地避免压降(IR drop)问题。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质 对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
一种电源分布系统，其特征在于包含一第一电源线；一第二电源线，与该第一电源线相距一距离；一基板，用以将该第一电源线和该第二电源线布局于其上；以及至少一导电连接线，在一端电性耦接至该第一电源线，并在另一端电性耦接至该第二电源线；其中，一电源供应器供应电源至该第一电源线的第一电源供应端点，且供应电源至该第二电源线的第二电源供应端点，其中该第一电源供应端点的位置对立于该第二电源供应端点，其中，位于该导电连接线的供应节点用以提供该供应电源。
2.根据权利要求1所述的电源分布系统，其特征在于其中所述的第一电源线、该第二 电源线和该导电连接线制作于芯片、印刷电路板或封装内。
3.根据权利要求1所述的电源分布系统，其特征在于其中所述的导电连接线的供应节 点靠近该导电连接线的中间节点。
4.根据权利要求1所述的电源分布系统，其特征在于其中所述的第一电源线及该第二 电源线具有矩形形状。
5.一种电源分布系统，其特征在于包含 一第一电源线，在横向具有不同的宽度；一第二电源线，在横向具有不同的宽度，并与该第一电源线相距一距离； 一基板，用以将该第一电源线和该第二电源线布局于其上；以及 至少一导电连接线，于一端电性耦接至该第一电源线，并于另一端电性耦接至该第二 电源线；其中，一电源供应器供应电源至该第一电源线的第一电源供应端点，且供应电源至该 第二电源线的第二电源供应端点，其中该第一电源供应端点的位置对立于该第二电源供应 端点，其中，位于该第一电源供应端点处的该第一电源线的宽度或位于该第二电源供应端点 处的该第二电源线的宽度大于其他节点处的宽度，其中，位于该导电连接线的供应节点用以提供该供应电源。
6.根据权利要求5所述的电源分布系统，其特征在于其中所述的第一电源线的宽度从 该第一电源供应端点向另一端点呈单调渐减，且该第二电源线的宽度从该第二电源供应端 点向另一端点呈单调渐减。
7.根据权利要求6所述的电源分布系统，其特征在于其中所述的第一电源线或该第二 电源线的至少一边为阶梯状。
8.根据权利要求6所述的电源分布系统，其特征在于其中所述的第一电源线或该第二 电源线的至少一边为连续曲线。
9.根据权利要求5所述的电源分布系统，其特征在于其中所述的第一电源线、该第二 电源线和该导电连接线制作于芯片、印刷电路板或封装内。
10.根据权利要求5所述的电源分布系统，其特征在于其中所述的导电连接线的供应 节点靠近该导电连接线的中间节点。
全文摘要
本发明是有关于一种电源分布系统，包含一第一电源线；一第二电源线，与该第一电源线相距一距离；一基板，用以将该第一电源线和该第二电源线布局于其上；以及至少一导电连接线，在一端电性耦接至该第一电源线，并在另一端电性耦接至该第二电源线；其中，一电源供应器供应电源至该第一电源线的第一电源供应端点，且供应电源至该第二电源线的第二电源供应端点，其中该第一电源供应端点的位置对立于该第二电源供应端点，其中，位于该导电连接线的供应节点用以提供该供应电源。因此，本发明的电源分布系统可以有效地改进或避免压降(IR drop)问题。
文档编号H01L23/48GK101834164SQ20091012609
公开日2010年9月15日 申请日期2009年3月10日 优先权日2009年3月10日
发明者卢奕璋, 吴宗佑, 李政鸿, 郭仲宇 申请人:奇景光电股份有限公司;卢奕璋