用于无线芯片到芯片通信的通过芯片界面(TCI)结构
专利汇可以提供用于无线芯片到芯片通信的通过芯片界面(TCI)结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于RF和其他 频率 通过芯片界面(TCI)应用的 变压器 包括在三维集成 电路 (3DIC)技术中彼此处于无线 电子 通信的多个芯片。每一个芯片都包括电感线圈和与电感线圈的阻抗相匹配的匹配网络。匹配网络电连接在电感线圈和形成在芯片上的另外的元件和电路之间。本 发明 还提供了一种用于无线芯片到芯片通信的通过芯片界面(TCI)结构。，下面是用于无线芯片到芯片通信的通过芯片界面(TCI)结构专利的具体信息内容。
1.一种用于无线芯片到芯片通信的半导体器件，所述半导体器件包括：
电感线圈，由位于衬底上方的介电材料中的至少两个金属层形成；以及
匹配网络，与所述电感线圈相连接，所述匹配网络是至少二阶匹配网络，其中，所述匹配网络和所述电感线圈形成在所述衬底上，所述匹配网络连接在所述电感线圈和设置在所述衬底上的另外的元件之间。
2.根据权利要求1所述的用于无线芯片到芯片通信的半导体器件，其中，所述匹配网络提供与所述电感线圈相同的阻抗。
3.根据权利要求1所述的用于无线芯片到芯片通信的半导体器件，其中，所述匹配网络包括至少两个电容器件或者至少两个电感器件。
4.根据权利要求1所述的用于无线芯片到芯片通信的半导体器件，其中，所述匹配网络包括至少一个电容器件和至少一个电感器件。
5.根据权利要求4所述的用于无线芯片到芯片通信的半导体器件，其中，所述至少一个电容器件由第一传输线形成，所述至少一个电感器件由第二传输线形成，所述第一传输线的宽度是所述第二传输线的宽度的至少两倍，并且
其中，所述匹配网络还包括至少一个另外的电容器件或至少一个另外的电感器件。
6.根据权利要求4所述的用于无线芯片到芯片通信的半导体器件，其中，所述匹配网络包括所述至少一个电容器件中的第一电容器件，并且所述第一电容器件连接在所述电感线圈的端部之间。
7.根据权利要求4所述的用于无线芯片到芯片通信的半导体器件，所述匹配网络包含所述至少一个电感器件中的第一电感器件，并且所述第一电感器件连接在所述电感线圈的端部之间。
8.一种通过芯片界面(TCI)结构，包括：
彼此相接触的至少两个芯片，所述至少两个芯片中的每个芯片都包括： 衬底、形成在所述衬底上方的介电材料中形成的至少一个电感线圈以及形成在所述衬底上方的匹配网络，所述至少一个电感线圈包括至少两个金属层，并且所述匹配网络连接至所述至少一个电感线圈并且是至少二阶匹配网络；
所述至少两个芯片彼此处于无线电子通信中。
9.根据权利要求8所述的通过芯片界面结构，其中，所述至少两个芯片包括用于生成RF电磁辐射的第一芯片和用于接收所述RF电磁辐射的第二芯片。
10.根据权利要求8所述的通过芯片界面结构，其中，所述衬底包含硅、玻璃、GaAs、和III-V族材料中的一种，并且所述至少两个芯片包括相堆叠以使所述两个芯片的相应介电表面共用公共边界的两个芯片。
11.根据权利要求8所述的通过芯片界面结构，其中，所述至少两个芯片包括：
第一芯片，具有形成在所述第一芯片上的所述至少一个电感线圈中的第一电感线圈和第二电感线圈，并且其中，所述第一电感线圈和所述第二电感线圈彼此间隔开，以使所述第一电感线圈和所述第二电感线圈之间的间距大于所述第一电感线圈的直径，并且大于所述第二电感线圈的直径；
第二芯片，具有设置在所述第一电感线圈上方的所述至少一个电感线圈的第三电感线圈；以及
第三芯片，具有设置在所述至少一个电感线圈中的第二电感线圈上方的所述至少一个电感线圈中的第四电感线圈。
12.根据权利要求8所述的通过芯片界面结构，其中，所述匹配网络提供与所述至少一个电感线圈相同的阻抗，并且包括至少两个电容器件或至少两个电感器件。
13.根据权利要求8所述的通过芯片界面结构，其中，所述匹配网络包括至少一个电容器件和至少一个电感器件。
14.根据权利要求13所述的通过芯片界面结构，其中，所述匹配网络包括第一器件，所述第一器件是所述至少一个电容器件中的第一电容器件或者所述至少一个电感器件中的第一电感器件，所述第一器件连接在所述 电感线圈的端部之间，并且其中，所述匹配网络连接在所述电感线圈和设置在所述衬底上的另外的元件之间。
15.根据权利要求13所述的通过芯片界面结构，其中，所述匹配网络包括由第一传输线形成的所述至少一个电感器件中的至少第一电感器件，以及由第二传输线形成的所述至少一个电容器件中的至少第一电容器件，其中，所述第二传输线的宽度是所述第一传输线的宽度的至少2倍。
16.一种无线电路，包括：
多个通过芯片界面(TCI)结构，每一个都包括形成在单独的芯片上的两个电感器电路，所述单独的芯片共用公共边界并且彼此处于无线电子通信中，每一个所述电感器电路都包括电感线圈和匹配电路，所述电感线圈由设置在衬底上的电介质中设置的多个金属线圈形成，并且所述匹配电网络进一步设置在所述衬底上；以及
振荡器、放大器、和混频器，其中，所述振荡器、所述放大器和所述混频器中的每一个都与所述通过芯片界面结构直接或间接相连接。
17.根据权利要求16所述的无线电路，其中：
所述放大器包括功率放大器；并且
所述无线电路包括：
所述多个通过芯片界面结构中的第一通过芯片界面结构，所述第一通过芯片界面结构连接在所述振荡器和所述混频器之间；
所述多个通过芯片界面结构中的第二通过芯片界面结构，所述第二通过芯片界面结构连接在所述混频器和所述功率放大器之间；以及
所述多个通过芯片界面结构中的第三通过芯片界面结构，所述第三通过芯片界面结构连接在所述功率放大器和天线之间。
18.根据权利要求17所述的无线电路，
其中，所述第一通过芯片界面结构包括：
所述两个电感器电路中的第一电感器电路，所述第一电感器电路形成在第一芯片上；
以及
所述两个电感器电路中的第二电感器电路，所述第二电感器电路形成在第二芯片上；
并且
其中，所述振荡器形成在所述第一芯片上，所述混频器形成在所述第二芯片上。
19.根据权利要求16所述的无线电路，其中，所述放大器包括低噪声放大器，并且所述无线电路包括所述多个通过芯片界面结构中的第一通过芯片界面结构、第二通过芯片界面结构、和第三通过芯片界面结构，所述第一通过芯片界面结构连接在所述振荡器和所述混频器之间，所述第二通过芯片界面结构连接在所述混频器和所述低噪声放大器之间，以及所述第三通过芯片界面结构连接在所述低噪声放大器和天线之间。
20.根据权利要求16所述的无线电路，其中，所述多个通过芯片界面结构包括所述芯片中的至少三个所述芯片，所述至少三个芯片相互堆叠，在所述芯片中至少相邻近的芯片包括所述多个通过芯片界面结构中的一个通过芯片界面结构。
用于无线芯片到芯片通信的通过芯片界面(TCI)结构
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
一起的多个导电层形成的电感线圈。多个导电层包括形成在电介质8内的下导电层4和上导电层6。电介质8可以是二氧化硅或者其他合适的介电材料。在下导电层4和上导电层
6中使用的导电材料可以是合适的金属(诸如铜或铝)或其他合适的导电材料。在各个实施例中，衬底12由硅、或其他合适的材料(诸如玻璃、GaAs、或其他合适的III-V族衬底材料)形成。芯片2直接堆叠在芯片1上，即，芯片1和芯片2共用公共界面10。
D。端口A和端口B与端口C和端口D相对的位置设置是示例性的。
性地示出在图3中。在一个实施例中，电感线圈30和32采用图2中描述的电感线圈14的
形状和尺寸。在其他实施例中，电感线圈30和32采用各种其他形状和结构。芯片20和电感线圈30与对应的匹配网络36相连接，并且芯片22和电感线圈32与对应的匹配网络38
相连接。匹配网络36和38的示例性实施例将在下面示出。匹配网络36与电感线圈30的
相对端部40相连接并连接在电感线圈30的相对端部40之间，匹配网络38与电感线圈32
的相对端部44相连接并连接在电感线圈32的相对端部44之间。彼此相互接触并且每一
个都包括带有阻挡匹配网络的电感线圈的两个芯片20、22的系统形成通过芯片界面(TCI)系统，并可以被视为变压器。芯片20和22通过由相应的电感线圈30和32产生的电磁辐
射相互处于无线通信。芯片20和22每一个都可以用作RF或其他频率电磁辐射的发射器
和接收器。
的阻抗匹配。在一个实施例中，电感L1和L2是相同的。在其他示例性实施例中，电感L1和L2彼此不同。匹配网络36和38匹配对应的电感线圈30和32的阻抗。阻抗与电阻相似，
但是将电阻的概念延伸至交流电(AC)电路，不仅描述电压和电流的相对幅度，而且作为阻抗的相对脉冲是交流电的阻抗的量度。在一些实施例中，使用匹配网络来匹配对应电感线圈的阻抗增强了耦合系数(k)，并实现了相应芯片之间的更有效的无线通信，并且能够降低所用的功率。在一个示例性实施例中，在2.5GHz下，耦合系数增强了460％，即，在2.5GHz下，足迹尺寸为50×50μm2的电感线圈的k从0.20增加至0.92。这提供了必然的优势，
即，对于给定k值，可以降低电感器面积并仍传送相同的无线信号强度。前述实例是本发明的示例性和说明性优点，实现了增加耦合系数并增加芯片之间的无线通信频率。
2的无线通信。在一个实施例中，堆叠的芯片中的每一个都与邻近的芯片处于无线通信中，形成TCI结构。
每个TCI结构60包括两个电感器电路，每一个都包括电感器和对应的匹配网络，电感器电路形成在两个不同的芯片上并且彼此处于无线通信中。从而，在该实施例中，每个TCI结构
60包括两个芯片。其他元件诸如混频器66、振荡器64、功率放大器68和天线70可以形成在TCI结构60的任一个芯片上。在一个示例性实施例中，TCI结构60的芯片之一包括天
线和功率放大器，而两个芯片中的另一个芯片包括天线70和振荡器64，并且每个芯片还包括电感线圈和对应的匹配网络。这是示例性的。在其他实施例中，结合形成TCI结构60中的芯片中的任一个都可以包括任何或全部的示出的元件以及其他元件。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置及方法 | 2020-05-08 | 145 |
| 一种车载单元 | 2020-05-08 | 371 |
| 用于5G-NR频段的射频功率放大装置和射频功率放大方法 | 2020-05-08 | 275 |
| 利用对讲机实现无线报警的装置 | 2020-05-08 | 760 |
| 一种基于智能材料可控制轴系径向振动的主动磁轴承系统 | 2020-05-11 | 518 |
| 一种适用于功放多微控制器系统的固件升级装置及其方法 | 2020-05-08 | 442 |
| 三轴向集成式惯性式作动系统及其作动方法 | 2020-05-11 | 558 |
| 一种无线充电的低温烟 | 2020-05-11 | 438 |
| 一种用于MIMO发射机的数模混合预失真结构 | 2020-05-08 | 233 |
| 自适应带限数字预失真在宽带卫星通信系统中应用的方法 | 2020-05-08 | 199 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
