本發(fā)明涉及一種基本電子電路,且特別涉及一種集成電路。
背景技術(shù):
在集成電路中,耦合現(xiàn)象常發(fā)生于其內(nèi)的電感與線路,諸如發(fā)生于電感與電感之間、線路與線路之間以及電感與線路之間。尤其在高頻領(lǐng)域中(如5GHz-10GHz),或是10GHz以上,其耦合現(xiàn)象更加明顯,嚴(yán)重影響集成電路的效能。
以耦合現(xiàn)象發(fā)生于電感與電感之間為例,由于集成電路的工藝的發(fā)展方向漸趨微型化,致使集成電路內(nèi)的電感與電感之間的距離越來越近,從而導(dǎo)致電感與電感之間的耦合現(xiàn)象愈加顯著。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述問題,本發(fā)明的一技術(shù)方面涉及一種集成電路,此集成電路包含第一電感、第二電感及阻擋器。第一電感位于一金屬層,第二電感位于上述金屬層,而阻擋器配置于上述金屬層上,并位于第一電感與第二電感之間,用以阻擋第一電感與第二電感之間的耦合。
本發(fā)明的另一技術(shù)方面涉及一種集成電路,此集成電路包含第一電感、第二電感及電流環(huán)。第一電感位于一金屬層,第二電感位于上述金屬層,而電流環(huán)配置于上述金屬層上,并位于第一電感與第二電感之間,且電流環(huán)位于一平面,此平面約垂直于上述金屬層。
因此,根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容,本發(fā)明實(shí)施例藉由提供一種集成電路,藉以改善電感與電感之間的耦合現(xiàn)象,而提升集成電路的效能。
在參閱下文實(shí)施方式后,本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員當(dāng)可輕易了解本發(fā)明的基本精神及其它發(fā)明目的,以及本發(fā)明所采用的其它技術(shù)手段與實(shí)施方面。
附圖說明
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂,所附圖式的說明如下:
圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施例繪示一種集成電路的示意圖。
圖2是依照本發(fā)明一實(shí)施例繪示一種集成電路的示意圖。
圖3是依照本發(fā)明一實(shí)施例繪示一種集成電路的示意圖。
圖4是依照本發(fā)明一實(shí)施例繪示一種如圖3的集成電路的圍欄示意圖。
圖5是依照本發(fā)明一實(shí)施例繪示一種集成電路的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。
圖6是依照本發(fā)明一實(shí)施例繪示一種集成電路的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。
圖7是依照本發(fā)明一實(shí)施例繪示一種集成電路的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。
根據(jù)慣常的作業(yè)方式,圖中各種特征與組件并未依比例繪制,其繪制方式是為了以最佳的方式呈現(xiàn)與本發(fā)明相關(guān)的具體特征與組件。此外,在不同圖式間,以相同或相似的組件符號來指稱相似的組件/部件。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的敘述更加詳盡與完備,下文針對了本發(fā)明的實(shí)施方面與具體實(shí)施例提出了說明性的描述;但這并非實(shí)施或運(yùn)用本發(fā)明具體實(shí)施例的唯一形式。實(shí)施方式中涵蓋了多個(gè)具體實(shí)施例的特征以及用以建構(gòu)與操作這些具體實(shí)施例的方法步驟與其順序。然而,亦可利用其它具體實(shí)施例來達(dá)成相同或均等的功能與步驟順序。
除非本說明書另有定義,此處所用的科學(xué)與技術(shù)詞匯的含義與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者所理解與慣用的意義相同。此外,在不和上下文沖突的情形下,本說明書所用的單數(shù)名詞涵蓋該名詞的復(fù)數(shù)型;而所用的復(fù)數(shù)名詞時(shí)亦涵蓋該名詞的單數(shù)型。
另外,關(guān)于本文中所使用的「耦接」,可指二或多個(gè)組件相互直接作實(shí)體或電性接觸,或是相互間接作實(shí)體或電性接觸,亦可指二或多個(gè)組件相互操作或動作。
圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施例繪示一種集成電路的示意圖。如圖所示,集成電路100包含電感110及電感120。上述電感110及電感120皆位于金屬層500。于集成電路100運(yùn)作時(shí),電感110與電感120之間會于Z軸上產(chǎn)生耦合600,從而影響集成電路100的效能。
圖2是依照本發(fā)明另一實(shí)施例繪示一種集成電路的示意圖。相較于圖1所示的集成電路100,圖2繪制的集成電路100A更包含阻擋器130,此阻擋器130配置于金屬層500上,并位于電感110與電感120之間,用以阻擋電感110與電感120之間的耦合。舉例而言,阻擋器130可用以阻擋圖1所示的電感110與電感120之間的耦合600。
在一實(shí)施例中,阻擋器130可為電流環(huán)。如圖2所示,電流環(huán)130位于一平面,如YZ平面,此平面約垂直于金屬層500。藉由上述結(jié)構(gòu)配置方式,于集成電路100A運(yùn)作時(shí),電感110與電感120之間于Z軸上產(chǎn)生的耦合,將被電流環(huán)130所阻擋,而能改善耦合對集成電路100A的效 能的影響。這是由于電流環(huán)130為一封閉回路,因此,電感110、120上產(chǎn)生的磁場通過電流環(huán)130時(shí),會于電流環(huán)130上生成感應(yīng)磁場以反抗電感110、120生成的磁場,從而改善電感110與電感120之間的耦合現(xiàn)象,以提升集成電路100A的效能。
在另一實(shí)施例中,電流環(huán)130可視實(shí)際需求而接地或浮接(floating)。在又一實(shí)施例中,電流環(huán)130可為多邊形電流環(huán)。此多邊形電流環(huán)130的高度H由金屬層500向上延伸至多邊形電流環(huán)130的頂端139,高度H約為50微米(um)至200微米(um)。于再一實(shí)施例中,上述高度H約為80微米(um)至135微米(um)。
于任選的一實(shí)施例中,多邊形電流環(huán)130的直徑約為15微米(um)至35微米(um)。在又一實(shí)施例中,多邊形電流環(huán)130的直徑約為18微米(um)至25微米(um)。
再次參閱圖2,電流環(huán)130包含墊片132、導(dǎo)線134及墊片136。于結(jié)構(gòu)上,墊片132耦接于墊片136,舉例而言,墊片132可透過連接線138以耦接至墊片136。此外,導(dǎo)線134包含第一端131及第二端133,第一端131耦接于墊片132,而第二端133耦接于墊片136。
在一實(shí)施例中,導(dǎo)線134的高度H由墊片136向上延伸至導(dǎo)線134的頂端139,高度H約為50微米(um)至200微米(um)。于再一實(shí)施例中,上述高度H約為80微米(um)至135微米(um)。
在另一實(shí)施例中,墊片132至墊片136的距離D約為71微米(um)至171微米(um)。在又一實(shí)施例中,導(dǎo)線134的第一端131與墊片132耦接于第一點(diǎn),導(dǎo)線134的第二端133與墊片136耦接于第二點(diǎn),上述第一點(diǎn)與第二點(diǎn)的距離約為71微米(um)至171微米(um)。
在任選的一實(shí)施例中,導(dǎo)線134的直徑約為15微米(um)至35微米(um)。在又一實(shí)施例中,導(dǎo)線134的直徑約為18微米(um)至25微米(um)。
圖3是依照本發(fā)明再一實(shí)施例繪示一種集成電路的示意圖。相較于圖2所示的集成電路100A,圖3繪制的集成電路100B更包含圍欄140。此圍欄140配置于金屬層500下方,并位于110電感與電感120之間。如此一來,于集成電路100B運(yùn)作時(shí),電感110與電感120之間產(chǎn)生的耦合,除可被電流環(huán)130阻擋之外,更可被圍欄140阻擋,而能進(jìn)一步改善耦合對集成電路100B的效能的影響。
在一些實(shí)施例中,圍欄140亦稱做垂直圖案式接地防護(hù)層(vertical patterned ground shielding,vertical PGS)。
圖4是依照本發(fā)明又一實(shí)施例繪示一種如圖3所示的集成電路的圍欄示意圖。在本實(shí)施例中,繪示圖3的圍欄140的其余實(shí)現(xiàn)方式,如圖所示,圍欄140包含支柱141及多個(gè)條狀部142~146。這些條狀部142~146的每一者分別耦接于支柱141,舉例而言,條狀部142的中央部分耦接于支柱141,此外,條狀部143的中央部分耦接于支柱141,并與條狀部142間隔一定距離。條狀部144~146的配置方式類似于條狀部142~143的配置方式,于此不作贅述。在另一實(shí)施例中,支柱141配置于第一方向上(如配置于Z軸方向上),上述條狀部142~146配置于第二方向上(如配置于Y軸方向上),且第一方向約垂直于第二方向。如圖4所示,圍欄140的支柱141與條狀部142~146形成魚骨狀結(jié)構(gòu),此魚骨狀結(jié)構(gòu)有利于干擾電感110與電感120之間產(chǎn)生的耦合,而能進(jìn)一步改善耦合對集成電路100B的效能的影響。
圖5是依照本發(fā)明一實(shí)施例繪示一種集成電路的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。此實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖在于說明于不同頻率下,集成電路的電感間的傳輸損耗(Insertion loss)。如圖所示,曲線m1為集成電路未采用阻擋器(如:電流環(huán))的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。曲線m2~m4為本發(fā)明實(shí)施例的集成電路采用阻擋器的驗(yàn)證數(shù)據(jù), 詳細(xì)而言,曲線m2為集成電路采用高度為80微米(um)的阻擋器的驗(yàn)證數(shù)據(jù),曲線m3為集成電路采用高度為200微米(um)的阻擋器的驗(yàn)證數(shù)據(jù),曲線m4為集成電路采用高度為135微米(um)的阻擋器的驗(yàn)證數(shù)據(jù)。由圖5的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,曲線m2~m4的耦合值較曲線m1的耦合值低,最高可降低3.5dB,因此,得以證明本發(fā)明實(shí)施例的集成電路確實(shí)可降低電感間的耦合值,而能改善耦合對集成電路的效能的影響。然本發(fā)明不以上述實(shí)施例所舉的數(shù)值為限,習(xí)其技藝者可依照實(shí)際需求調(diào)整上述數(shù)值以達(dá)到最佳的效能。
圖6是依照本發(fā)明另一實(shí)施例繪示一種集成電路的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。此實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖在于說明于不同頻率下,集成電路的電感間的傳輸損耗。如圖所示,曲線m5~m6為本發(fā)明實(shí)施例的集成電路采用阻擋器(如:電流環(huán))的驗(yàn)證數(shù)據(jù),詳細(xì)而言,曲線m5為集成電路采用導(dǎo)線兩端相距71微米(um)的阻擋器的驗(yàn)證數(shù)據(jù),曲線m6為集成電路采用導(dǎo)線兩端相距171微米(um)的阻擋器的驗(yàn)證數(shù)據(jù)。由圖6的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,曲線m5~m6的耦合值較曲線m1的耦合值低,因此,得以證明本發(fā)明實(shí)施例的集成電路確實(shí)可降低電感間的耦合值,而能改善耦合對集成電路的效能的影響。然本發(fā)明不以上述實(shí)施例所舉的數(shù)值為限,技術(shù)人員可依照實(shí)際需求調(diào)整上述數(shù)值以達(dá)到最佳的效能。
圖7是依照本發(fā)明再一實(shí)施例繪示一種集成電路的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。此實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖在于說明于不同頻率下,集成電路的電感間的傳輸損耗。如圖所示,曲線m7~m9為本發(fā)明實(shí)施例的集成電路采用阻擋器(如:電流環(huán))的驗(yàn)證數(shù)據(jù),詳細(xì)而言,曲線m7為集成電路采用直徑為18微米(um)的阻擋器的驗(yàn)證數(shù)據(jù),曲線m8為集成電路采用直徑為25微米(um)的阻擋器的驗(yàn)證數(shù)據(jù),曲線m9為集成電路采用直徑為35微米(um)的阻擋器的驗(yàn)證數(shù)據(jù)。由圖7的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,曲線m7~m9的耦合值較曲線m1的耦合值低,因此,得以證明本發(fā)明實(shí)施例的集成電路確實(shí)可降低電感間的耦合值,而 能改善耦合對集成電路的效能的影響。然本發(fā)明不以上述實(shí)施例所舉的數(shù)值為限,習(xí)其技藝者可依照實(shí)際需求調(diào)整上述數(shù)值以達(dá)到最佳的效能。
由上述本發(fā)明實(shí)施方式可知,應(yīng)用本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例藉由提供一種集成電路,藉以改善電感與電感之間的耦合現(xiàn)象,而提升集成電路的效能。
雖然上文實(shí)施方式中揭露了本發(fā)明的具體實(shí)施例,然其并非用以限定本發(fā)明,本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員,在不背離本發(fā)明的原理與精神的情形下,當(dāng)可對其進(jìn)行各種更動與修飾,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以所附權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
符號說明
100:集成電路
100A~100B:集成電路
110、120:電感
130:電流環(huán)
131:第一端
132、136:墊片
133:第二端
134:導(dǎo)線
138:連接線
139:頂端
140:圍欄
141:支柱
142~146:條狀部
500:金屬層
600:耦合