沿着信号线的子区段延伸的交错屏蔽线的制作方法

1.本发明一般来说涉及一种用于输送电信号的电装置。此外，本发明涉及一种制造用于输送电信号的电装置的方法。


背景技术：

2.在制造电装置时，可能的是在信号线之间提供屏蔽线以隔离耦合效应。当信号、特定来说数字信号在不同值(在数字信号情况下，不同逻辑值)之间切换时，在切换时产生电噪声。由于任何信号线既可表现为串扰攻击者(即，产生噪声的线)也可表现为串扰受害者(即，遭受噪声的线)，因此可插入多个屏蔽。多个高速电信号的ic(集成电路)路由可在这些信号线之间产生电容串扰及电感串扰效应两者。此不期望的现象可发生在攻击者信号线耦合到受害者线时，其中信号在相同或相反方向上行进。这些耦合效应可导致所传输信号的信号完整性损失。


技术实现要素：

3.在一个方面中，本技术案针对于一种用于输送电信号的电装置，其中所述电装置包括：多个信号线，其各自经配置用于输送电信号；及多个屏蔽线，其相对于彼此交错且各自经配置用于将信号线相对于彼此屏蔽；其中每一屏蔽线布置在相应对的信号线之间且仅沿着所述相应对的每一信号线的子区段延伸。
4.在另一方面中，本技术案针对于一种制造用于输送电信号的电装置的方法，其中所述方法包括：配置用于输送电信号的多个信号线；使多个屏蔽线相对于彼此交错，以便将所述信号线相对于彼此屏蔽；及将每一屏蔽线布置在相应对的信号线之间，使得每一屏蔽线仅沿着所述相应对的每一信号线的子区段延伸。
5.在另一方面中，本技术案针对于一种电装置，其包括：ic裸片；及中介层，其使用焊料连接耦合到所述ic裸片，其中所述焊料连接耦合到所述中介层上的经配置用于输送电信号的多个信号路径，其中所述中介层包括相对于彼此交错且各自经配置用于屏蔽所述信号路径中的至少一者的多个路径；其中每一屏蔽路径布置在相应对的信号路径之间且仅沿着所述相应对的每一信号路径的子区段延伸。
附图说明
6.通过结合附图参考实施方式，本发明的各种目标、方面、特征及优点将变得显而易见且更好地理解。在图式中，相似元件编号通常指示相同、功能上类似及/或结构上类似的元件。
7.图1是根据实施例制造用于输送电信号的电装置的方法的流程图；
8.图2是根据实施例用于输送电信号的电装置的横截面图示意图式；
9.图3是根据另一实施例用于输送电信号的电装置的横截面图示意图式；
10.图4是根据又一实施例用于输送电信号的电装置的横截面图示意图式；
11.图5是不具有屏蔽的常规电装置的眼状图；
12.图6是具有强力屏蔽的另一常规电装置的眼状图；
13.图7是根据实施例的电装置的眼状图；
14.在附图及以下描述中陈述方法及系统的各种实施例的细节。
具体实施方式
15.以下是与用于输送电信号的技术、方式、方法、设备及系统相关的各种概念的详细描述及实施例。应了解，上文介绍及下文更详细论述的各种概念可以多种方式中的任一者实施，因为所描述概念并不限于任何特定实施方式。具体实施例及应用的实例主要出于说明性目的提供。
16.在实施例中，提供用于输送电信号的电装置，其中电装置包含各自经配置用于输送电信号的若干个信号线。此外，电装置包括相对于彼此交错且各自经配置用于将信号线相对于彼此屏蔽的若干个屏蔽线。每一屏蔽线可布置在相应对的信号线之间且可仅沿着所述相应对的每一信号线的子区段延伸。
17.在另一实施例中，提供一种制造用于输送电信号的电装置的方法，其中所述方法包括配置用于输送电信号的多个信号线。此外，所述方法可包括使多个屏蔽线相对于彼此交错以便将信号线相对于彼此屏蔽。除此之外，所述方法可包括将每一屏蔽线布置在相应对的信号线之间，使得每一屏蔽线仅沿着所述相应对的每一信号线的子区段延伸。
18.在本技术案的上下文中，术语“电装置”可表示例如包括具有信号沿着其传播的信号线的电路的任何装置。电装置可为或可包括例如半导体芯片的集成电路，或可为多个模块、子装置及/或电子组件的布置。举例来说，此电装置可包括沿着其在电装置的不同实体之间(例如，在不同半导体芯片之间)输送信号的部件、部分或电路。例如，信号线及屏蔽线可集成在连接此些不同电子实体的中介层中。在另一实施例中，信号线及屏蔽线可布置在一个半导体芯片的内部中，且信号线可经配置用于在半导体芯片的不同区域之间输送电信号。在后面提到的实施例中，屏蔽线可屏蔽半导体芯片的内部中的不同信号线。
19.在本技术案的上下文中，术语“电信号”可表示例如传达关于现象的信息的线接合电力。举例来说，电信号可以是携载信息的任何时间变化的电压、电流或电磁波。特定来说，电信号可以是模拟信号或数字信号。在一些实施例中，在电装置中传输的电信号是数字信号，即，在逻辑值“0”与逻辑值“1”之间改变的数据元素(例如，位)序列。当在逻辑值“0”与逻辑值“1”之间切换数字信号时，由于信号切换事件可产生噪声。数字信号的此基于信号切换的噪声可显著大于模拟信号的，其中信号改变可产生斜坡，而非突发的高低转变。在一些实施例中，由于提供屏蔽线所致的改进是有利的，甚至在数字信号的情况下更明显。例如，电信号可为高频信号或高速信号。
20.在本技术案的上下文中，术语“信号线”可表示电信号可沿着其传播的任何细长导电结构。信号线可包括提供将电信号耦合到信号线中且提供将电信号耦合出信号线。因此，信号线的第一端可与信号源连接，而信号线的相对第二端可与信号目的地连接。例如，信号线可为导电迹线或导电电缆。
21.在本技术案的上下文中，术语“屏蔽线”可表示例如任何细长导电结构，具体来说，所述结构可经调适及定位以将相邻信号线相互屏蔽以便抑制信号线之间及在其上传播的
电信号之间的电容及/或电感耦合。特定来说，屏蔽线的相邻信号线可为与电装置的所有其它信号线相比位于更不远离屏蔽线处的信号线。屏蔽线可丧失其自身携载及传导电信号的能力。因此，屏蔽线的第一端可为未连接的自由端，且屏蔽线的相对第二端可为进一步未连接的自由端。例如，屏蔽线可为导电迹线区段或导电电缆段。在一些实施例中，屏蔽线可连接到电接地电位。举例来说，此可通过将屏蔽线连接到接地垫、接地线或接地平面的金属化导通体来实现。
22.在本技术案的上下文中，例如，术语“交错屏蔽线”可表示可例如相对于彼此纵向及/或横向位移、偏移或移位的屏蔽线。在此上下文中，横向方向可垂直于例如屏蔽线的纵向延伸方向。举例来说，各自具有自由前端及自由尾端的交错屏蔽线可经布置使得屏蔽线的并非所有自由前端彼此对准及/或屏蔽线的并非所有自由尾端彼此对准。举例来说，每一对的相邻屏蔽线的自由前端可不彼此对准及/或每一对的相邻屏蔽线的自由尾端可不彼此对准。在一个实施例中，屏蔽线的所有自由前端可不彼此对准及/或屏蔽线的所有自由尾端可不彼此对准。在实施例中，所述对的第一屏蔽线可从自由前端延伸到自由尾端，且所述对的相邻第二屏蔽线可从自由前端延伸到自由尾端，其中前一屏蔽线的自由尾端与后一屏蔽线的自由前端之间可存在间隙。交错屏蔽线的实例展示于图2至4中。
23.在本技术案的上下文中，例如，术语“仅沿着每一信号线的子区段延伸”可表示与信号线相邻的屏蔽线的长度可短于所述信号线的长度。特定来说，所述信号线可从前端(其中电信号可耦合到信号线中)延伸到尾端(其中电信号可耦合出信号线)，且所述屏蔽线可在自由前端与自由尾端之间延伸，其中屏蔽线的所述自由前端与所述自由尾端之间的距离可仅桥接所述信号线的所述前端与所述尾端之间的距离的部分。
24.一般来说，实施例可允许提供用于沿着信号线输送电信号的电装置，在信号线之间布置屏蔽线用于抑制沿着信号线传播的电信号的不期望的信号与信号交互。此可可靠地确保信号完整性。有利地，插入在信号线之间的屏蔽线可具备有限长度，即，可配置成短于信号线使得用于测量不同信号线路之间的电容及/或电感延续(carryover)的空间消耗可保持小。通过仅沿着所指派信号线的空间限制的子区段提供屏蔽线，对于屏蔽线较少空间就足够了。节省的空间可用于容纳信号线及/或可用于小型化电装置。在一些实施例中，所描述屏蔽线配置可使得电装置更紧凑，同时确保高信号质量。此外，此对于使有限空间延伸的屏蔽线相互交错可为有利的，这可促进沿着其不同子区段对信号线的可靠屏蔽。通过使屏蔽线交错，例如，可调整屏蔽线的空间分布以便均匀化屏蔽功能。
25.通过一些实施例，寄生电容及/或电感现象可减少，同时改进(或任选地，甚至优化)路由所传输电信号所需的面积。有利地，屏蔽线可仅沿着相应信号线的子部分插入在信号线之间，由此限制由屏蔽线耗用的额外路由空间。通过减少提供屏蔽线所需的空间，集成电路(ic)面积可合理地保持小。因此，可实现高效带宽(即，每横截面长度的数据传输速率)。可因此减小并行接口或总线的宽度，与具有在相邻信号线的整个延伸部上延伸的屏蔽线的常规方式相比，此可导致经减小占用面积且因此较高带宽。更具体来说，通过提供(例如，集成电路(ic))互连件的交错屏蔽，可改进沿着微小信号线传播的高速信号的信号完整性。因此，优秀信号质量可与对应电装置之紧凑设计结合。
26.在以下内容中，将解释方法及电装置的进一步实施例：
27.在实施例中，信号线沿着大致笔直信号线延伸方向延伸。在一些实施例中，屏蔽线
也可沿着大致笔直信号线延伸方向延伸。因此，主信号传播方向可对应于大致笔直信号线定向而是大致笔直的。然而，信号线的短子区段可为倾斜的(例如，参见图2)，由此涉及与严格笔直信号线延伸方向的轻微偏离。屏蔽线可沿着与信号线相同的方向延伸，此可确保明显屏蔽功能。有利地，可应用信号线与屏蔽线的所期望配置，特定来说，针对需要并行接口进行信号输送的应用。
28.在实施例中，交错屏蔽线中的每一者沿着屏蔽线延伸方向与至少一个相邻屏蔽线(例如，参见图3)或甚至其它交错屏蔽线(例如，参见图2)无空间重叠。此几何形状可促进延伸穿过非重叠屏蔽线之间的间隙的相应信号线的子区段的短连接路径。
29.在实施例中，交错屏蔽线经布置使得每一对的相邻屏蔽线沿着屏蔽线延伸方向且垂直于所述屏蔽线延伸方向相对于彼此位移。因此，在邻近屏蔽线之间可存在纵向偏移以及横向偏移两者。特定来说，另一屏蔽线的相邻屏蔽线可为与电装置的所有剩余屏蔽线相比位于更不远离另一屏蔽线处的屏蔽线。通过相邻或邻近屏蔽线之间在纵向或横向屏蔽线延伸方向两者上的相互偏移，可向各种信号线提供空间分布屏蔽功能。
30.在实施例中，交错屏蔽线经布置使得屏蔽线中的三个或更多个的重心沿着笔直连接线定位。在一些实施例中，笔直连接线可相对于屏蔽线延伸方向倾斜。倾斜角可大于0
°
且小于90
°
，例如，在从20
°
到70
°
的范围内。对应实施例展示于图2中且可允许向信号线提供高效屏蔽功能，同时仅需要极小量的空间用于布置屏蔽线。
31.在实施例中，交错屏蔽线形成阶梯图案(再次比较图2)。此阶梯图案中的每一阶梯可由相应屏蔽线形成。连续阶梯可沿着所指派屏蔽线的延伸方向以及垂直于所述延伸方向两者移位。此外，连续阶梯可在两个正交空间方向上通过间隙分离。此以小的屏蔽线空间消耗在信号线阵列上产生高效屏蔽分布。
32.在实施例中，交错屏蔽线包括沿着屏蔽线延伸方向对准的第一屏蔽线群组，且包括沿着屏蔽线延伸方向对准的第二屏蔽线群组，且其中第一屏蔽线群组中的屏蔽线沿着屏蔽线延伸方向且垂直于所述屏蔽线延伸方向相对于第二屏蔽线群组中的屏蔽线位移。在一些实施例中，第一屏蔽线群组中的屏蔽线与第二屏蔽线群组中的屏蔽线可垂直于所述屏蔽线延伸方向交替地布置。例如，指派给不同屏蔽线群组的此交替屏蔽线配置展示于图3中。可在屏蔽线群组之间形成间隙以便导引信号线穿过所述间隙。所描述配置也使信号线的高效屏蔽与紧凑设计结合。
33.在实施例中，信号线中的至少一者延伸穿过交错屏蔽线中的相邻者之间的间隙。导引信号线穿过不同屏蔽线(各自仅沿着相邻信号线的相应子区段延伸)之间的间隙的机会可增加信号线设计的灵活性。与其中屏蔽线沿着功能上指派的信号线的整个延伸部延伸的常规方式相比，提供短分段式屏蔽线允许沿着可更灵活选择的轨迹导引信号线，包含接近穿过屏蔽线之间的间隙的轨迹。
34.在实施例中，信号线中的经导引穿过邻近屏蔽线之间的间隙的所述至少一者包括由延伸穿过间隙的成角度区段连接的两个笔直区段。例如，所述成角度区段可为倾斜的或斜的(如在图2中)或可相对于所述两个笔直区段是垂直的或直角的(如在图3中)。在一些实施例中，所述笔直区段的总体长度可比所述成角度区段充分大(特定来说，所述成角度区段的至少三倍。更特定来说，至少五倍)。此可增加设计灵活性，同时实现符合并行接口的需要。
35.在实施例中，每一屏蔽线布置在相应对的信号线之间且仅沿着相应对的每一信号线的子区段延伸。因此，细长且不过空间限制的屏蔽线的两个相对侧可面对相应信号线且可仅沿着其子部分延伸。
36.在实施例中，屏蔽线中的相应一者的长度与信号线中的与屏蔽线的相应一者相邻的相应一者的长度之间的比率在从0.2到0.5的范围内。举例来说，所述比率可小于0.3。对应地，沿着信号线中的相应一者的信号线延伸方向延伸的屏蔽线的数目可在从2到4的范围内。然而，该数目大于4也是可能的。
37.在实施例中，对于所述信号线中的至少一些信号线，所述屏蔽线中的一者位于一侧上，且所述屏蔽线中的另一者位于相应信号线的相对另一侧上，使得所述屏蔽线中的每一者沿着所述信号线的相应子区段将所述信号线相对于相邻信号线屏蔽。两个屏蔽线可沿着其间信号线的大致或准确纵向延伸部相对于彼此位移。在一些实施例中，所述屏蔽线中的每一者可关于与其它信号线的寄生电容或电感耦合来屏蔽其间信号线的不同部分。
38.在实施例中，屏蔽线可平行于彼此延伸。对应地，信号线可大致平行于彼此延伸。例如，信号线的主要部分可完全笔直延伸，例如，笔直连接区段之间的一或多个成角度区段除外。在一些实施例中，屏蔽线与信号线大致平行于彼此延伸。信号线的笔直连接区段及整个屏蔽线可甚至严格地平行于彼此延伸。此可有助于空间节省配置。例如，信号线与屏蔽线的交替序列可横切于两种类型的线的平行或至少大致平行延伸部而形成。
39.在实施例中，屏蔽线与信号线是共面的。换句话说，所有屏蔽线与所有信号线可位于一个共同平面中。所获得平面结构或线平面可产生电装置的紧凑配置。
40.在实施例中，屏蔽线与信号线布置在至少两个垂直位移的平面中。举例来说，屏蔽线可布置成一个共同平面位于两个信号线群组位于其中的两个其它平面之间。
41.在一些实施例中，屏蔽线可在相同层上插入在信号线之间，周期性地插入在线集合之间、放置在上面层上、下面层上，或这些方法的任何组合，此取决于应抑制寄生电容及/或电感耦合。信号线与屏蔽线可水平地及/或垂直地进行功能耦合。
42.在实施例中，屏蔽线与信号线经布置使得信号线的有效屏蔽强度大致相同或空间均匀。在本技术案的上下文中，术语“有效屏蔽强度”可表示对通过一或多个功能上指派的屏蔽线将信号线相对于与其它信号线的寄生干扰屏蔽的定量度量。特定来说，所有信号线上的大致相同或空间均匀有效屏蔽强度可对应于沿着各种信号线传播的电信号的均匀信号质量。通过确保不同信号线处的大致相同屏蔽强度，可避免沿着不同信号线行进的电信号的信号完整性的显著变化。可通过电信号在所有信号线上行进来实现信号完整性的均匀水平。此可通过屏蔽线配置来获得，根据所述配置，与相应信号线相邻的屏蔽线的有效长度对于不同信号线是大致均匀的。
43.在实施例中，屏蔽线经配置用于屏蔽信号线以便抑制电容串扰及电感串扰中的至少一者。简而言之，在沿着信号线中的相应一者传播的数字信号的切换事件的情况下，相邻屏蔽线可形成由相应信号线上的信号切换产生的信号噪声的电磁返回路径。此返回路径可阻止来自其它信号线的寄生效应。此功能可通过将屏蔽线接地(即，将屏蔽线与总体电位耦合)来促进。因此，屏蔽线可系结到接地。
44.在实施例中，相邻对的信号线经配置用于以互逆的传播方向传输电信号。在一些实施例中，沿着邻近信号线的信号传播方向也可为平行的。在两种情况下，仅沿着信号线的
子部分延伸的屏蔽线的交错设计对于抑制寄生电容或电感耦合可为有效的。
45.在实施例中，电装置配置为用于路由电信号的路由装置。在电子设计中，例如，线路由可表示电装置(例如，印刷电路板(pcb)及集成电路(ic))设计中的过程。线路由可在先前过程时构建，即，放置，此需要确定ic的每一有效元件或pcb上的组件的位置。在放置后，路由过程可添加信号线以适当地连接所放置的组件，同时符合ic的设计规则。一起地，ic设计的放置及路由过程可表示为放置与路由。更具体来说，电装置可配置为用于路由高速电信号的集成电路(ic)路由装置。在此上下文中，交错且空间限制的屏蔽线可确保适当的信号质量。
46.在实施例中，信号线与屏蔽线形成中介层的部分。例如，中介层可表示在一个连接与另一连接之间路由的电接口。特定来说，此中介层的用途可为将连接扩展到较宽间距或将连接重新路由到不同连接。此路由功能可通过信号线完成，而屏蔽线可通过抑制寄生电容及电感现象确保路由期间的信号完整性。
47.在实施例中，信号线与屏蔽线布置成重复图案。通过采取此措施，可确保根据空间重复图案以均匀方式或近均匀地在信号线的分布配置上提供屏蔽功能。例如，屏蔽线布置沿着信号线阵列可为周期性的。有利地，空间限制的屏蔽线的重复图案可布置在较长延伸的信号线之间。
48.根据实施例，屏蔽线可形成为短于功能上耦合的信号线，例如，沿着其长度可不是连续的。此外，节省的空间可用于容纳信号线，在节省的空间中由于与相邻信号线相比减小长度而不存在屏蔽线。由此，信号线的密度可增加及/或电装置的尺寸可减小。在有利实施例中，对于沿着信号线的路径的任何给定区域，在所述区段中，并非所有信号线(例如，只是仅一部分)可被屏蔽。在有利设计中，屏蔽线位置可跨越信号线交替或循环。进一步有利地，屏蔽线与信号线图案可重复或交错使得所有信号线跨越较大距离以类似比例屏蔽。此可确保整个电装置上的均匀信号完整性。举例来说，所述图案可适于相同层上、上面及下面层上或两者的组合上的屏蔽线及信号线。
49.实施例的应用可为但不限于并行接口，例如，并行总线。并行接口可通过并行通信来发送多个电信号(特定来说，数据位)。出于此目的，并行接口可以信号线形式实施多个数据线路。因此，信号线可为并行信号线。
50.有利地，电装置可体现为高带宽存储器(hbm)装置。hbm可为用于三维堆叠同步动态随机存取存储器(sdram)的高速计算机存储器接口。举例来说，hbm可结合高性能图形加速器、网络装置、高性能数据中心ai(人工智能)、asic(专用集成电路)及fpga(现场可编程门阵列)来使用。有利地，信号线之间的空间限制的屏蔽线的布置可有助于具有高信号质量的快速hbm速度。
51.图1图解说明根据实施例制造用于输送电信号的电装置100的方法的流程200。关于用于图1的描述的参考符号，特定来说，参考图2至4。
52.参考操作202，方法包含配置用于输送电信号的若干个信号线102。
53.参考操作204，方法包含使若干个屏蔽线104相对于彼此交错以便将信号线102相对于彼此屏蔽。
54.参考操作206，方法包括将每一屏蔽线104布置在相应对的信号线102之间使得每一屏蔽线104仅沿着相应对的每一信号线102的子区段106延伸。
55.图2图解说明根据实施例用于输送电信号的电装置100。
56.特定来说，图2中图解说明的电装置100用于在并行接口中输送电信号。电信号可为数字信号。可为例如通过操作一或多个集成电路(ic)传输的高速信号的电信号可在传输平面内传输，传输平面可对应于图2的纸平面。出于此目的，电装置100包含多个导电结构，例如，金属结构。所述导电结构可形成于及/或可嵌入于电介质基质或半导体基质上及/或中以将下文描述的各种导电结构相对于彼此耦合。
57.作为所述导电结构的部分，电装置100包括各自经配置用于输送电信号的多个信号线102。所述信号线102可形成金属迹线阵列，金属迹线可并行地传导电信号且可因此充当总线、更具体来说并行总线。例如，所述信号线102可为导电迹线(例如，具有1.5密耳到12密耳的宽度及类似间距)或导电电缆(例如，具有0.025英寸到.1英寸的间距及22、24、26、28、30、32、34、36、38或40的线距)。所述信号线102中的每一者可充当用于传输呈沿着信号线102在信号进口与信号出口之间传播的电信号形式的数据的数据链路。参考图2，相应信号线102的信号进口可由在图2的左右侧上或右手侧上的相应信号线102的相应端形成。对应地，相应信号线102的信号出口可由图2的右手侧上或左手侧上的相应另一端形成。根据图2，电信号沿着大致水平方向传播。当数字电信号在多个信号线102上同时或依序高速传输时，经定位而充分接近彼此的信号线102可经历电容及/或电感耦合。由沿着附近信号线102传播的电信号导致的此电容及/或电感耦合可劣化信号质量。
58.不管前述电容及/或电感耦合现象如何，为了促进电装置100中的信号完整性，可在信号线102之间布置多个屏蔽线104。叙述地说，在沿着信号线102中的相应一者传播的数字信号的切换事件中，相邻屏蔽线104可形成用于由信号线102上的信号切换产生的噪声的返回路径。通过此机制，屏蔽线104可屏蔽来自环境中的其它信号线102的寄生效应。无电信号沿着屏蔽线104传播，屏蔽线可为系结到接地的电耦合结构。举例来说，相应屏蔽线104可连接到电参考电位(例如，总体电位或v
ss
)。此可通过填充金属的导通体将电装置100的相应屏蔽线104或甚至所有屏蔽线104连接到参考电位来实现，填充金属的导通体各自从相应屏蔽线104垂直于屏蔽线104的延伸部(特定来说，垂直于图2的纸平面延伸)延伸。
59.如图2中所展示，屏蔽线104以交错形式布置。因此，并非沿着邻近信号线104的整个延伸部延伸的屏蔽线104相对于彼此空间位移或偏移。鉴于所描述配置，间置在不同信号线之间的屏蔽线104可将信号线102相对于彼此电屏蔽。因此，沿着并置信号线传播的电信号之间的上述电容及/或电感寄生耦合可被充分抑制。
60.有利地，交错屏蔽线104中的每一者可布置在相应对的信号线102之间。具体来说，每一屏蔽线104在相应对的相邻信号线102的平行区段之间平行延伸。然而，每一屏蔽线104仅沿着相应对的每一信号线102的子区段106延伸，而非沿着相邻信号线102的整个长度延伸。因此，形成多个屏蔽区段140、142、144、146，屏蔽区段140、142、144、146在大致笔直信号线102的信号进口与第二出口之间纵向延伸。举例来说，所有笔直屏蔽线104具有相同长度l，其小于相应信号进口与相应信号出口之间的大致笔直信号线102中的每一者的有效纵向长度l。每一屏蔽区段140、142、144、146可具有一个所指派屏蔽线104或可具有多个相互间隔开的纵向所指派屏蔽线104(未展示)。在一些实施例中，第一屏蔽区段140沿着根据图2的最下部屏蔽线104延伸且布置在根据图2的两个最下部大致笔直信号线102之间。第二屏蔽区段142沿着根据图2的水平及垂直下一屏蔽线104延伸且布置在根据图2的紧挨着最下部
信号线102的两个大致笔直信号线102之间。第三屏蔽区段144沿着根据图2的水平及垂直下一屏蔽线104延伸且布置在根据图2的紧挨着前述第二信号线102的两个大致笔直信号线102之间。第四屏蔽区段146沿着根据图2的最上部屏蔽线104延伸且布置在根据图2的两个最上部大致笔直信号线102之间。许多其它配置及许多尺寸是可能的。
61.根据图2，信号线102沿着大致笔直信号线延伸方向108延伸。在一些实施例中，仅相应信号线102的短成角度区段128产生与信号线102的纯笔直几何形状的轻微偏离。对应地，屏蔽线104沿着大致笔直信号线延伸方向108笔直延伸。因此，信号线延伸方向108对应于屏蔽线延伸方向110。在一些实施例中，此产生紧凑设计且促进并行信号传输。
62.也如图2中所展示，交错屏蔽线104中的每一者沿着屏蔽线延伸方向110与任何其它交错屏蔽线104无空间重叠。此外，交错屏蔽线104经布置使得每一对的相邻屏蔽线104沿着屏蔽线延伸方向110且垂直于所述屏蔽线延伸方向110相对于彼此位移。因此，在纵向邻近屏蔽线104之间形成间隙128。有利地，相应信号线102可延伸穿过相邻对的交错屏蔽线104之间的相应间隙122。此外，交错屏蔽线104经布置使得屏蔽线104的重心112沿着相对于屏蔽线延伸方向110倾斜的垂直笔直连接线116定位。
63.由于所描述配置，交错屏蔽线104形成图2中展示的阶梯图案。鉴于阶梯图案的对称性，屏蔽线104布置成根据图2的重复图案。
64.再次参考图2，信号线102中的一些信号线可为完全笔直的(也就是说，根据图2的最上部及最下部信号线102)。此外，完全笔直信号线102之间的剩余中间信号线102中的每一者包括两个笔直区段124、126。每一笔直区段124、126沿着延伸方向108、110延伸。共同信号线102的笔直区段124、126通过成角度区段128彼此连接，成角度区段128延伸穿过邻近屏蔽线104之间的相应间隙122。在每一中间信号线102中，笔直区段124、126及其间的成角度区段128形成电信号可沿着其传播的连续完整导电线结构。根据图2，所述成角度区段128相对于所述两个所指派笔直区段124、126倾斜。举例来说，成角度区段128相对于笔直区段124中的任一者的倾斜角α可在从10
°
到60
°
的范围内。所述笔直区段124、126平行于交错屏蔽线104中的所述相邻者延伸，从而在其之间界定成角度区段128可延伸穿过的间隙122。笔直区段124与所述对的屏蔽线104中的一者对准且平行于所述对的屏蔽线104中的另一者延伸，而笔直区段126与所述对的屏蔽线104中的所述另一者对准且平行于所述对的屏蔽线104中的首先提及者延伸。通过导引信号线102的成角度区段128穿过纵向邻近屏蔽线104之间的间隙122的所描述架构，高设计灵活性可与信号线102之间的寄生电容及/或电感耦合的高效抑制结合。
65.如已提及，每一屏蔽线104布置在相应对的信号线102之间且仅沿着相应对的每一信号线102的相应子区段106延伸。例如，屏蔽线104中的相应一者的长度1与信号线102中同屏蔽线104中的所述相应一者相邻的相应一者的有效纵向长度l之间的比率可为0.2。
66.现在具体地参考图2中的前述中间信号线102，所述屏蔽线104中的相应一者位于一侧上且所述屏蔽线104中的另一者相对于所述屏蔽线104中的所述一者纵向位移地位于相应中间信号线102的相对另一侧上，使得所述屏蔽线104中的每一者沿着所述信号线102的不同子区段106中的相应一者将所述信号线102相对于相邻信号线102屏蔽。结合呈图2的阶梯形式的屏蔽线104的交错布置，此通过沿着图2的各种屏蔽区段140、142、144、146分布的屏蔽线104产生并置信号线102之间的电容及/或电感耦合的高效抑制。同时，屏蔽线104
的空间消耗可因根据图2的配置而保持小。
67.在图2的实施例中，屏蔽线104与信号线102是共面的，即，位于或在图2的纸平面内。因此，具有多个信号连接的并行信号接口可以平面方式形成且因此具有小空间消耗。
68.此外，屏蔽线104及信号线102的所描述配置可导致信号线102的有效屏蔽强度是大致相同的。因此，由于布置成重复对称图案的空间限制的屏蔽线104的分布式布置，可针对所有信号线102实现同样高的信号完整性。屏蔽线104的所描述配置可高效地屏蔽信号线102以由此强力抑制信号线102之间的不期望的寄生电容串扰及电感串扰。
69.如所描述，图2的实施例可用作用于路由电信号的路由装置。更具体来说，根据图2的电装置100可配置为用于路由数字高速电信号的集成电路(ic)路由装置。
70.通过屏蔽线104相对于对应于图2的信号线102的布置，可实现高效屏蔽且由此对寄生电容及/或电感耦合的抑制，同时维持屏蔽线104的小空间消耗。因此，紧凑设计可与可靠信号完整性结合。
71.因此，图2涉及其中屏蔽线104插入在信号线102或信号线102群组之间，但仅针对有限长度l的实施例。其中不存在屏蔽线104的空间可用于容纳信号线102或其区段。特定来说，信号线102可经导引部分纵向且部分横向地穿过并排布置的屏蔽线104之间的间隙122。
72.通过将图2的布置的几何参数用作设计参数，屏蔽线占用的空间与信号线占用的空间的比率可针对具体应用的耦合与空间关系来调整或甚至优化。举例来说，相应屏蔽区段140、142、144、146中的屏蔽线104的长度1与l的比率及/或数目可基于目标数据速率及一或多个预定义信号完整性准则来调整或甚至优化。此外，信号线102与屏蔽线104的图案可以预定义间隔重复使得所有信号线102的部分可被充分屏蔽。在图2的实例中，每一信号线102可具有例如各自沿着其有效长度l的20％到25％延伸的一或两个所指派屏蔽线104。
73.虽然图2的实施例中未展示，但所图解说明屏蔽线104可具备不同长度。此外，在图2中添加进一步屏蔽线104使得多个屏蔽线104在垂直方向上对准或重叠是可能的。通过使用关于屏蔽线104的布置(相对于信号线102的布置)的所提及及/或其它自由度，可实现空间消耗与信号完整性之间的适当折中。
74.图3图解说明根据另一实施例用于输送电信号的电装置100。
75.图3通过箭头图解说明相邻对的信号线102可经配置用于以互逆的传播方向130、132传输电信号。更精确地，根据图3标记为130且从左指向右的箭头可与电信号沿着其从图3的左手侧向右手侧传播的信号线102有关。此外，根据图3标记为132且从右指向左的箭头可与电信号沿着其从图3的右手侧向左手侧传播的信号线102有关。屏蔽线104相对于信号线102的所描述及所图解说明配置可允许既针对邻近信号线102的平行传播方向也针对反平行传播方向高效抑制信号线102之间的电容及/或电感耦合。
76.再次参考参考图3，所展示交错屏蔽线104包括沿着屏蔽线延伸方向110相互对准的第一屏蔽线群组118。因此，第一屏蔽线群组118中的屏蔽线104的自由尾端148可对准，即，可沿着根据图3的垂直方向对齐。对应地，第一屏蔽线群组118中的屏蔽线104的自由前端150可对准，即，可沿着根据图3的垂直方向对齐。此外，图3的屏蔽线104包括也沿着屏蔽线延伸方向110对准的第二屏蔽线群组120。因此，第二屏蔽线群组120中的屏蔽线104的自由尾端152可对准，即，可沿着根据图3的垂直方向对齐。对应地，第二屏蔽线群组120中的屏蔽线104的自由前端154可对准，即，可沿着根据图3的垂直方向对齐。如图3中所展示，第一
屏蔽线群组118中的屏蔽线104沿着屏蔽线延伸方向110且垂直于所述屏蔽线延伸方向110相对于第二屏蔽线群组120中的屏蔽线104位移。因此，第一屏蔽线群组118中的屏蔽线104与第二屏蔽线群组120中的屏蔽线104垂直于所述屏蔽线延伸方向110交替布置。屏蔽线104布置成根据图3的屏蔽线群组118、120的重复图案。根据图3的相互偏移或位移屏蔽线104交替的交错布置可促进信号完整性，同时将用于屏蔽的空间消耗保持为小。
77.也在图3中，中间信号线102包括沿着延伸方向108、110对准且通过成角度区段128相互连接的两个笔直区段124、126，成角度区段128延伸穿过邻近屏蔽线104之间的部分水平且部分垂直的间隙122。根据图3，所述成角度区段128相对于所述笔直区段124、126且因此垂直于所述延伸方向108、110垂直延伸。
78.根据图3，在电装置100的操作期间，例如，中心信号线102(在图3中标记为156)操作为攻击者线，即，作为与其它信号线102的非期望电容及/或电感耦合的来源或原因。所述其它信号线102可表示为是所述电容及/或电感耦合的受害者的受害者信号线，所述电容及/或电感耦合可劣化受害者信号线上的信号完整性。屏蔽线104的所展示布置可保护受害者信号线免受由攻击者线156导致的过度电容及/或电感耦合现象。
79.也在图3的实施例中，屏蔽线104插入在信号线102或信号线102群组之间，但仅具有有限长度l。有利地，其中不存在屏蔽的空间可用于容纳信号线104。屏蔽线104占据的空间与信号线100占据的空间的比率可针对特定应用所期望或需要的预期耦合与空间特性调整或甚至优化。
80.图4图解说明根据又一实施例用于输送电信号的电装置100。根据图4的电装置100可体现为高带宽存储器(hbm)。
81.所图解说明电装置100包括衬底160，例如，封装衬底或印刷电路板(pcb)。焊料结构162(例如，焊料球)将衬底160与中介层134电连接及机械连接，所述中介层可为基于硅的中介层。交错且空间限制的屏蔽线104与信号线102的布置可布置在中介层134中，例如，多个垂直位移平面中。因此，在图4的实施例中，信号线102与屏蔽线104形成中介层134的部分。例如，数据链路1024可由中介层134中的信号线102形成。因此，图4以简化方式图解说明电装置100。
82.中介层134且特定来说其信号线102经由控制器芯片168将处理器164(例如，图形处理单元gpu或中央处理单元cpu)与一或多个存储器166电耦合。处理器164可体现为至少一个半导体芯片。存储器166中的每一者可体现为至少一个半导体芯片。控制器芯片168也可体现为半导体芯片。多个存储器166可垂直堆叠且可例如通过穿硅导通体172互连。中介层134一方面与处理器164及控制器芯片168中的每一者之间的电及机械连接可通过其它焊料结构170(例如，其它焊料球)来实现。如所展示，中介层134的信号线102经由控制器芯片168在处理器164与存储器166之间电传输电信号。交错的桩柱形屏蔽线104在传输高速数字信号时以低空间消耗确保信号完整性。
83.图5到7图解说明眼状图210、220、230，根据实施例，所述眼状图将常规电装置的信号质量与电装置100的信号质量进行比较。所图解说明眼状图210、220、230展示在相应电装置的信号线上传输且重复采样的数字信号的模拟。更具体来说，眼状图210、220、230展示逻辑值“0”与逻辑值“1”之间的切换转变。眼状图是用于评估信号完整性的工具且可指示寄生及噪声现象。
84.图5图解说明其中不实施屏蔽线的常规电装置的眼状图210。
85.图6图解说明其中屏蔽线沿着信号线的整个延伸部延伸的另一常规电装置的眼状图220。
86.图7图解说明根据实施例的电装置100的眼状图230，其中交错桩柱形屏蔽线104各自仅沿着相应信号线102的子区段布置。在实例眼状图230中，针对交错屏蔽情况，沿着450μm的距离仅屏蔽每三个线中的两个。对于下一450μm距离，屏蔽不同组的两个线等等。
87.如所展示，与图5相比，在图6及7中，信号质量显著变好。然而，与图6相比，在图7中屏蔽特征的空间消耗显著降低。因此，根据图7的实施例，可同时确保信号完整性与紧凑设计且因此提供优于根据图5及6的常规方式的显著改进。
88.有利地，屏蔽线占用的空间与信号线占用的空间的比率可针对特定封装、应用、装置等调整或甚至优化。此调整可根据预期耦合与可用路由空间来实施。因此，较少空间可足够用于提供屏蔽线，因为屏蔽特征可针对目标数据速率调整或甚至优化。
89.应注意，例如，本发明的某些短文可结合装置、操作模式、传输链等参考术语“第一”及“第二”，其目的是识别或区分一个与另一个或一个与其他。这些术语并不打算仅在时间上或根据一序列将实体联系起来(例如，第一装置及第二装置)，但在一些情况中，这些实体可包含此关系。这些术语也不限制可在系统或环境内操作的可能实体(例如，装置)的数量。
90.尽管方法及系统的先前书面描述使得所属领域的技术人员能够制作及使用当前视为其最佳模式的方法及系统，但所属领域的技术人员将理解且了解本文中存在具体实施例、方法及实例的变化、组合及等效物。本发明方法及系统因此不应由上述实施例、方法及实例限制，而是由本发明的范围及精神内的所有实施例及方法限制。
91.现在已描述一些说明性实施例，但应了解前述内容是说明性且非限制性的，已以实例方式呈现。特定来说，虽然本文中呈现的许多实例涉及方法动作或系统元件的具体组合，但那些动作及那些元件可以其它方式组合以实现相同目的。仅结合一个实施方案论述的动作、元件及特征并不打算排除在其它实施例或实施例中的类似角色。
92.本文中所使用的措辞及术语是出于说明目的且不应被视为限制性的。本文中使用“包含”、“包括”、“具有”、“含有”、“涉及”、“由
…
表征”、“其特征在于”及其变化形式意指囊括其后所列项目、其等效物及额外项目，以及由其后排他性地所列项目组成的替代实施例。在一个实施方案中，本文中所揭示的系统及方法由所描述元件、动作或组件中的一个、一个以上的每一组合或所有组成。
93.对本文中以单数形式提及的系统及方法的实施例或元件或动作的任何提及还可包括包含多个这些元件的实施例，且对本文中的任何实施方案或元件或动作的以复数形式的任何提及还可包括包含仅单个元件的实施例。以单数或复数形式的提及并不打算将当前所揭示系统或方法、其组件、动作或元件限制为单数或复数配置。基于任何信息、动作或元件对任何动作或元件的提及可包含其中动作或元件至少部分地基于任何信息、动作或元件的实施例。
94.本文中揭示的任何实施方案可与任何其他实施方案结合，且对“一实施方案”、“一些实施方案”、“一替代实施方案”、“各种实施方案”、“一个实施方案”等等的提及未必是相互排除的且打算指示结合实施方案描述的特定特征、结构或特性可包含在至少一个实施方
案中。如本文中所使用，此些术语未必全部指代相同实施方案。任何实施方案可以与本文中揭示的方面及实施例一致的任何方式、包含性地或排他性地与任何其它实施方案结合。
95.对“或”的提及可解释为包含性的，使得使用“或”所描述的任何术语可指示单个、一个以上及所有所描述术语中的任一者。
96.在图式、实施方式或任何权利要求中的技术特征后面接着参考符号的情况下，包含参考符号的唯一目的是增加图式、实施方式及权利要求书的可理解性。因此，参考符号或其存在对任何权利要求元素均不具有任何限制效果。
97.本文中描述的系统及方法可以其它具体形式体现，而不背离其特性。前述实施例是说明性的而非对所描述系统及方法的限制。本文中描述的系统及方法的范围可因此由所附权利要求书而非前述描述来指示，且其中包括在权利要求书的等效意义及范围内的改变。

技术特征：
1.一种用于输送电信号的电装置，其中所述电装置包括：多个信号线，其各自经配置用于输送电信号；及多个屏蔽线，其相对于彼此交错且各自经配置用于将信号线相对于彼此屏蔽；其中每一屏蔽线布置在相应对的信号线之间且仅沿着所述相应对的每一信号线的子区段延伸。2.根据权利要求1所述的电装置，其中所述信号线沿着大致笔直信号线延伸方向延伸。3.根据权利要求2所述的电装置，其中所述屏蔽线沿着所述大致笔直信号线延伸方向延伸。4.根据权利要求1所述的电装置，其中交错屏蔽线中的每一者沿着屏蔽线延伸方向与由以下各项组成的群组中的至少一者无空间重叠：至少一个相邻屏蔽线及任何其它交错屏蔽线。5.根据权利要求1所述的电装置，其中所述交错屏蔽线经布置使得每一对的相邻屏蔽线沿着屏蔽线延伸方向且垂直于所述屏蔽线延伸方向相对于彼此位移。6.根据权利要求1所述的电装置，其中所述交错屏蔽线经布置使得所述屏蔽线中的至少三个的重心定位在笔直连接线上。7.根据权利要求6所述的电装置，其中所述笔直连接线相对于屏蔽线延伸方向倾斜。8.根据权利要求1所述的电装置，其中所述交错屏蔽线形成阶梯图案。9.根据权利要求1所述的电装置，其中所述交错屏蔽线包括沿着屏蔽线延伸方向对准的第一屏蔽线群组，且包括沿着所述屏蔽线延伸方向对准的第二屏蔽线群组，并且其中所述第一屏蔽线群组中的所述屏蔽线沿着所述屏蔽线延伸方向且垂直于所述屏蔽线延伸方向相对于所述第二屏蔽线群组中的所述屏蔽线位移。10.根据权利要求9所述的电装置，其中所述第一屏蔽线群组中的所述屏蔽线及所述第二屏蔽线群组中的所述屏蔽线在垂直于所述屏蔽线延伸方向的横向方向上交替地布置。11.根据权利要求1所述的电装置，其中所述信号线中的至少一者延伸穿过所述交错屏蔽线中的相邻者之间的间隙。12.根据权利要求11所述的电装置，其中所述信号线中的所述至少一者包括由延伸穿过所述间隙的成角度区段连接的两个笔直区段。13.根据权利要求12所述的电装置，其中所述笔直区段平行于所述交错屏蔽线中的所述相邻者延伸。14.根据权利要求12所述的电装置，其中所述成角度区段相对于所述两个笔直区段是倾斜的或是垂直的。15.根据权利要求1所述的电装置，其中每一屏蔽线布置在相应对的信号线之间且仅沿着所述相应对的每一信号线的子区段延伸。16.根据权利要求1所述的电装置，其中所述屏蔽线中的相应一者的长度与所述信号线中同所述屏蔽线中的所述相应一者相邻的相应一者的长度之间的比率在从0.2到0.5的范围内。17.根据权利要求1所述的电装置，其中对于所述信号线中的至少一些信号线，所述屏蔽线中的一者位于一侧上，且所述屏蔽线中的另一者相对于所述屏蔽线中的所述一者纵向位移地位于所述相应信号线的相对另一侧上，使得所述屏蔽线中的每一者沿着所述信号线
的不同子区段中的相应一者将所述信号线相对于相邻信号线屏蔽。18.根据权利要求1所述的电装置，其中所述屏蔽线与所述信号线是共面的。19.根据权利要求1所述的电装置，其中所述屏蔽线与所述信号线布置在至少两个垂直位移平面中。20.根据权利要求1所述的电装置，其中所述屏蔽线及所述信号线经布置使得所述信号线的有效屏蔽强度大致相同。21.根据权利要求1所述的电装置，其中所述屏蔽线经配置用于屏蔽所述信号线以便抑制电容串扰及电感串扰中的至少一者。22.根据权利要求1所述的电装置，其中相邻对的所述信号线经配置用于以平行或互逆的传播方向传输电信号。23.根据权利要求1所述的电装置，其中所述屏蔽线是接地的。24.根据权利要求1所述的电装置，其配置为用于路由所述电信号的路由装置。25.根据权利要求1所述的电装置，其经配置用于传输数字电信号。26.根据权利要求1所述的电装置，其中所述信号线与所述屏蔽线形成中介层的部分。27.根据权利要求1所述的电装置，其中所述信号线与所述屏蔽线布置成重复图案。28.根据权利要求1所述的电装置，其配置为并行总线。29.一种制造用于输送电信号的电装置的方法，其中所述方法包括：配置用于输送电信号的多个信号线；使多个屏蔽线相对于彼此交错，以便将所述信号线相对于彼此屏蔽；及将每一屏蔽线布置在相应对的信号线之间，使得每一屏蔽线仅沿着所述相应对的每一信号线的子区段延伸。30.一种电装置，其包括：ic裸片；及中介层，其使用焊料连接耦合到所述ic裸片，其中所述焊料连接耦合到所述中介层上的经配置用于输送电信号的多个信号路径，其中所述中介层包括相对于彼此交错且各自经配置用于屏蔽所述信号路径中的至少一者的多个路径；其中每一屏蔽路径布置在相应对的信号路径之间且仅沿着所述相应对的每一信号路径的子区段延伸。

技术总结
本申请案针对于沿着信号线的子区段延伸的交错屏蔽线。本发明揭示一种用于输送电信号的电装置，其中所述电装置包括：多个信号线，其各自经配置用于输送电信号；及多个屏蔽线，其相对于彼此交错且各自经配置用于将信号线相对于彼此屏蔽，其中每一屏蔽线布置在相应对的信号线之间且仅沿着所述相应对的每一信号线的子区段延伸。的子区段延伸。的子区段延伸。


技术研发人员：M
受保护的技术使用者：安华高科技股份有限公司
技术研发日：2023.01.18
技术公布日：2023/8/9