水平扭绞对型平面导线结构制造技术

技术编号:3733483 阅读:225 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种扭绞对差分传输线结构,其特征在于,含有: 一个第一基本上平的导体,具有多个平行段,和至少一个连接段,并在基底的第一面上的第一方向上定位; 一个第二基本上平的导体,具有多个平行段和至少一个连接段,并位于所说的基底的第二面上的第一平面导体的下面,所说的第一导体和所说的第二导体在它们各自的连接段处交叉,以形成垂直扭绞对,而无电连接。(*该技术在2014年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本申请与下列美国专利申请有关美国申请号08/115,368(美国专利号5,389,735)、David E.Bockelman的、题为“A VerticallyTwisted-Pair Conductor Line Structare”;美国申请号08/115,176(美国专利号5,430,247)、David E.Bockelman的、题为“A Twisted-Pair Planar Conductor Line Off-Set Structure”;美国申请号08/115174的继续申请、美国申请号08/299,857(美国专利号5,459,284)、David E.Bockelman和Douglas H.Weisman的、题为“Twisted-PairWire Bond and Method Thereof”;以及美国申请号08/115,291(美国专利号5,376,902)、David E.Bockelman和Robert E.Stengel的、题为“Interconnection Structure for Crosstalk Reduction to Improve Off-Chip Selectivity”。上述的这些专利都已转让给摩托罗拉公司。本专利技术涉及小型化电路,具体涉及这些小型化电路的传输线互连。传输线通常由两个导体组成。当任何两个或多个电路利用至少一条传输线互连时,来自一个电路的一定数量的信号会耦合到一个别样的被隔离的电路中。由此产生的感应信号称为“串话”。例如,当一个信号从一个高频信号源通过两个导体传输到一个后续的电路时,例如在同一个无线电装置或收发信机中,在一条通路内将由天线接收到的射频(RF)信号从射频放大器传输到混频器时,或者在反向通路内由调制器产生的一个信号传输到发射机时,不想要的串话耦合会劣化该无线电收发信机的性能。如果耦合这些电路所用的传输线的两条导体其中之一用以作为接地导体,则这种电路称为“单端电路”,这种传输线是单端传输线。另一种情况是,两个不接地的导体组成一种差分传输线,用于差分电路。设定这两个导体的几何形体及其相对位置以建立一个特性阻抗,使第一差分电路与后续的差分电路的阻抗合适地相匹配。差分信号由一个差分信号产生电路施加在这两个导体上,该信号沿传输线前进到差分信号接收电路,在那里,该信号被测量作为这两条导体之间差值。换句话说,差分电路产生或接收一对相位反相关系的互补信号,这称为单一的差分信号。用差分传输线代替单端传输线可以极大地减小串话耦合,这称为“共模阻抗耦合”。在单端(非差分)传输线中的共模差分耦合是由非零寄生阻抗(通常称之为接地回路电阻)造成的,它由两个或多个别样的隔离的电路不可预想地共享。这个公共阻抗引起了串话。为此,通过减小接地导体与非接地导体的公共阻抗或共享阻抗,能降低共模阻抗耦合。电路之间除了公共阻抗耦合之外,如果两条导体紧密地靠在一起,则在同一传输线的两个导体之间还会存在电容性耦合(电场耦合)和电感性耦合(磁场耦合)。在有两相邻的传输线的情况下,相对于单端传输线而言针对例如混频器与调制器之间的串话,如果这两传输线之间的距离比它们其中一个传输线的两导体的间距大得多,则该差分传输线也能降低该传输线之间的电容性耦合(电场耦合)和电感性耦合(磁场耦合)。在磁场耦合情况下,围绕着每一传输线内相邻导线的磁场是相互反向的,基本上互相抵消,从而减小了对周围环境的磁场辐射。然而,在诸如无线电话之类的小型装置中,空间体积通常是有限的。鉴此,这些差分传输线须紧密靠在一起,这将增大磁耦合,减少了差分传输线优于单端传输线的优点。对于同一差分传输线或者两靠近的差分传输线的两个靠近的导体,在光的(Plain)差分线上进一步减小串话可以利用扭绞两个导体以形成一种扭绞对型差分传输线来实现。这种类型的传输线一般可用两条包绝缘层的圆导线相互扭绞来实施。这种类型的传输线借助减小电感性耦合或磁场耦合来减少串话。亦即借助于减小传输线的磁环路区的面积,并借助于不断地改变沿传输线长度上磁场的取向,实现减少串话。未扭绞对限定差分传输线的全长上一个磁场环路区或电流环路区,导线作为“矩形”环路的长边。这样的环路区限定了电流量,该电流可以是在诸如相邻导体来的一个外磁场在该对导线中感生的。将该对导线扭绞在一起时,可使该环路区最小化。导线的尺寸和每英寸扭绞数限定了传输线的特性阻抗。此外,其余的环路现在沿传输线长度不断扭转,使得磁场环路区的法线呈螺旋状轨迹。当两对这样的扭绞线紧密地放在一起时,扭绞对的螺旋状法线会降低一对导线的磁场在另一对中例如从调制器电路到放大器(如果它们是紧密相隔的话)感生电流的能力。当互连小型电路例如印刷电路板或挠性电路基底上的印刷电路、或半导体基底上的集成电路(IC)、或混合电路时,可应用差分传输线的概念来降低串话。因这些导体放在一个或多个平面上,故它们是平的。差分传输线可用同一平面内(水平配置)或两个平面内(垂直配置)的两个导体来实施。在这些情况下,普通的差分传输线可减小共模阻抗耦合。然而,因这些小型化应用诸如在一个无线电装置中通常空间很有限,故这些差分传输线须靠紧在一起,这增加了磁场耦合。两个平面差分传输线之间磁场耦合问题可用与扭绞对导线类似的方式来解决。Takashima等人的美国专利5,039,824采用印刷电路板上导电通孔或通路来互连并形成一种扭绞对等宽度平面结构。然而,Takashima并未讲述他的结构中损耗的补偿。在这种传输线中,通孔连接会导致重大的欧姆损耗,且不平衡的等宽度垂直配置导体会产生传输线中的寄生电容。据此,现在需要有一种低损耗的扭绞平面传输线对,而无需各层之间互连或只需最少的互连。附图说明图1示出按照本专利技术的水平取向的扭绞对导线的顶视图。图2示出图1所示的水平取向的扭绞对导线的剖面图。图3示出按照本专利技术的垂直取向的扭绞对导线的起始处未扭绞段的剖面图。图4示出图3所示的垂直取向的扭绞对导线的顶部切掉的示图。图5示出按照本专利技术的图1或图4所示的两平行扭绞对导线的示图。图6示出按照本专利技术的图1或图4所示的多个平行扭绞对导线的示图。图7示出一个典型的TAB(线条自动接合)电路的示图。图8示出具有图6所示的平行扭绞对导线的一个TAB电路示图。参看图1,一个水平取向的传输线含有两个导体,一个顶部基本上平的导体10,一个底部基本上平的导体11,为一个差分信号形成两条信号通路。导体的端部或终端12和13限定了该传输线的一个输入端口,导体的终部或终端14和15限定了一个输出端口。导体端部差分地被驱动以形成差分端口。导体10和11的宽度以及它们之间的水平间隔限定该差分传输线的特性阻抗。导体10和11在垂直方向上间隔开一个距离,该距离小于水平间隔。导体10和11可以分段成为导电的未扭绞平面段和接续的导电的扭绞段,导体10和11在每一个未扭绞段或平行段16内长度上基本上是平行的。然后,导体10和11相互间在重叠交叉倾斜部分(或段)交叉,形成一个“X”字形交叉17。发生交叉17的长度最好相对地短于平行段16的长度。水平间隔与垂直间隔之间的关系最好如图2所示。参看图2,导体10和11由一薄绝缘材料层18或者由一些绝缘材料槽(未示出)分隔开。因在平行段内上导体10设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:戴维·E·博克埃尔曼道格拉斯·H·韦斯曼
申请(专利权)人:摩托罗拉公司
类型:发明
国别省市:

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