KR101466184B1 - 무선 가능한 집적회로내에서의 신호 분배 및 방사 - Google Patents

무선 가능한 집적회로내에서의 신호 분배 및 방사 Download PDF

Info

Publication number
KR101466184B1
KR101466184B1 KR1020120101571A KR20120101571A KR101466184B1 KR 101466184 B1 KR101466184 B1 KR 101466184B1 KR 1020120101571 A KR1020120101571 A KR 1020120101571A KR 20120101571 A KR20120101571 A KR 20120101571A KR 101466184 B1 KR101466184 B1 KR 101466184B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
integrated circuit
functional modules
integrated
module
waveguide
Prior art date
Application number
KR1020120101571A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130035185A (ko
Inventor
미첼 보어스
아마드레자 로포우가란
지저스 카스타네다
아리아 베자드
샘 자오
Original Assignee
브로드콤 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 브로드콤 코포레이션 filed Critical 브로드콤 코포레이션
Publication of KR20130035185A publication Critical patent/KR20130035185A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101466184B1 publication Critical patent/KR101466184B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/12—Hollow waveguides
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/5222—Capacitive arrangements or effects of, or between wiring layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
    • H01L23/64—Impedance arrangements
    • H01L23/66—High-frequency adaptations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/065—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/065—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L25/0652—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the devices being arranged next and on each other, i.e. mixed assemblies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/065—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L25/0655—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/065—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L25/0657—Stacked arrangements of devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for
    • H01L2223/64—Impedance arrangements
    • H01L2223/66—High-frequency adaptations
    • H01L2223/6605—High-frequency electrical connections
    • H01L2223/6627—Waveguides, e.g. microstrip line, strip line, coplanar line
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
    • H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
    • H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06517—Bump or bump-like direct electrical connections from device to substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
    • H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
    • H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06527—Special adaptation of electrical connections, e.g. rewiring, engineering changes, pressure contacts, layout
    • H01L2225/06531—Non-galvanic coupling, e.g. capacitive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
    • H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
    • H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06572—Auxiliary carrier between devices, the carrier having an electrical connection structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/146—Mixed devices
    • H01L2924/1461—MEMS

Abstract

집적회로들 및/또는 집적회로들 내에 기능 모듈들 간에 무선으로 통신하기 위한 방법들 및 장치가 개시된다. 반도체 장치 가공 공정(fabrication operation)은 반도체 기판 상에 하나 이상의 기능 모듈들을 형성하기 위해 소정의 일련의 포토그래픽 및/또는 화학적 프로세싱 단계들을 사용한다. 기능 모듈들은 반도체 기판 상에 형성되거나 및/또는 이에 부착되는 집적 도파로에 결합되어 집적회로를 형성한다. 기능 모듈들은 집적 도파로를 통해 다중 액세스 전송 수법을 사용하여 다른 집적회로들 뿐만 아니라 서로간에 통신한다. 하나 이상의 집적회로들은 복수칩 모듈(Multichip Module)을 형성하기 위해 집적회로 캐리어(integrated circuit carrier)에 결합될 수 있다. 복수칩 모듈은 패키지된 집적회로를 형성하기 위해 반도체 패키지에 결합될 수 있다.

Description

무선 가능한 집적회로내에서의 신호 분배 및 방사 {SIGNAL DISTRIBUTION AND RADIATION IN A WIRELESS ENABLED INTEGRATED CIRCUIT(IC)}
일반적으로, 본 발명은 집적회로의 기능 모듈들 간에 무선 통신에 관한 것으로, 특히 다중 액세스 전송 수법(multiple access transmission scheme)을 사용하여 무선으로 통신하기 위해 도파로(waveguide)를 기능 모듈(functional module)들과 집적하는 것에 관한 것이다.
반도체 장치 가공 공정(fabrication operation)은 일반적으로 반도체 웨이퍼를 형성하는 반도체 기판 상에 집적회로(integrated circuit)들을 제조하기 위해 사용된다. 여러 반도체 웨이퍼들로부터의 집적회로들은 흔히 함께 패키지되어 몇가지 예로 모바일 장치 혹은 개인용 컴퓨팅 장치(personal computing device)와 같은 전자 장치를 형성한다. 이들 집적회로들은 흔히 도전성 와이어들 및/또는 트레이스들을 사용하여 서로 상호연결되고 이들 도전성 와이어(conductive wire)들 및/또는 트레이스(trace)들을 사용하여 이들 간에 통신한다.
통상적으로, 도전성 와이어들 및/또는 트레이스들은 비교적 짧은 거리들로 통신하기 위해 저 데이터 레이트들 및/또는 저 주파수들이 사용될 때 집적회로들 간에 통신에 적합하다. 그러나, 데이터 레이트들, 주파수들, 및/또는 거리들이 증가함에 따라, 도전성 와이어들 및/또는 트레이스들의 물리적 특성들은 집적회로들 간에 통신을 저하시킬 수 있다. 예를 들면, 도전성 와이어들 및/또는 트레이스들의 바람직하지 못한 또는 기생 정전용량(parasitic capacitance) 및/또는 인덕턴스(inductance)는 이들 증가된 데이터 레이트들, 주파수들, 및/또는 거리들에서 집적회로들 간에 통신을 저하시킬 수 있다.
전자 설계자들은 증가된 데이터 레이트들 및/또는 주파수들에서 그리고 긴 거리들에 걸쳐 통신하는 더 많은 집적회로들을 포함하는 새로운 전자 장치들을 만들어내고 있고 그럼으로써 도전성 와이어들 및/또는 트레이스들의 사용이 통신 문제를 유발 하고 있다. 이에 따라, 위에 기술된 단점들을 극복하는 증가된 데이터 레이트들 및/또는 주파수들에서 더 긴 거리들에 걸쳐 집적회로들을 상호연결할 필요성이 있다. 본 발명의 다른 면들 및 이점들은 다음 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 집적회로의 기능 모듈들 간에 무선 통신에 관한 것으로, 특히 다중 액세스 전송 수법(multiple access transmission scheme)을 사용하여 무선으로 통신하기 위해 도파로(waveguide)를 기능 모듈들과 집적하는 것에 관한 것이다.
본 발명의 측면에 따라서, 반도체 기판상에 형성된 복수개의 기능 모듈들을 가지는 집적회로(integrated circuit)는
상기 복수개의 기능 모듈들에 전송 통신 신호를 무선으로 제공하기 위해 복수개의 고유 식별자들중에서 고유 식별자(unique identifier)에 따른 정보 신호에 따라 동작하도록 구성된 상기 복수개의 기능 모듈들중에서 제 1 기능 모듈(functional module);
상기 정보 신호를 복원하기 위해 상기 고유 식별자에 따른 상기 전송 통신 신호를 처리하도록 구성된 상기 복수개의 기능 모듈들중에서 제 2 기능 모듈;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 집적회로는
상기 반도체 기판상에 형성되어, 상기 복수개의 기능 모듈들을 통신에 관하여 결합하도록 구성된 통신 채널;을 더 포함하고,
상기 제 1 기능 모듈은 상기 공통 통신 채널 상에서 상기 전송 통신 신호를 상기 복수개의 기능 모듈들에 무선으로 전송하도록 더 구성된다.
바람직하게는, 상기 공통 통신 채널은 상기 반도체 기판 상에 형성되는 도파로를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제 1 기능 모듈은 상기 전송 통신 신호를 제공하기 위해서 CDMA(code division multiple access) 수법에 따른 상기 고유 식별자에 대응하는 스프레딩 코드(spreading code)를 사용하여 상기 정보 신호를 스프레드(spread)하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 제 2 기능 모듈은 상기 정보 신호를 복원하기 위해서 상기 스프레딩 코드를 사용하여 상기 전송 통신 신호를 역-스프레드(de-spread)하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 제 1 기능 모듈은 제 2 전송 통신 신호를 무선으로 제공하기 위해서 복수개의 고유 식별자들중에서 제 2 고유 식별자에 따른 제 2 정보 신호에 따라 동작하도록 더 구성되고,
상기 집적 회로는 상기 반도체 기판과 상이한 제 2 반도체 기판상에 형성되어, 상기 제 2 정보 신호를 복원하기 위해 상기 제 2 고유 식별자에 따른 상기 제 2 전송 통신 신호를 처리하도록 구성된 제 2 집적회로와 결합된다.
바람직하게는, 상기 제 2 기능 모듈은 상기 복수개의 기능 모듈들에 제 2 전송 통신 신호를 무선으로 제공하기 위해서 복수개의 고유 식별자들중에서 제 2 고유 식별자에 따른 제 2 정보 신호에 따라 동작하도록 더 구성되고,
상기 제 1 기능 모듈은 상기 제 2 정보 신호를 복원하기 위해서 상기 제 2 고유 식별자에 따른 상기 제 2 전송 통신 신호를 처리하도록 더 구성된다.
바람직하게는, 상기 전송 통신 신호를 무시하도록 구성된 상기 복수개의 기능 모듈들중에서의 다른 기능 모듈들, 상기 다른 기능 모듈들은 상기 복수개의 고유 식별자들중에서 상기 고유 식별자와 상이한 다른 고유 식별자들에 의해 특징지어진다.
바람직하게는, 상기 다른 기능 모듈들은 공통 통신 채널에 의해 상기 제 1 및 상기 제 2 기능 모듈들과 통신에 관하여 결합된다.
바람직하게는, 상기 공통 통신 채널을 상기 반도체 기판 상에 형성된 도파로를 포함한다.
일 측면에 따라, 집적회로(integrated circuit)는
반도체 기판; 및
상기 반도체 기판상에 형성되어, 복수개의 기능 모듈들의 각각이 복수개의 고유 식별자들중에서 대응하는 고유 식별자를 할당받도록 구성되는 상기 복수개의 기능 모듈들;를 포함하고,
그것의 통신을 제 2 기능 모듈의 대응하는 고유 식별자를 가지는 상기 제 2 기능 모듈과 연관시킴으로써 상기 복수개의 기능 모듈들중에서 제 1 기능 모듈은 상기 복수개의 기능 모듈들중에서 제 2 기능 모듈과 통신하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 반도체 기판상에 형성되어, 상기 복수개의 기능 모듈들에 통신에 관하여 결합하도록 구성된 통신 채널;을 더 포함하고,
상기 제 1 기능 모듈은 상기 공통 통신 채널 상에서 상기 전송 통신 신호를 상기 복수개의 기능 모듈들에 무선으로 전송하도록 더 구성된다.
바람직하게는, 상기 공통 통신 채널은 상기 반도체 기판 상에 형성되는 도파로를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제 1 기능 모듈은 상기 전송 통신 신호를 제공하기 위해서 CDMA(code division multiple access) 수법에 따른 상기 고유 식별자에 대응하는 스프레딩 코드(spreading code)를 사용하여 상기 정보 신호를 스프레드(spread)하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 제 2 기능 모듈은 상기 정보 신호를 복원하기 위해서 상기 스프레딩 코드를 사용하여 상기 전송 통신 신호를 역-스프레드(de-spread)하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 제 1 기능 모듈은 제 2 전송 통신 신호를 무선으로 제공하기 위해서 복수개의 고유 식별자들중에서 제 2 고유 식별자에 따른 제 2 정보 신호에 따라 동작하도록 더 구성되고,
상기 집적 회로는 상기 반도체 기판과 상이한 제 2 반도체 기판상에 형성되어, 상기 제 2 정보 신호를 복원하기 위해 상기 제 2 고유 식별자에 따른 상기 제 2 전송 통신 신호를 처리하도록 구성된 제 2 집적회로와 결합된다.
바람직하게는, 상기 제 2 모듈은 상기 복수개의 기능 모듈들에 제 2 전송 통신 신호를 무선으로 제공하기 위해서 복수개의 고유 식별자들중에서 제 2 고유 식별자에 따른 제 2 정보 신호에 따라 동작하도록 더 구성되고,
상기 제 1 기능 모듈은 상기 제 2 정보 신호를 복원하기 위해서 상기 제 2 고유 식별자에 따른 상기 제 2 전송 통신 신호를 처리하도록 더 구성된다.
바람직하게는, 상기 전송 통신 신호를 무시하도록 구성된 상기 복수개의 기능 모듈들중에서의 다른 기능 모듈들, 상기 다른 기능 모듈들은 상기 복수개의 고유 식별자들중에서 상기 고유 식별자와 상이한 다른 고유 식별자들에 의해 특징지어진다.
바람직하게는, 상기 다른 기능 모듈들은 공통 통신 채널에 의해 상기 제 1 및 상기 제 2 기능 모듈들과 통신에 관하여 결합된다.
바람직하게는, 상기 공통 통신 채널을 상기 반도체 기판 상에 형성된 도파로를 포함한다.

일 측면에 따라, 반도체 기판상에 형성되어 상호간 통신이 가능하도록 구성된 복수개의 기능 모듈들을 가지는 집적회로(integrated circuit)에 있어서,
상기 복수개의 기능 모듈들에 전송 통신 신호를 무선으로 제공하기 위해 복수개의 고유 식별자들중에서 고유 식별자(unique identifier)에 따른 정보 신호에 따라 동작하도록 구성된 상기 복수개의 기능 모듈들중에서 제 1 기능 모듈(functional module);
상기 정보 신호를 복원하기 위해 상기 고유 식별자에 따른 상기 전송 통신 신호를 처리하도록 구성된 상기 복수개의 기능 모듈들중에서 제 2 기능 모듈;
상기 전송 통신 신호를 무시하도록 구성된 상기 복수개의 기능 모듈들중에서의 다른 기능 모듈들, 상기 다른 기능 모듈들은 상기 복수개의 고유 식별자들중에서 상기 고유 식별자와 상이한 다른 고유 식별자들에 의해 특징지어지는,상기 다른 기능 모듈들; 및
상기 반도체 기판상에 형성되어, 상기 복수개의 기능 모듈들을 통신에 관하여 결합하도록 구성된 공통 통신 채널;을 포함하고,
상기 제 1 기능 모듈은 상기 전송 통신 신호를 제공하기 위해서 CDMA(code division multiple access) 수법에 따른 상기 고유 식별자에 대응하는 스프레딩 코드(spreading code)를 사용하는 상기 정보 신호를 스프레드(spread)하도록 구성되고,
상기 공통 통신 채널은 상기 반도체 기판 상에 형성되는 도파로를 포함한다.

일 측면에 따라, 반도체 기판상에 형성되어 상호간 통신이 가능하도록 구성된 복수개의 기능 모듈들을 가지는 집적회로(integrated circuit)에 있어서,
상기 반도체 기판상에 형성되어, 상기 복수개의 기능 모듈들의 각각이 복수개의 고유 식별자들중에서 대응하는 고유 식별자를 할당받도록 구성되는 상기 복수개의 기능 모듈들; 및
상기 반도체 기판상에 형성되어, 상기 복수개의 기능 모듈들에 통신에 관하여 결합하도록 구성된 공통 통신 채널;을 포함하되
제 2 기능 모듈의 대응하는 고유 식별자를 가지는 상기 제 2 기능 모듈과 연관시킴으로써 상기 복수개의 기능 모듈들중에서 제 1 기능 모듈은 상기 복수개의 기능 모듈들중에서 상기 제 2 기능 모듈과 통신하도록 구성되고,
상기 제 1 기능 모듈은 전송 통신 신호를 제공하기 위해서 CDMA(code division multiple access) 수법에 따른 상기 고유 식별자에 대응하는 스프레딩 코드(spreading code)를 사용하는 정보 신호를 스프레드(spread)하도록 구성된,
상기 공통 통신 채널은 상기 반도체 기판 상에 형성되는 도파로를 포함한다.
본 발명에 따른 무선 가능한 집적회로내에서의 신호 분배 및 방사에 의하면 기능 모듈(functional module)들과 집적 도파로(integrated waveguide)를 집적하여 다중 액세스 전송 수법(multiple access transmission scheme)을 통한 무선 통신이 가능한 효과가 있다.
본 발명에 따른 무선 가능한 집적회로내에서의 신호 분배 및 방사에 의하면 유전체 물질이 포함되지 않은 공동 영역을 포함하는 집적 도파로를 통하여 복수개의 기능 모듈간 또는 다른 컴포넌트들과의 무선 통신이 가능한 효과가 있다.
본 발명의 실시예들은 동반된 도면들을 참조하여 기술된다. 도면들에서, 동일 참조부호는 동일하거나 기능적으로 유사한 요소들을 나타낸다. 또한, 참조부호의 맨 좌측에 숫자(들)은 참조부호가 처음 나타나는 도면들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 개략적 블록도이다.
도 2는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 반도체 기판 상에 형성되는 집적회로의 제 1의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 반도체 기판 상에 형성되는 집적회로의 제 2의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 부분으로서 구현될 수 있는 기능 모듈의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 제 1 구성 및 배열을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 제 1 구성 및 배열의 부분으로서 구현되는 제 1 집적 도파로를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적 도파로에서 사용될 수 있는 제 1 도전성 요소를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적 도파로에서 사용될 수 있는 제 2 도전성 요소를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 제 1 집적 도파로의 전송 동작 모드를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 제 1 집적 도파로의 수신 동작 모드를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 제 2 구성 및 배열을 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 제 2의 구성 및 배열의 부분으로서 구현되는 제 2 집적 도파로를 도시한 것이다.
도 13a는 본 발명의 실시예에 따른 제 2 집적 도파로의 동작 특징들을 동적으로 구성하기 위해 사용될 수 있는 제 1 전기-기계 장치의 제 1 구성을 도시한 것이다.
도 13b는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 전기-기계 장치의 제 2 구성을 도시한 것이다.
도 14a는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 제 2 집적 도파로의 동작 특징들을 동적으로 구성하기 위해 사용될 수 있는 제 2 전기-기계 장치의 제 1 구성을 도시한 것이다.
도 14b는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 제 2 전기-기계 장치의 제 2 구성을 도시한 것이다.
도 15는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 기능 모듈들의 플립 칩 구성을 도시한 것이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 집적회로의 부분으로서 구현되는 집적 도파로의 플립 칩 구성을 도시한 것이다.
도 17은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 제 3 구성 및 배열을 도시한 것이다.
도 18은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 제 4 구성 및 배열을 도시한 것이다.
도 19은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 제 5 구성 및 배열을 도시한 것이다.
도 20은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 하나 이상의 기능 모듈들의 제 1 구성 및 배열을 도시한 것이다.
도 21은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 제 6 구성 및 배열을 도시한 것이다.
도 22는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 하나 이상의 기능 모듈들의 제 2 구성 및 배열을 도시한 것이다.
도 23은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 제 7 구성 및 배열을 도시한 것이다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 복수칩 모듈(MCM)을 도시한 것이다.
도 25는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 무선 집적회로 테스트 환경의 개략적 블록도이다.
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 무선 집적회로 테스트 환경 내에 구현되는 무선 자동 테스트 장비의 개략적 블록도이다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 무선 자동 테스트 장비의 부분으로서 구현되는 수신 안테나의 블록도이다.
발명의 실시예들은 이제 동반된 도면들을 참조하여 기술될 것이다. 도면들에서, 동일 참조부호는 동일하거나 기능적으로 유사하거나, 및/또는 구조적으로 유사한 요소들을 나타낸다. 요소가 처음 나타나는 도면은 참조부호의 맨 좌측에 숫자(들)로 표시한다.
다음 상세한 설명은 발명과 일관된 실시예들을 도시한 동반된 도면들을 참조한다. 상세한 설명에서 "바람직한 일실시예", "바람직한 실시예", "예로서의 바람직한 실시예" 등이라고 언급하는 것은 기술된 바람직한 실시예가 특별한 특징, 구조, 또는 특징을 포함할 수 있지만 모든 바람직한 실시예가 반드시 특별한 특징, 구조, 또는 특징을 포함하는 것은 아님을 나타낸다. 또한, 이러한 어구들은 반드시 동일한 바람직한 실시예를 언급하는 것은 아니다. 또한, 특별한 특징, 구조, 또는 특징이 바람직한 실시예와 관련하여 기술될 때, 분명하게 기술되었든 그렇지 않든 간에 다른 바람직한 실시예와 관련하여 이러한 특징, 구조, 또는 특징에 영향을 미치는 것은 당업자들의 지식 내에 있다.
본원에 기술된 바람직한 실시예는 예시 목적을 위해 제공되며, 한정하는 것이 아니다. 다른 바람직한 실시예들이 가능하며, 발명의 정신 및 범위 내에서 바람직한 실시예들에 수정들이 행해질 수 있다. 그러므로, 상세한 설명은 발명을 한정하려는 것이 아니다. 그보다는, 발명의 범위는 다음의 청구항들 및 이들의 등가물들에 따라서만 정의된다.
바람직한 실시예들의 다음 상세한 설명은 당업자들이 이들의 지식을 적용함으로써 본 발명의 정신 및 범위 내에서 과도한 실험 없이도 다양한 응용들을 위해 이러한 바람직한 실시예들을 쉽게 수정 및/또는 개조할 수 있게 충분히 발명의 일반적 특성을 드러낼 것이다. 그러므로, 이러한 개조 및 수정은 본원에 제시된 교시된 바와 안내에 기초하여 바람직한 실시예들의 의미 및 복수의 균등물들 내에 있는 것이다. 본 명세서의 술어 또는 어법은 본원에 교시된 바들에 따라 당업자들에 의해 해석되도록 본원에서 어법 및 술어는 설명의 목적을 위한 것이며 한정하려는 것이 아님을 이해해야 한다.
발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 혹은 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 발명의 실시예들은 하나 이상의 프로세서들에 의해 판독되어 실행될 수 있는 기계-판독가능 매체 상에 저장된 지령들로서도 구현될 수 있다. 기계-판독가능 매체는 기계(예를 들면, 컴퓨팅 장치(computing device))에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장 또는 전송하기 위한 임의의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들면, 기계-판독가능 매체는 판독전용 메모리(ROM : read only memory); 랜덤 액세스 메모리(RAM : read access memory); 자기 디스크 저장 매체들; 광학 저장 매체들; 플래시 메모리 장치들; 전기, 광학, 음향 또는 다른 형태의 전파되는 신호들(예를 들면, 캐리어 웨이브(carrier wave)들, 적외선 신호들, 디지털 신호들, 등), 등을 포함할 수 있다. 또한, 펌웨어(firmware), 소프트웨어(software), 루틴들(routines), 지령(instruction)들은 본원에서는 어떤 단계들을 수행하는 것으로서 기술될 수도 있다. 그러나, 이러한 설명들은 단지 편의를 위한 것이며 이러한 단계들은 사실상 컴퓨팅 장치들, 프로세서(processor)들, 제어기들, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴들, 지령들, 등을 실행하는 그외의 장치들에서 비롯되는 것임을 알아야 한다.
대표적인 반도체 웨이퍼
도 1은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 개략적 블록도이다. 반도체 웨이퍼를 형성하는 반도체 기판 상에 집적회로들을 제조하기 위해서 반도체 장치 가공 공정(fabrication operation)이 일반적으로 사용된다. 반도체 장치 가공 공정은 반도체 기판 상에 집적회로를 형성하기 위해 소정 일련의 포토그래픽(photographic) 및/또는 화학적 프로세싱(processing) 단계들을 사용한다.
반도체 웨이퍼(100)는 반도체 기판(104) 상에 형성되는 집적회로들(102.1 내지 102.n)을 포함한다. 반도체 기판(104)은 통상적으로 실리콘 결정(silicon crystal)과 같은 반도체 물질의 얇은 슬라이스(thin slice) 이지만, 다른 물질들, 혹은 사파이어(sapphire) 또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 그외 어떤 다른 적합한 물질과 같은 물질들의 조합들을 포함할 수 있다.
통상적으로, 집적회로들(102.1 내지 102.n)은 프론트-엔드-라인(front-end-of-line) 프로세싱이라고 하는 제 1의 일련의 가공 단계들, 및 백-엔드-라인(back-end-of line) 프로세싱이라고 하는 제 2의 일련의 가공 단계들을 사용하여 반도체 기판(104) 상에 형성된다. 프론트-엔드-라인 프로세싱은 반도체 기판(104) 상에 집적회로들(102.1 내지 102.n)의 컴포넌트(component)들을 형성하기 위한 제 1의 일련의 포토그래픽 및/또는 화학적 프로세싱 단계들을 나타낸다. 집적회로들(102.1 내지 102.n)의 컴포넌트들은 전기적 컴포넌트들, 기계적 컴포넌트들, 전기-기계적 컴포넌트들, 혹은 당업자들에게 명백할 그외 적합한 컴포넌트들의 임의의 적합한 조합을 포함할 수 있다. 집적회로들(102.1 내지 102.n)은 서로 유사할 수 있고 및/또는 유사하지 않을 수도 있다. 백-엔드-라인 프로세싱은 집적회로들(102.1 내지 102.n)을 반도체 기판(104) 상에 형성하기 위해 이들 컴포넌트들 간에 상호연결을 형성하기 위한 제 2 의 일련의 포토그래픽 및/또는 화학적 프로세싱 단계들을 나타낸다.
반도체 기판 상에 형성된 제 1의 대표적인 집적회로
도 2는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 반도체 기판 상에 형성되는 집적회로의 제 1의 블록도이다. 반도체 기판(204) 상에 집적회로(200)를 제조하기 위해 반도체 장치 가공 공정이 일반적으로 사용된다. 집적회로(200)는 하나 이상의 기능 모듈들(202.1 내지 202.i)를 형성하기 위해 구성되고 배열되는 전기적 컴포넌트들, 기계적 컴포넌트들, 전기-기계적 컴포넌트들, 혹은 당업자들에게 명백한 그외 적합한 컴포넌트들의 임의의 적합한 조합을 포함할 수 있다. 기능 모듈들(202.1 내지 202.i) 각각은 집적회로(200) 내에 다른 기능 모듈들(202.1 내지 202.i)에 통신에 관하여 결합될 수 있다. 집적회로(200)는 하나 이상의 집적회로들(102.1 내지 102.n)의 대표적인 실시예를 나타낼 수 있다.
기능 모듈(202.1)은 반도체 기판(204) 상에 형성된 전용 통신채널(dedicated communications channel)(206)을 통해 기능 모듈(202.2)에 통신에 관하여 결합될 수 있다. 전용 통신채널(206)은 몇가지 예로 마이크로파 라디오 링크(microwave radio link), 광섬유 광 링크, 하이브리드 광섬유 광 링크(hybrid fiber optic link), 구리 링크, 또는 이들의 임의의 조합의 연속을 포함할 수 있지만, 그러나 이들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 전용 통신채널(206)은 기능 모듈(202.1)과 기능 모듈(202.2) 간에 통신을 감안하여 구리 링크를 사용하여 형성될 수 있다. 실시예에서, 구리 링크는 기능 모듈(202.1)과 기능 모듈(202.2) 간에 차분 통신을 감안하여 차분 시그널링 링크(differential signaling link)를 형성하도록 구성되고 배열될 수 있다. 또 다른 예로서, 전용 통신채널(206)은 기능 모듈(202.1)과 기능 모듈(202.2) 간에 통신을 위해 전자기파(electromagnetic wave)들을 가이드(guide)하기 위해 도파로(waveguide)를 사용하여 구현될 수도 있다.
기능 모듈(202.1)은 전송 통신신호(250.1)를 전용 통신채널(dedicated communication channel)(206)에 제공한다. 전송 통신신호(250.1)는 전용 통신채널(206)을 통과하여 이것은 기능 모듈(202.2)에 의해 관측된다. 유사하게, 기능 모듈(202.1)은 전용 통신채널(206)로부터 수신되는 통신신호(250.2)를 관측된다. 구체적으로, 기능 모듈(202.2)은 전송 통신신호를 전용 통신채널(206)에 제공한다. 이 전송 통신신호는 전용 통신채널(206)을 통과하여 이것은 수신되는 통신신호(250.2)로서 기능 모듈(202.1)에 의해 관측된다.
반도체 웨이퍼 상에 형성되는 제 2의 대표적인 집적회로
도 3은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 반도체 기판 상에 형성되는 집적회로의 제 2의 블록도이다. 반도체 기판(304) 상에 집적회로(300)를 제조하기 위해 반도체 장치 가공 공정이 일반적으로 사용된다. 집적회로(300)는 하나 이상의 기능 모듈들(302.1 내지 302.i)를 형성하기 위해 구성되고 배열되는 전기적 컴포넌트들, 기계적 컴포넌트들, 전기-기계적 컴포넌트들, 혹은 당업자들에게 명백한 그외 적합한 컴포넌트들의 임의의 적합한 조합을 포함할 수 있다. 기능 모듈들(302.1 내지 302.i) 각각은 집적회로(200) 내에 다른 기능 모듈들(302.1 내지 302.i)에 통신에 관하여 결합될 수 있다. 집적회로(300)는 하나 이상의 집적회로들(102.1 내지 102.n)의 실시예를 나타낼 수 있다.
기능 모듈(302.1)은 반도체 기판(304) 상에 형성된 공통 통신채널(common communications channel)(306)을 통해 다른 기능 모듈(302.2)에 통신에 관하여 결합될 수 있다. 통상적으로, 공통 통신채널(306)은 몇가지 예로 마이크로파 라디오 링크, 광섬유 광 링크, 하이브리드 광섬유 광 링크, 구리 링크, 또는 이들의 임의의 조합의 연속과 같은 통신채널을 나타내며, 이것은 기능모듈들(302.1 내지 302.i) 중 하나 이상 간에 공유된다. 예를 들면, 공통 통신채널(306)은 기능 모듈들(302.1 내지 302.i) 간에 통신을 감안하여 공통 구리 링크를 사용하여 형성될 수 있다. 대표적인 실시예에서, 구리 링크는 기능 모듈들(302.1 내지 302.i) 간에 차분 통신을 감안하여 차분 시그널링 링크(differential signaling link)를 형성하기위해 구성되고 배열될 수 있다. 또 다른 예로서, 공통 통신채널(306)은 기능 모듈들(302.1 내지 302.i) 간에 통신을 위해 전자기파(electromagnetic wave)들을 가이드하기 위해 도파로를 사용하여 구현될 수도 있다.
기능 모듈들(302.1 내지 302.i) 각각은 온-칩 통신(on-chip communication)으로 지칭되는 공통 통신채널(306)을 사용하여 다른 기능 모듈들(302.1 내지 302.i)과 통신할 수 있다. 일괄하여, 기능 모듈들(302.1 내지 302.i)은 다중 액세스 전송 수법을 사용하여 통신한다. 다중 액세스 전송 수법은 부호분할 다중 액세스(CDMA : code division multiple access), 주파수 분할 다중 액세스(FDMA : frequency division multiple access), 시분할 다중 액세스(TDMA : time division multiple access), 및/또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 그외 어떤 다른 적합한 단일 캐리어 다중 액세스 전송 수법과 같은 임의의 단일 캐리어 다중 액세스 전송 수법을 포함할 수 있다. 대안적으로, 다중 액세스 전송 수법은 이산 다중-톤(DMT : discrete multi-tone) 변조, 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM : orthogonal frequency division multiplexing), 부호화 OFDM(COFDM : coded OFDM), 및/또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 그외 어떤 다른 적합한 다중 캐리어 다중 액세스 전송 수법을 포함할 수 있다. 또 다른 대안에서, 다중 액세스 전송 수법은 단일 캐리어 다중 액세스 전송 수법 및 다중 캐리어 다중 액세스 전송 수법의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
통상적으로, 공통 통신채널(306)에 통신에 관하여 결합되는 기능 모듈들(302.1 내지 302.i)은 고유 식별자(unique identifier)들에 의해 특징지어질 수 있다. 예를 들면, 이들 고유 식별자들은 부호분할 다중 액세스(CDMA)에서 사용되는 고유 스프레딩 코드(spreading code)들, 시분할 다중 액세스(TDMA)에서 고유 시간 슬롯 할당들, 기능 모듈 내에 저장되는 고유 어드레스(unique address)들, 혹은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 이외 어떤 다른 적합한 식별자들을 나타낼 수 있다. 대표적인 실시예에서, 고유 식별자들은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 제공하기 위해 기능 모듈들(302.1 내지 302.i) 간에 고유하다. 또 다른 실시예에서, 고유 식별자들은 멀티캐스트 전송(multicast transmission)을 제공하기 위해 식별자들 간에 얼마간의 공통성을 공유할 수 있다. 이 실시예에서, 고유 식별자들은 복수의 기능 모듈들(302.1 내지 302.i) 간에 고유한 것으로서 특징지어진다.
기능 모듈들(302.1 내지 302.i) 각각은 다른 기능 모듈들과 선택적으로 통신하기 위해 다른 기능 모듈들의 고유 식별자(302.1 내지 302.i)들에 따른 자신에 전송 통신신호(350.1 내지 350.i)를 제공하는 데이터 및/또는 하나 이상의 명령(command)들과 같은 정보에 따라 동작한다. 예를 들면, 기능 모듈(302.1)은 전송 통신 신호(350.1)를 제공하기 위해 기능 모듈(302.2)의 고유 식별자에 대응하는 스프레딩 코드를 사용하여 기능 모듈(302.2)에 전송을 위한 정보를 스프레드(spread)할 수 있다. 또 다른 예로서, 기능 모듈(302.1)은 전송 통신 신호(350.1)를 제공하기 위해 기능 모듈(302.2)의 고유 식별자에 대응하는 시간 슬롯 내에 정보를 선택적으로 배치할 수 있다. 또 다른 예로서, 기능 모듈(302.1)은 전송 통신 신호(350)을 제공하기 위해 정보에 기능 모듈(302.2)의 고유 식별자를 첨부할 수 있다.
기능 모듈들(302.1 내지 302.i)은 이들의 고유 식별자들을 사용하여 전송 통신신호들(350.1 내지 350.i)에 따라 동작한다. 기능 모듈들(302.1 내지 302.i)은 그들의 고유 식별자들을 사용하여 제공된 전송 통신신호들 내에 정보를 복원 및/또는 처리하고 및/또는 다른 기능 모듈들(302.1 내지 302.i)의 다른 고유 식별자들에 따라 제공된 전송 통신신호들을 폐기 또는 무시한다. 예를 들면, 기능 모듈들(302.1 내지 302.i)은 이들의 고유 식별자들에 대응하는 스프레딩 코드를 사용하여 전송 통신신호들(350.1 내지 350.i)을 역-스프레드(de-spread)할 수 있다. 또 다른 예로서, 기능 모듈들(302.1 내지 302.i)은 이들의 고유 식별자들에 대응하는 시간 슬롯들을 선택적으로 관측할 수도 있다. 또 다른 예로서, 기능 모듈들(302.1 내지 302.i)은 전송 통신신호들(350.1 내지 350.i) 내에 내포된 고유 식별자를 이들의 고유 식별자들에 비교할 수 있다.
기능 모듈들(302.1 내지 302.i) 각각은 다른 기능 모듈들과 통신하기 위해 이들의 각각의 전송 통신신호들(350.1 내지 350.i)을 기능 모듈들(302.1 내지 302.i) 중에서 다른 기능 모듈들의 고유 식별자에 연관시킨다. 예를 들면, 기능 모듈(302.1)은 전송 통신신호(350.1)를 제공하기 위해 기능 모듈(302.2)의 고유 식별자에 따른 정보에 따라 동작할 수 있다. 기능 모듈(302.2)은 이의 고유 식별자를 사용하여 전송 통신신호(350.1)에 따라 동작한다. 전송 통신신호(350.1)는 기능 모듈(302.2)의 고유 식별자를 사용하여 제공되었기 때문에, 기능 모듈(302.2)은 전송 통신신호(350.1) 내에 정보를 복원하고 및/또는 처리한다. 그러나, 다른 기능 모듈들(302.1 내지 302.i)도 그들의 고유 식별자들을 사용하여 전송 통신신호(350.1)에 따라 동작한다. 이 상황에서, 이들 다른 기능 모듈들(302.1 내지 302.i)의 고유 식별자는 기능 모듈(302.2)의 고유 식별자와는 다르기 때문에, 전송 통신신호(350.1)는 이들 다른 기능 모듈들에 의해 폐기되거나 무시된다.
기능 모듈들(302.1 내지 302.i)은 선택적으로, 오프-칩 통신으로 지칭되는 집적회로(300)에 통신에 관하여 결합되는 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들과 통신할 수 있다. 다른 회로들은 집적회로(300)와 동일한 반도체 기판 상에 및/또는 다른 반도체 기판들 상에 형성될 수도 있다. 예를 들면, 기능 모듈(302.1)은 전송 통신신호(352.1)를 이들 다른 회로들에 제공하고 및/또는 이들 다른 회로들로부터 수신된 통신 신호(352.2)을 관측할 수 있다. 그러나, 이 예는 한정하는 것이 아니며, 기능 모듈들(302.1 내지 302.i) 각각은, 선택적으로, 본 발명의 정신 및 범위 내에서 실질적으로 유사한 방식으로 회로들과 통신할 수 있다. 기능 모듈들(302.1 내지 302.i)은 공통 통신채널(306)을 사용하여 다른 회로들에 통신에 관하여 결합될 수 있다. 이 상황에서, 이들 다른 회로들은 고유 식별자들에 의해 특징지어질 수 있고 위에 기술된 바와 같이 다중 액세스 전송 수법을 사용하여 기능 모듈들(302.1 내지 302.i)과 통신할 수 있다. 대안적으로, 기능 모듈들(302.1 내지 302.i)은 도 2에 기술된 바와 같이 전용 통신채널을 사용하여 다른 회로들에 통신에 관하여 결합될 수 있다.
제 1의 대표적인 집적회로 및/또는 제 2의 대표적인 집적회로의 부분으로서 구현될 수 있는 대표적인 기능 모듈
도 4는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 부분으로서 구현될 수 있는 기능 모듈의 블록도이다. 기능 모듈(400)은 전기적 컴포넌트들, 기계적 컴포넌트들, 전기-기계적 컴포넌트들, 혹은 당업자들에게 명백할 그외 적합한 컴포넌트들의 임의의 적합한 조합을 포함할 수 있다. 기능 모듈(400)은 반도체 기판(402) 상에 형성되는 전자회로(404), 트랜시버 모듈(406), 및 인터페이스를 포함한다. 또한, 기능 모듈(400)은 반도체 기판(402) 상에 형성될 수 있거나 반도체 기판(402)의 모듈들에 통신에 관하여 결합되는 다른 기판 상에 형성될 수 있는 안테나(414)를 포함한다. 기능 모듈(400)은 기능 모듈들(202.1 내지 202.i) 중 하나 이상 및/또는 기능 모듈들(302.1 내지 302.i) 중 하나 이상의 실시예를 나타낼 수 있다.
전자회로(404)는 반도체 기판(402) 상에 형성되는 도전성 와이어들 및/또는 트레이스(trace)들에 의해 연결되는 컴포넌트들의 임의의 적합한 조합을 포함한다. 통상적으로, 이들 컴포넌트들은 하나 이상의 아날로그 회로들, 하나 이상의 디지털 회로들, 및/또는 일반적으로 혼합 신호 회로라고 지칭되는 아날로그 및 디지털 회로들의 임의의 조합을 형성하기 위해 구성되고 배열되는 전기 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 그러나, 이들 컴포넌트들은 추가로 기계적 컴포넌트들, 전기-기계적 컴포넌트들, 혹은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 그외 임의의 적합한 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
전자회로(404)의 이들 컴포넌트들의 조합들은 전자회로(404)가 다양한 동작들을 수행할 수 있게 한다. 전자회로(404)는 트랜시버 모듈(406)로부터 입력 통신신호(450)를 수신할 수 있다. 입력 통신신호(450)는 정보 및/또는 하나 이상의 명령들을 포함할 수 있다. 전자회로(400)는 정보에 다양한 동작들을 수행할 수 있고 및/또는 출력 통신 신호(452)를 제공하기 위해 하나 이상의 명령들을 실행할 수 있다.
트랜시버 모듈(406)은 입력 통신신호(450)를 제공하기 위해 다중 액세스 전송 수법에 따른 수신된 통신신호(454)에 따라 동작하며 전송 통신신호(456)를 제공하기 위해 다중 액세스 전송 수법에 따른 출력 통신신호(452)에 따라 동작한다. 구체적으로, 트랜시버 모듈(406)은 수신기 모듈(408) 및 송신기 모듈(410)을 포함한다. 수신기 모듈(408)은, 기능 모듈(400)에 할당된 고유 식별자를 사용하여 다중 액세스 전송 수법에 따라, 수신된 통신 신호(454)를 하향변환, 복조, 및/또는 디코딩한다. 수신기 모듈(408)은 기능 모듈(400)에 할당된 고유 식별자가 전송 통신신호(456)을 제공하기 위해 사용된 고유 식별자와 실질적으로 유사할 때 입력 통신신호(450)를 제공한다. 이와는 달리, 수신기 모듈(408)은 기능 모듈(400)에 할당된 고유 식별자가 전송 통신신호(456)를 제공하기 위해 사용된 고유 식별자와 다를 때 전송 통신신호(456)를 폐기하거나 무시한다.
송신기 모듈(410)은 전송 통신신호(456)를 제공하기 위해 다른 기능 모듈에 할당된 고유 식별자를 사용하여 다중 액세스 전송 수법에 따라 출력 통신신호(452)를 인코딩, 변조, 및/또는 상향변환한다. 송신기 모듈(410)은 기능 모듈(400) 내에 메모리에 저장된 것으로 예로 공통 통신채널(360)과 같은 공통 통신채널에 통신에 관하여 결합된 기능 모듈들 및/또는 집적회로들의 고유 식별자들을 포함하는 룩업 테이블을 포함할 수 있다. 기능 모듈(400)은 임의의 적합한 비휘발성 메모리, 임의의 적합한 휘발성 메모리, 또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에 의해 명백할 비휘발성 및 휘발성 메모리의 임의의 조합과 같은 하나 이상의 메모리 장치들에 룩업 테이블(look-up table)을 저장할 수 있다. 룩업 테이블은 기능 모듈(400)의 제조 또는 테스트 동안 하나 이상의 메모리 장치들에 프로그램되는 정적 테이블 및/또는 더 많은 혹은 더 적은 기능 모듈들 및/또는 집적회로들이 공통 통신 채널에 통신에 관하여 결합하게 될 때 업데이트될 수 있는 동적 테이블을 나타낼 수 있다.
안테나 인터페이스(412)는 안테나 모듈(414)로부터 양방향 통신신호(412)를 수신하며 및/또는 안테나 모듈(414)에 양방향 통신신호(412)를 제공한다. 안테나 인터페이스는 전송 동작 모드 및/또는 수신 동작 모드에서 동작할 수 있다. 전송 동작 모드에서, 안테나 인터페이스(412)는 양방향 통신 신호(412)를 안테나 모듈(414)에 제공한다. 안테나 인터페이스(412)는 수신 동작 모드에서 안테나 모듈(414)로부터 양방향 통신 신호(412)를 수신한다. 통상적으로, 안테나 인터페이스(412)는 전송 동작 모드 또는 수신 동작 모드에서 동작하게 구성될 수 있지만, 그러나, 안테나 인터페이스(412)는 추가로 두 동작 모드에서 동시에 동작할 수 있다.
안테나 모듈(414)은 양방향 통신신호(412)에 기초하여 전송 통신신호(460)를 제공하며 및/또는 양방향 통신신호(412)를 제공하기 위해 수신 통신신호(462)를 관측한다. 안테나 모듈(414)은 모노폴 안테나(monopole antenna), 다이폴 안테나(dipole antenna), 위상드 어레이(phased array), 패치 안테나(patch antenna), 도파로(waveguide) 및/또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 전류들을 전자기파들로 변환하는 임의의 다른 적합한 장치를 사용하여 구현될 수 있다.
어떤 상황들에서, 기능 모듈(400)은 하나 이상의 트랜시버 모듈(406), 하나 이상의 안테나 인터페이스(412) 및/또는 하나 이상의 안테나 모듈(414)를 포함할 수 있다. 통상적으로, 이들 상황들은 기능 모듈(400)이 도 2 및/또는 도 3에 기술된 바와 같이 전용 통신채널을 사용하여 다른 기능 모듈들 및/또는 다른 회로들과 통신할 때 발생한다. 다른 상황들에서, 기능 모듈(400)은 한 안테나 인터페이스(412) 및/또는 한 안테나 모듈(414)을 다른 기능 모듈들과 공유할 수 있다.
집적회로의 제 1 의 대표적인 구성 및 배열
도 5는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 제 1의 구성 및 배열을 도시한 것이다. 반도체 장치 가공 공정(fabrication operation)은 반도체 기판 상에 집적회로(500)를 형성하기 위해서 반도체 기판 상에 하나 이상의 기능모듈들 및 이들 기능모듈들을 통신에 관하여 결합하기 위해 반도체 기판 상에 집적된 도파로를 형성하기 위한 소정 일련의 포토그래픽 및/또는 화학적 프로세싱 단계들을 사용한다. 집적회로(500)는 집적회로(200) 및/또는 집적회로(300)의 실시예를 나타낼 수 있다.
반도체 장치 가공 공정은 반도체 기판 중에서 사용가능한 가공층들의 배열 상에 집적회로(500)를 형성한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 반도체 기판은 제 1 그룹의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n) 및 제 2 그룹의 사용가능한 가공층들(504.1 내지 504.t)을 포함한다. 제 1 그룹의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n) 및 제 2 그룹의 사용가능한 가공층들(504.1 내지 504.t)은 실리콘 다이옥사이드(silicon dioxide)(SiO2)과 같은 절연층들(506.1 내지 506.p)과 서로 맞물리고,그렇지만 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 임의의 다른 적합한 유전체 물질이 절연층들을 위해 사용될 수 있다.
통상적으로, 하나 이상의 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)은 제 1 그룹의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n) 상에 형성되며, 집적 도파로(510)와 같은 집적 안테나는 제 2 그룹의 사용가능한 가공층들(504.1 내지 504.t) 상에 형성된다. 그러나, 당업자들은 집적 안테나는 모노폴 안테나, 다이폴 안테나, 위상드 어레이, 패치 안테나, 도파로 및/또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 전류를 전자기파들로 변환하는 그외 임의의 다른 적합한 장치를 사용하여 구현됨을 알 것이다. 도 5에 도시된 바와 같은 집적회로(500)의 구성 및 배열은 단지 예시 목적을 위한 것이다. 당업자들은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다르게 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)이 제 1 그룹의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n) 내에 구성되어 배열될 수 있고 집적 도파로(510)가 제 2 그룹의 사용가능한 가공층들(504.1 내지 504.t) 내에 구성되고 배열될 수 있음을 알 것이다.
제 1 그룹의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n)은 몇몇 예들로 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)의 다양한 컴포넌트들을 ,전기적 컴포넌트들, 기계적 컴포넌트들, 및/또는 전기-기계적 컴포넌트들과 같은, 형성하기 위해 사용되는 하나 이상의 n-확산 및/또는 p-확산층들 및/또는 하나 이상의 폴리실리콘층(polysilicon layer)들을 포함한다. 또한, 제 1 그룹의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n)은 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)의 다양한 컴포넌트들 간에 상호연결들을 형성하기 위해 하나 이상의 도전층들을 또한 포함한다. 당업자들은 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)의 각각이 본 발명의 정신 및 범위 내에서 제 1 그룹의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 50) 중에서 유사한 개수 또는 다른 개수의 가공층들을 사용하여 형성될 수 있음을 알 것이다.
제 1 그룹의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n)은 절연층(506.n)에 의해 제 2 그룹의 사용가능한 가공층들(504.1 내지 504.t)과 분리될 수 있다. 대안적으로, 절연층들(506.1 내지 506.p)와 서로 맞물린 반도체 기판 중에서 도 5에 도시되지 않은 제 3 그룹의 사용가능한 가공층들에 의해 제 1 그룹의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n)은 제 2 그룹의 사용가능한 가공층들(504.1 내지 504.t)과 분리될 수 있다.
제 2 그룹의 사용가능한 가공층들(504.1 내지 504.t)은 집적 도파로(510)의 다양한 컴포넌트들을 형성하기 위해 하나 이상의 도전층들을 포함한다. 당업자들은 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)의 각각이 본 발명의 정신 및 범위 내에서 제 1 그룹의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n) 중에서 유사한 수 또는 다른 수의 가공층들을 사용하여 형성될 수 있음을 알 것이다. 집적 도파로(510)는 제 2 그룹의 사용가능한 가공층들(504.1 내지 504.t) 중에서 제 1 사용가능한 가공층 상에 형성된 제 1 도전성 요소(512.1) 및 제 2 그룹의 사용가능한 가공층들(504.1 내지 504.t) 중에서 제 2 사용가능한 가공층 상에 형성된 제 2 도전성 요소(512.2)를 포함한다. 절연층(506.p), 도 5에 도시되지 않은 절연층들(506.1 내지 506.p)와 서로 맞물린 반도체 기판 중에서 하나 이상의 사용가능한 가공층들, 및/또는 도 5에 도시되지 않은 사용가능한 가공층들 및 절연층들이 없는 자유 공간 영역(free space region)에 의해 제 1 사용가능한 가공층은 제 2 사용가능한 가공층과 분리될 수 있다.
실시예에서, 제 1 도전성 요소(512.1)는 사용가능한 가공층(504.t) 상에 형성된 제 1 병렬판을 포함하고 제 2 도전성 요소(512.2)는 일반적으로 패브리-페로 공동(FPC : Fabry-Perot Cavity)으로 지칭되는 병렬판 도파로를 형성하기 위해 구성되고 배열된 사용가능한 가공층(504.1) 상에 형성된 제 2 병렬판을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 제 1 병렬판 및/또는 제 2 병렬판은 누설 도파로(leaky waveguide)를 형성하기 위해 하나 이상의 정지 위상 개구(static phase opening)들을 포함할 수 있다. 그러나, 이들 예들은 한정하는 것이 아니며, 당업자들은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 집적 도파로(510)의 다른 구성들 및 배열들이 가능함을 알 것이다. 예를 들면, 제 1 도전성 요소(512.1) 및 제 2 도전성 요소(512.2)는 어떤 다른 적합한 복수-도체 도파로를 형성하게 구성되고 배열될 수 있다. 또 다른 예로서, 제 1 도전성 요소(512.1)는 몇가지 예들로 사각 도파로, 원형 도파로, 혹은 타원 도파로와 같은 단일 도체 도파로를 형성하기 위해 제 2 도전성 요소(512.2)에 결합될 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 집적 도파로(510)의 구성 및 배열은 단지 예시 목적을 위한 것이다. 당업자들은 집적 도파로(510)가 본 발명의 정신 및 범위 내에서 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)을 통신에 관하여 결합하기 위해 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.t)을 통과하는 임의의 적합한 경로를 횡단할 수 있음을 알 것이다. 예를 들면, 집적 도파로(510)는 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)을 통신에 관하여 결합하기 위해 임의의 적합한 선형 및/또는 비선형 경로를 따라 횡단할 수 있다. 또 다른 예로서, 일부 집적 도파로(510)는 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)을 통신에 관하여 결합하기 위해 제 1 그룹의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n) 상에 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 제 1의 구성 및 배열의 부분으로서 구현되는 제 1 집적 도파로를 도시한 것이다. 집적 도파로(600)는 집적회로에 통신에 관하여 결합되는 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들뿐만 아니라, 집적회로 서로의 예로 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)과 같은, 기능 모듈들을 통신에 관하여 결합한다. 집적 도파로(600)는 집적 도파로(510)의 실시예를 나타낼 수 있다.
집적 도파로(600)는 병렬판 도파로를 형성하기 위해 구성되고 배열된 제 1 도전성 요소(602) 및 제 2 도전성 요소(604)를 포함한다. 제 1 도전성 요소(602) 및/또는 제 2 도전성 요소(604)는 예로 구리 또는 구리-기반의 물질들과 같은 도전성 물질, 또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 집적 도파로(600)를 통해 전파하는 공동파(cavity wave)를 반사시킬 수 있는 그외 어떤 다른 적합한 물질을 사용하여 구현될 수 있다.
제 1 도전성 요소(602) 및 제 2 도전성 요소(604)는 제 2 길이(L2)보다 길거나, 미만이거나, 동일한 제 1 길이(L1)에 의해 특징지어질 수 있다. 유사하게, 제 1 도전성 요소(602) 및 제 2 도전성 요소(604)는 제 2 폭(W2)보다 길거나, 미만이거나, 동일한 제 1 폭(W1)에 의해 특징지어질 수 있다. 대표적인 실시예에서, 제 1 길이(L1), 제 2 길이(L2), 제 1 폭(W1) 및 제 2 폭(W2)은 집적 도파로(600)를 통해 전파하는 공동파의 파장(λ)에 근사적으로 비례하나, 당업자들은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다른 길이들 및/또는 폭들이 가능함을 알 것이다.
제 1 도전성 요소(602) 및 제 2 도전성 요소(604)는 또한 공동 영역(cavity region)(612)에 의해 분리되는 것으로서 특징지어질 수 있다. 공동 영역(612)은 제 2 높이(H2)보다 길거나, 미만이거나, 동일한 제 1 높이(H1)에 의해 특징지어질 수 있다. 대표적인 실시예에서, 제 1 높이(H1) 및 제 2 높이(H2)는 집적 도파로(600)를 통해 전파하는 공동파의 파장(λ)에 근사적으로 비례하나, 당업자들은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다른 높이들이 가능함을 알 것이다.
공동 영역(612)은 제 1 도전성 요소(602)과 제 2 도전성 요소(604) 사이에 비어 있는(hollow) 영역을 나타낼 수 있다. 비어 있는 영역은 제 1 도전성 요소(602)과 제 2 도전성 요소(604) 사이에 자유 공간(free space)에 근사한 영역을 나타낼 수 있다. 대안적으로, 공동 영역(612)은 하나 이상의 유전상수들에 의해 특징지어지는 하나 이상의 유전체 물질들을 갖는 제 1 도전성 요소(602)과 제 2 도전성 요소(604) 사이에 유전체 영역을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 유전체 영역은 제 1 유전상수를 갖는 제 1 유전체 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 유전체 영역의 제 1 부분은 제 1 유전체 물질을 갖는 제 1 부분을 포함할 수 있고 유전체 영역의 제 2 부분은 제 2 유전체 물질을 갖는 제 2 부분을 포함할 수 있다.
제 1 도전성 요소(602) 및/또는 제 2 도전성 요소(604)는 정지 위상 개구들(static phase opening)(606.1 내지 606.s)를 포함할 수 있다. 정지 위상 개구들(606.1 내지 606.s)은 도전성 물질이 없는 제 1 도전성 요소(602) 및/또는 제 2 도전성 요소(604) 내에 영역들을 나타낸다. 정지 위상 개구들(606.1 내지 606.s)은 사각 형상(rectangular shape)들을 형성하게 구성되고 배열되는 하나 이상의 선분(linear segment)들을 포함하는 것으로서 특징지어질 수 있다. 그러나, 당업자들은 선분 및/또는 비-선분들을 사용하여 형성되는 다른 폐 기하학적 형상들이 본 발명의 정신 및 범위 내에서 가능함을 알 것이다. 이들 다른 폐 기하학적 형상들은 선분들로 구성되는 규칙적인 또는 불규칙적인 다각형들, 혹은 비선분들로 구성되는 폐곡선들, 혹은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 선형 및 비선분들의 임의의 적합한 조합을 사용하여 구성될 수 있는 임의의 다른 기하학적 형상(closed geometric shape)을 포함할 수 있다. 또한, 당업자들은 정지 위상 개구들(606.1 내지 606.s) 중에서 각 정지 위상 개구는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 정지 위상 개구들(606.1 내지 606.s) 중에서 다른 정지 위상 개구들과 유사하거나 및/또는 유사하지 않을 수 있음을 알 것이다.
정지 위상 개구들(606.1 내지 606.s)은 사각 형상을 형성하기 위해 일련의 행(row)들(608) 및 일련의 컬럼(column)들(610)로 구성되고 배열된다. 그러나, 당업자들은 일련의 행들(608) 및 일련의 컬럼들(610)은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다른 기하학적 형상들을 형성하게 구성되고 배열될 수 있음을 알 것이다. 이들 다른 기하학적 형상들은 몇몇 예들로 규칙적인 또는 불규칙적인 다각형들, 및/또는 폐곡선들을 포함한다. 통상적으로, 정지 위상 개구들(606.1 내지 606.s)의 위치들은 집적 도파로(600)를 통해 전파하는 공동파의 파장(λ)에 따른다. 예를 들면, 더 큰 파장(λ)은 일련의 행들(608) 중에서 각 행과 일련의 컬럼들(610) 중에서 각 컬럼 내에 정지 위상 개구들(606.1 내지 606.s) 사이에 거리를 더 커지게 한다. 또 다른 예로서, 정지 위상 개구들(606.1 내지 606.s) 각각은 집적 도파로(600)를 통해 전파하는 공동파의 전류가 최대인 것으로서 특징지어질 수 있고 및/또는 집적 도파로(600)를 통해 전파하는 공동파의 전압이 최소인 것으로서 특징지어질 수 있는 제 1 도전성 요소(602) 내에 여러 위치들에 위치된다.
도 7은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적 도파로에서 사용될 수 있는 제 1 도전성 요소를 도시한 것이다. 예로 집적 도파로(600)와 같은 집적 도파로는 몇몇 예들로 구리 또는 구리-기반의 물질들과 같은 도전성 물질, 또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 집적 도파로를 통해 전파하는 공동파를 반사시킬 수 있는 그외 어떤 다른 적합한 물질을 사용하여 구현될 수 있는 적어도 한 도전성 요소(700)을 포함한다. 도전성 요소(700)는 도전성 물질이 없는 도전성 요소(700) 내에 영역들을 나타내는 정지 위상 개구들(static phase opening)(702.1 내지 702.4)을 포함한다.
정지 위상 개구들(702.1 내지 702.4)은 길이(l) 및 폭(w)에 의해 특징지어지는 사각 형상(rectangular shape)을 형성하게 구성되고 배열되는 하나 이상의 선분(linear segment)들을 포함할 수 있다. 실시예에서,길이(l) 및 폭(w)은 집적 도파로를 통해 전파하는 공동파의 파장(λ)에 근사적으로 비례한다. 이들 사각 형상들은 격자 패턴을 형성하기 위해 일련의 행들 및 일련의 컬럼들로 구성되고 배열된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 정지 위상 개구들(702.1, 702.2)은 일련의 행들 중에서 제 1 행을 나타내며 정지 위상 개구들(702.3, 702.4)은 일련의 행들 중에서 제 2 행을 나타낸다. 제 1 행 및 제 2 행은 거리(a)에 의해 분리된다. 유사하게, 정지 위상 개구들(702.1, 702.3)은 일련의 컬럼들 중에서 제 1 컬럼을 나타내며 정지 위상 개구들(702.2, 702.4)은 일련의 컬럼들 중에서 제 2 컬럼을 나타낸다. 제 1 컬럼 및 제 2 컬럼은 거리(b)에 의해 분리된다. 실시예에서, 거리(a) 및 거리(b)는 집적 도파로를 통해 전파하는 공동파의 파장(λ)에 근사적으로 비례하나, 당업자들은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다른 거리들이 가능함을 알 것이다.
도 8은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 제 1 집적 도파로에서 사용될 수 있는 제 2 도전성 요소를 도시한 것이다. 예로 집적 도파로(600)와 같은 집적 도파로는 몇몇 예들로 구리 또는 구리-기반의 물질들과 같은 도전성 물질, 또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 집적 도파로를 통해 전파하는 공동파를 반사시킬 수 있는 그외 어떤 다른 적합한 물질을 사용하여 구현될 수 있는 적어도 한 도전성 요소(800)을 포함한다. 도전성 요소(800)는 집적 도파로에 공동파를 제공하고 및/또는 집적 도파로로부터 공동파를 수신하기 위해 도전성 요소(800) 내에 형성되는 방사 요소들(radiating element)(802.1 내지 802.d)을 포함한다.
방사 요소들(802.1 내지 802.d)은 도전성 요소(800) 내에 형성된다. 방사 요소들(802.1 내지 802.d)는 거리(d)에 의해 서로 분리된다. 실시예에서, 거리(d)는 집적 도파로를 통해 전파하는 공동파의 파장(λ)에 근사적으로 비례한다. 방사 요소들(802.1 내지 802.d)은 도전성 요소(800)의 도전성 물질과 유사하거나 유사하지 않을 수 있는 도전성 물질의 3차원 기하학적 형상들을 비도전성 영역들(806.1 내지 806.d) 내에 배치함으로써 형성될 수 있다. 비도전성 영역들(806.1 내지 806.d)은 방사 요소들(802.1 내지 802.d)이 도전성 요소(800)와 실질적으로 접촉되는 것을 방지하기 위해 도전성 물질이 없는 도전성 요소(800) 내에 영역들을 나타낸다. 예를 들면, 방사 요소들(802.1 내지 802.d)은 비도전성 영역들(806.1 내지 806.d) 내에 도전성 물질의 원통 형상들을 배치함으로써 형성될 수 있다. 그러나, 이 예는 한정하는 것이 아니며, 당업자들은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 방사 요소들(802.1 내지 802.d)을 형성하기 위해 다른 3차원 기하학적 형상들이 사용될 수 있음을 알 것이다. 이들 3차원 기하학적 형상들은 다면체(polyhedra), 원뿔(cone), 각뿔(pyramid), 각기둥(prism), 혹은 당업자들에게 명백할 그외 다른 임의의 적합한 3차원 기하학적 형상들을 포함한다. 또한, 당업자들은 비도전성 영역들(802.1 내지 802.d)이 본 발명의 정신 및 범위 내에서 서로 유사하고, 그리고/또는 유사하지 않을 수 있음을 알 것이다.
방사 요소들(802.1 내지 802.d)은 기능 모듈들(804.1 내지 804.d)에 통신에 관하여 결합된다. 일반적으로, 방사 요소들(802.1 내지 802.d)은 기능 모듈들(804.1 내지 804.d)의 입력 및/또는 출력 임피던스(impedance)들에 일치(match)되게 구성되고 배열된다. 예를 들면, 방사 요소들(802.1 내지 802.d)의 높이들(h)은 방사 요소들(802.1 내지 802.d)의 임피던스들이 기능 모듈들(804.1 내지 804.d)의 입력 및/또는 출력 임피던스들에 실질적으로 일치(match)되게 선택될 수 있다. 방사 요소들(802.1 내지 802.d)은 방사 요소들(802.1 내지 802.d)의 임피던스들이 기능 모듈들(804.1 내지 804.d)의 입력 및/또는 출력 임피던스들에 실질적으로 일치되도록 하기 위해 도전성 요소(800) 위에서 확장하는 것으로서 특징지어질 수 있다. 대안적으로, 방사 요소들(802.1 내지 802.d)은 도전성 요소(800)와 실질적으로 평면(planar)일 수 있고 및/또는 도전성 요소(800)은 방사 요소들(802.1 내지 802.d) 위에서 확장할 수 있다.
도 9는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 제 1 집적 도파로의 전송 동작 모드를 도시한 것이다. 예들로 기능 모듈들(202.1 내지 202.i) 중 하나 이상, 기능 모듈들(302.1 내지 302.i) 중 하나 이상, 및/또는 기능 모듈들(508.1 내지 508.d) 중 하나 이상과 같은 하나 이상의 기능 모듈들은 전송 공동파(cavity wave)들을 집적 도파로(900)에 제공한다. 집적 도파로(900)는 집적 도파로(600)의 실시예를 나타낼 수 있다.
하나 이상의 기능 모듈들 각각은 전송 공동파들을 집적 도파로(900)에 제공하기 위해 방사 요소들(908.1 내지 908.d) 중에서 대응하는 방사 요소를 포함한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 기능 모듈(908.1)은 집적 도파로(900)에 전송 공동파들을 제공한다. 전송 공동파(950)는 하나 이상의 기능 모듈들 간에 통신을 감안하여 방사 요소들(908.1 내지 908.d) 중에서 다른 방사 요소들에 의해 관측될 수 있다. 전송 공동파(950)는 기능 모듈들 간에 동시적 및/또는 거의 동시적 통신을 감안하여 다중 액세스 전송 수법(multiple access transmission scheme)에 따라 인코딩(encoding), 변조, 및/또는 상향변환(upconverted)될 수 있다.
집적 도파로(900)는 제 1 도전성 요소(902)과 제 2 도전성 요소(904) 사이에 전송 공동파(950)를 가이드(guide)하도록 구성되고 배열된다. 전송 공동파(950)의 일부는 전송 공동파(950)가 집적 도파로(900)를 통과하여 전파할 때 정지 위상 개구들(906.1 내지 906.z)을 통해 제 1 도전성 요소(902) 및 제 2 도전성 요소(904)의 경계(confine)들을 통과하여 누설된다. 결국, 전송 공동파(950)의 진폭은 집적 도파로(900)를 통해 전파할 때 감소한다. 예를 들면, 집적 도파로(900) 내 거리(x)에서 전송 공동파(950)의 진폭은 다음과 같이 근사화될 수 있다.
y(x) = e-αx (1)
y(x)는 집적 도파로(900)의 제 1 단부(910) 또는 제 2 단부(912)를 향하여 방사 요소(908)로부터 거리(x)에서 전송 공동파(950)의 진폭을 나타내며, α는 누설 상수를 나타낸다. 대표적인 실시예에서, 누설 상수 α는 전송 공동파(950)의 진폭이 제 1 단부(910) 또는 제 2 단부(912)에서 무시할 수 있기에 충분한 값이다.
정지 위상 개구들(906.1 내지 906.z) 각각을 통과하여 누설되는 전송 공동파(950)의 각 부분은 다른 정지 위상 개구들(906.1 내지 906.z)을 통과하여 누설되는 전송 공동파(950)의 다른 부분과 실질적으로 동상(in phase)인 것으로서 특징지어질 수 있다. 결국, 정지 위상 개구들(906.1 내지 906.z)을 통과하여 누설되는 전송 공동파(950)의 이들 부분들은 기능 모듈을 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들에 통신에 관하여 결합하는 전송 통신신호(952)를 형성하기 위해 보강적으로(constructively) 합체할 수 있다.
방사 요소들(908.1 내지 908.d)에 결합되는 하나 이상의 기능 모듈들 중에서 다른 기능 모듈들 각각은 전송 공동파(950)와 실질적으로 유사한 다른 전송 공동파들을 제공할 수 있다. 이들 다른 전송 공동파들은 기능 모듈들 및/또는 집적 도파로(900)에 통신에 관하여 결합되는 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들 간에 동시적 및/또는 거의 동시적 통신을 감안하여 다중 액세스 전송 수법에 따라 인코딩, 변조, 및/또는 상향변환될 수 있다.
도 10은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 제 1 집적 도파로의 수신 동작 모드를 도시한 것이다. 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들은 수신 통신 신호들을 집적 도파로(1000)에 제공할 수 있다. 집적 도파로(1000)는 집적 도파로(600)의 실시예를 나타낼 수 있다. 집적 도파로(1000)는 집적 도파로(900)와 많은 실질적으로 유사한 특징들을 공유하며, 따라서 집적 도파로(900)와 집적 도파로(1000) 간에 차이들만이 이하 상세히 논의될 것이다.
다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들은 하나 이상의 기능 모듈들 중 하나 이상과 통신하기 위해 수신 통신 신호들을 제공할 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들은 집적 도파로(900)에 수신 통신 신호(1050)를 제공한다. 수신 통신 신호(1050)는 수신 공동파(1052)를 제공하기 위해 정지 위상 개구들(906.1 내지 906.z)을 통과하여 누설된다. 수신 공동파(1052)는 집적 도파로(1000)를 통과하여 전파하고, 방사 요소들(908.1 내지 908.d)에 의해 관측된다.
집적 도파로(1000)에 통신에 관하여 결합되는 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들 각각은 수신 통신 신호(1050)와 실질적으로 유사한 다른 수신 통신 신호들을 제공할 수 있다. 이들 다른 수신 통신 신호들 및 수신 통신 신호(1050)는 하나 이상의 기능 모듈들과 집적 도파로(1000)에 통신에 관하여 결합되는 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들 간에 동시적 및/또는 거의 동시적 통신을 감안하여 다중 액세스 전송 수법에 따라 인코딩, 변조, 및/또는 상향변환될 수 있다.
집적회로의 제 2의 대표적인 구성 및 배열
도 11은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 구성 및 배열을 도시한 것이다. 반도체 장치 가공 공정(fabrication operation)은 반도체 기판 상에 하나 이상의 기능 모듈들 및 반도체 기판 상에 집적 도파로를 형성하여 이들 기능 모듈들을 통신에 관하여 결합하기 위해 소정의 일련의 포토그래픽(photographic) 및/또는 화학적 프로세싱 단계(chemical processing step)들을 사용하여 반도체 기판 상에 집적회로(1100)를 형성한다. 집적회로(1100)는 집적회로(200) 및/또는 집적회로(300)의 대표적인 실시예를 나타낼 수 있다. 집적회로(1100)는 많은 실질적으로 유사한 특징들을 집적회로(500)와 공유하며, 따라서 집적회로(500)와 집적회로(1100) 간에 차이들만이 이하 상세히 논의될 것이다.
반도체 장치 가공 공정은 반도체 기판으로부터 사용가능한 가공층들의 배열 상에 집적회로(1100)을 형성한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 반도체 기판은 제 1 그룹의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n) 및 제 2 그룹의 사용가능한 가공층들(504.1 내지 504.t)을 포함한다.
제 1 그룹의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n)은 몇몇 예들로 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)의 전기적 컴포넌트들, 기계적 컴포넌트들, 전기-기계적 컴포넌트들과 같은 다양한 컴포넌트들을 형성하기 위해 사용된다. 예로 기능 모듈(508.1)과 같은, 기능 모듈들(508.1 내지 508.d) 중에서 기능 모듈 중 적어도 하나는 집적 도파로(1106)를 구성 및/또는 동작시키기 위한 도파로 제어기 모듈(waveguide controller module)을 형성하기 위해 구성되고 배열된다. 예를 들면, 집적 도파로(1106)는 도파로 제어기 모듈로부터의 명령들에 응하여 하나 이상의 동적 위상 개구들을 포함할 수 있고 그리고 자신의 동작 특징들을 동적으로 구성하기 위해 열리거나 및/또는 닫혀질 수 있다. . 도파로 제어기 모듈은 제 2 그룹의 사용가능한 가공층들(504.1 내지 504.t) 내에 형성되는 도전성 트레이스(trace)들 또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 그외 임의의 다른 적합한 수단을 사용하여 집적 도파로(1106)에 결합될 수 있다.
제 2 그룹의 사용가능한 가공층들(504.1 내지 504.t)는 집적 도파로(1106)의 여러 컴포넌트들을 형성하기 위해 사용된다. 집적 도파로(1110)는 제 2 그룹의 사용가능한 가공층들(504.1 내지 504.t) 중에서 제 1 사용가능한 가공층 상에 형성된 제 1 도전성 요소(1110.1) 및 제 2 그룹의 사용가능한 가공층들(504.1 내지 504.t) 중에서 제 2 사용가능한 가공층 상에 형성된 제 2 도전성 요소(512.2)를 포함한다. 절연층(506.p), 도 11에 도시되지 않은 절연층들(506.1 내지 506.p)과 서로 맞물린 반도체 기판 중에서 하나 이상의 사용가능한 가공층들, 및/또는 도 11에 도시되지 않은 사용가능한 가공층들 및 절연층들이 없는 자유 공간 영역(free space region)에 의해 제 1 사용가능한 가공층은 제 2 사용가능한 가공층과 분리될 수 있다.
도 12는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 제 2의 구성 및 배열의 부분으로서 구현되는 제 2 집적 도파로를 도시한 것이다. 집적 도파로(1200)는 집적회로에 통신에 관하여 결합되는 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들뿐만 아니라, 예들로 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)과 같은, 집적회로의 기능 모듈들을 서로 통신에 관하여 결합한다. 집적 도파로(1200)는 집적 도파로(1006)의 대표적인 실시예를 나타낼 수 있다. 집적 도파로(1200)는 많은 실질적으로 유사한 특징들을 집적 도파로(600)와 공유하며, 따라서 집적 도파로(600)와 집적 도파로(1200) 간에 차이들만이 이하 상세히 논의될 것이다.
집적 도파로(1200)는 병렬판 도파로(parallel plate waveguide)를 형성하기 위해 구성되고 배열된 제 1 도전성 요소(1202) 및 제 2 도전성 요소(604)를 포함한다. 제 1 도전성 요소(1202)는 제 1 도전성 요소(602)와 실질적으로 유사하게 공유되나, 집적 도파로(1200)는 동적 위상 개구들(dynamic phase opening)(1204.1 내지 1204.t)을 포함한다. 항시 열려 있는 정지 위상 개구들(606.1 내지 606.s)과는 달리, 동적 위상 개구들(1204.1 내지 1204.t)은 집적 도파로(1200)의 동작 특징들을 동적으로 구성하기 위해 열리거나 또는 닫혀지게 구성가능할 수 있다. 열려진 것으로서 특징지어지는 이들 동적 위상 개구들(1204.1 내지 1204.t)은 집적 도파로(1200)를 통과하여 전파하고 있는 공동파가 실질적으로 누설하게 하며, 반면 닫혀진 것으로 특징지어지는 이들 동적 위상 개구들(1204.1 내지 1204.t)은 공동파가 실질적으로 누설하는 것을 실질적으로 방지한다.
위에 논의된 바와 같이, 정지 위상 개구들(606.1 내지 606.s) 각각은 집적 도파로(600)를 통과하여 전파하는 공동파의 전류가 최대이고 및/또는 공동파의 전압이 최소인 집적 도파로(600)를 따른 여러 위치들에 위치된다. 그러나, 전류의 최대 및/또는 전압의 최소는 공동파의 파장(λ)에 따르며 집적 도파로(1200) 내에 이들의 위치들은 서로 다른 파장들을 갖는 서로 다른 공동파들마다 다를 수 있다. 동적 위상 개구들(1204.1 내지 1204.t)은 서로 다른 공동파들에 대해 전류의 최대 및/또는 전압의 최소의 이들 서로 다른 위치들을 수용하게 열리거나 및/또는 닫혀질 수 있다.
예를 들면, 동적 위상 개구들(1204.1 내지 1204.t)의 제 1 컬럼(1208)은 열려지게 구성될 수 있고 그리고 제 1 파장에 의해 특징지어지는 공동파가 제 1 컬럼(1208)을 통과하여 최적으로 누설될 수 있게 동적 위상 개구들(1204.1 내지 1204.t)의 제 2 컬럼(1210)은 닫혀지게 구성될 수 있다. 또 다른 예로서, 제 1 컬럼(1208)은 닫혀지게 구성될 수 있고 그리고 제 2 파장에 의해 특징지어지는 제 2 공동파가 제 2 컬럼(1210)을 통과하여 최적으로 누설될 수 있게 제 2 컬럼(1210)은 열려지게 구성될 수 있다. 그러나, 이들 예들은 한정하는 것이 아니며 당업자들은 동적 위상 개구들(1204.1 내지 1204.t)은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 독립적으로 열려지거나 및/또는 닫혀질 수 있음을 알 것이다.
또한, 동적 위상 개구들(1204.1 내지 1204.t)는 집적 도파로(1200)를 통과하여 전파하고 있는 공동파에 대해, 예로 방향(direction)과 같은, 서로 다른 방사 특징(radiation characteristic)들을 동적으로 달성하기 위해 열려지거나 및/또는 닫혀질 수 있다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 실시예에 따른 제 2 집적 도파로의 동작 특징들을 동적으로 구성하기 위해 사용될 수 있는 제 1 전기-기계 장치(electro-mechanical device)의 제 1 및 제 2의 예시적 구성들을 도시한 것이다. 예로 집적 도파로(1100)와 같은 집적 도파로는 몇몇 예들로 구리 또는 구리-기반의 물질들과 같은 도전성 물질, 또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 집적 도파로를 통해 전파하는 공동파를 반사시킬 수 있는 그외 어떤 다른 적합한 물질을 사용하여 구현될 수 있는 적어도 한 도전성 요소(1302)를 포함한다. 도전성 요소(1302)는 도전성 물질이 없는 도전성 요소(1302) 내에 영역들을 나타내는 적어도 한 동적 위상 개구(1312)를 포함한다. 동적 위상 개구(1312)는 동적 위상 개구들(1204.1 내지 1204.t) 중 하나 이상의 실시예를 나타낼 수 있다.
압전 작동기(piezoelectric actuator)(1304) 또는 이외 어떤 다른 적합한 선형 작동기와 같은 마이크로-전자-기계 시스템(MEMS : micro-electro-mechanical system)은 집적 도파로에 통신에 관하여 결합되는 도파로 제어기 모듈로부터 수신된 전기신호를 기계 작동(mechanical actuation)으로 변환한다. 기계 작동은 동적 위상 개구(1312)를 닫기 위해 도전성 패치(conductive patch)를 제 1 위치(1314)로부터 동적 위상 개구(1312) 상에 제 2 위치(1316)로 변위시킬 수 있다. 대안적으로, 기계 작동은 동적 위상 개구(1312)를 열기 위해 도전성 패치를 제 2 위치(1316)로부터 제 1 위치(1314)로 변위할 수 있다. 또 다른 대안에서, 기계 작동은 동적 위상 개구(1312)를 부분적으로 열거나 부분적으로 닫기 위해 도전성 패치를 제 1 위치(1314) 또는 제 2 위치(1316)에서 제 1 위치(1314)와 제 2 위치(1316) 사이에 제 3 위치로 변위할 수 있다.
압전 작동기(1304)는 집적 도파로의 동작 특징을 동적으로 구성하기 위해 동적 위상 개구(1312)를 열거나 및/또는 닫히게 구성가능하다. 압전 작동기(1304)는 작동기 제어 모듈(1306), 압전 요소(1308), 및 도전성 패치(1310)를 포함한다. 작동기 제어 모듈(1304)은 동적 위상 개구(1312)를 열거나 및/또는 닫기 위해 도파로 제어기 모듈로부터 명령(command)을 수신한다. 작동기 제어 모듈(1304)은 동적 위상 개구(1312)가 열려야 하거나, 닫혀져야 하거나, 부분적으로 열리거나 부분적으로 닫혀져야 함을 지시하는 명령을 도파로 제어기 모듈로부터 수신할 수 있다. 명령은 동적 위상 개구(1312)가 열려야 하고 및/또는 닫혀져야 할지를 지시하는, 전압과 같은 단순한 전기 신호를 나타낼 수 있다. 대안적으로, 명령은 도전성 패치(1310)가 변위될 제 1 위치(1314) 및/또는 제 2 위치(1315)로부터의 거리를 나타내는 인코딩된 전기 신호를 나타낸다. 작동기 제어 모듈(1304)는 명령에 따라 도전성 패치(1310)를 변위하기 위해 압전 요소(1308)에 변위 전압(displacement voltage)을 제공한다.
압전 요소(1308)는 도전성 패치(1310)를 변위시키기 위한 기계 작동을 제공하기 위해 변위 전압에 응하여 팽창 및/또는 수축한다. 예를 들면, 압전 요소(1308)는 도 13a에 도시된 바와 같이 제 2 위치(1316)에서 제 1 위치(1314)로 도전성 패치(1310)를 변위시키기 위해 변위 전압을 기계 작동으로 변환한다. 또 다른 예로서, 압전 요소(1308)는 도 13b에 도시된 바와 같이 제 1 위치(1314)에서 제 2 위치(1316)로 도전성 패치(1310)를 변위시키기 위해 변위 전압을 기계 작동으로 변환한다. 또 다른 예로서, 압전 요소(1308)는 도전성 패치(1310)를 제 1 위치(1314) 또는 제 2 위치(1316)에서 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 제 1 위치(1314)와 제 2 위치(1316) 사이에 그외 어떤 다른 적합한 위치로 변위시키기 위해 변위 전압을 기계 작동으로 변환한다. 압전 요소(1308)는 질화알루미늄(aluminum nitride), 인회석(apatite), 티탄산 바륨(barium titanate), 비스무스 페라이트(bismuth ferrite), 감륨 인산염(gallium phosphate), 란타늄 갈륨 실리케이트(lanthanum gallium silicate), 납 스칸듐 탄탈산염(lead scandium tantalite), 티탄 지르콘산납(lead zirconate titanate), 리튬 탄탈산염(lithium tantalite), 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvunylidene fluoride), 주석산 칼륨 나트륨(potassium sodium tartrate), 석영(quartz) 혹은 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 전압에 응하여 팽창 및/또는 수축하는 임의의 적합한 물질을 사용하여 구현될 수 있다.
도전성 패치(1310)는 압전 요소(1308)의 이러한 팽창 및/또는 수축이 도전성 패치(1310)를 변위시키게 압전 요소(1308)에 결합된다. 통상적으로, 도전성 패치(1310)는 도전성 요소(1302)를 구현하기 위해 사용되는 도전성 물질과 실질적으로 유사하거나 유사하지 않을 수 있는 도전성 물질을 사용하여 구현된다. 이것은 도전성 패치(1310)가 제 2 위치(1316)에 및/또는 이에 가까이 있을 때 도전성 패치(1310)가 도전성 요소(1302)과 실질적으로 접촉할 수 있게 한다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 제 2 집적 도파로의 동작 특징들을 동적으로 구성하기 위해 사용될 수 있는 제 2 전기-기계 장치의 제 1 및 제 2 구성들을 도시한 것이다. 집적 도파로는 동적 위상 개구(1404)를 포함하는 적어도 한 도전성 요소(1402)를 포함한다. 동적 위상 개구(1404)는 동적 위상 개구들(1204.1 내지 1204.t) 중 하나 이상의 실시예를 나타낼 수 있다.
도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 이를테면 캔틸레버 스위치(cantilever switch)(1406) 또는 이외 어떤 다른 적합한 MEMS 스위치와 같은 마이크로-전자-기계 시스템(MEMS) 스위치는 도파로 제어기 모듈로부터 수신된 전기 신호를 기계 작동으로 변환한다. 기계 작동은 동적 위상 개구(1404)을 닫기 위해 제 1 위치(1414)에서 동적 위상 개구(1404) 상의 제 2 위치(1416)로 작동기를 변위시킬 수 있다. 또 다른 대안에서, 기계 작동은 동적 위상 개구(1404)를 부분적으로 열거나 부분적으로 닫기 위해 제 1 위치(1414) 또는 제 2 위치(1416)에서 제 1 위치(1314)와 제 2 위치(1316) 사이에 제 3 위치로 작동기를 변위시킬 수 있다.
캔틸레버 스위치(1406)는 집적 도파로의 동작 특징들을 동적으로 구성하기 위해 동적 위상 개구(1404)를 열거나 및/또는 닫히게 구성가능하다. 캔틸레버 스위치(1406)는 전극(1408) 및 캔틸레버(1410)를 포함한다. 도파로 제어기 모듈은 통상적으로 바이어스 전압 형태의 명령을 전극(1408)에 제공한다. 명령은 동적 위상 개구(1404)이 열려야 하거나, 닫혀져야 하거나, 부분적으로 열려야 하거나 부분적으로 닫혀져야 함을 지시한다.
바이어스 전압은 전극(1408)과 캔틸레버(1410) 간에 정전기력(electrostatic force)을 생성한다. 바이어스 전압의 전압이 충분한 임계값(threshold value)에 도달하였을 때, 정전기력은 기계 작동을 야기하기에 충분하다. 기계 작동은 동적 위상 개구(1404)을 닫기 위해 제 1 위치(1414)에서 제 2 위치(1416)로 캔틸레버(1410)를 변위시킨다. 대안적으로, 명령의 전압이 충분한 임계값이하로 감소되었을 때, 정전기력은 기계 작동을 야기하기에 더 이상 충분하지 않다. 결국, 캔틸레버(1410)는 동적 위상 개구(1404)를 열기 위해 제 2 위치(1416)에서 제 1 위치(1414)로 변위된다.
집적회로의 제 3의 대표적인 구성 및 배열
도 15는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 기능 모듈들의 플립 칩 구성을 도시한 것이다. 반도체 장치 가공 공정은 플립 칩 패키지(flip chop package)(1500)를 형성하기 위해 반도체 기판 상에 하나 이상의 기능 모듈들을 형성하는 소정의 일련의 포토그래픽 및/또는 화학적 프로세싱 단계들을 사용한다. 플립 칩 패키지(1500)는 하나 이상의 기능 모듈들(202.1 내지 202.i), 하나 이상의 기능 모듈들(302.1 내지 302.i), 및/또는 기능 모듈(400)의 구성 및 배열을 나타낼 수 있다.
통상적으로, 하나 이상의 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)은 절연층들(1504.1 내지 1504.n)이 서로 맞물린 사용가능한 가공층들(1502.1 내지 1502.n) 상에 형성된다. 사용가능한 가공층들(1502.1 내지 1502.n) 및 절연층들(1504.1 내지 1504.n)은 제 1 그룹의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n) 및 절연층들(506.1 내지 506.p)와 실질적으로 각각 유사하며, 더 상세히 기술되지 않을 것이다.
반도체 장치 가공 공정은 하나 이상의 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)을 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들에 통신에 관하여 결합하기 위해 집적회로 인터페이스(1508)를 사용가능한 가공층(1506) 상에 형성한다. 집적회로 인터페이스(1508)는 사용가능한 가공층(1506) 상에 형성되는 칩 패드들(1508.1 내지 1508.k)를 포함한다. 도 15에 도시된 바와 같은 칩 패드들(1508.1 내지 1508.k)의 구성 및 배열은 단지 예시 목적을 위한 것이다. 당업자들은 칩 패드들(1508.1 내지 1508.k)이 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다르게 구성되고 배열될 수도 있음을 알 것이다. 또한, 당업자들은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 도 15에 도시된 것보다 더 많거나 적게 칩 패드들을 포함할 수 있음을 알 것이다.
칩 패드들(1508.1 내지 1508.k)은 기능 모듈들(508.1 내지 508.d) 중 하나 이상에 결합되어 이들 기능 모듈들과 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들 간에 상호연결들을 형성한다. 예를 들면, 이들 상호연결들은 데이터 및/또는 하나 이상의 명령들, 파워, 접지, 또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 그외 어떤 다른 적합한 전기 신호와 같은 정보를 라우트(route)하기 위해 사용될 수 있다. 또 다른 예로서, 칩 패드들(1508.1 내지 1508.k) 중 하나 이상은 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)과 통신 채널, 이를테면 몇가지 예들로 집적 도파로(600) 및/또는 집적 도파로(1200) 간에 상호연결들을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
칩 패드들(1508.1 내지 1508.k)은 솔더 범프(solder bump)들(1510.1 내지 1510.k)에 이들 칩 패드들을 결합하기 위해서, 몇몇 예들로 구리 또는 구리-기반 물질들과 같은 도전성 물질, 혹은 당업자들에게 명백할 그외 어떤 다른 적합한 물질로 금속화된다. 솔더 범프들(1510.1 내지 1510.k)은 용융되었을 때 칩 패드들(1508.1 내지 1508.k)이 플립 칩 패키지(1500)과 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들 간에 상호연결들을 형성할 수 있게 한다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 집적회로의 부분으로서 구현되는 집적 도파로의 플립 칩 구성을 도시한 것이다. 반도체 장치 가공 공정은 플립 칩 패키지(1600)를 형성하기 위해 반도체 기판 상에 집적 도파로(1602)를 형성하는 소정의 일련의 포토그래픽 및/또는 화학적 프로세싱 단계들을 사용한다. 플립 칩 패키지(1600)는 전용 통신 채널(206) 및/또는 공통 통신 채널(306)의 실시예를 나타낼 수 있다.
통상적으로, 집적 도파로(1602)는 절연층들(1606.1 내지 1606.n)이 서로 맞물린 사용가능한 가공층들(1604.1 내지 1604.n) 상에 형성된다. 가공층들(1604.1 내지 1604.n) 및 절연층들(1606.1 내지 1606.n)은 제 1 그룹의 사용가능한 가공층들(504.1 내지 504.t) 및 절연층들(506.1 내지 506.p)와 실질적으로 각각 유사하며, 더 상세히 기술되지 않을 것이다.
반도체 장치 가공 공정은 집적 도파로(1602)를 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들에 통신에 관하여 결합하기 위해 집적회로 인터페이스(1608)를 사용가능한 가공층(1610) 상에 형성한다. 집적회로 인터페이스(1608)는 집적회로 인터페이스(1508)와 실질적으로 유사하며 더 상세히 기술되지 않을 것이다.
도 17은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 제 3 구성 및 배열을 도시한 것이다. 집적회로의 하나 이상의 기능 모듈들은 제 1 플립 칩 패키지(flip chip package) 상에 구성되고 배열되며, 집적 안테나는 제 2 플립 칩 패키지 상에 구성되고 배열된다. 제 1 플립 칩 패키지 및 제 2 플립 칩 패키지는 집적회로(1700)를 형성하기 위해 기판에 결합된다. 기판은 제 1 플립 칩 패키지와 제 2 플립 칩 패키지 간에 파워 신호들 및/또는 데이터와 같은 정보, 및/또는 하나 이상의 명령들을 제공한다. 집적회로(1700)는 집적회로(200) 및/또는 집적회로(300)의 실시예를 나타낼 수 있다.
집적회로(1700)는 기판(1702), 제 1 플립 칩 패키지(1704), 및 제 2 플립 칩 패키지(1706)를 포함한다. 기판(1702)은 제 1 플립 칩 패키지(1704) 및 제 2 플립 칩 패키지(1706)를 통신에 관하여 결합하기 위해 이들 플립 칩 패키지들 간에 상호연결들을 형성한다. 예를 들면, 기판(1702)은 파워 신호들을 제 1 플립 칩 패키지(1704) 및/또는 제 2 플립 칩 패키지(1706)에 제공한다. 또 다른 예로서, 기판(1702)은 데이터와 같은 정보 및/또는 하나 이상의 명령들을 제 1 플립 칩 패키지(1704)와 제 2 플립 칩 패키지(1706) 간에 라우트(route)한다.
기판(1702)은 절연층들(1701.1 내지 1710.(s-1))이 서로 맞물린 사용가능한 가공층들(1708.1 내지 1708.s)을 포함하는 반도체 기판을 나타낸다. 대안적으로, 사용가능한 가공층들(1708.1 내지 1708.s) 및 절연층들(1701.1 내지 1710.q)은 인쇄회로기판들이라고도 하는 인쇄회로보드(PCB : printed circuit board)의 층들을 나타낼 수 있다. 통상적으로, 전기적 컴포넌트들, 기계적 컴포넌트들, 전기-기계적 컴포넌트들, 혹은 당업자들에게 명백할 그외 적합한 컴포넌트들이 사용가능한 가공층들(1708.1 내지 1708.s) 중 하나 이상 위에 형성될 수 있다. 예를 들면, 사용가능한 가공층들(1708.1 내지 1708.s)은 파워 신호들을 제 1 플립 칩 패키지(1704) 및/또는 제 2 플립 칩 패키지(1706)에 제공하기 위해, 예로 내부 배터리(internal battery)와 같은, 전원을 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 사용가능한 가공층들(1708.1 내지 1708.s)은 제 1 플립 칩 패키지(1704) 및/또는 제 2 플립 칩 패키지(1706)에 파워 신호들을 제공하기 위해 이 전원을 레귤레이트하기 위한 하나 이상의 전압 레귤레이터들 또는 그외 임의의 다른 적합한 전원을 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 사용가능한 가공층들(1708.1 내지 1708.s)은 제 1 플립 칩 패키지(1704) 및/또는 제 2 플립 칩 패키지(1706)의 전체 동작을 제어하기 위한, 도파로 제어기 모듈과 같은, 제어기 모듈을 포함할 수 있다.
기판(1702)은 각각 제 1 플립 칩 패키지(1704)와 기판(1702) 간에 제 1 그룹의 상호연결들 및 제 2 플립 칩 패키지(1706)와 기판(1702) 간에 제 2 그룹의 상호연결들을 형성하기 위한 상호연결들(1712.1 내지 1712.k) 및 상호연결들(1714)을 포함한다. 그러나, 당업자들은 제 1 그룹의 상호연결들 및/또는 제 2 그룹의 상호연결들이 본 발명의 정신 및 범위 내에서 임의의 적합한 수의 상호연결들을 포함할 수 있음을 알 것이다. 통상적으로, 제 1 그룹의 상호연결들은 용융된 솔더 범프들로 기판(1702) 상에 형성되는 제 2 그룹의 칩 패드들에 결합되는 제 1 플립 칩 패키지(1704) 상에 형성되는 제 1 그룹의 칩 패드들을 포함한다. 유사하게, 제 2 그룹의 상호연결들은 용융된 솔더 범프들로 기판(1702) 상에 형성되는 제 2 그룹의 칩 패드들에 결합되는 제 2 플립 칩 패키지(1706) 상에 형성되는 제 1 그룹의 칩 패드들을 포함한다.
기판(1702)은 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들 간에 상호연결들을 형성하기 위해 상호연결들(1716.1 내지 1716.b)를 더 포함한다. 상호연결들(1716.1 내지 1716.b)은 이들 다른 회로들의 대응하는 솔더 범프들을 용융시킴으로써 이들 다른 회로들 상에 형성된 대응하는 칩 패드들에 결합될 수 있는 칩 패드들을 포함한다. 실시예에서, 상호연결들(1716.1 내지 1716.b)은 데이터와 같은 정보 및/또는 하나 이상의 명령들, 및/또는 파워 신호들을 집적회로(1700)와 이들 다른 회로들 간에 라우트(route)한다.
기판(1702)은 제 1 플립 칩 패키지(1704)와 제 2 플립 칩 패키지(1706) 간에 상호연결들을 형성하기 위해 기판(1702) 내에 형성된 전송라인(transmission line)(1718)을 더 포함한다. 당업자들은 기판(1702)은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 제 1 플립 칩 패키지(1704)와 제 2 플립 칩 패키지(1706) 간에 다른 상호연결을 형성하기 위해 하나 이상의 전송라인(1718)을 포함할 수 있음을 알 것이다. 구체적으로, 전송라인(1718)은 제 1 그룹의 상호연결들 중에서 제 1 상호연결, 즉 상호연결들(1712.1 내지 1712.k) 중 하나와 제 2 그룹의 상호연결들 중에서 제 2 상호연결, 즉 상호연결(1714) 간에 상호연결을 형성한다. 도 17에 도시된 바와 같은 전송라인의 구성 및 배열은 단지 예시 목적을 위한 것이다. 당업자들은 전송라인(1718)이 본 발명의 정신 및 범위 내에서 기판(1702)을 통과하여 임의의 적합한 경로를 횡단할 수 있다. 예를 들면, 전송라인(1718)은 제 1 플립 칩 패키지(1704) 및 제 2 플립 칩 패키지(1706)을 통신에 관하여 결합하기 위해 임의의 적합한 선형 및/또는 비선형 경로를 따라 횡단할 수 있다.
제 1 플립 칩 패키지(1704)는 기판(1702) 및/또는 제 2 플립 칩 패키지(1706)에 통신에 관하여 결합되는 하나 이상의 기능 모듈들을 포함한다. 제 1 플립 칩 패키지(1704)은 플립 칩 패키지(1500)의 실시예를 나타낼 수 있다.
제 2 플립 칩 패키지(1706)는 통신 신호들을 집적회로(1700)에 통신에 관하여 결합되는 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계 회로들에 전송하기 위해서, 및/또는 이들 다른 회로들로부터 다른 통신신호들을 수신하기 위해 하나 이상의 안테나들을 포함한다. 하나 이상의 안테나들은 하나 이상의 모노폴 안테나들, 하나 이상의 다이폴 안테나들, 하나 이상의 위상드 어레이들, 하나 이상의 패치 안테나들, 하나 이상의 도파로들 또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 전류들을 전자기파들로 변환하는 임의의 다른 적합한 장치를 사용하여 구현될 수 있다. 대안적으로, 제 2 플립 칩 패키지(1706)는 플립 칩 패키지(1600)의 실시예를 나타낼 수 있다.
집적회로의 제 4 의 대표적인 구성 및 배열
도 18은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 제 4 구성 및 배열을 도시한 것이다. 집적회로의 하나 이상의 기능 모듈들은 제 1 플립 칩 패키지 상에 구성되고 배열되며, 집적 안테나(integrated antenna)는 제 2 플립 칩 패키지 상에 구성되고 배열된다. 제 1 플립 칩 패키지 및 제 2 플립 칩 패키지는 집적회로(1800)를 형성하기 위해 기판에 결합된다. 집적회로(1800)에 통신에 관하여 결합되는 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계 회로들은 파워 신호들 및/또는 데이터와 같은 정보, 및/또는 하나 이상의 명령들을 제 1 플립 칩 패키지에 제공할 수 있다. 제 1 플립 칩 패키지는 파워 신호들 및/또는 정보를 기판에 라우트할 수 있고 이것은 이어 제 2 플립 칩 패키지에 라우트된다. 집적회로(1800)는 집적회로(200) 및/또는 집적회로(300)의 실시예를 나타낼 수 있다. 집적회로(1800)는 많은 실질적으로 유사한 특징들을 집적회로(1700)와 공유하며, 따라서 집적회로(1700)와 집적회로(1800) 간에 차이들만이 이하 상세히 논의될 것이다.
집적회로(1800)는 기판(1702), 제 2 플립 칩 패키지(1706) 및 제 1 플립 칩 패키지(1804)를 포함한다. 제 1 플립 칩 패키지(1804)는 실질적으로 제 1 플립 칩 패키지(1704)와 유사하나, 제 1 플립 칩 패키지(1804)는 집적회로(1800)에 통신에 관하여 결합되는 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계 회로들로부터 정보 및/또는 파워를 기판(1702)에 라우트하기 위한 전송라인들(1808.1 내지 1808.p)를 더 포함할 수 있다. 또한, 전송라인들(1808.1 내지 1808.p)은 이들 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계 회로들로부터 정보 및/또는 파워를 제 1 플립 칩 패키지(1804)에 라우트하기 위해 사용될 수 있다. 도 18에 도시된 바와 같은 전송라인들(1808.1 내지 1808.p)의 구성 및 배열은 단지 예시 목적을 위한 것이다. 당업자들은 전송라인들(1808.1 내지 1808.p)이 본 발명의 정신 및 범위 내에서 제 1 플립 칩 패키지(1804)를 통과하여 임의의 적합한 경로를 횡단할 수 있음을 알 것이다. 당업자들은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다른 파워 신호들 및/또는 다른 정보를 기판(1702)에 라우트하기 위해 제 1 플립 칩 패키지(1804)가 도 18에 도시된 것과는 다른 수의 전송라인들(1808.1 내지 1808.p)을 포함할 수 있음을 알 것이다.
기판(1702)은 파워 신호들 및/또는 정보를 제 2 플립 칩 패키지(1706)에 라우트할 수 있다. 제 1 플립 칩 패키지(1804)은 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계 회로들 간에 상호연결들을 형성하기 위해 상호연결들(1806.1 내지 1806.b)를 더 포함한다. 상호연결들(1806.1 내지 1806.b)은 상호연결들(1716.1 내지 1716.b)와 실질적으로 유사하며 더 상세히 기술되지 않을 것이다.
집적회로의 제 5의 대표적인 구성 및 배열
도 19은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 제 5 구성 및 배열을 도시한 것이다. 집적회로의 하나 이상의 기능 모듈들은 제 1 플립 칩 패키지 상에 구성되고 배열되며, 집적 안테나는 제 2 플립 칩 패키지 상에 구성되고 배열된다. 제 1 플립 칩 패키지 및 제 2 플립 칩 패키지는 집적회로(1900)를 형성하기 위해 기판에 결합된다. 집적회로(1900)에 통신에 관하여 결합되는 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계 회로들은 파워 신호들 및/또는 데이터와 같은 정보, 및/또는 하나 이상의 명령들을 제 2 플립 칩 패키지에 제공할 수 있다. 제 2 플립 칩 패키지는 파워 신호들 및/또는 정보를 기판에 라우트할 수 있고 이것은 이어 제 1 플립 칩 패키지에 라우트된다. 집적회로(1900)는 집적회로(200) 및/또는 집적회로(300)의 실시예를 나타낼 수 있다. 집적회로(1900)는 많은 실질적으로 유사한 특징들을 집적회로(1700)와 공유하며, 따라서 집적회로(1700)와 집적회로(1900) 간에 차이들만이 이하 상세히 논의될 것이다.
집적회로(1900)는 기판(1702), 제 2 플립 칩 패키지(1706) 및 제 1 플립 칩 패키지(1904)를 포함한다. 제 1 플립 칩 패키지(1904)는 실질적으로 제 1 플립 칩 패키지(1704)와 유사하나, 제 1 플립 칩 패키지(1904)는 집적회로(1900)에 통신에 관하여 결합되는 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계 회로들로부터 정보 및/또는 파워를 기판(1706)에 라우트하기 위한 전송라인(1908)을 더 포함할 수 있다. 또한, 전송라인(1908)은 이들 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계 회로들로부터 정보 및/또는 파워를 제 1 플립 칩 패키지(1904)에 라우트하기 위해 사용될 수 있다. 도 19에 도시된 바와 같은 전송라인(1908)의 구성 및 배열은 단지 예시 목적을 위한 것이다. 당업자들은 전송라인(1908)이 본 발명의 정신 및 범위 내에서 제 1 플립 칩 패키지(1904)를 통과하여 임의의 적합한 경로를 횡단할 수 있음을 알 것이다. 당업자들은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다른 파워 신호들 및/또는 다른 정보를 제 2 플립 칩 패키지(1706)에 라우트 하기 위해 제 1 플립 칩 패키지(1904)가 하나 이상의 전송라인(1908)을 포함할 수 있음을 알 것이다.
제 2 플립 칩 패키지(1706)는 파워 신호들 및/또는 정보를 기판(1702)에 라우트할 수 있다. 제 1 플립 칩 패키지(1904)는 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계 회로들 간에 상호연결들을 형성하기 위해 상호연결들(1906)을 더 포함한다. 상호연결(1906)은 상호연결들(1716.1 내지 1716.b)과 실질적으로 유사하며 더 상세히 기술되지 않을 것이다.
당업자들은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 집적회로(1700), 집적회로(1800), 및/또는 집적회로(1900)의 특징들을 사용하는 집적회로의 다른 구성들 및 배열들이 가능함을 알 것이다. 집적회로의 이들 다른 구성 및 배열들 각각은 제 2 플립 칩 패키지 상에 구성되고 배열되는 집적 안테나에 결합되는 제 1 플립 칩 패키지 상에 구성되고 배열되는 하나 이상의 기능 모듈들을 포함할 수 있다. 집적회로의 이들 다른 구성들 및 배열들은 전기적 컴포넌트들, 기계적 컴포넌트들, 전기-기계적 컴포넌트들, 혹은 파워 신호들 및/또는 데이터와 같은 정보, 및/또는 하나 이상의 명령들을 제공하기 위해 자신들의 각각의 기판들 상에 형성되는 당업자들에게 명백할 그외 임의의 다른 적합한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 집적회로의 이들 다른 구성들 및 배열들은 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계 회로들로부터 파워 신호들 및/또는 정보를 제 1 플립 칩 패키지 및/또는 제 2 플립 칩 패키지에 라우팅하기 위한 하나 이상의 전송라인들을 포함할 수 있다.
집적회로의 제 6 의 대표적인 구성 및 배열
도 20은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 하나 이상의 기능 모듈들의 제 1 구성 및 배열을 도시한 것이다. 반도체 장치 가공 공정은 반도체 기판 상에 하나 이상의 기능 모듈들을 형성하기 위해 소정의 일련의 포토그래픽 및/또는 화학적 프로세싱 단계들을 사용한다. 반도체 기판은 수직 배열(2000)을 형성하기 위해 다른 기능 모듈들을 갖는 다른 반도체 기판들에 결합된다. 수직 배열(2000)은 기능 모듈들(2002.1 내지 2002.h)를 포함한다. 기능 모듈들(2002.1 내지 2002.h)은 하나 이상의 기능 모듈들(202.1 내지 202.i), 하나 이상의 기능 모듈들(302.1 내지 302.i), 및/또는 기능 모듈(400) 중 하나 이상의 실시예들을 나타낼 수 있다.
반도체 장치 가공 공정은 기능 모듈(2002.1)을 형성하기 위해 제 1 반도체 기판의 제 1 그룹의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n)의 제 1 배열 상에 제 1 그룹의 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)를 형성한다. 유사하게, 반도체 장치 가공 공정은 기능 모듈(2002.h)을 형성하기 위해 제 hth 반도체 기판의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n)의 제 hth 배열 상에 제 hth 그룹의 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)를 형성한다. 도 20에 도시된 바와 같은 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)의 구성 및 배열은 단지 예시 목적을 위한 것이다. 당업자들은 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)이 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다르게 구성되고 배열될 수 있음을 알 것이다. 예를 들면, 당업자들은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 기능 모듈들(2002.1 내지 2002.h)이 기능 모듈들(508.1 내지 508.d) 중에서 유사한 및/또는 다른 수의 기능 모듈들을 포함할 수 있음을 알 것이다. 또 다른 예로서, 당업자들은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n)의 제 1 배열 내지 제 hth 배열이 유사한 및/또는 다른 수의 사용가능한 가공층들을 포함할 수 있음을 알 것이다.
기능 모듈들(2002.1 내지 2002.h)은 수직 배열(2000)을 형성하기 위해 서로 결합된다. 예를 들면, 제 1 반도체 기판은 기능 모듈들(2002.1 내지 2002.h)을 결합하기 위해 제 hth 반도체 기판에 결합된다. 기능 모듈들(2002.1 내지 2002.h)은 본드 와이어 솔더 범프들과 같은 물리적 연결들, 혹은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 그외 어떤 다른 적합한 물리적 연결을 사용하여 결합된다. 구체적으로, 기능 모듈들(2002.1 내지 2002.h) 중에서 제 1 기능 모듈의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n) 중에서 최종 사용가능한 가공층는 수직 배열(2000)을 형성하기 위해 기능 모듈들(2002.1 내지 2002.h) 중에서 제 2 기능 모듈의 절연층들(506.1 내지 506.p) 중에서 제 1 절연층에 결합된다. 예를 들면, 기능 모듈(2002.1)의 사용가능한 가공층(502.n)은 기능 모듈(2002.h)의 절연층(506.1)에 결합된다.
도 21은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 제 6 구성 및 배열을 도시한 것이다. 반도체 장치 가공 공정은 반도체 기판 상에 집적 도파로를 형성하기 위해 소정의 일련의 포토그래픽 및/또는 화학적 프로세싱 단계들을 사용한다. 집적 도파로는 집적회로(2100)를 형성하기 위해 하나 이상의 기능 모듈들을 통신에 관하여 결합하기 위해 이들 기능 모듈들의 수직 배열에 결합된다. 집적회로(500)는 집적회로(200) 및/또는 집적회로(300)의 실시예를 나타낼 수 있다.
집적 도파로는 집적회로(2100)를 형성하기 위해 수직 배열(2000)에 결합된다. 그러나, 당업자들은 수직 배열(2000)이 모노폴 안테나, 다이폴 안테나, 위상드 어레이, 패치 안테나, 또는 집적회로(2100)를 형성하기 위해 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 전류들을 전자기파들로 변환하는 임의의 다른 적합한 장치와 같은 다른 안테나들에 결합될 수 있음을 알 것이다.
집적 도파로(2102)는 병렬판 도파로를 형성하기 위해 구성되고 배열되는 공동 영역(cavity region)(2108) 사이에 제 1 도전성 요소(2104)와 제 2 도전성 요소(2106)를 포함한다. 그러나, 이 예는 한정하는 것이 아니며, 당업자들은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 집적 도파로(2102)의 다른 구성들 및 배열들이 가능함을 알 것이다. 예를 들면, 제 1 도전성 요소(2104)과 제 2 도전성 요소(2106)는 임의의 다른 적합한 복수-도체 도파로를 형성하게 구성되고 배열될 수 있다. 또 다른 예로서, 제 1 도전성 요소(2104)는 몇가지 예들로 사각 도파로, 원형 도파로, 혹은 타원 도파로와 같은 단일 도체 도파로를 형성하기 위해 제 2 도전성 요소(2106)에 결합될 수 있다. 집적 도파로(2102)는 많은 실질적으로 유사한 특징들을 집적 도파로(600) 및/또는 집적 도파로(1100)와 공유하며, 따라서 집적 도파로(600) 및/또는 집적 도파로(1100)와 집적 도파로(2102) 간에 차이들 및 집적 도파로(600)와 집적 도파로(1000) 간에 차이들만이 이하 상세히 논의될 것이다.
제 1 도전성 요소(2104) 및 제 2 도전성 요소(2106)는 위상 개구들(2110.1 내지 2110.s)를 포함할 수 있다. 위상 개구들(2110.1 내지 2110.s)은 정지 위상 개구들(606.1 내지 606.s) 및/또는 동적 위상 개구들(1204.1 내지 1204.t)와 실질적으로 유사한 방식으로 구현될 수 있고 더 상세히 논의되지 않을 것이다. 일부 상황들에서, 기능 모듈들(508.1 내지 508.d) 중에서 기능 모듈들 중 적어도 하나는 도 11 내지 도 12에서 위에서 논의된 바와 같이 집적 도파로(2102)를 구성 및/또는 동작시키기 위해 도파로 제어기 모듈을 형성하게 구성되고 배열된다. 이들 상황들에서, 집적 도파로(2102)는 집적 도파로(2102)의 동작 특징들을 동적으로 구성하기 위해서 위상 개구들(2110.1 내지 2110.s)을 열거나, 닫거나, 및/또는 부분적으로 열거나 부분적으로 닫기 위해 도 13a, 도 13b, 도 14a, 및/또는 도 14b에서 위에서 논의된 바와 같이, 하나 이상의 전기-기계 장치들을 포함할 수 있다.
수직 배열(2000)의 기능 모듈들(2002.1 내지 2002.h)은 다중 액세스 전송 수법에 따라 집적회로(2100)에 통신에 관하여 결합되는 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들뿐만 아니라 서로 통신하기 위해 방사 요소들(802.1 내지 802.d)와 실질적으로 유사한 방사 요소들에 결합될 수 있다. 실시예에서, 기능 모듈들(2002.1 내지 2002.h) 각각은 방사 요소들 중에서 대응하는 방사 요소에 결합될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 기능 모듈들(508.1 내지 508.h) 각각은 방사 요소들 중에서 대응하는 방사 요소에 결합될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 기능 모듈들(2002.1 내지 2002.h) 중 일부는 방사 요소들 중에서 자신들의 대응하는 방사 요소들에 결합될 수 있고 기능 모듈들(508.1 내지 508.h) 중 일부는 방사 요소들 중에서 자신들의 대응하는 방사 요소들에 결합될 수 있다. 도 21에 도시되지 않았을지라도, 방사 요소들은 도 8에 기술된 바와 실질적으로 유사한 방식으로 제 2 도전성 요소(2106) 내에 형성될 수 있다.
집적회로의 제 7 의 대표적인 구성 및 배열
도 22는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 하나 이상의 기능 모듈들의 제 2 구성 및 배열을 도시한 것이다. 반도체 장치 가공 공정은 반도체 기판 상에 하나 이상의 기능 모듈들을 형성하기 위해 소정의 일련의 포토그래픽 및/또는 화학적 프로세싱 단계들을 사용한다. 반도체 기판은 기능 모듈들의 수직 배열을 형성하기 위해 다른 기능 모듈들을 갖는 다른 반도체 기판들에 결합된다. 반도체 장치 가공 공정은 수직 배열(2200)을 형성하기 위해 기능 모듈들의 수직 배열 내에 집적 도파로를 위한 제 1 도전성 요소를 형성한다. 수직 배열(2200)은 수직 배열(2000)과 실질적으로 많은 유사한 특징들을 공유하며, 따라서 수직 배열(2000)과 수직 배열(2200) 간에 차이들만이 이하 상세히 논의될 것이다.
반도체 장치 가공 공정은 도 20에서 위에 논의된 바와 같이 기능 모듈들(2002.1 내지 2002.h)을 형성하기 위해 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n)의 배열들 상에 다수 그룹들의 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)를 형성한다.
반도체 장치 가공 공정은 기능 모듈(2002.1)의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n) 및/또는 절연층들(506.1 내지 506.n) 내에 제 1 도전성 요소(2202.1) 형성한다. 유사하게, 반도체 장치 가공 공정은 기능 모듈(2002.h)의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n) 및/또는 절연층들(506.1 내지 506.n) 내에 제 hth 도전성 요소(2202.h)을 형성한다. 도 22에 도시된 바와 같이 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n) 및/또는 절연층들(506.1 내지 506.n) 내에 도전성 요소들(2202.1 내지 2202.h)의 구성 및 배열은 단지 예시 목적을 위한 것이다. 당업자들은 도전성 요소들(2202.1 내지 2202.h)이 본 발명의 정신 및 범위 내에서 기능 모듈들(2002.1 내지 2002.h)의 사용가능한 가공층들(502.1 내지 502.n) 및/또는 절연층들(506.1 내지 506.n) 내에서 다르게 구성되고 배열될 수 있음을 알 것이다. 도전성 요소들(2202.1 내지 2202.h)은 몇몇 예들로 구리 또는 구리-기반의 물질들과 같은 도전성 물질, 또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 집적 도파로(600)를 통해 전파하는 공동파를 반사시킬 수 있는 그외 어떤 다른 적합한 물질을 사용하여 구현될 수 있다. 또한, 도 22에 도시되지 않았을지라도, 도전성 요소들(2202.1 내지 2202.h)은 정지 위상 개구들(606.1 내지 606.s) 및/또는 동적 위상 개구들(1204.1 내지 1204.t)과 같은 하나 이상의 위상 개구들을 포함할 수 있다.
도전성 요소들(2202.1 내지 2202.h)은 집적 도파로의 도전성 요소들(2204)를 형성하기 위해 서로 결합된다. 그러나, 이 예는 한정하는 것이 아니며, 당업자들은 모노폴 안테나, 다이폴 안테나, 위상드 어레이, 패치 안테나, 도파로 및/또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 전류들을 전자기파들로 변환하는 임의의 다른 적합한 장치의 컴포넌트들을 형성하기 위해 구성되고 배열될 수 있음을 알 것이다. 도전성 요소들(2202.1 내지 2202.h)은 본드 와이어 솔더 범프(bond wires solder bump)들과 같은 물리적 연결들, 혹은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 그외 어떤 다른 적합한 물리적 연결을 사용하여 결합된다.
수직 배열(2000)의 기능 모듈들(2002.1 내지 2002.h)은 다중 액세스 전송 수법에 따라 집적회로(2100)에 통신에 관하여 결합되는 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들뿐만 아니라 서로 통신하기 위해 방사 요소들(802.1 내지 802.d)와 실질적으로 유사한 방사 요소들에 결합될 수 있다. 도 22에 도시되지 않았을지라도, 방사 요소들은 도 8에 기술된 바와 실질적으로 유사한 방식으로 도전성 요소(2204) 내에 형성될 수 있다.
도 23은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 집적회로의 제 7 구성 및 배열을 도시한 것이다. 제 1 도전성 요소를 갖는 제 1 수직 배열은 제 2 도전성 요소를 갖는 제 2 수직 배열로부터 변위된다. 제 1 수직 배열은 제 2 수직 배열로부터 변위되어 집적회로(2300)를 형성하기 위해서 제 1 도전성 요소 및 제 2 도전성 요소는 제 1 수직 배열의 기능 모듈들 및 제 2 수직 배열의 기능 모듈들을 통신에 관하여 결합하는 집적 도파로를 형성하도록 구성되고 배열된다. 집적회로(2300)는 집적회로(200) 및/또는 집적회로(300)의 실시예를 나타낼 수 있다.
제 1 수직 배열(2302) 및/또는 제 2 수직 배열(2306)의 하나 이상의 기능 모듈들은 집적 도파로(2310)를 사용하여 다중 액세스 전송 수법에 따라 집적회로(2300)에 통신에 관하여 결합되는 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들뿐만 아니라 서로간에 통신한다. 집적회로(2300)는 제 1 도전성 요소(2304)를 갖는 제 1 수직 배열(2302) 및 제 2 도전성 요소(2308)을 갖는 제 2 수직 배열(2306)을 포함한다. 제 1 수직 배열(2302) 및 제 2 수직 배열(2306)은 수직 배열(2200)의 실시예를 나타낼 수 있다. 제 1 수직 배열(2302)은 집적 도파로(2310)을 형성하기 위해 거리(d)에 의해 제 2 도전성 요소(2306)로부터 변위된다. 실시예에서, 제 1 수직 배열(2302) 및 제 2 수직 배열(2306)은 집적 도파로(2310)을 형성하기 위해 거리(d)에서 반도체 기판 또는 인쇄회로보드(printed circuit board)에 결합된다.
그러나, 이 예는 한정하는 것이 아니며, 당업자들은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 제 1 수직 배열(2302) 및/또는 제 2 수직 배열(2306) 내에 다른 안테나들의다른 컴포넌트들이 형성될 수 있음을 알 것이다. 서로 d만큼 변위되었을 때 이들 다른 컴포넌트들은 모노폴 안테나, 다이폴 안테나, 위상드 어레이, 패치 안테나, 도파로 및/또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 전류들을 전자기파들로 변환하는 임의의 다른 적합한 장치르 형성하게 구성되고 배열될 수 있다.
대표적인 복수칩 모듈(MCM : Multichip Module)
도 24는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 대표적인 복수칩 모듈(MCM)을 도시한 것이다. 하나 이상의 집적회로들은 복수칩 모듈(MCM)(2400)을 형성하기 위해, 몇몇 예들로 반도체 기판 또는 인쇄회로보드(PCB)와 같은 집적회로 캐리어(integrated circuit carrier)에 결합될 수 있다. MCM(2400)은 집적회로들(2402.1 내지 2402.r) 및 집적회로 캐리어(2404)를 포함한다. 집적회로들(2402.1 내지 2402.r)은 몇몇 예들로 집적회로(500), 집적회로(1000), 집적회로(1700), 집적회로(1800), 집적회로(1900), 집적회로(2100), 및/또는 집적회로(2300) 중 하나 이상의 실시예들을 나타낼 수 있다.
인쇄회로들(2402.1 내지 2402.r)은 집적회로 캐리어(2404) 상에 결합된다. 도 24에 도시된 바와 같은 집적회로들(2402.1 내지 2402.r)의 구성 및 배열은 단지 예시 목적을 위한 것이다. 당업자들은 집적회로들(2402.1 내지 2402.r)이 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다르게 구성되고 배열될 수 있음을 알 것이다. 당업자들은 또한 집적회로들(2402.1 내지 2402.r)이 본 발명의 정신 및 범위 내에서 임의의 적합한 수의 집적회로들을 포함할 수 있음을 알 것이다.
집적회로 캐리어(2404)는 집적회로들(2402.1 내지 2402.r)의 결합을 위해, 몇몇 예들로 반도체 기판 또는 인쇄회로보드(PCB)와 같은 캐리어 기판을 나타낸다. 예를 들면, 집적회로들(2402.1 내지 2402.r)은 하나 이상의 솔더 범프(solder bump)들을 가진 볼 격자 어레이(BGA : ball grid array), 하나 이상의 리드(lead)들을 가진 리드 프레임(lead frame), 하나 이상의 본딩 패드(bonding pad)들, 및/또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 집적회로들(2402.1 내지 2402.r)을 집적회로 캐리어(2404)에 결합하기 위한 그외 임의의 다른 적합한 수단을 포함할 수 있다. 이 예에서, 집적회로 캐리어(2404)는 집적회로들(2402.1 내지 2402.r), 및/또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 집적회로들(2402.1 내지 2402.r)을 집적회로 캐리어(2404)에 결합하기 위한 그외 임의의 다른 적합한 수단에 결합하게 구성되고 배열되는 하나 이상의 본딩 패드들을 포함할 수 있다. 집적회로 캐리어(2404)의 하나 이상의 본딩 패드들은 BGA의 하나 이상의 솔더 범프들을 용융시키거나, 리드 프레임의 하나 이상의 리드들을 결합하거나, 및/또는 집적회로들(2402.1 내지 2402.r)의 하나 이상의 본딩 패드들에 와이어 본딩함으로써, 집적회로들(2402.1 내지 2402.r)에 결합될 수 있다.
집적회로 캐리어(2404)는 집적회로들(2402.1 내지 2402.r) 사이에 상호연결들을 형성할 수 있다. 예를 들면, 집적회로 캐리어(2404)는 파워 신호들을 집적회로들(2402.1 내지 2402.r)에 제공하기 위해, 예로 내부 배터리와 같은 전원을 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 집적회로 캐리어(2404)는 집적회로들(2402.1 내지 2402.r)에 파워 신호들을 제공하기 위해 이 전원을 레귤레이트하기 위한 하나 이상의 전압 레귤레이터(voltage regulator)들 또는 그외 임의의 다른 적합한 전원을 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 집적회로 캐리어(2404)는 집적회로들(2402.1 내지 2402.r)의 전체 동작을 제어하기 위한 제어기 모듈(controller module)을 포함할 수 있다.
일괄하여, 집적회로들(2402.1 내지 2402.r)은 다중 액세스 전송 수법에 따라 MCM(2400)에 통신에 관하여 결합되는 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들뿐만 아니라 서로간에 무선으로 통신하게 구성된다. 집적회로 캐리어(2404)는 MCM(2400)에 통신에 관하여 결합되는 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계적 회로들뿐만 아니라 집적회로들(2402.1 내지 2402.r)과 무선으로 통신하기 위해 집적회로들(2402.1 내지 2402.r) 중 하나와 실질적으로 유사한 트랜시버(transceiver) 및 안테나(antenna)를 포함할 수 있다. 집적회로 캐리어(2404)는 또한 유선 통신들을 사용하여 집적회로들(2402.1 내지 2402.r) 중 하나 이상과 통신할 수 있다. 유선 통신들은 집적회로들(2402.1 내지 2402.r) 중 하나 이상에 결합되는 하나 이상의 전송라인(transmission line)들을 사용하여 구현될 수 있다. 통상적으로, 유선 통신은 저 주파수 통신 및/또는 저 데이터 레이트 통신을 위해 사용되며, 무선 통신은 고 주파수 통신 및/또는 고 데이터 레이트 통신을 위해 사용된다. 예를 들면, 유선 통신은 집적회로 캐리어(2404)와 집적회로들(2402.1 내지 2402.r) 중 하나 이상 간에 명령(command)들을 전송하기 위해 사용될 수 있고 무선통신은 집적회로 캐리어(2404)와 집적회로들(2402.1 내지 2402.r) 중 하나 이상 간에 데이터(data)를 전송하기 위해 사용될 수 있다.
도 24에는 도시되지 않았을지라도, MCM(2400)은 패키지된 집적회로를 형성하기 위해 반도체 패키지에 결합될 수 있다. 통상적으로, 반도체 패키지는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 어떤 다른 적합한 비-도전성 물질이 사용될 수 있을지라도 플라스틱과 같은 비-도전성 물질 내에 MCM(2400)을 감싸게 구성되고 배열된다. 반도체 패키지는 또한 패키지된 집적회로를 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계 회로들에 결합하기 위해 MCM(2400)에 결합되는, 몇몇 예들로 하나 이상의 핀(pin)들 및/또는 솔더 범프(solder bump)들과 같은 하나 이상의 커플링(coupling)들을 포함할 수 있다.
제 1 의 대표적인 무선 컴포넌트 테스트 환경
도 25는 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 무선 집적회로 테스트 환경의 개략적 블록도이다. 위에서 논의된 바와 같이, 집적회로들(102.1 내지 102.n) 각각은 몇몇 예들로 기능 모듈들(202.1 내지 202.i) 및/또는 기능 모듈들(302.1 내지 302.i)와 같은 하나 이상의 기능 모듈들을 포함할 수 있고, 예로 무선 자동 테스트 장비와 같은 다른 다른 전기적, 기계적, 및/또는 전기-기계 회로들에 통신에 관하여 결합된다. 무선 자동 테스트 장비는 집적회로들(102.1 내지 102.n) 중 하나 이상이 예상대로 동작함을 검증한다.
무선 테스트 환경(100)은 무선 자동 테스트 장비(2502)에 의해 집적회로들(102.1 내지 102.n)의 동시 테스팅을 감안한다. 무선 자동 테스트 장비(2502)는 이들 집적회로들(102.1 내지 102.n)이 예상대로 동작함을 동시에 검증하기 위해 집적회로들(102.1 내지 102.n) 중 하나 이상을 무선으로 테스트한다. 무선 자동 테스트 장비(2502)은 집적회로들(102.1 내지 102.n)에 테스트 동작 개시 신호(2550)을 제공한다. 테스트 동작 개시 신호(2550)는 집적회로들(102.1 내지 102.n)에 무선으로 전송되는 라디오 통신 신호(radio communication signal)를 나타낸다.
테스트 동작 개시 신호(2550)는 집적회로들(102.1 내지 102.n) 중 하나 이상에 의해 동시에 관측된다. 테스트 동작 개시 신호(2550)를 수신한 집적회로들(102.1 내지 102.n)은 테스트 동작 모드에 진입하고, 이에 의해서 이들 집적회로들(102.1 내지 102.n)은 자체적 테스트 동작을 실행한다. 자체적 테스트 동작은 집적회로들(102.1 내지 102.n) 내에 저장되는 제 1 세트의 지령들에 의해 사용될 테스트 동작 개시 신호(2550)에 의해 제공되는 제 1 세트의 파라미터들을 이용할 수 있다. 대안적으로, 자체적 테스트 동작은 테스트 동작 개시 신호(2550)에 의해 제공되는 제 2 세트의 지령들 및/또는 테스트 동작 개시 신호(2550)에 의해 제공되는 제 2 세트의 지령들에 의해 사용될 제 2 세트의 파라미터들을 실행할 수 있다. 또 다른 대안에서, 자체적 테스트 동작은 제 1 세트의 지령들, 제 2 세트의 지령들, 제 1 세트의 파라미터들 및/또는 제 2 세트의 파라미터들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 무선 자동 테스트 장비(2502)은 집적회로들(102.1 내지 102.n)에 추가의 파라미터들 및/또는 지령들을 제공하기 위해 자체적 테스트 동작 동안 테스트 동작 개시 신호(2550)을 제공할 수 있다.
자체적 테스트 동작의 완료 후에, 집적회로들(102.1 내지 102.n)은 테스트 동작 결과들(2552.1 내지 2552.n)을 공통 통신 채널(2554)를 통해 무선 자동 테스트 장비(2502)에 무선으로 전송한다. 공통 통신 채널(2554)은 집적 회로들(102.1 내지 102.n)에 의해 동시에 활용되거나 또는 공유되는 통신 채널을 나타낸다. 일괄하여, 집적회로들(102.1 내지 102.n)은 다중 액세스 전송 수법을 사용하여 공통 통신 채널(2554)를 통해 테스트 동작 결과들(2552.1 내지 2552.n)을 통신한다.
무선 자동 테스트 장비(2502)는 테스트 동작 결과들(2552.1 내지 2552.n)이 3차원 공간 내 위치된 하나 이상의 수신 안테나를 사용하여 공통 통신 채널(2554)을 통과할 때 테스트 동작 결과들(2552.1 내지 2552.n)을 관측한다. 무선 자동 테스트 장비(2502)는 하나 이상의 수신 안테나에 의해 관측되는 테스트 동작 결과들(2552.1 내지 2552.n)의, 몇몇 예들로 평균(mean), 총 에너지(total energy), 평균 파워(average power), 평균제곱(mean square), 순시 파워(instantaneous power), 제곱평균(root mean square), 편차(variance), 노엄(norm), 전압 레벨(voltage level) 및/또는 당업자들에 의해 명백할 그외 어떤 다른 적합한 신호 메트릭과 같은 하나 이상의 신호 메트릭들을 결정한다.
무선 자동 테스트 장비(2502)은 테스트 동작 결과들(2552.1 내지 2552.n)을 집적회로들(102.1 내지 102.n)에 매핑하기 위해 하나 이상의 신호 메트릭들을 사용한다. 무선 자동 테스트 장비(2502)은 예상대로 동작하는 집적회로들(102.1 내지 102.n) 중에서 제 1 그룹의 집적회로들, 및 선택적으로 반도체 웨이퍼(104) 내에 이들의 위치를, 하나 이상의 수신 안테나들에 의해 관측된 테스트 동작 결과들(2552.1 내지 2552.n)에 기초하여 판정한다. 대안적으로, 무선 자동 테스트 장비(2502)은 예상치 않게 동작하는 집적회로들(102.1 내지 102.n) 중에서 제 2 그룹의 집적회로들을 하나 이상의 수신 안테나들에 의해 관측된 테스트 동작 결과들(2552.1 내지 2552.n)에 기초하여 판정할 수 있다. 무선 자동 테스트 장비(2502)은, 선택적으로, 반도체 웨이퍼(104) 내에 제 2 그룹의 집적회로들의 위치를 제공할 수 있다. 또 다른 대안에서, 무선 자동 테스트 장비(2502)은 제 1 그룹의 집적회로들과 제 2 그룹의 집적회로들의 임의의 조합을 결정하고, 선택적으로 반도체 웨이퍼(104) 내에 이들의 위치를 판정할 수 있다. 무선 자동 테스트 장비(2502)은 전체를 참조로서 본원에 포함시키는 2011년 2월 11일에 출원된 미국특허출원번호 13/025,657에 더욱 기술되어 있다.
또한, 무선 자동 테스트 장비(2502)는 몇몇 예들로 집적회로(200), 집적회로(300), 집적회로(500), 집적회로(1100), 집적회로(1700), 집적회로(1800), 집적회로(1900), 집적회로(2100), 및/또는 집적회로(2300)와 같은 다른 집적회로를 실질적으로 유사한 방식으로 동시에 테스트하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 무선 자동 테스트 장비(2502)은 이들 다른 집적회로들의 기능 모듈들, 이를테면 몇몇 예들로 기능 모듈들(202.1 내지 202.i), 기능 모듈들(302.1 내지 302.i), 기능 모듈(400), 및/또는 기능 모듈들(508.1 내지 508.d)을 실질적으로 유사한 방식으로 동시에 테스트하기 위해 사용될 수 있다.
대표적인 무선 자동 테스트 장비
도 26은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 무선 집적회로 테스트 환경 내에 구현되는 무선 자동 테스트 장비의 개략적 블록도이다. 집적회로들(102.1 내지 102.n)은 테스트 동작 결과들(152)을 공통 통신 채널(2554)를 통해 무선 자동 테스트 장비(2600)에 전송한다. 무선 자동 테스트 장비(2600)은 3차원 공간에서 하나 이상의 방향들로부터 테스트 동작 결과들(2552.1 내지 2552.n)을 관측하기 위해 하나 이상의 수신 안테나들을 포함한다. 무선 자동 테스트 장비(2600)은 집적회로들(102.1 내지 102.n) 중 하나 이상이 예상대로 동작하는지를 판정할 수 있고, 선택적으로, 3차원 공간의 특성들, 이를테면 예로 복수의 수신 안테나들 각각 및/또는 집적회로들(102.1 내지 102.n) 사이에 거리를 사용하여 반도체 웨이퍼(100) 내에 집적회로들(102.1 내지 102.n) 중 하나 이상의 위치를 판정할 수 있다. 무선 자동 테스트 장비(2600)는 무선 자동 테스트 장비(2502)의 실시예를 나타낸다.
무선 자동 테스트 장비(2600)는 수신 안테나(2602.1 내지 2602.i), 수신기 모듈(2604), 메트릭 측정 모듈(2606), 테스트 프로세서(2608), 조작자 인터페이스 모듈(2610), 송신기 모듈(2612), 및 전송 안테나(2614)를 포함한다. 수신 안테나(2602.1 내지 2602.i)는 3차원 공간 내 대응하는 위치들에 위치된다. 수신 안테나(2602)는 하나 이상의 관측된 테스트 동작 결과들(2654.1 내지 2654.i)을 제공하기 위해 테스트 동작 결과들(2652.1 내지 2652.i)을 관측한다. 테스트 동작 결과들(2652.1 내지 2652.i)은 테스트 동작 결과들(2652.1 내지 2652.n)이 공통 통신 채널(2554)를 통해 전파할 때 3차원 공간 내 이들의 대응하는 위치들에서 수신 안테나(2602)에 의해 관측되는 이들 테스트 동작 결과들(2652.1 내지 2652.n)을 나타낸다. 예를 들면, 관측되는 테스트 동작 결과(2654.1)는 테스트 동작 결과들(2652.1 내지 2652.i)이 공통 통신 채널(2554)를 통해 전파할 때 3차원 공간 내 제 1 위치에서 수신 안테나(2602.1)에 의해 관측되는 이들 테스트 동작 결과들(2652.1 내지 2652.i)을 나타낸다. 마찬가지로, 관측되는 테스트 동작 결과(2654.2)는 테스트 동작 결과들(2652.1 내지 2652.i)이 공통 통신 채널(2554)를 통해 전파할 때 3차원 공간 내 제 2의 대응하는 위치에서 수신 안테나(2602.2)에 의해 관측되는 이들 테스트 동작 결과들(2652.1 내지 2652.i)을 나타낸다.
수신 모듈(2604)는 다중 액세스 전송 수법에 따라 복원된 테스트 결과들(2656.1 내지 2656.k)을 제공하기 위해 관측된 테스트 동작 결과들(2654.1 내지 2654.i)을 하향변환, 복조, 및/또는 디코딩한다. 구체적으로, 무선 자동 테스트 장비(2600)는 i개의 관측된 테스트 동작 결과들(2654.1 내지 2654.i)을 제공하기 위해 테스트 동작 결과들(2552.1 내지 2552.n)이 공통 통신 채널(2554)을 통해 전파할 때 테스트 동작 결과들(2552.1 내지 2552.n)을 관측하기 위해 i 수신 안테나(2602.1 내지 2602.i)를 포함한다. 관측된 테스트 동작 결과들(2654.1 내지 2654.i) 각각은 이의 대응하는 수신 안테나(2602.1 내지 2602.i)에 의해 관측된 테스트 동작 결과들(2552.1 내지 2552.n)을 포함한다. 예를 들면, 관측된 테스트 동작 결과(2654.1)는 수신 안테나(2602.1)를 관측한 테스트 동작 결과들(2552.1 내지 2552.n)을 포함하고, 관측된 테스트 동작 결과(2654.i)는 수신 안테나(2602.i)를 관측한 테스트 동작 결과들(2552.1 내지 2552.n)을 포함한다.
수신기 모듈(2604)은 총 n*i = k의 복원된 테스트 결과들(2656.1 내지 2656.k)을 위해서 테스트 동작 결과들(2656.1 내지 2656.k) 각각이 n개의 테스트 동작 결과들(2552.1 내지 2552.n) 각각에 대응하는 복원된 테스트 결과(2656.1 내지 2656.k)를 제공하기 위해 관측된 테스트 동작 결과들(2654)을 하향변환, 복조, 및/또는 디코딩한다. 대표적인 실시예에서, 테스트 동작 결과(2656.1)는 수신 안테나(2602.1)에 의해 관측되는 테스트 동작 결과(2552.1)를 나타내며, 테스트 동작 결과(2656.2)는 수신 안테나(2602.2)에 의해 관측되는 테스트 동작 결과(2552.2)를 나타낸다. 이 대표적인 실시예에서, 테스트 동작 결과(2656.k)는 수신 안테나(2602.i)에 의해 관측되는 테스트 동작 결과(2552.n)를 나타낸다.
메트릭 측정 모듈(Metric Measurement Module)(2606)은 측정된 신호 메트릭들(2658.1 내지 2658.k)를 제공하기 위해 복원된 테스트 결과들(2656.1 내지 2656.k)의 하나 이상의 신호 메트릭들을 판정한다. 하나 이상의 신호 메트릭들은 평균(mean), 총 에너지(total energy), 평균 파워(average power), 평균제곱(mean square), 순시 파워(instantaneous power), 제곱평균(root mean square), 편차(variance), 노엄(norm), 전압 레벨(voltage level) 및/또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에 의해 명백할 복원된 테스트 결과들(2656)의 그외 어떤 다른 적합한 신호 메트릭을 포함할 수 있다.
테스트 프로세서(2608)는 복원된 테스트 결과들(2656.1 내지 2656.k)에 기초하여 예상대로 동작하는 집적회로들(102.1 내지 102.n) 중에서 제 1 그룹의 집적회로들을 판정할 수 있다. 테스트 프로세서(2608)는 고유 식별 번호들 각각에 대해 복원된 테스트 결과들(2656.1 내지 2656.k)을 평가하여 이의 대응하는 집적회로들(102.1 내지 102.n)이 제 1 그룹의 집적회로들의 부분인지를 판정한다. 대안적으로, 테스트 프로세서(2608)는 제 1 수신 안테나(2602.1)에 대응하는 복원된 테스트 결과들(2656.1 내지 2656.k)에 기초하여, 제 ith 수신 안테나(2602.i)에 대응하는 복원된 테스트 결과들(2656.(k-i) 내지 2656.k) 혹은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 안테나들의 임의의 적합한 조합에 기초하여 제 1 그룹의 집적회로들을 판정할 수 있다. 대안적으로, 테스트 프로세서(2608)는 복원된 테스트 동작 결과들(2656.1 내지 2656.k)에 기초하여 예상외로 동작하는 집적회로들(102.1 내지 102.n) 중에서 제 2 그룹의 집적회로들을 판정할 수 있다. 또 다른 대안에서, 테스트 프로세서(2608)는 제 1 그룹의 집적회로들과 제 2 그룹의 집적회로들의 임의의 조합을 판정할 수 있다.
테스트 프로세서(2608)는, 선택적으로, 측정된 신호 메트릭들(2658.1 내지 2658.k)에 기초하여 반도체 웨이퍼(100) 내에 집적회로들(102.1 내지 102.n)의 위치를 판정할 수 있다. 테스트 프로세서(2608)는 복원된 테스트 결과들(2658.1 내지 2658.k)을 반도체 웨이퍼(100) 내에 집적회로들(102.1 내지 102.n)의 위치를 판정하기 위해 3차원 공간 내 i 세트들의 좌표들 중에서 대응하는 좌표들에 할당한다. 예를 들면, 제 1 수신 안테나(2602.1) 및 제 2 수신 안테나(2602.2)를 가진 무선 자동 테스트 장비(2600)의 실시예에서, 제 1 수신 안테나(2602.1) 및 제 2 수신 안테나(2602.1)는 대응하여 테스트 동작 결과들(2652.1) 및 테스트 동작 결과들(2652.2)을 관측한다. 이 예에서, 테스트 프로세서(2608)는 제 1 수신 안테나(2602.1)에 대응하는 측정된 신호 메트릭들(2658.1, 2658.i)을 3차원 공간 내 각각 i 세트들의 좌표들을 위한 제 1 좌표로서 지정한다. 유사하게, 테스트 프로세서(2608)는 제 2 수신 안테나(2602.2)에 대응하는 측정된 신호 메트릭들(2658.(i+1), 2658.k)를 3차원 공간 내 각각 i 세트들의 좌표들을 위한 제 2 좌표로서 지정한다.
테스트 프로세서(2608)는 테스트 동작 결과들(2652.1 내지 2652.i) 내에 내포된 집적회로들(102.1 내지 102.n) 각각의 고유 식별 번호를 i 세트들의 좌표들에 할당한다. 테스트 프로세서(2608)는 복원된 테스트 결과들(2656)로부터 101.1 내지 102.n의 각각의 고유 식별 번호를, 혹은 예로 복원된 테스트 결과들(2656.1 내지 2656.i)과 같은, 복원된 테스트 결과들(2656.1 내지 2656.k)로부터 101.1 내지 102.n의 서브셋(subset)을 추출한다.
테스트 프로세서(2608)는 반도체 웨이퍼(100) 내에 집적회로들(102.1 내지 102.n)의 위치를 판정하기 위해 고유 식별 번호들을 이들의 대응하는 집적회로들(102.1 내지 102.n)에 매핑한다. 테스트 프로세서(2608)는 고유 식별 번호 각각에 대응하는 측정된 신호 메트릭들(2658.1 내지 2658.k)를 집적회로들(102.1 내지 102.n) 각각에 대한 소정의 신호 메트릭들에 비교함으로써 반도체 웨이퍼(100) 내에 집적회로들(102.1 내지 102.n)의 위치를 판정할 수 있다. 소정의 신호 메트릭들은 측정된 신호 메트릭들(2658.1 내지 2658.k)의 예상된 값들을 나타낸다. 예를 들면, 집적회로들(102.1 내지 102.n) 각각에 대한, 하나 이상의 소정의 신호 메트릭들, 혹은 일 범위의 신호 메트릭들은 테스트 동작에 앞서 판정된다. 테스트 프로세서(2608)는 집적회로들(102.1 내지 102.n)에 고유 식별 번호들을 효과적으로 매핑하기 위해 고유 식별 번호들의 i 세트들의 좌표들을 집적회로들(102.1 내지 102.n) 각각에 하나 이상의 소정의 신호 메트릭(signal metric)과 비교할 수 있다.
대안적으로, 테스트 프로세서(2608)는 반도체 웨이퍼(100) 내에 집적회로들(102.1 내지 102.n)에 고유 식별 번호들의 위치를 그들의 대응하는 측정된 신호 메트릭들(2658.1 내지 2658.k)사이에 관계들에 기초하여 반복하여 보간(interpolate)할 수 있다. 예를 들면, 제 1 고유 번호에 할당되는 제 1 세트의 좌표들 중에서 제 1 좌표가 제 2 고유 번호에 할당되는 제 2 세트의 좌표들 중에서 제 1 좌표보다 크다면, 제 1 고유 번호를 제공하였던 집적회로들(102.1 내지 102.n)은 제 2 고유 번호를 제공하였던 집적회로들(102.1 내지 102.n)과 비교했을 때 제 1 수신 안테나(2602.1)에 더 가깝다. 또 다른 예로서, 제 1 세트의 좌표들 w중에서 제 1 좌표가 제 3 고유 번호에 할당되는 제 3 세트의 좌표들 중에서 제 1 좌표보다 작다면, 제 1 고유 번호를 제공하였던 집적회로들(102.1 내지 102.n)은 제 3 고유 번호를 제공하였던 집적회로들(102.1 내지 102.n)과 비교했을 때 제 1 수신 안테나(2602.1)에서 더 멀다.
테스트 프로세서(2608)는 테스트 결과들의 리스트(2660)를 조작자 인터페이스 모듈(261)에 제공할 수 있다. 테스트 결과들의 리스트(2660)는 집적회로들(102.1 내지 102.n) 중 적어도 하나가 예상대로 동작하는지 여부, 및 선택적으로 반도체 웨이퍼(100) 내에 이들의 위치, 집적회로들(102.1 내지 102.n) 중 적어도 하나가 예상외로 동작하는지 여부, 및 선택적으로 반도체 웨이퍼(100) 내에 이들의 위치, 또는 이들의 임의의 조합을 나타낼 수 있다. 대안적으로, 테스트 프로세서(2608)는 테스트 결과들의 리스트(2660)를 내부 메모리에 저장할 수 있다. 또 다른 대안에서, 테스트 결과들의 리스트(2660)는 예상대로 동작하는 모든 집적회로들(102.1 내지 102.n)의 제 1 표시(indication) 및/또는 집적회로들(102.1 내지 102.n) 중 적어도 하나가 예상외로 동작함을 나타내는 제 2 표시를 포함할 수 있다.
조작자 인터페이스 모듈(2610)은 그래픽 사용자 인터페이스 상에 디스플레이하기 위해 테스트 결과들의 리스트(2660)를 추가하여 처리할 수 있다. 예를 들면, 조작자 인터페이스 모듈(2610)은 최종 사용자에 의한 이해를 위해 비디오 모니터 상에 테스트 결과들의 리스트(2660)를 디스플레이할 수 있다. 대안적으로, 조작자 인터페이스 모듈(2610)은 최종 사용자에게 테스트 결과들의 리스트(2660)를 제공할 수 있다. 예를 들면, 조작자 인터페이스 모듈(2610)은 디지털 기록 매체 상에 테스트 결과들의 리스트(2660)를 기록할 수 있다. 또 다른 대안에서, 조작자 인터페이스 모듈(2610)은 최종 사용자에 의한 미래에 복원를 위해 테스트 결과들의 리스트(2660)를 저장할 수 있다.
또한, 조작자 인터페이스 모듈(2610)은 최종 사용자로부터 자체적 테스트 동작 개시의 지시를 관측하며, 이에 의해 조작자 인터페이스 모듈(2610)은 자체적 테스트 동작 개시(2662)를 테스트 프로세서(2608)에 보내어 자체적 테스트 동작을 개시한다. 또한, 최종 사용자는 자체적 테이트 동작을 개시하기에 앞서 수행될 제 2 세트의 지령들 및/또는 제 2 세트의 지령들에 의해 사용될 제 2 세트의 파라미터들을 명시할 수 있다. 대안적으로, 테스트 프로세서(2608)는 제 2 세트의 지령들 및/또는 제 2 세트의 파라미터들을 내부 메모리로부터 로드(load)할 수 있다. 조작자 인터페이스 모듈(2610)은 제 2 세트의 지령들 및/또는 제 2 세트의 파라미터들을 자체적 테스트 동작 개시(2662)의 부분으로서 테스트 프로세서(2608)에 제공한다.
송신기 모듈(2612)은 자체적 테스트 동작 개시(2664)를 통해 테스트 프로세서(2608)로부터 자체적 테스트 동작 개시(2662)를 수신한다. 송신기 모듈(2612)은 테스트 동작 개시 신호(2666)을 전송 안테나(2614)를 통해 반도체 웨이퍼(100)에 제공하기 위해 자체적 테스트 동작 개시(2664)를 인코딩, 변조 및/또는 상향변환한다. 실시예에서, 송신기 모듈(2612)은 반도체 웨이퍼(100) 내에 모든 집적회로들(102.1 내지 102.n)에 테스트 동작 개시 신호(2666)를 무선으로 보낸다. 그러나, 이 예는 한정하는 것이 아니며, 당업자들은 테스트 동작 개시 신호(2666)는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 반도체 웨이퍼(100) 내에 적은 수의 집적회로들(102.1 내지 102.n)에 보내질 수 있음을 알 것이다. 테스트 동작 개시 신호(2666)는 테스트 동작 개시 신호(2550)의 실시예를 나타낼 수 있다.
무선 자동 테스트 장비(2600)는 전체를 참조로서 본원에 포함시키는 2011년 2월 11일에 출원된 미국특허출원번호 13/025,657에 더욱 기술되어 있다.
도 27은 본 발명의 대표적인 실시예에 따른 무선 자동 테스트 장비의 부분으로서 구현되는 수신 안테나의 블록도이다. 무선 집적회로 테스트 환경(2700)은 집적회로들의 동작을 검증하기 위해 자체적 테스트 동작을 실행하게 구성가능한 반도체 웨이퍼중에서 집적회로들을 포함한다. 집적회로들은 자체적 테스트 동작 전에, 동안에 및/또는 후에, 여러 신호들을 전달하기 위한 여러 위치들 내에 커플링 요소(coupling element)들을 포함한다. 무선 자동 테스트 장비는 자체적 테스트 동작에 어떠한 실질적 중단 없이 이들 신호들을 수동적으로 관측하게 구성되고 배열되는 적어도한 커플링 안테나를 포함한다. 무선 집적회로 테스트 환경(2700)은 반도체 웨이퍼(2702) 및 무선 자동 테스트 장비(2710)을 포함한다. 무선 집적회로 테스트 환경(2700)은 무선 집적회로 테스트 환경(2500)의 실시예를 나타낼 수 있다.
분해도(2710)로 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼(2702)는 반도체 기판(2706) 상에 형성되는 집적회로들(2704.1 내지 2704.n)을 포함한다. 집적회로들(2704.1 내지 2704.n)은 자체적 테스트 동작 전에, 동안에 및/또는 후에, 여러 신호들을 전달하기 위한 커플링 요소들(2708.1)을 포함한다. 예를 들면, 커플링 요소들(2708.1 내지 2708.n)은 집적회로들(2704.1 내지 2704.n) 전체에 걸쳐 각종 아날로그 신호들, 디지털 신호들, 파워 신호들, 및/또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 그외 임의의 다른 적합한 전기 신호를 전달하기 위해 사용될 수 있다. 커플링 요소들(2708.1 내지 2708.n)은 집적회로들(2704.1 내지 2704.n) 내에 이를테면 아날로그 신호 라인, 디지털 신호 라인, 파워 신호 라인, 및/또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 전기 신호를 전달할 수 있는 그외 임의의 다른 적합한 도전성 요소와 같은 하나 이상의 도전성 와이어들 및/또는 트레이스들을 사용하여 구현될 수 있다. 당업자들은 커플링 요소들(2708.1 내지 2708.n) 각각은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 대응하는 집적회로들(2704.1 내지 2704.n) 내에 여러 위치들에 결합되는 하나 이상의 커플링 요소를 포함할 수 있음을 알 것이다. 반도체 웨이퍼(2702)는 반도체 웨이퍼(100)의 예시적 실시예의 일례일 수 있다.
무선 자동 테스트 장비(2710)는 무선 자동 테스트 장비(2502)와 많은 실질적으로 유사한 특징들을 공유하며, 따라서 무선 자동 테스트 장비(2502)와 무선 자동 테스트 장비(2710) 간에 차이들만이 이하 상세히 논의될 것이다.
무선 자동 테스트 장비(2710)는 적어도 한 커플링 요소(2714)에 결합된다. 커플링 요소(2714)는 자체적 테스트 동작에 어떠한 실질적 중단 없이 자체적 테스트 동작 전에, 동안에 및/또는 후에, 집적회로들(2704.1 내지 2704.n) 내에 위치들을 수동적으로 관측 또는 프로브한다. 커플링 요소(2714)는 커플링 요소(2708 내지 2708.n)에 근접하게 결합하기 위해 커플링 요소(2708 내지 2708.n)로부터 근사적으로 거리(d)에 있게 구성되고 배열된다. 예를 들면, 커플링 요소(2714)는 각종 아날로그 신호들, 디지털 신호들, 파워 신호들, 및/또는 유도성 및/또는 용량성 커플링을 통해 커플링 요소(2708.1 내지 2708.n)를 통과하는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 그외 임의의 다른 적합한 전기 신호를 수동적으로 관측할 수 있다.
무선 자동 테스트 장비(2710)는 작동중인 집적회로들(2704.1 내지 2704.n) 내에 위치들을 수동적으로 관측하기 위해 이들 집적회로들(2704.1 내지 2704.n) 각각을 선택적으로 작동시키고 및/또는 비작동시킬 수 있다. 예를 들면, 커플링 요소(2714)는 예상외로 동작하는 집적회로들(2704.1 내지 2704.n) 중 하나 이상의 제 1 그룹, 및 예상대로 동작하는 하나 이상의 집적회로들(2704.1 내지 2704.n) 중 정지된 제 2 그룹을 작동시킬 수 있다. 커플링 요소(2714)는 예기외로 동작하는 집적회로들 내에 위치를 판정하기 위해 이들 집적회로들(2704.1 내지 2704.n) 중 하나 이상의 제 1 그룹 내에 위치들을 수동적으로 관측할 수 있다.
분해도(2716)로 도시된 바와 같이, 커플링 요소(2714)는 행렬을 형성하게 구성되고 배열되는 서브-커플링 요소들(2718.1 내지 2718.m)을 포함한다. 서브-커플링 요소들(2718.1 내지 2718.m)은 하나 이상의 도전성 와이어들 및/또는 트레이스들 및/또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 전자기파들의 근접한 결합을 위해 사용될 수 있는 그외 임의의 다른 적합한 장치, 또는 장치들을 사용하여 구현될 수 있다. 도 27에 도시된 바와 같은 서브-커플링 요소들(2718.1 내지 2718.m)의 구성 및 배열은 단지 예시 목적을 위한 것이다. 당업자들은 서브-커플링 요소들(2718.1 내지 2718.m)이 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다르게 커플링 요소(2714) 내에 구성되고 배열될 수 있음을 알 것이다.
서브-커플링 요소들(2718.1 내지 2718.m)은 커플링 요소(2714)에 다양성을 제공함으로써 커플링 요소(2714)가 커플링 요소들(2708.1 내지 2708.n)에 근접하게 결합할 가능성을 실질적으로 증가시킨다. 예를 들면, 서브-커플링 요소들(2718.1 내지 2718.m)의 적어도 2개는 커플링 요소(2714)에 공간적 다양성을 제공하기 위해 서로 물리적으로 분리된다. 또 다른 예로서, 서브-커플링 요소들(2718.1 내지 2718.m)의 적어도 2개는 커플링 요소(2714)에 패턴 다양성을 제공하기 위해 서로 다른 방사 패턴들을 갖는 것으로서 특징지어질 수 있다. 또 다른 예로서, 서브-커플링 요소들(2718.1 내지 2718.m)의 적어도 2개는 커플링 요소(2714)에 극성(polarization) 다양성을 제공하기 위해, 예를 제공하기 위한 직교 극성들과 같은 서로 다른 극성들을 갖는 것으로서 특징지어질 수 있다. 또 다른 예로서, 서브-커플링 요소들(2718.1 내지 2718.m)의 적어도 2개는 커플링 요소(2714)에 공간적 다양성, 패턴 다양성, 및/또는 극성 다양성을 제공하기 위해 전술한 특징들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
커플링 요소(2714)은 각종 아날로그 신호들, 디지털 신호들, 파워 신호들, 및/또는 관측되는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에게 명백할 그외 임의의 다른 적합한 전기 신호를 처리를 위한 무선 자동 테스트 장비(2710)에 제공한다. 예를 들면, 무선 자동 테스트 장비(2710)는 커플링 요소(2714)에 의해 관측관측 다양한 신호들의 각종 신호 메트릭들, 이를테면 평균(mean) 전압 및/또는 전류 레벨, 평균 전압 및/또는 전류 레벨, 순시 전압 및/또는 전류 레벨, 제곱평균 전압 및/또는 전류 레벨, 평균(mean) 파워, 평균 파워, 순시 파워, 제곱평균 파워, 주파수, 위상 및/또는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 당업자들에 의해 명백할 그외 어떤 다른 적합한 신호 메트릭들과 같은, 을 판정할 수 있다.
결어
요약(Abstract)이 아닌 상세한 설명(Detailed Description)은 청구항들을 해석하기 위해 사용되게 한 것임을 알아야 한다. 요약은 본 발명의 모든 예시적 실시예들이 아닌 하나 이상의 실시예들을 개시하며 따라서 어떠한 식으로든 본 발명 및 첨부된 청구항들을 한정하려는 것이 아니다.
본 발명은 특정된 기능들 및 이들의 관계들의 구현을 예시하는 기능적 빌딩 블록들의 도움으로 위에 기술되었다. 이들 기능적 빌딩 블록들의 경계들은 설명의 편의를 위해 본원에 임의의 정의되었다. 특정된 기능들 및 이들의 관계들이 적합히 수행되는 한 대안적 경계들이 정의될 수도 있다.
형태 및 세부사항에 다양한 변경들이 발명의 정신 및 범위 내에서 행해질 수 있음이 당업자들에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 위에 기술된 실시예들 중 어느 것에 의해서도 한정되지 않으며 다음 청구항들 및 이들의 등가물들에 따라서만 정의되어야 한다.

Claims (15)

  1. 반도체 기판상에 형성되어 상호간 통신이 가능하도록 구성된 복수개의 기능 모듈들을 가지는 집적회로(integrated circuit)에 있어서,
    상기 복수개의 기능 모듈들에 전송 통신 신호를 무선으로 제공하기 위해 복수개의 고유 식별자들중에서 고유 식별자(unique identifier)에 따른 정보 신호에 따라 동작하도록 구성된 상기 복수개의 기능 모듈들중에서 제 1 기능 모듈(functional module);
    상기 정보 신호를 복원하기 위해 상기 고유 식별자에 따른 상기 전송 통신 신호를 처리하도록 구성된 상기 복수개의 기능 모듈들중에서 제 2 기능 모듈;
    상기 전송 통신 신호를 무시하도록 구성된 상기 복수개의 기능 모듈들중에서의 다른 기능 모듈들, 상기 다른 기능 모듈들은 상기 복수개의 고유 식별자들중에서 상기 고유 식별자와 상이한 다른 고유 식별자들에 의해 특징지어지는,상기 다른 기능 모듈들; 및
    상기 반도체 기판상에 형성되어, 상기 복수개의 기능 모듈들을 통신에 관하여 결합하도록 구성된 공통 통신 채널;을 포함하고,
    상기 제 1 기능 모듈은 상기 전송 통신 신호를 제공하기 위해서 CDMA(code division multiple access) 수법에 따른 상기 고유 식별자에 대응하는 스프레딩 코드(spreading code)를 사용하는 상기 정보 신호를 스프레드(spread)하도록 구성되고,
    상기 공통 통신 채널은 상기 반도체 기판 상에 형성되는 도파로를 포함하는, 집적회로.
  2. 청구항 1 에 있어서,
    상기 제 1 기능 모듈은 상기 공통 통신 채널 상에서 상기 전송 통신 신호를 상기 복수개의 기능 모듈들에 무선으로 전송하도록 더 구성되는, 집적회로.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1 에 있어서,
    상기 제 2 기능 모듈은 상기 정보 신호를 복원하기 위해서 상기 스프레딩 코드를 사용하여 상기 전송 통신 신호를 역-스프레드(de-spread)하도록 구성된, 집적회로.
  6. 청구항 1 에 있어서,
    상기 제 1 기능 모듈은 제 2 전송 통신 신호를 무선으로 제공하기 위해서 복수개의 고유 식별자들중에서 제 2 고유 식별자에 따른 제 2 정보 신호에 따라 동작하도록 더 구성되고,
    상기 집적 회로는 상기 반도체 기판과 상이한 제 2 반도체 기판상에 형성되어, 상기 제 2 정보 신호를 복원하기 위해 상기 제 2 고유 식별자에 따른 상기 제 2 전송 통신 신호를 처리하도록 구성된 제 2 집적회로와 결합되는, 집적회로.
  7. 청구항 6 에 있어서,
    상기 제 2 기능 모듈은 상기 복수개의 기능 모듈들에 제 2 전송 통신 신호를 무선으로 제공하기 위해서 복수개의 고유 식별자들중에서 제 2 고유 식별자에 따른 제 2 정보 신호에 따라 동작하도록 더 구성되고,
    상기 제 1 기능 모듈은 상기 제 2 정보 신호를 복원하기 위해서 상기 제 2 고유 식별자에 따른 상기 제 2 전송 통신 신호를 처리하도록 더 구성되는, 집적회로.
  8. 삭제
  9. 청구항 1 에 있어서,
    상기 다른 기능 모듈들은 상기 공통 통신 채널에 의해 상기 제 1 및 상기 제 2 기능 모듈들과 통신에 관하여 결합되는, 집적회로.
  10. 삭제
  11. 반도체 기판상에 형성되어 상호간 통신이 가능하도록 구성된 복수개의 기능 모듈들을 가지는 집적회로(integrated circuit)에 있어서,
    상기 반도체 기판상에 형성되어, 상기 복수개의 기능 모듈들의 각각이 복수개의 고유 식별자들중에서 대응하는 고유 식별자를 할당받도록 구성되는 상기 복수개의 기능 모듈들; 및
    상기 반도체 기판상에 형성되어, 상기 복수개의 기능 모듈들에 통신에 관하여 결합하도록 구성된 공통 통신 채널;을 포함하되
    제 2 기능 모듈의 대응하는 고유 식별자를 가지는 상기 제 2 기능 모듈과 연관시킴으로써 상기 복수개의 기능 모듈들중에서 제 1 기능 모듈은 상기 복수개의 기능 모듈들중에서 상기 제 2 기능 모듈과 통신하도록 구성되고,
    상기 제 1 기능 모듈은 전송 통신 신호를 제공하기 위해서 CDMA(code division multiple access) 수법에 따른 상기 고유 식별자에 대응하는 스프레딩 코드(spreading code)를 사용하는 정보 신호를 스프레드(spread)하도록 구성된,
    상기 공통 통신 채널은 상기 반도체 기판 상에 형성되는 도파로를 포함하는, 집적회로.
  12. 청구항 11 에 있어서,
    상기 제 1 기능 모듈은 상기 공통 통신 채널 상에서 상기 전송 통신 신호를 상기 복수개의 기능 모듈들에 무선으로 전송하도록 더 구성되는, 집적회로.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 청구항 11 에 있어서,
    상기 제 2 기능 모듈은 상기 정보 신호를 복원하기 위해서 상기 스프레딩 코드를 사용하여 상기 전송 통신 신호를 역-스프레드(de-spread)하도록 구성된, 집적회로.
KR1020120101571A 2011-09-29 2012-09-13 무선 가능한 집적회로내에서의 신호 분배 및 방사 KR101466184B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/248,466 2011-09-29
US13/248,466 US20130082767A1 (en) 2011-09-29 2011-09-29 Signal distribution and radiation in a wireless enabled integrated circuit (ic)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130035185A KR20130035185A (ko) 2013-04-08
KR101466184B1 true KR101466184B1 (ko) 2014-11-27

Family

ID=47215306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120101571A KR101466184B1 (ko) 2011-09-29 2012-09-13 무선 가능한 집적회로내에서의 신호 분배 및 방사

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20130082767A1 (ko)
EP (1) EP2575272A3 (ko)
KR (1) KR101466184B1 (ko)
CN (1) CN103036636A (ko)
TW (1) TW201316478A (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8670638B2 (en) 2011-09-29 2014-03-11 Broadcom Corporation Signal distribution and radiation in a wireless enabled integrated circuit (IC) using a leaky waveguide
US9075105B2 (en) 2011-09-29 2015-07-07 Broadcom Corporation Passive probing of various locations in a wireless enabled integrated circuit (IC)
US9318785B2 (en) 2011-09-29 2016-04-19 Broadcom Corporation Apparatus for reconfiguring an integrated waveguide
US9570420B2 (en) 2011-09-29 2017-02-14 Broadcom Corporation Wireless communicating among vertically arranged integrated circuits (ICs) in a semiconductor package
KR20180058016A (ko) * 2016-11-23 2018-05-31 삼성전자주식회사 안테나 장치 및 이를 포함하는 전자 장치
CN108417535A (zh) * 2018-04-08 2018-08-17 海安威诺电子科技有限公司 一种可调节电路集成板的生产工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080063220A (ko) * 2006-12-30 2008-07-03 브로드콤 코포레이션 장치내의 국부 무선 통신
KR20080063212A (ko) * 2006-12-29 2008-07-03 브로드콤 코포레이션 집적회로 ｍｅｍｓ 안테나 구조체
US20090218407A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 Broadcom Corporation Integrated circuit with millimeter wave and inductive coupling and methods for use therewith
KR20100095515A (ko) * 2007-10-23 2010-08-31 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 메모리 모듈

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5754948A (en) * 1995-12-29 1998-05-19 University Of North Carolina At Charlotte Millimeter-wave wireless interconnection of electronic components
US6882239B2 (en) * 2001-05-08 2005-04-19 Formfactor, Inc. Electromagnetically coupled interconnect system
US7899394B2 (en) * 2006-03-16 2011-03-01 Broadcom Corporation RFID system with RF bus
US8102665B2 (en) * 2006-06-21 2012-01-24 Broadcom Corporation Integrated circuit with intra-chip clock interface and methods for use therewith
US8064533B2 (en) * 2006-12-29 2011-11-22 Broadcom Corporation Reconfigurable MIMO transceiver and method for use therewith
US8239650B2 (en) * 2007-01-31 2012-08-07 Broadcom Corporation Wirelessly configurable memory device addressing
US8450846B2 (en) * 2008-06-19 2013-05-28 Broadcom Corporation Method and system for communicating via flip-chip die and package waveguides
WO2011090886A2 (en) * 2010-01-25 2011-07-28 Rambus Inc. Directional beam steering system and method to detect location and motion

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080063212A (ko) * 2006-12-29 2008-07-03 브로드콤 코포레이션 집적회로 ｍｅｍｓ 안테나 구조체
KR20080063220A (ko) * 2006-12-30 2008-07-03 브로드콤 코포레이션 장치내의 국부 무선 통신
KR20100095515A (ko) * 2007-10-23 2010-08-31 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 메모리 모듈
US20090218407A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 Broadcom Corporation Integrated circuit with millimeter wave and inductive coupling and methods for use therewith

Also Published As

Publication number Publication date
EP2575272A3 (en) 2014-06-11
EP2575272A2 (en) 2013-04-03
CN103036636A (zh) 2013-04-10
TW201316478A (zh) 2013-04-16
KR20130035185A (ko) 2013-04-08
US20130082767A1 (en) 2013-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8508029B2 (en) Semiconductor package including an integrated waveguide
US8670638B2 (en) Signal distribution and radiation in a wireless enabled integrated circuit (IC) using a leaky waveguide
US9318785B2 (en) Apparatus for reconfiguring an integrated waveguide
KR101466184B1 (ko) 무선 가능한 집적회로내에서의 신호 분배 및 방사
KR101356410B1 (ko) 반도체 패키지 내에 수직으로 배열된 집적회로들 간에 무선으로 통신하기
US10861842B2 (en) Electronic system having increased coupling by using horizontal and vertical communication channels
CN101519183B (zh) 具有集成电路管芯的微机电系统封装
US9766409B2 (en) Optical redundancy
US20150276856A1 (en) Passive probing of various locations in a wireless enabled integrated circuit (ic)
KR101774518B1 (ko) 광학적으로 연결되는 디바이스들 및 장치들, 그리고 이와 관련된 방법 및 머신-판독가능 저장 매체

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171108

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181107

Year of fee payment: 5