TW201635166A - 用於裝置對裝置通訊的技術 - Google Patents

Abstract

本揭示案之實施例提供用於鄰近通訊之設備及系統。該設備可包括：積體電路(IC)封裝，其具有中央處理單元(CPU)電路；輸入-輸出(I/O)電路，其與該CPU電路耦接；以及介電電磁波導，其與該I/O電路耦接，以允許該CPU電路與另一設備之間的通訊。在另一實例中，該設備可包括：多個耦接器墊，其設置於該設備之第一表面上；以及處理器，其與該等耦接器墊電氣耦接。該等耦接器墊中之一者可回應於與該第二表面至少部分接觸之該第一表面之置放來與設置於另一設備之第二表面上的耦接器墊中之一者形成電容耦接，以允許該處理器與另一設備之間的鄰近資料通訊。可描述及/或請求其他實施例。

Description

用於裝置對裝置通訊的技術 發明領域

本揭示案之實施例大體上係關於裝置對裝置通訊之領域，且更尤其係關於允許經由將輸入-輸出部件整合於單個積體電路及/或導電耦接上而具有裝置對裝置通訊性能的計算裝置。

發明背景

當今之諸如膝上型電腦、平板電腦以及智慧型電話的計算裝置可配備有用於裝置對裝置通訊的不同類型之部件及連接器。此類通訊可為無線或有線的，包括例如基於近場之通訊的鄰近通訊。

對無線裝置對裝置通訊而言，計算裝置可配備有各種無線輸入-輸出(I/O)部件，諸如積體電路(IC)及天線。此等部件通常可設於裝置之周邊附近，用於更佳之信號傳輸及接收。然而，因為可要求用於每一所佈署I/O部件的獨立IC封裝、印刷電路板(PCB)、功率分配以及控制邏輯，故此類配置可引起實質物料清單(BOM)成本。此外，經由諸如低成本同軸電纜或PCB微帶線的習知媒體將信號自處理器傳輸至裝置周邊可易於產生可降低信號完整性的頻率依 存衰減，尤其對支持高資料速率通訊的非常高頻載波而言。

各種各樣的計算裝置可依賴於用於有線裝置對裝置通訊的高帶寬連接器。此類連接器可促進電纜的插頭與插座之間的連接，該電纜例如來自計算裝置之電纜，該插座例如另一計算裝置中之插座。然而，因為許多計算裝置包含小形狀因子平台，故連接區域可需為限制空間，該限制空間可足以或未必足以例如容納連接器之尺寸。

依據本發明之一實施例，係特地提出一種設備，其包含：一積體電路(IC)封裝，其包括：一中央處理單元(CPU)電路；以及至少一輸入-輸出(I/O)電路，其與該CPU電路耦接；以及至少一介電電磁波導，其與該至少一I/O電路耦接，以經由該至少一I/O電路來允許該CPU電路與該設備或另一設備之其他部件之間的通訊。

100‧‧‧設備

104‧‧‧中央處理單元(CPU)電路/CPU電路

106‧‧‧I/O電路

108‧‧‧中央晶片(IC封裝)/IC封裝

110~116‧‧‧介電電磁波導

120‧‧‧錐形端部

122‧‧‧通訊信號

130‧‧‧實體側或實體邊緣

200‧‧‧製程流程圖

202~214‧‧‧方塊

300‧‧‧膝上型電腦

302、402、610‧‧‧表面

304、404、900‧‧‧耦接器墊陣列

306‧‧‧智慧型電話

310‧‧‧箭頭

312‧‧‧滑鼠墊

320‧‧‧鍵盤

400‧‧‧充電板

406‧‧‧耦接器墊/墊

502‧‧‧放大視圖/視圖

504、506、604、606、820、904、906、908‧‧‧耦接器墊

612‧‧‧放大視圖

614‧‧‧判定距離

702、704‧‧‧重疊區域

800‧‧‧可卸筆記型電腦

802‧‧‧塢接狀態

804‧‧‧脫開塢接狀態

810‧‧‧可卸部分/部分

812‧‧‧可卸部分/鍵盤部分/部分

814、816‧‧‧連接性

920‧‧‧傳輸線

924‧‧‧狹槽

1000‧‧‧示例性計算裝置

1002‧‧‧處理器

1004‧‧‧系統記憶體

1008‧‧‧輸入/輸出(I/O)裝置/I/O裝置/元件

1010‧‧‧通訊介面/元件

1012‧‧‧系統匯流排/元件

1022‧‧‧計算邏輯

1024‧‧‧大容量儲存裝置

藉由結合隨附圖式的以下詳細描述將容易理解實施例。為促進此描述，相同元件符號指定相同結構元件。實施例以實例之方式且並非以限制之方式例示於隨附圖式之諸圖中。

圖1為例示根據一些實施例結合本揭示案之教示的具有整合於一個經由介電電磁波導而與外部裝置具有通訊連接之IC封裝上的計算部件及I/O部件之示例性設備的方塊圖。

圖2為用於製造根據一些實施例之具有合併CPU 電路及I/O電路之經由介電電磁波導而與外部裝置具有通訊連接的IC封裝的製程流程圖200。

圖3至圖4例示根據一些實施例之組配來允許裝置之間的鄰近通訊的裝置的一些示例性實施例。

圖5例示根據一些實施例之具有設置於其表面上的耦接器墊陣列的示例性裝置。

圖6例示根據一些實施例之具有設置於其表面上的耦接器墊的另一示例性裝置。

圖7例示各別裝置的耦接器墊的根據一些實施例之示例性重疊置放。

圖8例示根據一些實施例的示例性裝置，可在裝置脫開塢接狀態期間保持在裝置塢接狀態下而引發的用於該示例性裝置的連接性。

圖9例示根據一些實施例之組配來提供用於裝置對裝置通訊的無線連接性之示例性鄰近連接器。

圖10例示適於用來實踐本揭示案之態樣的根據一些實施例之示例性計算裝置。

較佳實施例之詳細說明

本揭示案之實施例包括一種用於鄰近通訊的設備，該設備包含積體電路(IC)封裝。該IC封裝可包括：中央處理單元(CPU)電路；至少一輸入-輸出(I/O)電路，其與該CPU電路耦接；以及至少一介電電磁波導，其與該I/O電路耦接，以經由該至少一I/O電路來允許該CPU電路與該設備 或另一設備之其他部件之間的通訊。在實施例中，該設備可包含計算裝置。

本揭示案之實施例進一步包括一種用於計算裝置之間的鄰近通訊的系統。該系統可包含第一裝置之第一表面，該第一表面包括設置於第一表面上以形成耦接器墊陣列的多個第一耦接器墊。該系統可進一步包含第二裝置之第二表面，該第二表面包括一或多個第二耦接器墊。第一裝置之耦接器墊陣列的第一耦接器墊中之一者可回應於與第二表面至少部分接觸之第一表面的置放而與第二裝置之第二耦接器墊中之一者形成電容耦接，以允許第一裝置與第二裝置之間的鄰近資料通訊。在一些實施例中，該等各別耦接器墊可包括天線，以回應於彼此鄰近之裝置的置放來允許第一裝置與第二裝置之間的長於鄰近範圍之無線資料通訊，例如，緊隨與第二裝置之第二表面部分接觸的第一裝置之第一表面的置放。

在以下詳細描述中，參考形成詳細描述之一部分的隨附圖式，在隨附圖式中相同數字始終指定相同部分，且在隨附圖式中以說明實施例之方式展示，本揭示案之標的可實踐於該等說明實施例中。將理解，可利用其他實施例，且可在不脫離本揭示案之範疇的情況下做出結構或邏輯變化。因此，將不以限制性意義考慮以下詳細描述，且實施例之範疇由隨附申請專利範圍及其等效物定義。

出於本揭示案之目的，片語「A及/或B」意味(A)、(B)、(A)或(B)，或(A及B)。出於本揭示案之目的，片語「A、 B及/或C」意味(A)、(B)、(C)、(A及B)、(A及C)、(B及C)或(A、B及C)。

描述可使用基於透視的描述，諸如頂部/底部、內/外、在......上方/在......下方等。此類描述僅用來促進論述且不意欲將本文所描述之實施例之應用限制於任何特定定向。

描述可使用片語「在一實施例中」或「在實施例中」，該等片語各自涉及相同或不同實施例中之一或多者。此外，如關於本揭示案之實施例所使用的「包含」、「包括」、「具有」等詞為同義的。

「與......耦接」一詞連同其派生詞可用於本文中。「耦接」可意味以下中之一或多者。「耦接」可意味兩個或兩個以上元件處於直接實體接觸、電接觸或光接觸中。然而，「耦接」亦可意味兩個或兩個以上元件彼此間接接觸，但仍彼此合作或相互作用，且可意味一或多個其他元件耦接或連接在據稱為彼此耦接的元件之間。

圖1為例示根據一些實施例之具有整合於一個IC封裝中之計算部件(電路)及I/O部件(電路)之示例性設備100的方塊圖。設備100可包含計算裝置。例如，設備100可包含膝上型電腦、平板電腦、智慧型電話、隨身型易網機、筆記型電腦、超極緻筆電、個人數位助理(PDA)、超行動PC，或任何其他行動或固定計算裝置。

根據本揭示案之教示，設備100可包括計算部件及I/O部件，諸如與一或多個I/O電路106耦接之中央處理單 元(CPU)電路104。I/O電路106可實施為例如WiFi通訊模組、藍牙®通訊模組、蜂巢式通訊模組、通用串列匯流排(USB)通訊模組或其他類型之通訊模組。CPU電路104及I/O電路106可合併於晶片(IC封裝、多晶片模組(MCM)或封裝中系統(SiP))108中。

為將信號(例如，高頻及高資料速率信號)自CPU電路104傳送至周邊(例如，設備100之實體側或實體邊緣130)，以及將信號傳遞至外部裝置(未圖示)或自該等外部裝置接收信號，可將介電電磁波導用作低損耗導管。例如，設備100可包括與I/O電路106耦接之至少一介電電磁波導110、112、114及/或116，以經由I/O電路106來允許CPU電路104與該設備(未圖示)或另一(例如，外部)設備之其他部件之間的通訊。

介電電磁波導可由低成本、低損耗、較佳而言高介電常數之材料(例如在一些實施例中，塑膠)製成，且可提供可大致獨立於通訊距離之所需頻寬。介電電磁波導110(112、114、116)可經組配來藉由使用錐形結構，以將通訊信號(藉由數字122所指示)傳遞至外部設備(例如，計算裝置)及自外部設備接收該等通訊信號。例如，介電電磁波導110(及圖1中為例示目的所展示之其他波導112、114、116)可包含錐形端部120以形成天線，以促進CPU電路104與其他(例如，外部)設備之間的通訊。例如，在一些實施例中，波導110(112、114、116)可包含具有高於4之介電常數的材料。

諸如110、112、114、116之介電電磁波導之使用相較於習知解決方案而言，可以低成本提供低損耗及高頻寬。介電電磁波導作為用於設備100中之通訊信號(例如，高頻信號)的導管之使用相較於習知解決方案而言，可消除對高成本定向收發器的需要，且降低功率。

在一些情況下，介電電磁波導作為用於設備100中之通訊信號的導管之使用可允許收發器(例如，超高頻收發器)合併入中央晶片中，該中央晶片諸如IC封裝108。此類收發器在IC封裝108中之合併可允許高資料速率及低等待時間鏈結，該等鏈結可用於多種可編製計算應用程式，諸如可編製螢幕(例如，藉由設備100而合併在一個螢幕(未圖示)中之多個螢幕)、用於三維(3D)影像之攝影機陣列，以及揚聲器陣列。

概括而言，CPU電路104及I/O電路106在IC封裝108中而藉由使用介電電磁波導來允許通訊之整合相較於習知解決方案而言，可提供更低之BOM成本，該整合可使用多個I/O電路，該等多個I/O電路中之每一者可具有該等多個I/O電路所特有之IC封裝以及功率及控制分配，且可設於整個計算裝置中。

圖2為用於製造根據一些實施例之具有合併之CPU電路及I/O電路之具有經由介電電磁波導而與外部裝置通訊連接的IC封裝的製程流程圖200。製程200可與參考圖1所描述之實施例一致。在替代實施例中，製程200可以更多或更少之操作，或操作之不同順序來實踐。

製程200可在方塊202處開始，且包括提供用於形成IC封裝之晶粒。

在方塊204處，製程200可包括在晶粒上設置CPU電路。

在方塊206處，製程200可包括在晶粒上設置至少一(I/O)電路。

在方塊208處，製程200可包括在晶粒中提供CPU電路與I/O電路之間的通訊路徑，以將I/O電路與CPU電路通訊耦接。

在方塊210處，製程200可包括在提供CPU電路與I/O電路之間的通訊路徑後封裝晶粒，以形成IC封裝。

CPU電路及I/O電路可經設置於同一晶粒上，此舉可節省BOM成本。然而，在一些實施例中，CPU電路及I/O電路可經設置於不同晶粒而同一封裝上，此舉亦可提供成本效益。

在方塊212處，製程200可包括提供用介電材料製作的介電電磁波導。介電電磁波導之提供可包括使介電電磁波導端部縮尖以形成天線，以允許經由介電電磁波導之信號傳輸及信號接收。波導與封裝之耦接可藉由封裝上耦接結構之方式來提供，且使介電電磁波導對準此類耦接結構，該等封裝上耦接結構可電氣連接至晶粒。此類耦接結構可包括天線。

在方塊214處，製程200可包括將IC封裝之I/O電路與所提供之介電電磁波導通訊耦接，以提供CPU電路與 IC封裝外部的裝置之間的通訊連接。

參考圖1至圖2所描述之實施例可用於無線裝置對裝置通訊，包括鄰近通訊。在一些情況下(例如，根據安全性、速度以及信號損耗視角)，例如在當通訊裝置可經設置來彼此鄰近或彼此接觸之實例中，使用不同類型之鄰近通訊可為有益的。圖3至圖9例示根據本揭示案之教示的組配來提供裝置對裝置鄰近通訊的裝置之示例性實施例。

圖3至圖4例示根據一些實施例之組配來允許裝置之間的鄰近通訊的裝置的一些示例性實施例。圖3例示諸如具有表面302之膝上型電腦300的示例性裝置，在該膝上型電腦上可設置包含多個耦接器墊的耦接器墊陣列304(以下更詳細地描述)。耦接器墊陣列304可經設置於裝置之表面302上的可用區域中，該裝置諸如膝上型電腦300。在圖3中所例示的實例中，耦接器墊陣列304經展示為設置在滑鼠墊312旁邊。在一些實施例中，耦接器墊陣列304可隱藏，例如，設置於表面302下方。例如，在圖3中所例示的實例中，耦接器墊陣列可經設置於表面302之內側(未圖示)，該表面包含膝上型電腦300的鍵盤320。

另一裝置(例如，智慧型電話306)可經至少部分地置放310於膝上型電腦300的耦接器墊陣列304上。回應於該置放，由於陣列304中之至少一耦接器墊與智慧型電話306之配合耦接器墊之間的直接接觸之建立，故可形成耦接器墊陣列304與設置於智慧型電話306背部的配合耦接器墊(未圖示)之間的電容耦接。如以下將描述，耦接器墊陣列304 與智慧型電話306的配合耦接器墊之間的電容耦接可允許裝置300與裝置306之間的鄰近通訊。

圖4例示諸如具有表面402之充電板400的另一示例性裝置，在該示例性裝置上可設置包含多個耦接器墊406的耦接器墊陣列404。另一裝置(例如，智慧型電話306)可經(至少部分地)置放於充電板400的陣列404上。回應於該置放，可建立陣列404之耦接器墊406中之一者與智慧型電話306的至少一耦接器墊(例如，設置於智慧型電話306背部上的配合耦接器墊，未圖示)之間的直接接觸。回應於直接接觸之建立，可形成陣列404的墊406中之一者與配合耦接器墊之間的電容耦接。

參考圖3至圖4所描述的示例性裝置不限於所描述之實例。一般而言，具有設置於其表面上之耦接器墊陣列的第一裝置可選自以下組群，該組群包括充電板、膝上型電腦、攜行電腦站或可卸筆記型電腦，且將要設置於第一裝置之耦接器墊陣列上的第二裝置可包括以下中之選定一者：平板電腦、智慧型電話、個人數位助理或任何其他行動計算裝置。

所描述之實施例回應於具有第一裝置之耦接器墊陣列的表面之置放，以允許裝置之間的鄰近通訊，該第一裝置至少部分接觸具有至少一耦接器墊之第二裝置的表面，該等裝置係藉由配合耦接器墊之間的曝露及自對準連接性來提供。自對準連接性意味第一裝置之耦接器墊陣列的第一耦接器墊中之一者可至少(或僅)部分地與第二裝置 之耦接器墊中之一者重疊，以形成可提供各別耦接器墊之間的電容耦接的至少部分接觸。相應地，各別耦接器墊之間的對準可為部分的，且未必達到100%以便提供基於電容耦接之連接性的所需水平。

圖5例示根據一些實施例的具有更詳細展示之耦接器墊陣列304的示例性裝置(膝上型電腦)300。放大視圖502中已展示耦接器墊陣列304之片段。如上所論述，耦接器墊陣列304可包括多個耦接器墊504、506。如視圖502中所展示，耦接器墊504、506可鄰近於彼此而設置，以形成耦接器墊陣列304。耦接器墊504、506可包含選自以下中之至少一者的形狀：六角形(如圖5中所展示)、正方形、圓形、菱形、矩形或適於形成耦接器墊陣列304的任何其他形狀。

六角形形狀可提供兩個耦接器墊之間的幾乎在任何定向上之最高重疊。相應地，為提供各別耦接器墊之間的最高重疊空間(且從而提供最高耦接電容)，耦接器墊504、506(以及，在一些實施例中，配合耦接器墊)可包含六角形形狀。耦接器墊陣列302可為可重組配的(例如，藉由重組配耦接器墊504、506之置放以形成不同陣列形狀)，以提供用於在裝置之對應表面上設置的最適宜形狀。

圖6例示根據一些實施例的具有設置於其背部表面上的耦接器墊之示例性裝置(智慧型電話)306。放大視圖612中已展示裝置306之背部表面610上的耦接器墊604、606之置放。如所展示，若耦接器墊604、606與裝置306之表面610相接觸而置放，且兩個耦接器墊(例如，604、606)置放 於表面610上，則耦接器墊604、606可在其之間留有空間(例如，近似等於耦接器墊之大小或近似等於耦接器墊外加間距之大小)或以判定距離614而置放，以便避免另一裝置(例如，膝上型電腦)之耦接器墊陣列的配合耦接器墊之間的重疊(及所致之串話)。應注意，耦接器墊604、606可包含耦接器墊之「稀疏」陣列(例如，如上所描述之耦接器墊之間有距離)，而另一裝置之耦接器墊陣列可包含經耦接器墊更充分填充之陣列，如參考圖5之耦接器墊陣列302所描述。

一般而言，一個耦接器墊(例如，604)可足以用於耦接器墊604與另一裝置之耦接器墊陣列的配合耦接器墊之間的通訊耦接。為提供所需水平之通訊耦接，兩個(例如，604、606)或兩個以上耦接器墊可經置放於裝置360之表面610上。回應於與裝置306之至少兩個耦接器墊604、606相接觸之陣列304(圖3、圖5)之置放，至少兩個耦接器墊604、606可至少部分地與耦接器墊陣列304的耦接器墊504中之各別兩者重疊。在此情況下，裝置300或裝置306中之一者，例如引發裝置300與裝置306之間通訊的裝置可判定針對藉由各別耦接器墊之間的重疊所提供的電容耦接之耦接電容值；以及選定具有最高電容值的電容耦接，用於裝置300與裝置306之間的資料通訊。

圖7例示根據一些實施例的裝置300及裝置306之各別耦接器墊的示例性置放。例如，智慧型電話306可經置放於如圖3中所展示之膝上型電腦300的墊陣列304上。墊陣列304之至少兩個耦接器墊504、506可與置放於智慧型電話 306之背部表面上的各別兩個耦接器墊604、606重疊，如圖7中所展示。膝上型電腦300可引發各別耦接器墊之選擇，該選擇可提供具有最高電容的電容耦接。例如，膝上型電腦300可經由通訊連接來發送訓練信號，以及量測輸出信號品質，該等通訊連接藉由504-604與506-606的電容耦接來提供。例如，可發送時鐘信號且(例如，使用功率偵測器)量測各個耦接器墊處的接收功率。具有最高接收信號的耦接器墊具有最高重疊且可為對於通訊之使用最有益的。在所例示實例中，耦接器墊506與耦接器墊606之間的重疊區域702大於耦接器墊504與耦接器墊606之間的重疊區域704。因此，可選擇耦接器墊對506-606，用於裝置對裝置通訊。

概括而言，將配備有耦接器墊的裝置(例如，智慧型電話或其他行動裝置)置放而與另一裝置接觸，例如，位於膝上型電腦、桌上型電腦、可卸筆記型電腦或配備有耦接器墊陣列的其他計算裝置上，可使用裝置之各別耦接器墊之間的電容耦接來提供高速類纜線鄰近通訊性能。藉由至少部分重疊之耦接器墊的電容耦接所形成的介面可形成未必要求曝露連接器的連接，且可經由基帶通訊來提供類似USB 3.1的速度(5-10Gbps)及能量效率。由於連接性之電容耦接特性，故所描述實施例可提供與例如無線連接相比之安全連接性，該無線連接例如可由第三方拾取。

參考圖3至圖7所描述之實施例描述允許裝置對裝置電容耦接的通訊，該等通訊回應於裝置之置放，以使 得該等裝置的各別耦接器墊至少部分地重疊，以允許耦接器墊之間的電容耦接。例如，當裝置可塢接(例如，塢接至各別裝置基底)另一裝置或置放於另一裝置上或緊鄰另一裝置時，可實施所描述實施例，以提供各別耦接器墊之間的至少部分直接接觸。

可進一步優化所描述實施例以提供連續鄰近裝置對裝置通訊性能。例如，當裝置自與歸因於上文所描述之電容耦接而提供通訊性能的另一裝置的直接接觸(例如，塢接位置)移動至緊鄰其他裝置的位置(例如，脫開塢接位置)時，可保持裝置之間的通訊。參考圖3，智慧型電話306最初可置放於耦接器墊陣列304上以允許電容耦接。智慧型電話306隨後可自耦接器墊陣列304挪開(如藉由箭頭310所指示)，例如將自耦接器墊陣列304以判定距離(例如，達至1m)置放。在以下所描述的一些實施例中，智慧型電話306的耦接器墊(未圖示)及耦接器墊陣列304的耦接器墊可經組配來保持裝置之間的連接性，該連接性係回應於耦接器墊陣列304上之智慧型電話306的置放而藉由各別耦接器墊的電容耦接來引發。

圖8例示根據一些實施例的示例性裝置，可在裝置脫開塢接狀態期間保持在裝置塢接狀態下因電容耦接而引發的用於該示例性裝置的連接性。更特定而言，圖8例示處於塢接狀態802及脫開塢接狀態804下的可卸筆記型電腦800。在塢接狀態802下，由於如上所描述所提供的電容耦接(例如，參考圖5至圖7)，故可卸部分810可保持與鍵盤部 分812的允許電容耦接的連接性(藉由數字814所指示)。例如，可藉由置放於可卸部分(未圖示)處的一或多個耦接器墊以及置放於鍵盤部812上的一或多個耦接器墊820來提供電容耦接，以匹配在筆記型電腦800的塢接狀態下之可卸部分812之耦接器墊。如上所描述，耦接器墊可經組配來部分地或完全地重疊，以在部分810與部分812之間提供允許電容耦接的連接性。在脫開塢接狀態804下，可卸筆記型電腦800的部分810與部分812之間的連接性816可經由參考圖9所描述之無線連接來保持。

圖9例示根據一些實施例之諸如耦接器墊陣列的示例性鄰近連接器，該示例性鄰近連接器組配來提供用於裝置對裝置通訊的無線連接性。如所展示，鄰近連接器(耦接器墊陣列)900可藉由各別耦接器墊904、906、908來形成。耦接器墊陣列900經展示為具有八個耦接器墊，用於例示目的。例如，耦接器墊陣列900可包含四通道微分鄰近耦接器。如上所論述，可改變耦接器墊陣列中的大量耦接器墊以及該等耦接器墊的大小與形狀(例如見圖6至圖7)。

在一些實施例中，耦接器墊陣列900之耦接器墊904、906、908(例如，金屬板片)中之一或多者(以及相關聯收發器)可經組配來作為諸如短程無線電之無線電來通訊。更特定而言，用於電容耦接之相同耦接器墊(例如，904、906、908中之任何一或多者)可更改，以包括用於短程無線連接性的天線。例如，當部分810自裝置800之部分812脫開塢接時，藉由耦接器墊所形成的鄰近電容性耦接鏈 結可轉變成無線鏈結，該無線鏈結可提供無線連接性(例如，1cm至1m範圍之間的短程連接性)。

更特定而言，耦接器墊中之一或多者可經組配來包括天線，以允許裝置之間的無線連接性。在圖9中所展示的實例中，耦接器墊904(在此實例中為矩形金屬電容器板片)可經組配為具有傳輸線920的塊狀天線。因此，耦接器墊904可經組配來回應於與(例如另一裝置之)配合耦接器墊之部分重疊而提供電容耦接，且回應於亦具有天線性能的配合耦接器墊之移除而提供無線耦接。

在圖9中所展示的另一實例中，耦接器墊908可經組配為具有狹槽924的槽式天線，該狹槽可內置於包含墊908的金屬板片中。

由於狹槽開口區域(相對於金屬板片之大小)較小，故電容器區域之退化可為最小的(且因此電容的退化可為最小的)。因此，耦接器墊908的電容性能可不受實質影響。

用於小規模(例如，mm規模)電容性耦接通訊的電容器大小之尺寸可允許製造用於短程通訊的塊狀天線或槽式天線，因而允許相同金屬板片之再使用。例如，為支持電容性耦接鏈結中之1.6mm通訊距離，鄰近連接器板尺寸可為大約2.9mm x 6.1mm。當用作塊狀天線時，此板片可允許約24.6GHz之中心頻率的使用。因此，22-29GHz(USA)或22.625-25.625GHz(歐洲)超寬頻(UWB)頻率之使用可可能用於小規模(例如，cm規模)裝置對裝置無線連 接性。

允許電容耦接之連接性與無線連接性的組合可提供小規模(例如，cm規模)低等待時間裝置對裝置通訊性能。因此，鄰近彼此置放以提供無線連接性的裝置(例如並排置於桌上的平板電腦)，及/或彼此直接接觸置放以提供允許電容耦接之連接性的裝置(如參考圖3至圖5所描述)可保持連續連接達所需通訊週期。此類無縫連續之連接可允許資料同步、可編製計算、多螢幕組合(例如，組合並排置放之多個平板電腦螢幕以製造更大顯示器)等。

在另一實例中，所描述通訊性能可允許裝置塢接用於驗證以及隨後在脫開塢接狀態下之使用(「同步轉發」型應用程式)。例如，該裝置可使用電容耦接連接性來塢接用於驗證，且隨後置放於附近以經由可作為天線的鄰近耦接器墊來使用無線模式，以具有安全(例如，已驗證)連接性。在另一實例中，首先該裝置可靠近另一裝置(或攜行電腦站)置放且具有與另一裝置或攜行電腦站之無線連接性，且隨後與另一裝置塢接或直接接觸，提供對允許電容耦接之通訊的無縫切換。例如，當兩個裝置靠近時，鄰近偵測器(例如，可已用於參考圖7所描述之墊選擇的相同偵測器)可用來自無線通訊切換至鄰近(允許電容耦接)通訊，且達成所需高速。

所描述通訊性能可以習知解決方案中所使用之功率的一小部分來提供高速資料傳遞。例如，可提供約2-4Gbps之資料率，該資料率為高於允許藍牙®低功率(BTLE) 之通訊的資料率的數量級，且為相較於BTLE或Wi-Fi更能量高效(10-20pJ/b)的數量級(數百pJ/b至nJ/b)。

所描述實例提供使用相同耦接器墊的電容耦接及無線通訊。例如，相同墊可作為近場(鄰近通訊)中的(使用金屬重疊的)電容性耦接器及遠場(無線通訊)中的(使用槽式天線或塊狀天線)的天線。

因此，該等耦接器墊取決於通訊類型(例如，鄰近或無線)而提供耦接器墊之可重組配性。此外，若該墊大致同時經饋送以近場通訊信號(例如在低頻)及遠場無線信號(例如在高頻)，則該墊可同時作為電容性耦接器及天線來工作，因而一同支持兩種類型之連接。在一些實施例中，包含墊陣列的所有耦接器墊可包括內置於該等耦接器墊中的天線。因此，取決於通訊類型，任何墊均可作為電容性耦接器或天線。在一些實施例中，僅耦接器墊中之一些可配備有天線。在此情況下，耦接器墊中之一些可作為天線，且其他耦接器墊未必作為天線。

圖10例示根據一些實施例之適於與圖1及/或圖3至圖9的各種部件一同使用之示例性計算裝置1000。在一些實施例中，示例性計算裝置1000可包含設備100，該設備包括設備100之各種部件及/或參考圖3至圖9所描述之各種部件。

如所示，計算裝置1000可包括一或多個處理器或處理器核心1002及系統記憶體1004。為包括申請專利範圍之本申請案的目的，「處理器」及「處理器核心」等詞可被 視為同義的，除非上下文清楚地另外要求。處理器1002可包括任何類型之處理器，諸如中央處理單元(CPU)、微處理器及其類似者。處理器1002可實施為具有多個核心之積體電路，例如，多核心微處理器。在一些實施例中，處理器核心可包含圖1之CPU電路104。

計算裝置1000可包括大容量儲存裝置1024(諸如固體狀態驅動機、依電性記憶體(例如，動態隨機存取記憶體(DRAM)等))。一般而言，系統記憶體1004及/或大容量儲存裝置1024可為任何類型之暫時性及/或永久性儲存器，包括但不限於依電性及非依電性記憶體、光學、磁性及/或固態大容量儲存器，等等。依電性記憶體可包括但不限於靜態及/或動態隨機存取記憶體。非依電性記憶體可包括但不限於電子可抹除可規劃唯讀記憶體、相變記憶體、電阻性記憶體，等等。

計算裝置1000可進一步包括輸入/輸出(I/O)裝置1008(諸如圖1之顯示器170、軟鍵盤、觸敏螢幕、影像捕獲裝置等)及通訊介面1010(諸如網路介面卡、調變解調器、紅外接收器、無線電接收器(例如，近場通訊(NFC)、藍牙、WiFi、4G/5G LTE等)。在一些實施例中，I/O裝置1008可包括耦接器墊陣列304或一或多個耦接器墊604、606，或與耦接器墊陣列304或一或多個耦接器墊604、606耦接，以允許裝置1000與另一(外部)裝置(未圖示)之通訊耦接，該耦接器墊陣列如參考圖3所描述，該等一或多個耦接器墊如參考圖6所描述。在一些實施例中，類似於參考圖9之耦接器墊904 及/或924所描述之實施例，耦接器墊604、606及/或包含陣列304的耦接器墊可組配有天線。

通訊介面1010可包括可經組配來根據以下各者來操作裝置1000之通訊晶片(未圖示)：全球行動通訊系統(GSM)、通用封包無線電服務(GPRS)、通用行動電信系統(UMTS)、高速封包存取(HSPA)、演進型HSPA(E-HSPA)，或長期演進(LTE)網路。通訊晶片亦可經組配來根據針對GSM演進之增強型資料(EDGE)、GSM EDGE無線電存取網路(GERAN)、通用陸上無線電存取網路(UTRAN)或演進型UTRAN(E-UTRAN)來操作。通訊晶片可經組配來根據分碼多重存取(CDMA)、分時多重存取(TDMA)、數位增強型無線電信(DECT)、演進-資料最佳化(EV-DO)、其衍生物，以及命名為3G、4G、5G及更高之任何其他無線協定來操作。在其他實施例中，通訊介面1010可根據其他無線協定來操作。

在一些實施例中，通訊介面1010可包含圖1之I/O電路106。如參考圖1所論述，可在中央晶片(IC封裝)108中提供(例如，包括通訊介面1010的)I/O電路106及CPU電路104(例如，處理器1002)。如所展示，至少一介電電磁波導110、112、114及/或116可與I/O電路106耦接，以經由I/O電路106來允許CPU電路104與該設備(未圖示)或另一(例如，外部)設備之其他部件之間的通訊。

上文所述之計算裝置1000元件可經由系統匯流排1012彼此耦接，系統匯流排1012可表示一或多個匯流 排。在多個匯流排之狀況下，其可藉由一或多個匯流排橋接器(未圖示)橋接。此等元件中之每一者可執行其技術上已知的習知功能。尤其而言，可採用系統記憶體1004及大容量儲存裝置1024以儲存實施操作系統之規劃指令的工作複本及永久複本，包括共同表示為計算邏輯1022之與設備100及/或參考圖3至圖9所描述之設備相關聯的操作。計算邏輯1022可藉由處理器1002所支援之組譯器指令或可編譯為此等指令之高階語言來實施。

規劃指令之永久複本可經由例如諸如緊密光碟(CD)之分佈媒體(未圖示)或經由通訊介面1010(自分佈伺服器(未圖示))置放至工廠中或該領域中之永久性存儲器裝置1024中。亦即，具有代理器程式之實行方案的一或多個分佈媒體可用以分佈代理器且規劃各種計算裝置。

元件1008、1010、1012之數目、性能及/或容量可變化，此取決於計算裝置1000是否用作固定計算裝置，諸如機上盒或桌上型電腦，抑或行動計算裝置，諸如平板計算裝置、膝上型電腦、遊戲控制台或智慧型電話。其組成為另外已知的，且因此將不進行進一步描述。

處理器1002中之至少一者可與具有計算邏輯1022的記憶體(及與通訊介面1010)一同封裝，且組配來實踐參考圖1至圖9所描述之實施例的態樣。對一個實施例而言，處理器1002中之至少一者可與具有計算邏輯1022的記憶體一同封裝，以形成封裝中系統(SiP)或晶片上系統(SoC)。對至少一實施例而言，可在例如但不限於諸如膝上 型電腦、計算平板電腦或智慧型電話之計算裝置中利用SoC。

在各種實行方案中，計算裝置1000可包含膝上型電腦、隨身型易網機、筆記型電腦、超極緻筆電、智慧型電話、平板電腦、個人數位助理(PDA)、超行動PC或任何其他行動計算裝置。在進一步實行方案中，計算裝置1000可為處理資料的任何其他電子裝置。

本文所描述之實施例可進一步藉由以下實例來例示。實例1為一種用於與另一設備通訊的設備，該設備包含：積體電路(IC)封裝，其包括：中央處理單元(CPU)電路及與該CPU電路耦接的至少一輸入-輸出(I/O)電路，以及至少一介電電磁波導，其與至少一I/O電路耦接，以經由該至少一I/O電路來允許CPU電路與該設備或另一設備之其他部件之間的通訊。

實例2可包括實例1之標的，其中介電電磁波導包含低損耗介電材料。

實例3可包括實例2之標的，其中該低損耗介電材料包含塑膠。

實例4可包括實例2之標的，其中該至少一介電電磁波導包含錐形端部以形成天線，以促進CPU電路與其他設備之間的通訊。

實例5可包括實例1之標的，其中該I/O電路包括以下中之至少一者：蜂巢式通訊模組、通用串列匯流排(USB)無線通訊模組、WiFi通訊模組，或藍牙通訊模組。

實例6可包括實例1至5中任一項之標的，其中該設備為計算裝置。

實例7可包括實例6之標的，其中該I/O電路包含收發器，且其中該等其他設備包含以下中之至少一者：顯示器螢幕、攝影機或揚聲器。

實例8為一種製作用於與另一設備通訊之設備的方法，該方法包含：形成積體電路(IC)封裝，其中該形成包括在晶粒上設置中央處理單元(CPU)電路，在該晶粒上設置至少一輸入-輸出(I/O)電路，以及在該晶粒中提供CPU電路與I/O電路之間的通訊路徑，以將該I/O電路與該CPU電路通訊地耦接；以及將IC封裝之I/O電路與介電電磁波導通訊耦接，以提供CPU電路與IC封裝外部之裝置之間的通訊連接。

實例9可包括實例8之標的，該標的進一步包含：在提供CPU電路與I/O電路之間的通訊路徑後封裝晶粒，以形成IC封裝。

實例10可包括實例9之標的，該標的進一步包含：提供用介電材料製作的介電電磁波導，其中提供介電電磁波導包括使該介電電磁波導之端部縮尖以形成天線，以經由該介電電磁波導來允許信號傳輸與接收。

實例11為一種用於與另一設備鄰近通訊的設備，該設備包含：設置於設備之第一表面上的多個第一耦接器墊以及與該等多個第一耦接器墊電氣耦接的處理器，其中該設備之第一耦接器墊中之一者將回應於與第二表面 至少部分接觸之第一表面之置放來與設置於另一設備之第二表面上的一或多個第二耦接器墊中之一者形成電容耦接，以允許處理器與另一設備之間的鄰近資料通訊。

實例12可包括實例11之標的，其中第一耦接器墊中之每一者在第一表面上鄰近彼此而設置，以形成耦接器墊陣列。

實例13可包括實例11之標的，其中耦接器墊陣列之第一耦接器墊中之一者至少部分地與第二耦接器墊中之一者重疊，以建立第一耦接器墊與第二耦接器墊之間的直接接觸，且允許第一耦接器墊與第二耦接器墊之間的電容耦接。

實例14可包括實例11之標的，其中第一耦接器墊及第二耦接器墊包含導電材料。

實例15可包括實例11之標的，其中一或多個第二耦接器墊包含兩個或兩個以上第二耦接器墊，其中該等第二耦接器墊以彼此之間的判定距離設置於第二表面上。

實例16可包括實例15之標的，其中兩個或兩個以上第二耦接器墊中之至少兩者至少部分地與第一耦接器墊中之各別兩者重疊，其中該設備將判定用於電容耦接的耦接電容值，該等電容耦接係藉由第一耦接器墊與各別第二耦接器墊之間的至少部分重疊來提供，且選定具有最高電容值的電容耦接，用於資料通訊。

實例17可包括實例11之標的，其中第一耦接器墊及第二耦接器墊包含選自以下中之至少一者的形狀：六角 形、正方形、圓形、菱形或矩形。

實例18可包括實例11之標的，其中該設備包含以下中之選定一者：充電板、膝上型電腦、攜行電腦站或可卸筆記型電腦，其中另一設備包含以下中之選定一者：平板電腦或智慧型電話。

實例19可包括實例11至18中任一項之標的，其中該設備之耦接器墊陣列的第一耦接器墊中之一者將回應於鄰近第一表面之第二表面之置放而與另一設備之一或多個第二耦接器墊中之一者形成無線連接，其中該耦接器墊陣列之第一耦接器墊中之一者包括天線，以允許該等設備之間的無線資料通訊。

實例20可包括實例19之標的，其中一或多個第二耦接器墊中之一者包括另一天線，以允許該等設備之間的無線資料通訊。

以最有助於理解所請求標的之方式，依次作為多個離散操作來描述各種操作。然而，描述之順序不應理解為暗示此等操作必須為依賴順序的。本揭示案之實施例可使用根據需要組配之任何合適硬體及/或軟體來實施於系統中。

儘管本文已例示且描述某些實施例以用於描述之目的，但在不脫離本揭示案之範疇的情況下，經計算以達成相同目的之多種替代實施例及/或等效實施例或實行方案可代替所展示且描述之實施例。本申請案意欲涵蓋本文所論述之實施例之任何調適或改變。因此，顯然，本文 所述之實施例意欲僅受申請專利範圍及其等效物限制。

100‧‧‧設備

104‧‧‧中央處理單元(CPU)電路/CPU電路

106‧‧‧I/O電路

108‧‧‧中央晶片(IC封裝)/IC封裝

110~116‧‧‧介電電磁波導

120‧‧‧錐形端部

122‧‧‧通訊信號

130‧‧‧實體側或實體邊緣

Claims (20)

1. 一種設備，其包含：一積體電路(IC)封裝，其包括：一中央處理單元(CPU)電路；以及至少一輸入-輸出(I/O)電路，其與該CPU電路耦接；以及至少一介電電磁波導，其與該至少一I/O電路耦接以經由該至少一I/O電路來允許在該CPU電路與該設備或另一設備之其他部件之間的通訊。
2. 如請求項1之設備，其中該至少一介電電磁波導包含一低損耗介電材料。
3. 如請求項2之設備，其中該低損耗介電材料包含塑膠。
4. 如請求項2之設備，其中該至少一介電電磁波導包含一錐形端部以形成一天線來促進該CPU電路與該等其他設備之間的通訊。
5. 如請求項1之設備，其中該I/O電路包括以下中之至少一者：一蜂巢式通訊模組、一通用串列匯流排(USB)無線通訊模組、一WiFi通訊模組或藍牙通訊模組。
6. 如請求項1之設備，其中該設備為一計算裝置。
7. 如請求項6之設備，其中該I/O電路包含一收發器，且其中該等其他設備包含以下中之至少一者：一顯示器螢幕、一攝影機或一揚聲器。
8. 一種方法，其包含： 形成一積體電路(IC)封裝，其中該成形包括：於一晶粒上設置一中央處理單元(CPU)電路；於該晶粒上設置至少一輸入-輸出(I/O)電路；以及在該晶粒中提供在該CPU電路與I/O電路之間的一通訊路徑，以將該I/O電路與該CPU電路通訊地耦接；以及將該IC封裝之該I/O電路與一介電電磁波導通訊地耦接，以提供在該CPU電路與該IC封裝外部之一裝置之間的一通訊連接。
9. 如請求項8之方法，其進一步包含：在提供該CPU電路與I/O電路之間的該通訊路徑後封裝該晶粒，以形成該IC封裝。
10. 如請求項9之方法，其進一步包含：提供用一介電材料製作的該介電電磁波導，其中提供該介電電磁波導包括使該介電電磁波導之一端部縮尖以形成一天線，以經由該介電電磁波導來允許信號傳輸與接收。
11. 一種用於與另一設備鄰近通訊的設備，該設備包含：多個第一耦接器墊，該等第一耦接器墊設置於該設備之一第一表面上；以及一處理器，其與該等多個第一耦接器墊電氣耦接，其中該設備之該等第一耦接器墊中之一者將回應於與該第二表面至少部分接觸之該第一表面之一置放來與設置於另一設備之一第二表面上的一或多個第二 耦接器墊中之一者形成電容耦接，以允許該處理器與另一設備之間的鄰近資料通訊。
12. 如請求項11之設備，其中該等第一耦接器墊中之每一者在該第一表面上鄰近於彼此而設置，以形成一耦接器墊陣列。
13. 如請求項11之設備，其中該耦接器墊陣列之該等第一耦接器墊中之該者將至少部分地與該等第二耦接器墊中之該者重疊，以建立該等第一耦接器墊與該等第二耦接器墊之間的直接接觸，且允許該等第一耦接器墊與該等第二耦接器墊之間的電容耦接。
14. 如請求項11之設備，其中該等第一耦接器墊及該等第二耦接器墊包含一導電材料。
15. 如請求項11之設備，其中該等一或多個第二耦接器墊包含兩個或兩個以上第二耦接器墊，其中該等第二耦接器墊以彼此之間的一判定距離而設置於該第二表面上。
16. 如請求項15之設備，其中該等兩個或兩個以上第二耦接器墊中之至少兩者將至少部分地與該等第一耦接器墊中之各別兩者重疊，其中該設備用以：判定針對電容耦接的耦接電容值，該等電容耦接藉由該等第一耦接器墊與各別第二耦接器墊之間的至少部分重疊來提供；以及選定用於資料通訊之具有一最高電容值的該電容耦接。
17. 如請求項11之設備，其中該等第一耦接器墊及該等第二 耦接器墊包含一形狀，該形狀選自以下中之至少一者：一六角形、一正方形、一圓形、一菱形或一矩形。
18. 如請求項11之設備，其中該設備包含以下中之一選定一者：一充電板、一膝上型電腦、一攜行電腦站或一可卸筆記型電腦，其中另一設備包含以下中之一選定一者：一平板電腦或一智慧型電話。
19. 如請求項11之設備，其中該設備之該耦接器墊陣列的該等第一耦接器墊中之該一者將回應於鄰近該第一表面之該第二表面之一置放而與另一設備之該等一或多個第二耦接器墊中之該一者形成一無線連接，其中該耦接器墊陣列之該等第一耦接器墊中之該一者包括一天線，以允許該等設備之間的無線資料通訊。
20. 如請求項19之設備，其中該等一或多個第二耦接器墊中之該一者包括另一天線，以允許該等設備之間的無線資料通訊。