用于使用Z向印刷电路板器件表面安装集成电路的球栅阵列系统技术方案

根据一个示例实施方式的印刷电路板包括安装在印刷电路板中的安装孔内的Z向器件。所述Z向器件包括具有上表面、下表面和侧表面的主体。四个导电沟道沿所述主体的长度延伸通过主体的一部分。所述四个导电沟道大体等间距地环绕所述主体的周界。集成电路安装在所述印刷电路板的表面上。所述集成电路具有包括四个导电球的球栅阵列，所述四个导电球电连接到所述Z向器件的四个导电沟道中的对应的导电沟道。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用Z向印刷电路板器件表面安装集成电路的球栅阵列系统
本专利技术通常涉及电子器件，更具体地涉及用于插入到印刷电路板的Z向电子器件。
技术介绍
转让给本申请的受让人的以下共同未决的美国专利申请描述了旨在嵌入或插入到印刷电路板(“PCB”)的各种“z向(Z-directed)”器件，所述专利申请为：名称为“Z-DirectedComponentsforPrintedCircuitBoards”的序列号为12/508,131；名称为“Z-DirectedPass-ThroughComponentsforPrintedCircuitBoards”的序列号为12/508,145；名称为“Z-DirectedCapacitorComponentsforPrintedCircuitBoards”的序列号为12/508,158；名称为“Z-DirectedDelayLineComponentsforPrintedCircuitBoards”的序列号为12/508,188；名称为“Z-DirectedFilterComponentsforPrintedCircuitBoards”的序列号为12/508,199；名称为“Z-DirectedFerriteBeadComponentsforPrintedCircuitBoards”的序列号为12/508,204；名称为“Z-DirectedSwitchComponentsforPrintedCircuitBoards”的序列号为12/508,215；名称为“Z-DirectedConnectorComponentsforPrintedCircuitBoards”的序列号为12/508,236；以及名称为“Z-DirectedVariableValueComponentsforPrintedCircuitBoards”的序列号为12/508,248的专利申请。印刷电路板(PCB)制造主要采用两种类型的器件。第一种类型是采用焊入PCB中的电镀通孔的金属铅的引脚通孔部件。第二种类型是位于PCB表面上并通过焊接附到表面上的焊垫的表面安装部件。随着用于印刷电路板的器件的密度的增加以及采用了更高的操作频率，一些电路的设计变得很难来实现。前面专利申请中所描述的Z向器件被设计为提高器件密度和操作频率。Z向器件占据PCB表面上更小的空间并且用于高频电路(例如时钟频率超过1GHz)，允许更高的操作频率。前面的专利申请描述了各种类型的Z向器件，包括但不局限于，电容器、延迟线、晶体管、开关和连接器。传输线阻抗不连续是使用高频信号的电路中的问题。这些不连续可以导致信号衰减和其它寄生效应。因此，常常需要提供大体不变的传输线阻抗的器件。另一个伴随高频电路的问题是电磁干扰(EMI)的产生与接收。电路中EMI的主要源是它的回路面积。具有更大回路面积的电路可能更趋向于接收到不想要的信号或辐射可以干扰其操作或附近其它电路的操作的不想要的能量。因此，常常需要具有最小回路面积的器件。
技术实现思路
根据一个示例实施方式的印刷电路板包括Z向器件，该Z向器件安装在所述印刷电路板内的安装孔内。所述Z向器件包括具有上表面、下表面和侧表面的主体。所述主体的一部分由绝缘体构成。四个导电沟道沿所述主体的长度延伸通过所述主体的一部分。所述四个导电沟道大体等间距地环绕所述主体的周界。所述四个导电沟道中的第一导电沟道和第二导电沟道被设置成彼此相对，以及所述四个导电沟道中的第三导电沟道和第四导电沟道被设置成彼此相对。集成电路被安装在所述印刷电路板的表面上。所述集成电路具有包括四个导电球的球栅阵列，所述四个导电球电连接到所述Z向器件的所述四个导电沟道的对应的一个。四条焊线将所述球栅阵列的所述四个导电球电连接到在所述集成电路上的四个对应触点。所述Z向器件的所述第一导电沟道和第二导电沟道电连接到所述印刷电路板的共用接地路径。所述Z向器件的所述第三导电沟道电连接到所述印刷电路板的第一电源电压路径。所述Z向器件的所述第四导电沟道电连接到所述印刷电路板的第二电源电压路径。电连接到所述第一导电沟道的在所述集成电路上的所述四个触点中的第一触点被设置在电连接到所述第三导电沟道的所述四个触点中的第三触点旁边。电连接到所述第二导电沟道的所述四个触点中的第二触点被设置在电连接到所述第四导电沟道的所述四个触点中的第四触点旁边。根据一个示例实施方式的印刷电路板包括Z向电容器，所述Z向电容器安装在所述印刷电路板中的安装孔内。所述Z向电容器包括具有上表面、下表面和侧表面的主体。所述主体包括多个堆叠层，所述多个堆叠层由介电材料构成并且具有在其表面上电镀的导电材料。四个导电沟道沿所述主体的长度延伸通过所述主体的一部分。所述四个导电沟道选择性地连接到在所述堆叠层的表面上电镀的所述导电材料。集成电路被安装在所述印刷电路板的表面上。所述集成电路具有包括四个导电球的球栅阵列，每一个导电球电连接到所述Z向电容器的所述四个导电沟道的对应的一个。所述集成电路具有核心区域和输入/输出区域，所述核心区域具有第一电源电压路径和接地路径，所述输入/输出区域具有第二电源电压路径和所述接地路径。所述第二电源电压路径被配置成传输与通过所述第一电源电压路径传输的电压不同的电压。所述Z向电容器的所述四个导电沟道中的第一导电沟道和第二导电沟道被电连接到所述接地路径。所述Z向电容器的所述四个导电沟道中的第三导电沟道被电连接到所述第一电源电压路径。所述Z向电容器的所述四个导电沟道中的第四导电沟道被电连接到所述第二电源电压路径。附图说明通过参考附图，各种实施方式的上述和其它特征与优点以及获得它们的方式将变得更清楚并且更好理解。图1是根据一个示例实施方式的Z向器件的透视图。图2是示出Z向器件的元件内部布置的图1中示出的Z向器件的透明的透视图。图3A-3F是示出关于Z向器件的主体的各种示例形状的透视图。图4A-4C是示出关于Z向器件的各种示例侧沟道配置的透视图。图5A-5H是示出关于Z向器件的主体的各种示例沟道配置的透视图。图6是可以在Z向器件的主体内提供的与导电沟道相连的各种示例元件或电子器件的示意图。图7是根据一个示例实施方式的在PCB中齐平安装的Z向器件的示意横截面图，其示出了导电迹线和与Z向器件的连接。图8是图8中示出的Z向器件和PCB的俯视图。图9是根据一个示例实施方式的在PCB中齐平安装的Z向器件的示意横截面图，其示出用于Z向器件的接地回路，并且Z向器件还具有在其主体内的去耦电容器。图10是根据一个示例实施方式的在PCB内齐平安装的Z向器件的示意横截面图，示出从PCB的一个内部层向PCB的另一个内部层传递信号迹线的Z向器件。图11是根据一个示例实施方式的具有竖直导向的导电片的Z向电容器的透视图。图12是根据一个示例实施方式的具有堆叠层的Z向电容器的分解图。图13是根据一个示例实施方式的具有堆叠层和在信号路径旁边穿过器件的一对导电沟道的Z向电容器的分解图。图14A与14B是图13中示出的Z向电容器的一对支撑部件的平面视图。图15是根据一个示例实施方式的具有竖直导向的导电片和在信号路径旁边穿过器件的一对导电沟道的Z向电容器的透视图。图16是根据一个示例实施方式的具有在信号路径旁边穿过器件的一对导电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种印刷电路板，包括：Z向器件，所述Z向器件安装在所述印刷电路板中的安装孔内，所述Z向器件包括：主体，所述主体具有上表面、下表面和侧表面，所述主体的一部分由绝缘体构成；以及四个导电沟道，所述四个导电沟道沿所述主体的长度延伸通过所述主体的一部分，所述四个导电沟道大体等间距地环绕所述主体的周界，所述四个导电沟道中的第一导电沟道和第二导电沟道被设置成彼此相对，并且所述四个导电沟道中的第三导电沟道和第四导电沟道被设置成彼此相对；集成电路，所述集成电路安装在所述印刷电路板的表面上，所述集成电路具有包括四个导电球的球栅阵列，所述四个导电球电连接到所述Z向器件的四个导电沟道中的对应的导电沟道；以及四条焊线，所述四条焊线将所述球栅阵列的四个导电球电连接到在所述集成电路上的四个对应触点；其中，所述Z向器件的所述第一导电沟道和所述第二导电沟道电连接到所述印刷电路板的共用接地路径，所述Z向器件的所述第三导电沟道电连接到所述印刷电路板的第一电源电压路径，以及所述Z向器件的所述第四导电沟道电连接到所述印刷电路板的第二电源电压路径，其中，电连接到所述第一导电沟道的在所述集成电路上的所述四个触点中的第一触点被设置在电连接到所述第三导电沟道的所述四个触点中的第三触点旁边，以及电连接到所述第二导电沟道的所述四个触点中的第二触点被设置在电连接到所述第四导电沟道的所述四个触点中的第四触点旁边。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.29 US 13/433,3641.一种印刷电路板，包括：Z向器件，所述Z向器件安装在所述印刷电路板中的安装孔内，所述Z向器件包括：主体，所述主体具有上表面、下表面和侧表面，所述主体的一部分由绝缘体构成；以及四个导电沟道，所述四个导电沟道沿所述主体的长度延伸通过所述主体的一部分，所述四个导电沟道等间距地环绕所述主体的周界，所述四个导电沟道中的第一导电沟道和第二导电沟道被设置成彼此相对，并且所述四个导电沟道中的第三导电沟道和第四导电沟道被设置成彼此相对；集成电路芯片，所述集成电路芯片安装在所述印刷电路板的表面上，所述集成电路芯片具有包括四个导电球的球栅阵列，所述四个导电球电连接到所述Z向器件的四个导电沟道中的对应的导电沟道；以及四条焊线，所述四条焊线将所述球栅阵列的四个导电球电连接到在所述集成电路芯片的衬底上的四个对应触点；其中，所述Z向器件的所述第一导电沟道和所述第二导电沟道电连接到所述印刷电路板的共用接地路径，所述Z向器件的所述第三导电沟道电连接到所述印刷电路板的第一电源电压路径，以及所述Z向器件的所述第四导电沟道电连接到所述印刷电路板的第二电源电压路径，其中，电连接到所述第一导电沟道的在所述集成电路芯片的衬底上的所述四个触点中的第一触点被设置在电连接到所述第三导电沟道的所述四个触点中的第三触点旁边，以及电连接到所述第二导电沟道的所述四个触点中的第二触点被设置在电连接到所述第四导电沟道的所述四个触点中的第四触点旁边，其中，在所述集成电路芯片的衬底上的所述四个触点根据下述之一排成一行：(1)所述第三触点和所述第四触点被设置成在所述第一触点和所述第二触点之间彼此相邻，以及(2)所述第一触点和所述第二触点被设置成在所述第三触点和所述第四触点之间彼此相邻。2.如权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述第一电源电压路径和所述第二电源电压路径被配置成传输共用电压。3.如权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述Z向器件与所述印刷电路板的表面齐平安装。4.如权利要求1所述的印刷电路板，还包括四个导电球垫，每一个所述导电球垫电连接到所述Z向器件的四个导电沟道中的对应的导电沟道，其中，所述球栅阵列的四个导电球中的每一个导电球被设置在所述四个导电球垫中的对应的导电球垫上并且电连接到所述四个导电球垫中的对应的导电球垫，所述四个导电球垫将所述Z向器件的导电沟道电连接至所述球栅阵列的导电球。5.如权利要求4所述的印刷电路板，其中，所述导电球垫中的至少一个导电球垫被设置在所述Z向器件的顶部上。6.如权利要求5所述的印刷电路板，其中，所述至少一个导电球垫...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯斯·布莱恩·哈丁，
申请(专利权)人：利盟国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US