具有用以实现全栅格插座的空隙的阵列电容器制造技术

描述了一种用于与安装在ＩＣ封装上的集成电路（ＩＣ）一起使用的阵列电容器。该阵列电容器包括与多个第二导电层（２０２、２０４…）交错的多个第一导电层（２０１、２０３…）和使相邻导电层分开的多个介电层（２１１－２２０）。该阵列电容器进一步包括用于电连接第一导电层的多个第一导电通孔（３３１、３３３…）和用于电连接第二导电层的多个第二导电通孔（３３４、３３６…）。该阵列电容器设有被配置用于使ＩＣ封装（１２０）的管脚（１３５）能够穿过的开口（１５５、３７１、３７２、３７３）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及电容器和集成电路(IC)封装组件，更具体地说，涉及适于与安装在IC封装上的集成电路一起使用的阵列电容器。
技术介绍
一般，在例如用于安装IC管芯的集成电路(IC)封装以及其它集成电路中，电压调节电路用于向半导体管芯提供功率。向IC管芯或芯片提供电压调节的一种方式是将电压调节模块(VRM)安装在例如计算机系统的印刷电路板(PCB)上。然而，VRM本身不能满足高速微电子器件(例如高性能处理器)的所有功率需求。特别地，VRM不能立即响应由管芯汲取的电流的突变，其可能产生无法接受的大的电压降低，通常称为电压下降。管芯上的这种电压降增加了管芯上晶体管的开关时间，这使得在管芯上制作的系统的性能退化。为了改善过多的电压下降，可以使用去耦电容器来帮助防止IC管芯中的电压电平降低。分立的去耦电容器一般安装在IC管芯附近，并与向管芯提供功率的导体相连。对于处理器管芯来说，管芯可以安装在基板(例如IC封装)上，并且多个分立电容器可以沿着管芯和/或管芯下面的周边安装在基板上。这些电容器通过形成在基板上的焊盘(land)耦接到管芯处的电源连接上。这些电容器可用于存储能量以便管芯在非稳定状态周期或瞬时电流需求期间使用，或者用于处理管芯中出现的噪声问题。与功率去耦相关的一种关注是从芯片(IC管芯)到电容器的路径中的电感。随着芯片变得更快，关键是保持这种电感很小以便处理高频噪声。为了最小化从芯片到电容器的路径中的有效电感，一般将电容器放置在管芯遮蔽下面的封装的后侧上。为了容纳这些电容器，微处理器中现今使用的插座在中心具有空腔。尽管封装上的电容器处理了高频噪声，但是它们不具有足够的电容来解决低频噪声。对低频噪声的主要贡献来自从VRM到芯片的路径中的电阻。这包括主板(MB)电阻、插座电阻和封装电阻。附图说明在附图的图中借助实例而不是借助限制来说明本专利技术，附图中类似的参考标记表示类似的元件。应当注意，对本公开的“一”或“一个”实施例的引用不一定是针对相同实施例的，并且这样的引用意指至少一个。图1示出根据一个实施例的用于封装组件的阵列电容器的截面侧视图。图2示出图1所示的封装组件100的一部分的放大侧视图。图3示出根据一个实施例的阵列电容器的一部分的截面侧视图。图4示出根据一个实施例的阵列电容器的内部结构的顶视平面图。图5示出说明根据一个实施例将阵列电容器并入集成电路封装中的过程的流程图。具体实施例方式在下面的描述中，阐述了具体细节。然而，应当理解，本专利技术的实施例可以不用这些具体细节来实施。另一方面，没有详细说明公知电路、结构和技术以避免模糊对本说明书的理解。图1示出根据一个实施例的用于封装组件的阵列电容器的截面侧视图。该封装组件包括IC封装120所装有的集成电路(IC)110。集成电路110可以包含通过连接器115电连接到封装120的一个或多个电路。在一个实施例中，连接器115是凸点(焊球)型电极。这些电路可以用作预计负载，通过封装借助VRM向该负载提供功率。尽管这里未示出，但是可以设置在已知类型的VRM中的电压调节电源可以安装在诸如主板之类的印刷电路板(PCB)130上。集成电路110可以是高速处理器，其可用在计算机、服务器或网络系统或其它中，并且可以是其它类型的电路。在一个实施例中，集成电路110可以是半导体管芯或者可以是一个或多个IC芯片的代表或包括高性能管芯或芯片的不同类型的电路的组合，但是不限于此。在所示实施例中，示出了IC管芯110，其具有安装在IC封装120的上表面上的凸点115(例如焊球)。或者，集成电路110可以是表面安装芯片，其中它的输入/输出端子使用用于将芯片连接到IC封装120的上表面处的焊接焊盘的接合线连接到IC封装120上。尽管这里未示出，但是在认为必要时，嵌入式电容器可以并入集成电路110和/或IC封装120内。封装组件100内还包括阵列电容器140。在一个实施例中，阵列电容器140被置于集成电路110下面的IC封装120的后侧上。在图1中，IC封装120与插座125耦接，插座125在PCB 130上。如图1所示，封装管脚，包括穿过阵列电容器的管脚，插入插座中。在一个实施例中，插座125被配置用于容纳从管芯遮蔽下面的封装后侧延伸的电源和接地管脚。插座125被定形状成用以容纳阵列电容器140。在一个实施例中，位于集成电路110下面的插座125的一部分是凹进去的以便为阵列电容器140留出空间。在一个实施例中，通过使用不具有空腔的全栅格插座125以及在管芯遮蔽下面的封装后侧上增加电源和接地管脚135来降低插座和封装电阻。更具体地说，由于直接位于集成电路(例如半导体管芯)110下面的电源和接地管脚135被允许穿过阵列电容器140，因此这种配置能够实现通过阵列电容器的低电阻路径。图2示出图1所示的封装组件100的一部分的放大侧视图。阵列电容器140的一部分在图2中示出，其具有用以使IC封装120的管脚135能够穿过的空隙或开口155。在一个实施例中，形成在阵列电容器140中的每个空隙或开口155的直径略大于IC封装120的每个管脚135的直径，以便在开口边缘和管脚之间保持规定的距离160。在所示实施例中，该阵列电容器包括与多个第二导电层202、204、206、208和210交错的多个第一导电层201、203、205、207和209。介电层211～220使相邻导电层分开。第一导电层202、204、206、208和210被配置用于与电路中的第一节点耦接。在一个实施例中，第一节点是设置在IC封装120中的接地面230。第二导电层201、203、205、207和209被配置用于与电路中的第二节点耦接。在一个实施例中，第二节点是设置在IC封装120中的电源面235。电源面235向第二导电层提供正电势。在一个实施例中，接地面230和电源面235与集成电路110(例如半导体管芯)耦接以向该管芯中所包含的电路提供功率和接地。在一个实施例中，阵列电容器140通过设置在阵列电容器140和封装120之间的凸点150(例如焊球)电耦接到封装120中的接地面230和电源面235。虽然所示阵列电容器140被示为具有十层201～210，但是应当注意，在一个实施例中层的数目可以大于十。在另一个实施例中，层的数目小于十。电容可以由极板的表面积和极板之间的距离来确定，通常表面积越大，极板之间的距离越小和/或介电常数越大，电容越大。图3示出根据一个实施例的阵列电容器的一部分的截面侧视图。阵列电容器140包括具有顶表面310和底表面315的主体305。在一个实施例中，顶表面310和底表面315具有基本上是正方形和矩形的形状。应当注意，其它形状(例如圆形或椭圆形)可以与这里所描述的电容器一起使用。阵列电容器140包括用以电连接第一导电层201、203、205、207、209的多个第一导电通孔331、333、335、337、339、343和用以电连接第二导电层202、204、206、208、210的多个第二导电通孔334、336、338、340、342。在一个实施例中，第一导电通孔331、333、335、337、339、343用于分别通过第一导电端子(例如焊球)351、353、355、357、359、353将第一导电层20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容器结构，包括：多个第一导电层；与第一导电层交错的多个第二导电层；使相邻导电层分开的多个介电层；用于电连接第一导电层的多个第一导电通孔；用于电连接第二导电层的多个第二导电通孔；以及其中在 该电容器结构中形成开口以使集成电路封装的管脚能够穿过。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-12-29 10/747,9651.一种电容器结构，包括多个第一导电层；与第一导电层交错的多个第二导电层；使相邻导电层分开的多个介电层；用于电连接第一导电层的多个第一导电通孔；用于电连接第二导电层的多个第二导电通孔；以及其中在该电容器结构中形成开口以使集成电路封装的管脚能够穿过。2.权利要求1的电容器结构，其中每个开口具有大于集成电路封装的每个管脚的直径的直径，以便使在每个相应开口的边缘和每个相应管脚之间保持规定的距离。3.权利要求1的电容器结构，其中所述开口被设置成与直接位于半导体管芯下面的集成电路封装的至少四个管脚相吻合。4.权利要求1的电容器结构，进一步包括与所述多个第一导电通孔耦接的多个第一导电端子；和与所述多个第二导电通孔耦接的多个第二导电端子。5.权利要求4的电容器结构，其中第一导电端子被配置成用于耦接到设置在IC封装中的接地面；以及第二导电端子被配置用于耦接到设置在IC封装中的电源面。6.一种系统，包括与IC封装的第一侧耦接的集成电路(IC)；和附着到所述集成电路下面的IC封装的第二侧的电容器，该电容器具有用于使IC封装的管脚能够穿过的开口。7.权利要求6的系统，其中所述开口被设置成与直接位于集成电路下面的IC封装的至少四个管脚相吻合。8.权利要求6的系统，其中所述电容器包括与集成电路中的第一节点耦接的多个第一导电层；与第一导电层交错的多个第二导电层，该第二导电层与集成电路中...

【专利技术属性】
技术研发人员：K拉哈克里什南，DP伍德，NL霍姆伯格，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]