去耦电容的表面安装焊料方法和设备及制造过程技术

一种使诸如处理器等的高性能微电子设备成组的系统响应部件瞬态。在一个实施例中，该系统包括置于Ｖｃｃ电气凸起和Ｖｓｓ电气凸起之间的去耦电容器。去耦电容器具有Ｖｃｃ和Ｖｓｓ端子。Ｖｃｃ和Ｖｓｓ端子与Ｖｃｃ电气凸起和Ｖｓｓ电气凸起共享电气焊盘。产生单一电流回路，从而改进系统的功率传送。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及改进型去耦电容的表面安装焊料方法和设备。背景信息相关技术描述功率传递在微电子设备的设计和操作中是极为重要的。当微电子设备为处理器或专用集成电路(ASIC)时，足够的电流传递、稳定的电压以及可接受的处理器瞬态响应都是整个微电子设备组期望的特性。响应处理器瞬态的方法之一就是将高性能电容器置于尽可能靠近处理器的位置以缩短瞬态响应时间。虽然大容量和高性能的电容器对于响应处理器瞬态是较佳的，但是该电容器要占据紧邻处理器的空间。这可能包含切去板或插口的一部分以留出电容器的空间。板中的挖切是导致整个设备组尺寸增加的因素，这同小型化的趋势是相背离的。挖切也是导致设备组回路电感路径增加的因素，这会对微电子设备的性能产生负面影响。回路电感路径通常是使设备组的电抗复杂化的旋绕路径。附图说明图11描述了现有的系统10，它包括衬底12和包含电子部件26的顶结构24。去耦电容器30安装在衬底12上。旋绕电流路径64沿着电容器30、电子部件26并回到电容器30。将旋绕路径64或旋绕电感回路定义为以第一部件前方向66并以实质反向的第二部件前方向68流动的电流。“部件前”意为电流旋绕的电流回路路径64的这部分电流的整体或部分都未通过部件26，但其流动方向已反向。也将旋绕路径定义为以第一部件后方向70并以实质反向的第二部件后方向72流动的电流。“部件后”意为旋绕电流回路路径64的这部分电流的整体或部分都未通过部件26，但其流动方向同样已反向。这样的电流反向产生了对性能有害的复杂电感。附图简述为了理解获取本专利技术实施例的方式，将参照附图给除以上简要描述的本专利技术各实施例的更特定描述。理解了这些附图仅仅描述了本专利技术的典型实施例而不是描述了必要的尺度，也并不将其考虑为对本专利技术范围的限制，通过使用附图将描述了本专利技术实施例的附加特性和细节，其中图1是根据一实施例的系统的正面剖视图；图2是根据一实施例的另一系统的正面剖视图；图2A是沿着线2A取得的图2的详细截面；图3是根据一实施例的又一系统的正面剖视图；图4是沿着截面线4-4取得的图1所示衬底的俯视图；图5是沿着截面线4-4取得的图1所示衬底的替换俯视图；图5A是图1所示衬底112的另一替换俯视图；图6是根据一实施例的另一系统的正面剖视图；图7是根据一实施例的又一系统的正面剖视图；图8是根据一实施例的另一系统的正面剖视图；图9是根据一实施例的又一系统的正面剖视图；图10是根据一实施例的又一系统的正面剖视图；图11是现有系统的正面剖视图；图12是根据一实施例的方法流程图。详细描述以下描述包含各种术语，如上、下、第一、第二等，它们仅仅是用于说明性的目的，而并不形成限制。这里所描述的本专利技术设备或物品的实施例可以按众多位置和方向制造、使用或载送。术语“模具”和“处理器”一般指作为通过各工艺操作而转变成期望的集成电路设备的基本工件的物理对象。部件通常是由在集成处理之后从晶片分割的半导体材料制造的成组模具。晶片可由半导体材料、非半导体材料或半导体和非半导体材料的组合制造。现在将参考附图，其中相似的结构具有相似的标号。为了最清楚地示出本专利技术实施例的结构，这里包括的附图是创造性特点的图面表示。这样，所制造结构的实际外观(如在显微照片中的)仍旧结合本专利技术实施例的必要结构而可能出现不同。此外，附图仅仅示出对于理解本专利技术实施例必要的结构。而对于本领域已知的其他结构则不包括在内以保持附图的清楚。图1是根据一实施例的系统110的正截面图。系统110涉及去耦电容器系统。系统110包括衬底112和附着于衬底第一焊盘116的电气第一凸起114。在一个实施例中，衬底112是用于数字计算机、电子设备等的母板。在另一实施例中，衬底112是用于诸如手持个人数字助理(PDA)等专用设备的主板。在一个实施例中，衬底112是用于无线设备等的板。电气第一凸起114通常是包括顶端118和底端120的高熔点焊料。由低熔点焊料122将电气第一凸起114附着于衬底第一焊盘116。电气第一凸起114和低熔点焊料122可以都是包含铅的焊料或实质无铅的焊料。“实质无铅的焊料”意为根据工业趋势将焊料设计为不含有铅。含铅焊料的例子包括锡铅焊料。在可选实施例中，含铅焊料是诸如来自Sn97Pb的锡铅焊料组合物，可用于安装在衬底上的顶结构124的一种锡铅焊料组合物是Sn37Pb组合物。在任意情况下，含铅焊料可以是包含SnxPby的锡铅焊料，其中x+y的总数为1，而x的范围从约0.3到约0.99。在一个实施例中，用于电气第一凸起114的含铅焊料是Sn97Pb的锡铅焊料组合物，而较低熔点焊料122是Sn37Pb的锡铅焊料组合物。顶结构124置于电气第一凸起114的顶端118。在一个实施例中，顶结构124包括诸如处理器、ASIC等的电子部件126。在一个实施例中，顶结构124包括支持电子部件126的电源插座128。在一个实施例中，顶结构124包括可与电子部件和/或电源插座连接的插入机构(一般也示为标号128)。在一个实施例中，顶结构124包括电子部件、电源插座以及插入机构中至少两个的组合。替换地，顶结构124是不具有电源插座等或不具有插入结构等或两者都没有的成组电子部件。去耦电容器130置于衬底112之上并实质邻近电气第一凸起114。电容器130包括电源或Vcc端子132以及地或Vss端子134。“实质邻近”意为电容器130和电气第一凸起114电气接触于电源端子132或附近。在另一实施例中，“实质邻近”意为没有结构比电容器130的电源端子132在侧向上更靠近电气第一凸起114。在又一实施例中，“实质邻近”意为去耦电容器置于邻近电气第一凸起114处范围在电气第一凸起114的约一个侧直径(在X方向上)内。在一个实施例中，电容器130置于电子部件126之下并实质沿着在X方向上平分电子部件126的对称线136居中。特别是，电容器130置于电气第一凸起114和实质邻近地端子134的电气第二凸起138之间。电气第二凸起138附着于衬底第二焊盘140。类似于电气第一凸起114，电气第二凸起138通常是包括顶端142和底端144的高熔点焊料。由低熔点焊料122将电气第二凸起138附着于衬底第二焊盘140。电气第一凸起114包括从衬底第一焊盘116或附近开始并在顶结构附近终止的第一特定纵向尺寸(在Z方向上)。电气第二凸起138包括实质等于电气第一凸起114的第一特定纵向尺寸的第二特定纵向尺寸。电容器130包括从衬底第一焊盘116或附近开始并终止于顶结构124之下的第三特定纵向尺寸。在一个实施例中，提供电容器130和与电子部件126有关的至少一个其他电容器(未画出，但可在图1平面之上或之下)并联。图1示出了其它电气凸起146和148。在一个实施例中，其它电气凸起146和148是电子部件126的附加电源和地焊盘。在图1所述的一实施例中，示出电源平面150和地平面152在衬底112内。而没有示出其它电气凸起146和148连接于电源平面150或地平面150并由此用于对电子部件126的数据和控制信令。图1示出了简化电气路径。给定电位(Vcc)处的电流从电源平面150传递到电气第一凸起114。在由电子部件126中瞬态负载引起的适当瞬态条件下，电源还通过电容器130的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去耦电容器系统，包括：包括衬底第一焊盘和衬底第二焊盘的衬底；包括底端和顶端的电气第一凸起，其中所述底端附着于所述第一焊盘；包括底端和顶端的电气第二凸起，其中所述底端附着于所述第二焊盘；置于所述焊盘上并实质 邻近所述电气第一凸起的第一电容器；以及置于所述电气第一凸起顶端的顶结构，其中所述顶结构与所述第一电容器进行电气传送，并且所述顶结构是从电子部件、插入机构、插座以及它们组合中选择的。

【技术特征摘要】
US 2002-5-21 10/152,5241.一种去耦电容器系统，包括包括衬底第一焊盘和衬底第二焊盘的衬底；包括底端和顶端的电气第一凸起，其中所述底端附着于所述第一焊盘；包括底端和顶端的电气第二凸起，其中所述底端附着于所述第二焊盘；置于所述焊盘上并实质邻近所述电气第一凸起的第一电容器；以及置于所述电气第一凸起顶端的顶结构，其中所述顶结构与所述第一电容器进行电气传送，并且所述顶结构是从电子部件、插入机构、插座以及它们组合中选择的。2.如权利要求1所述的去耦电容器系统，其特征在于所述电气第一凸起包括第一特定纵向尺寸，其中所述电气第二凸起包括第二特定纵向尺寸，其中所述电容器包括第三特定纵向尺寸，并且其中所述第一特定纵向尺寸大于所述第三特定纵向尺寸。3.如权利要求1所述的去耦电容器系统，其特征在于所述电气第一凸起包括第一特定纵向尺寸，其中所述电气第二凸起包括第二特定纵向尺寸，其中所述电容器包括第三特定纵向尺寸，并且其中所述第一特定纵向尺寸实质等于所述第三特定纵向尺寸。4.如权利要求1所述的去耦电容器系统，其特征在于所述电气第一凸起包括第一特定纵向尺寸，其中所述电气第二凸起包括第二特定纵向尺寸，其中所述电容器包括第三特定纵向尺寸，并且其中所述第一特定纵向尺寸大于所述第三特定纵向尺寸，并且所述电容器置于所述衬底上。5.如权利要求1所述的去耦电容器系统，其特征在于所述电气第一凸起包括第一特定纵向尺寸，其中所述电气第二凸起包括第二特定纵向尺寸，其中所述电容器包括第三特定纵向尺寸，并且其中所述第一特定纵向尺寸大于所述第三特定纵向尺寸，并且所述电容器置于所述顶结构上。6.如权利要求1所述的去耦电容器系统，其特征在于所述第一电容器还包括Vcc端子；以及Vss端子，其中所述第一焊盘与所述第一电气凸起和电容器Vcc端子电连接，并且其中所述第二焊盘与所述第二电气凸起和电容器Vss端子电连接。7.如权利要求1所述的去耦电容器系统，其特征在于所述第一电容器还包括Vcc端子；Vss端子；顶结构第一焊盘，其中所述电气第一凸起的顶端附着于所述顶结构第一焊盘；顶结构第二焊盘，其中所述电气第二凸起的顶端附着于所述顶结构第二焊盘；以及其中所述顶结构第一焊盘与所述第一电气凸起和电容器Vcc端子电连接，并且其中所述顶结构第二焊盘与所述第二电气凸起和电容器Vss端子电连接。8.如权利要求1所述的去耦电容器系统，其特征在于还包括与所述第一电容器线性排列以及包括所述第一电容器的至少一个电容器，其中所述至少一个电容器置于所述衬底上。9.如权利要求1所述的去耦电容器系统，其特征在于还包括与所述第一电容器线性排列以及包括所述第一电容器的至少一个电容器，其中所述至少一个电容器置于所述顶结构上。10.一种设备，包括第一去耦电容器；电子部件；以及电流回路，它在所述去耦电容器中开始，通过所述电子部件并终止于所述去耦电容器中。11.如权利要求10所述的设备，其特征在于所述第一去耦电容器是在衬底上线性排列的多个电容器之一，其中所述衬底与所述电子部件相互隔开。12.如权利要求10所述的设备，其特征在于所述第一去耦电容器是在顶结构上线性排列的...

【专利技术属性】
技术研发人员：D谢尔斯，W罗斯，J杰克逊，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]