导电孔阵列电容、制备方法、芯片、制备方法和电子设备技术

本公开提供一种导电孔阵列电容、制备方法、芯片、制备方法和电子设备。该导电孔阵列电容包括第一电源层、第一地平面层和第一介质层，第一介质层夹设在第一电源层和第一地平面层之间；第一介质层中设置有导电孔阵列，导电孔阵列与第一电源层和第一地平面层耦合；第一电源层用于与芯片的电源网络耦合，第一地平面层用于与芯片的地平面网络耦合。采用本公开的技术方案能够有效的消除芯片电源的噪声，为芯片提供稳定而“干净”的电源。的电源。的电源。

【技术实现步骤摘要】
导电孔阵列电容、制备方法、芯片、制备方法和电子设备


[0001]本公开涉及集成电路
，尤其涉及一种导电孔阵列电容、制备方法、芯片、制备方法和电子设备。

技术介绍

[0002]随着半导体及封装技术的进步，芯片性能不断提高，电流及功耗越来越大，如何为芯片提供稳定而“干净”的电源越来越难。去耦电容是电源分配网络的重要组成部分，一般来说，不同位置的去耦电容所覆盖的频段各不相同，芯片内部的电容覆盖频率最高，一般在500MHZ以上，而芯片封装上的电容覆盖频率稍低，一般在100MHZ
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500MHZ左右，而芯片安装所在印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）上的电容一般覆盖100MHZ以下范围。
[0003]芯片封装上的电容一般有三种方式实现，如图1所示，分别为芯片面电容（Die Side Capacitor，DSC）、焊盘面电容（Land side capacitor，LSC）和嵌入式电容（embedded capacitor，EC）。DSC和LSC都是在芯片的基板外部放置的电容器件，用导电孔连接到芯片内部电源及地平面，以去除芯片电源的噪声。受芯片封装尺寸和封装走线的影响，DSC和LSC的能放置的数量都十分有限。对于EC，EC是在芯片基板制造过程中嵌入到基板中，通过导电孔连接到芯片的电源及地平面，以去除芯片电源的噪声。但EC对芯片厚度影响较大，且由于EC和基板材料的热膨胀系数不同，可靠性风险较大，也无法埋入太多数量的EC。
[0004]由于现有的芯片封装上的电容具备上述技术问题，并不能有效消除芯片电源的噪声，也不能为芯片提供稳定而“干净”的电源。

技术实现思路

[0005]本公开的目的是提供一种导电孔阵列电容、制备方法、芯片、制备方法和电子设备，能够有效的消除芯片电源的噪声，为芯片提供稳定而“干净”的电源。
[0006]根据本公开的一个方面，提供一种导电孔阵列电容，包括第一电源层、第一地平面层和第一介质层，第一介质层夹设在第一电源层和第一地平面层之间；第一介质层中设置有导电孔阵列，导电孔阵列与第一电源层和第一地平面层耦合；第一电源层用于与芯片的电源网络耦合，第一地平面层用于与芯片的地平面网络耦合。
[0007]本公开一种可行的实现方式中，导电孔阵列电容设置在芯片的基板内，第一电源层与第二电源层连接，第一地平面层与第二地平面层连接；电源网络包括第二电源层，地平面网络包括第二地平面层，第二电源层和第二地平面层均设置在基板内。
[0008]本公开一种可行的实现方式中，导电孔阵列电容设置在芯片的晶片的第一表面，第一电源层与第三电源层连接，第一地平面层与第三地平面层连接；电源网络包括第三电源层，地平面网络包括第三地平面层，第三电源层和第三地平面层均设置在晶片内，晶片与芯片的基板耦合，第一表面为远离基板的面。
[0009]本公开一种可行的实现方式中，导电孔阵列包括第一导电孔单元和第二导电孔单元，第一导电孔单元和第二导电孔单元沿第一方向交错排布。
[0010]本公开一种可行的实现方式中，第一导电孔单元和第二导电孔单元均包括沿第二方向交错排布的电源导电孔和地平面导电孔；第一导电孔单元中的电源导电孔排布在奇数位，第一导电孔单元中的地平面导电孔排布在偶数位；第二导电孔单元中的电源导电孔排布在偶数位，第二导电孔单元中的地平面导电孔排布在奇数位。
[0011]本公开一种可行的实现方式中，第一导电孔单元包括多个电源导电孔，且多个电源导电孔沿第二方向排布；第二导电孔单元包括多个地平面导电孔，且多个地平面导电孔沿第二方向排布。
[0012]本公开一种可行的实现方式中，电源导电孔与第一电源层耦合，且电源导电孔向第一介质层厚度方向延伸。
[0013]本公开一种可行的实现方式中，地平面导电孔与第一地平面层耦合，且地平面导电孔向第一介质层厚度方向延伸。
[0014]本公开一种可行的实现方式中，电源导电孔和地平面导电孔的数量与导电孔阵列电容的容值呈正比。
[0015]根据本公开的另一方面，还提供一种导电孔阵列电容制备方法，导电孔阵列电容包括第一电源层、第一地平面层和第一介质层，该方法包括：层叠设置与芯片的电源网络耦合的第一电源层、设置有导电孔阵列的第一介质层和与芯片的地平面网络耦合的第一地平面层；将导电孔阵列与第一电源层和第一地平面层耦合。
[0016]本公开一种可行的实现方式中，上述方法还包括：将导电孔阵列电容设置在芯片的基板内。
[0017]本公开一种可行的实现方式中，上述方法还包括：将导电孔阵列电容设置在芯片的晶片的第一表面，第一表面为远离芯片的基板的面，晶片与基板耦合。
[0018]本公开一种可行的实现方式中，导电孔阵列包括第一导电孔单元和第二导电孔单元，上述方法还包括：将第一导电孔单元和第二导电孔单元沿第一方向交错排布。
[0019]本公开一种可行的实现方式中，第一导电孔单元和第二导电孔单元均包括电源导电孔和地平面导电孔，上述方法还包括：将第一导电孔单元中的电源导电孔和地平面导电孔沿第二方向交错排布；且将第一导电孔单元中的电源导电孔排布在奇数位；且将第一导电孔单元中的地平面导电孔排布在偶数位；将第二导电孔单元中的电源导电孔和地平面导电孔沿第二方向交错排布；且将第二导电孔单元中的电源导电孔排布在偶数位；且将第二导电孔单元中的地平面导电孔排布在奇数位。
[0020]本公开一种可行的实现方式中，第一导电孔单元包括多个电源导电孔，第二导电
孔单元包括多个地平面导电孔，上述方法还包括：将多个电源导电孔沿第二方向排布；将多个地平面导电孔沿第二方向排布。
[0021]本公开一种可行的实现方式中，上述方法还包括：在第一介质层叠设于第一电源层或第一地平面层上后，沿第一介质层厚度方向在第一介质层设置电源孔和地平面孔；在电源孔和地平面孔中镀上导电层，以生成电源导电孔和地平面导电孔。
[0022]本公开一种可行的实现方式中，导电孔阵列与第一电源层和第一地平面层耦合的步骤包括：在第一电源层上设置第一连接孔，第一连接孔的位置与电源导电孔的位置对应；在第一地平面层上设置第二连接孔，第二连接孔的位置与地平面导电孔的位置对应。
[0023]根据本公开的另一方面，还提供一种芯片，包括电源网络、地平面网络和上述的导电孔阵列电容。
[0024]本公开一种可行的实现方式中，导电孔阵列电容设置在芯片的晶片第一表面，在导电孔阵列电容的第二表面上设置芯片面电容，第二表面为远离晶片的面。
[0025]根据本公开的另一方面，还提供一种芯片制备方法，芯片包括导电孔阵列电容、电源网络和地平面网络，导电孔阵列电容包括第一电源层、第一地平面层和第一介质层，该方法包括：层叠设置与电源网络耦合的第一电源层、设置有导电孔阵列的第一介质层和与地平面网络耦合的第一地平面层；将导电孔阵列与第一电源层和第一地平面层耦合。
[0026]本公开一种可行的实现方式中，芯片还包括基板，电源网络包括第二电源层，地平面网络本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电孔阵列电容，其中，包括第一电源层、第一地平面层和第一介质层，所述第一介质层夹设在所述第一电源层和所述第一地平面层之间；所述第一介质层中设置有导电孔阵列，所述导电孔阵列与所述第一电源层和所述第一地平面层耦合；所述第一电源层用于与芯片的电源网络耦合，所述第一地平面层用于与所述芯片的地平面网络耦合。2.根据权利要求1所述的导电孔阵列电容，其中，所述导电孔阵列电容设置在所述芯片的基板内，所述第一电源层与第二电源层连接，所述第一地平面层与第二地平面层连接；所述电源网络包括所述第二电源层，所述地平面网络包括所述第二地平面层，所述第二电源层和所述第二地平面层均设置在所述基板内。3.根据权利要求1所述的导电孔阵列电容，其中，所述导电孔阵列电容设置在所述芯片的晶片的第一表面，所述第一电源层与第三电源层连接，所述第一地平面层与第三地平面层连接；所述电源网络包括所述第三电源层，所述地平面网络包括所述第三地平面层，所述第三电源层和所述第三地平面层均设置在所述晶片内，所述晶片与所述芯片的基板耦合，所述第一表面为远离所述基板的面。4.根据权利要求1所述的导电孔阵列电容，其中，所述导电孔阵列包括第一导电孔单元和第二导电孔单元，所述第一导电孔单元和所述第二导电孔单元沿第一方向交错排布。5.根据权利要求4所述的导电孔阵列电容，其中，所述第一导电孔单元和所述第二导电孔单元均包括沿第二方向交错排布的电源导电孔和地平面导电孔；所述第一导电孔单元中的电源导电孔排布在奇数位，所述第一导电孔单元中的地平面导电孔排布在偶数位；所述第二导电孔单元中的电源导电孔排布在偶数位，所述第二导电孔单元中的地平面导电孔排布在奇数位。6.根据权利要求4所述的导电孔阵列电容，其中，所述第一导电孔单元包括多个电源导电孔，且所述多个电源导电孔沿第二方向排布；所述第二导电孔单元包括多个地平面导电孔，且所述多个地平面导电孔沿所述第二方向排布。7.根据权利要求5或6所述的导电孔阵列电容，其中，所述电源导电孔与所述第一电源层耦合，且所述电源导电孔向所述第一介质层厚度方向延伸。8.根据权利要求5或6所述的导电孔阵列电容，其中，所述地平面导电孔与所述第一地平面层耦合，且所述地平面导电孔向所述第一介质层厚度方向延伸。9.根据权利要求5或6所述的导电孔阵列电容，其中，所述电源导电孔和所述地平面导电孔的数量与所述导电孔阵列电容的容值呈正比。10.一种导电孔阵列电容制备方法，其中，所述导电孔阵列电容包括第一电源层、第一地平面层和第一介质层，所述方法包括：层叠设置与芯片的电源网络耦合的第一电源层、设置有导电孔阵列的第一介质层和与所述芯片的地平面网络耦合的第一地平面层；将所述导电孔阵列与所述第一电源层和所述第一地平面层耦合。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法还包括：
将所述导电孔阵列电容设置在所述芯片的基板内。12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法还包括：将所述导电孔阵列电容设置在所述芯片的晶片的第一表面，所述第一表面为远离所述芯片的基板的面，所述晶片与所述基板耦合。13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述导电孔阵列包括第一导电孔单元和第二导电孔单元，所述方法还包括：将所述第一导电孔单元和所述第二导电孔单元沿第一方向交错排布。14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一导电孔单元和所述第二导电孔单元均包括电源导电孔和地平面导电孔，所述方法还包括：将所述第一导电孔单元中的电源导电孔和地平面导电孔沿第二方向交错排布；且将所述第一导电孔单元中的电源导电孔排布在奇数位；且将所述第一导电孔单元中的地平面导电孔排布在偶数位；将所述第二导电孔单元中的电源导电孔和地平面导电孔沿所述第二方向交错排布；且将所述第二导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：解文军，
申请(专利权)人：北京象帝先计算技术有限公司，
类型：发明
国别省市：