專利名稱：電源芯器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)領(lǐng)域涉及具有低電感和高電容兩種功能的去耦器件，以及將這些器件結(jié)合進(jìn)有機(jī)介電層壓體和印刷線路板中的方法。
背景技術(shù)：
包括集成電路(IC)的半導(dǎo)體器件在較高頻率下工作時(shí)，較高的數(shù)據(jù)率和較低的電壓，電源線和接地(返回)線中的噪聲，以及提供足夠電流以適應(yīng)更快的電路切換成為越來(lái)越重要的問題，要求該電源分配系統(tǒng)中具有低電感。為了向IC提供低噪聲和穩(wěn)定電源，通過使用并聯(lián)互連的附加表面安裝電容來(lái)降低傳統(tǒng)電路中的阻抗。較高的工作頻率(較高的IC切換速度)是指對(duì)IC的電壓響應(yīng)時(shí)間必須比較快。較低的工作電壓要求允許電壓變化(紋波)和噪聲比較小。比如，當(dāng)微處理器IC切換并開始工作時(shí)，它要求提供電源以支持該切換電路。如果電壓源的響應(yīng)時(shí)間太慢，則該微處理器會(huì)經(jīng)歷一個(gè)超過允許紋波電壓和噪聲容限的電壓降或電源下降，IC會(huì)發(fā)生故障。另外，當(dāng)IC電源升高時(shí)，慢響應(yīng)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致電源過高。必須通過使用足夠接近該IC的電容，在合適的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)提供或吸收電源，將電源下降和電源過沖控制在允許極限內(nèi)。
通常把用于阻抗降低和抑制電源下降或功率過沖的電容放置在盡可能接近IC的地方，以改善電路性能。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)具有被表面安裝在印刷線路板(PWB)上簇?fù)碓贗C周圍的電容。把大值電容放置在電源附近，中等范圍值的電容位于IC和電源之間，小值電容非?？拷麵C。

圖1是電源2，IC10和電容4，6，8的示意圖，電容4，6，8分別代表高值，中等范圍值和小值電容，用于上述的阻抗降低和抑制電源下降或功率過沖。圖2是正視方向的代表性剖面圖，表示出SMT電容50，60和IC40到PWB基片中電源面和接地面的連接。焊片44將IC器件40連接到連接盤41。電路線72和73將連接盤41連接到通路90和100的鍍過的通孔通路墊。通路墊一般被表示為82。通路90與導(dǎo)電面120電連接，通路100與導(dǎo)電面122電連接。導(dǎo)電面120和122之一被連接至電源的電源側(cè)，另一被連接至電源的接地側(cè)。小值電容50和60被類似地電連接至通路以及導(dǎo)電面120和122，其連接方式是，以并聯(lián)方式與IC40電連接。IC被放置在模塊，插板或封裝上時(shí)，大值和中值電容可以位于連接模塊，插板或封裝的印刷線路母板上。
為了降低需要復(fù)雜電路布線的電源系統(tǒng)的阻抗，一般需要并聯(lián)互連大量電容。這導(dǎo)致提高回路電感值，因而提高阻抗，抑制電流，從而降低表面安裝電容的有益效果。隨著頻率增加和工作電壓持續(xù)降低，必須以要求電感和阻抗水平越來(lái)越低的較快速率提供增加的電源。
已經(jīng)耗費(fèi)了相當(dāng)大的努力將阻抗減到最小。Howard等人的美國(guó)專利5161086提供了一種將阻抗和“噪聲”減到最小的途徑。Howard等人提供了一種電容性印刷電路板，在層壓板的多個(gè)層中包括電容層壓體(平面電容)，在電路板上安裝或形成大量集成電路等器件，并且與電容層壓體(或多個(gè)電容層壓體)耦聯(lián)工作，提供包括借用或共享電容的電容性功能。但是，這種途徑不一定能改善電壓響應(yīng)。改善電壓響應(yīng)要求該電容較接近IC。簡(jiǎn)單地將電容層壓體放置在較接近IC的地方可能是不夠的，因?yàn)樗玫降目傠娙葜悼赡苁遣怀浞值摹?br> Chakravorty的美國(guó)專利6611419提供了另一種嵌入式電容以降低切換噪聲的途徑，其中，集成電路模塊的電源端與多層陶瓷基片中嵌入的至少一個(gè)電容的對(duì)應(yīng)端耦聯(lián)。
因此，本發(fā)明希望提供一種制造和設(shè)計(jì)電源芯的方法，這種電源芯被用于集成電路封裝或其他互連板，結(jié)構(gòu)或元件中，能獲得優(yōu)越的電源分配阻抗降低，以及適應(yīng)較高IC切換速度的改善的電壓響應(yīng)。本發(fā)明提供了這樣一種器件以及制造這種器件的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及電源芯，所述電源芯包括至少一個(gè)嵌入式單個(gè)電容層，其中包括至少一個(gè)嵌入式單個(gè)電容；和至少一個(gè)平面電容層壓體；其中至少一個(gè)平面電容層壓體作為低電感通路，向至少一個(gè)嵌入式單個(gè)電容提供電荷；而且其中所述嵌入式單個(gè)電容以并聯(lián)方式與所述平面電容層壓體連接。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及制造電源芯結(jié)構(gòu)的方法，包括提供具有形成圖案?jìng)?cè)(patterned side)和未形成圖案?jìng)?cè)的平面電容層壓體；提供形成于箔上(formed-on-foil)的單個(gè)電容結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有箔側(cè)和元件側(cè)；并將所述形成于箔上的單個(gè)電容結(jié)構(gòu)的元件側(cè)層壓至所述平面電容層壓體的所述形成圖案?jìng)?cè)。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式提供了一種制造電源芯結(jié)構(gòu)的方法，包括提供具有第一形成圖案?jìng)?cè)和第二形成圖案?jìng)?cè)的平面電容層壓體；提供具有箔側(cè)和元件側(cè)的形成于箔上的單個(gè)電容結(jié)構(gòu)；并將所述形成于箔上的單個(gè)電容結(jié)構(gòu)的元件側(cè)層壓至所述平面電容層壓體的第一形成圖案?jìng)?cè)。
另一個(gè)實(shí)施方式包括制造電源芯結(jié)構(gòu)的方法，包括提供具有至少一個(gè)形成圖案?jìng)?cè)的平面電容層壓體；提供至少一個(gè)箔結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中包括至少一個(gè)形成于箔上的、具有箔側(cè)和元件側(cè)的單個(gè)電容；并將所述箔結(jié)構(gòu)的箔側(cè)層壓至所述平面電容結(jié)構(gòu)的形成圖案?jìng)?cè)；蝕刻所述箔結(jié)構(gòu)的箔側(cè)，并蝕刻所述平面電容結(jié)構(gòu)的非形成圖案?jìng)?cè)；以并聯(lián)方式將所述單個(gè)電容連接至所述平面電容層壓體。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明參考以下附圖進(jìn)行具體說(shuō)明，其中對(duì)類似元件采用相似的附圖標(biāo)記，其中圖1是用于阻抗值降低和抑制電源下降或電源過沖的電容的典型現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用的示意圖；圖2是印刷線路組件在正視方向的剖面圖，該印刷線路組件中具有傳統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)的表面安裝(SMT)電容，用于阻抗降低和抑制電源下降或電源過沖；圖3是按照第一實(shí)施方式的電源芯器件在正視方向的剖面圖；圖4A-4F說(shuō)明制造單個(gè)箔上燒結(jié)厚膜電容的方法；圖5A-5B說(shuō)明制造平面電容層壓體的方法；圖6A-6B表示用于制造第一實(shí)施方式的電源芯器件的平面電容層壓體的初始準(zhǔn)備；附圖7是按照第一實(shí)施方式的電源芯結(jié)構(gòu)子部分在正視方向上的剖面圖；圖8是按照第一實(shí)施方式的電源芯結(jié)構(gòu)在正視方向上的剖面圖。
圖9是從箔側(cè)看到的A型分立電容設(shè)計(jì)。
附圖10是從箔側(cè)看到的B型分立電容設(shè)計(jì)。
附圖11是從箔側(cè)看到的C型分立電容設(shè)計(jì)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及可以被嵌入印刷線路板(PWB)基片，模塊，插板或封裝中的電源芯結(jié)構(gòu)。考慮到在PWB，模塊，插板或封裝基片中的電源芯的低電感和高電容功能保留了在PWB，模塊，插板或封裝上有價(jià)值的表面資源，與傳統(tǒng)SMT電容配置相比，需要較少的焊接接點(diǎn)。
根據(jù)第一實(shí)施方式，公開了一種設(shè)計(jì)和制造電源芯結(jié)構(gòu)的方法，其中并聯(lián)方式連接的單個(gè)電容和平面電容層壓體嵌入層壓體結(jié)構(gòu)中以形成電源芯結(jié)構(gòu)。單個(gè)電容可以被定義為形成在金屬上的獨(dú)立電容。金屬通常是金屬箔。雖然在這里使用術(shù)語(yǔ)“箔”，但是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，箔包括普通的金屬層，電鍍金屬，濺射金屬等。電源芯結(jié)構(gòu)中的單個(gè)電容被設(shè)計(jì)成盡可能接近IC的電源端，用于對(duì)IC產(chǎn)生快速電壓響應(yīng)，以支持高速切換。將單個(gè)電容盡可能地接近IC電源端放置還能提供低電感連接。使用平面電容層壓體作為電源-接地面，電源-接地面之間的分隔很薄，以降低封裝中的高頻阻抗。
圖3是本發(fā)明電源芯器件500在正視方向上的剖面圖。上述實(shí)施方式允許用各種材料形成包括含單個(gè)電容的箔，然后被層壓至平面電容層壓體，形成電源芯結(jié)構(gòu)。這些材料可以包括使用高K陶瓷填充的聚合物厚膜電容介電材料和在該金屬箔上絲網(wǎng)印刷并固化的金屬填充的聚合物厚膜電極漿料。蝕刻傳統(tǒng)平面電容層壓體，例如銅/聚酰亞胺/銅層壓體，例如從E.I.du Pont de Nemoursand Company獲得的HK 04，也可以用來(lái)形成銅箔上的單個(gè)電容。但是這些基于聚合物的電容具有相當(dāng)?shù)偷碾娙葜?，而通常要求單個(gè)電容具有高電容。在這種情況下，優(yōu)選使用形成于箔上的，包括在箔上燒結(jié)的技術(shù)，用陶瓷組合物來(lái)制造箔上的單個(gè)陶瓷電容?？梢詮谋∧せ蚝衲ね緩叫纬蛇@些電容器?？梢圆捎脴?biāo)準(zhǔn)印刷線路板層壓方法將包含所述電容器的箔層壓至平面電容器，形成電源芯結(jié)構(gòu)。
上述實(shí)施方式還允許使用各種材料形成平面電容。這些材料可以包括金屬箔-介電材料-金屬箔層壓結(jié)構(gòu)，其中的介電材料可以包括有機(jī)層，陶瓷填充的有機(jī)層，或陶瓷層。使用多個(gè)層時(shí)，這些層可以是不同的材料?？梢杂帽又圃爝@些介電材料以降低阻抗?？梢圆捎脴?biāo)準(zhǔn)印刷線路板層壓方法將平面電容層壓至形成于箔上的電容上，形成電源芯器件。
根據(jù)上述實(shí)施方式，低阻抗和高電容功能都能被集成在單個(gè)電源芯結(jié)構(gòu)中，該結(jié)構(gòu)還可以被進(jìn)一步集成在另一個(gè)層壓體結(jié)構(gòu)中，允許在較低電壓下以降低的電壓紋波進(jìn)行高速IC工作。將電源芯結(jié)構(gòu)結(jié)合在印刷線路板，模塊，插板或封裝中時(shí)，有價(jià)值的資源成為可用。而且，可以取消與SMT器件相關(guān)的焊點(diǎn)，從而提高可靠性。可以采用傳統(tǒng)的印刷線路板方法加工電源芯結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步降低制造成本。
通過閱讀這些實(shí)施方式的具體說(shuō)明以及參考下列附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明各實(shí)施方式的上述和其他優(yōu)點(diǎn)以及好處。
根據(jù)一般慣例，附圖的各個(gè)部分不一定是成比例的。各部分的尺寸可以放大或縮小，從而更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖3是根據(jù)第一實(shí)施方式的電源芯器件500的側(cè)視圖，該器件中包括平面電容層壓體340和形成于箔上的單個(gè)電容240。
圖4A-4F是制造單層形成于箔上的單個(gè)電容的一般方法的側(cè)視圖。
附圖4F是形成于箔上的電容在加工后的俯視圖。以下說(shuō)明形成于箔上的厚膜電容的特例，以說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。
圖4A是制造單個(gè)電容結(jié)構(gòu)200的第一階段的側(cè)視圖。在附圖4A中，提供了一個(gè)金屬箔210。箔210可以是工業(yè)中一般可用的一種類型。例如，箔210可以是銅、銅-不脹鋼-銅、不脹鋼、鎳、鍍鎳銅、或熔點(diǎn)超過厚膜漿料燒結(jié)溫度的其它金屬。優(yōu)選箔包括主要由銅組成的箔，例如反面處理的銅箔，雙面處理的銅箔，和常用于多層印刷電路板工業(yè)中的其他銅箔。箔210的厚度可以在例如大約1-100微米的范圍內(nèi)，優(yōu)選是3-75微米，最優(yōu)選是12-36微米，對(duì)應(yīng)于1/3和1盎司之間的銅箔。一種適用箔的實(shí)例是從Oak-Mitsui獲得的PLSP級(jí)1盎司銅箔。
可以在箔210上施加底漆212，對(duì)箔210進(jìn)行預(yù)處理。底漆212是施加于箔210元件側(cè)表面的較薄層。在附圖4A中，底漆212被表示為箔210上的表面涂層。底漆212與金屬箔210以及沉積在底漆212上的層很好地結(jié)合。例如，可以從施加于箔210上的漿料形成底漆212，然后在低于箔210熔點(diǎn)的溫度下在惰性氣氛中灼燒?？梢园褲{料作為疏涂層印刷在箔210的整個(gè)表面上，或者印刷在箔210的選定區(qū)域上。將底漆漿料印刷在箔的選定區(qū)域上一般是更經(jīng)濟(jì)的做法。將銅箔210與銅底漆212組合使用時(shí)，銅底漆漿料中的玻璃延遲銅箔210的氧化腐蝕，因此，如果采用摻氧灼燒，則涂布箔210的整個(gè)表面可能是優(yōu)選的。一種適用銅底漆的實(shí)例是從E.I.du Pont de Nemours and Company獲得的EP 320。
在圖4B中，電容介電材料被絲網(wǎng)印刷到經(jīng)過預(yù)處理的箔210上，形成第一電容介電層220。該電容介電材料可以是，例如，厚膜介電油墨。該介電油墨可以從例如一種漿料形成。一種適用電容介電漿料的實(shí)例是從E.I.du Pontde Nemours and Company獲得的EP 310。然后干燥該第一電容介電層220。在附圖4C中，然后施加第二電容介電層225，并干燥。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可以通過較粗的篩網(wǎng)沉積單層電容介電材料，在一次印刷中提供相同的厚度。
在圖4D中，在第二介電層225上形成電極230并干燥。例如，可以通過絲網(wǎng)印刷厚膜金屬油墨的方法形成電極230。將銅箔210與銅底漆212組合使用時(shí)，可以使用銅電極。一種適用銅電極漿料的實(shí)例是從E.I.du Pont deNemours and Company獲得的EP 320。總的來(lái)說(shuō)，介電層225的表面積應(yīng)當(dāng)大于電極230的表面積。
然后將第一電容介電層220，第二電容介電層225和電極230共灼燒。例如，灼燒可以在氮?dú)夂衲と蹱t中在900℃的峰值溫度下完成。例如，可以用高介電常數(shù)功能物相形成厚膜電容介電層220，225，例如，這些功能物相是鈦酸鋇，各種摻雜劑和玻璃料物相。在共灼燒期間，玻璃料物相軟化，潤(rùn)濕功能物相和摻雜物相，并發(fā)生聚結(jié)，形成功能物相和摻雜劑在玻璃陶瓷基質(zhì)中的分散體。同時(shí)，層230的銅電極粉末被軟化的玻璃料物相潤(rùn)濕，并燒結(jié)在一起形成固體電極。層230對(duì)高K介電材料228具有很強(qiáng)的結(jié)合，這是共灼燒所產(chǎn)生的。灼燒后的結(jié)構(gòu)如圖4E的正視圖所示。
圖4F是完成的電容器結(jié)構(gòu)200的俯視圖。在圖4F中，表示出箔210上的4個(gè)電容240。但是，箔210上可以按照各種形成圖案排列任意數(shù)量的電容器結(jié)構(gòu)240。
在本說(shuō)明書中所討論的形成于箔上的電容中，術(shù)語(yǔ)“漿料”或“油墨”可以對(duì)應(yīng)于電子材料工業(yè)中所用的傳統(tǒng)術(shù)語(yǔ)，一般是指厚膜組合物。特點(diǎn)是，底漆漿料的金屬組分與金屬箔中的金屬相匹配。例如，如果使用銅箔，則可以用銅漿料作為底漆。其他應(yīng)用的實(shí)例可以是將銀和鎳箔與類似的金屬底漆漿料配對(duì)?？梢杂煤衲{料形成底漆和無(wú)源元件。
一般來(lái)說(shuō)，厚膜漿料包括分散在溶解于增塑劑，分散劑和有機(jī)溶劑混合物的聚合物中的陶瓷，玻璃，金屬或其他固體細(xì)分顆粒。用于銅箔的優(yōu)選電容漿料具有能在氮?dú)鈿夥罩泻芎玫厝紵舻挠袡C(jī)載體。這些載體通常含有非常少量的樹脂，例如高分子量乙基纖維素，要產(chǎn)生適合于絲網(wǎng)印刷的粘性，必須有少量的樹脂。另外，在介電粉末混合物中摻入氧化性組分，例如硝酸鋇粉末，有助于在氮?dú)鈿夥罩腥紵粲袡C(jī)組分。用基本惰性的液體介質(zhì)(“載體”)混合固體，然后分散在三輥碾磨機(jī)上，形成適合于絲網(wǎng)印刷的漿料狀組合物。任何基本惰性的液體都可以作為載體。例如，含有或不含增稠劑和/或穩(wěn)定劑和/或其他普通添加劑的各種有機(jī)液體，都可以作為載體。
高介電常數(shù)(高K)厚膜電容介電漿料通常含有至少一種高K功能物相粉末和至少一種分散在由至少一種樹脂和溶劑組成的載體體系中的玻璃粉末。載體體系被設(shè)計(jì)用來(lái)進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，提供致密和空間限定明確的膜。高K功能物相粉末可以被描述成體積介電常數(shù)超過500的粉末，可以包括通式為ABO3的鈣鈦礦型鐵電性組合物。這些組合物的實(shí)例包括BaTiO3；SrTiO3；PbTiO3；CaTiO3；PbZrO3；BaZrO3和SrZrO3或其混合物。通過用其他元素取代A和/或B位置，其他組合物也是可能的，例如Pb(Mg1/3Nb2/3)O3和Pb(Zn1/3Nb2/3)O3。適用的高K功能物相粉末是從Fuji Titanium獲得的鈦酸鋇。上述組合物的摻雜和混合的金屬類似物也是適用的。摻雜和混合主要是為了獲得必要的最終適用性質(zhì)要求，例如材料為了符合工業(yè)要求，例如“X7R”或“Z5U”標(biāo)準(zhǔn)，而必要的電容溫度系數(shù)(TCC)。
漿料中的玻璃可以是，例如Ca-Al硼硅酸鹽，Pb-Ba硼硅酸鹽，Mg-Al硅酸鹽，稀土硼酸鹽，和其他類似的玻璃組合物。高K玻璃-陶瓷粉末，例如鍺酸鉛(Pb5Ge3O11)是優(yōu)選的。
用于形成電極層的漿料可以是基于銅，鎳，銀，含銀貴金屬組合物，或這些化合物的混合的金屬粉末。銅粉末組合物是優(yōu)選的。
本說(shuō)明書中所述的電容結(jié)構(gòu)可以是用多層介電材料和電極制造的，以提高電容。
在上述實(shí)例中，介電材料被描述成由絲網(wǎng)印刷厚膜漿料所形成的。但是其他方法，例如通過溶液涂布或?yàn)R射而沉積也是可用的?；蛘?，可以施加介電材料然后進(jìn)行光定義。另外，介電層被描述成通過絲網(wǎng)印刷而形成的。但是其他方法，例如，通過濺射，電鍍或蒸發(fā)電極金屬而沉積在介電層表面上也是可用的。
圖5A-5B是說(shuō)明制造平面電容層壓體的通用方法的側(cè)視圖。
附圖5A是制造平面電容層壓體320的第一階段在正視方向的剖面圖，該層壓體如附圖5B中所示，其中提供了第一金屬箔310。例如，可以用銅，銅基材料和其他金屬制造箔310。優(yōu)選的箔包括主要含有銅的箔，例如經(jīng)過反面處理的銅箔，經(jīng)過雙面處理的銅箔，和常用于多層印刷電路板工業(yè)中的其他銅箔。一些適用銅箔的實(shí)例是從Olin Brass(Somers Thin Strip)和JEC獲得的銅箔。箔310的厚度可以在例如大約1-100微米的范圍內(nèi)，優(yōu)選是3-75微米，最優(yōu)選是12-36微米，對(duì)應(yīng)于大約1/3和1盎司之間的銅箔。
漿料或溶液可以被澆鑄或涂布在箔310上，干燥并固化，形成第一介電層312，形成經(jīng)過涂布的金屬箔300。層壓體的一個(gè)或多個(gè)介電層可以選自有機(jī)物，陶瓷，陶瓷填充的有機(jī)物，以及它們的混合物的層。如果漿料具有熱塑性，則可以通過在例如350℃下進(jìn)行烘焙而實(shí)現(xiàn)固化。如果漿料是熱固性材料，則可以使用較高的固化溫度。如果聚合物傾向于只是部分固化而形成“B”階段的聚合物，則可以通過例如在120-200℃下進(jìn)行干燥而實(shí)現(xiàn)固化。
用于形成介電層312的溶液可以包括，例如溶解在溶劑中的聚合物。漿料可以包括，例如具有高介電常數(shù)(“高K”)填料/陶瓷填料或功能物相的聚合物-溶劑溶液。適合于作為漿料或溶液的聚合物可以包括但并不限于，例如環(huán)氧或聚酰亞胺樹脂。高K功能物相可以被定義為介電常數(shù)大于500的材料，可以包括通式為ABO3的鈣鈦礦型化合物。適用的填料包括，例如晶狀鈦酸鋇(BT)，鈦酸鋇鍶(BST)，鋯鈦酸鉛(PZT)，鈦酸鉛鑭，鋯鈦酸鉛鑭(PLZT)，鈮酸鉛鎂(PMN)，和鈦酸鈣銅。填料可以是粉末形式的。一種適用的高K填料物相是從Ferro Corporation，Tam Ceramics或Fuji Titanium獲得的鈦酸鋇。
出于其他原因，介電常數(shù)低于500的功能物相也可能是適用的。這些材料可以包括鈦，鉭，鉿和鈮的氧化物。
如果介電材料312是熱塑性的，或者只是部分固化的，則可以在熱量和壓力下將兩片經(jīng)過涂布的金屬箔300以圖5A中箭頭所示方向?qū)訅涸谝黄?，形成附圖5B中所示的層壓結(jié)構(gòu)320。
如果介電材料312是熱固性的，則可以將粘性薄層應(yīng)用于一個(gè)或兩個(gè)介電層312上。商用熱固性介電材料包括從E.I.du Pont de Nemours and Company獲得的聚酰亞胺級(jí)產(chǎn)品。
參見圖5B，層壓從層312形成單個(gè)介電材料324。例如，制得的介電材料324可以是一個(gè)薄層，層壓之后大約4-25微米。平面電容層壓體的一個(gè)實(shí)施方式是銅-介電材料-銅層壓體?？梢杂脕?lái)形成金屬-介電材料-金屬結(jié)構(gòu)的嵌入式電容的材料和方法包括Vantico授權(quán)給Motorola的Probelec 81 CFP和經(jīng)過樹脂涂布的箔產(chǎn)品，例如從Hitachi Chemical Company獲得的MCF 6000E，從Mitsui Metal and Smelting Co.，Ltd.獲得的MR-600，從Matsushita ElectricWorks，Ltd.獲得的R-0880，和從Sumitomo Bakelite Co.，Ltd.獲得的APL-4000。
另一種形成介電材料324的方法可以是，在箔310上澆鑄經(jīng)過填充或未經(jīng)填充的熱塑性聚合物，將未經(jīng)涂布的第二箔直接層壓至經(jīng)過填充的熱塑性聚合物。而另一種制造方法包括以單個(gè)膜獨(dú)立地形成介電層324，并使用熱量和壓力將其層壓至第一箔310和第二箔310。另一種制造方法包括以單個(gè)膜獨(dú)立地形成介電層324，并在所述獨(dú)立形成的介電層的兩側(cè)濺射金屬晶種層，然后采用無(wú)電或電解電鍍技術(shù)，在該晶種層上電鍍其他金屬。適用的電容層壓體包括從E.I.du Pont de Nemours and Company獲得的InterraTMHK04系列，從E.I.duPont de Nemours and Company獲得的InterraTMHK 11系列，Sanmina授權(quán)的BC-2000和BC-1000層壓體，從Oak-Mitsui Technologies獲得的FaradFlex系列，從Rohm and Haas Electronic Materials獲得的InSiteTM嵌入式電容系列，從Gould Electronics獲得的TCCTM，和從3M獲得的C-Ply。
圖6A-6B以側(cè)視圖方式說(shuō)明制備用于制造電源芯器件的平面電容層壓體的通用方法。
圖6A以側(cè)視圖方式表示了附圖5B的平面電容層壓體320。在每個(gè)箔310上應(yīng)用光刻膠(在附圖6A中未示出)。但是，只有一個(gè)光刻膠成像并顯影，因此只蝕刻一個(gè)箔310。然后采用標(biāo)準(zhǔn)印刷線路板加工條件剝離所有剩余的光刻膠。一種適用光刻膠的實(shí)例是從E.I.du Pont de Nemours and Company獲得的Riston光刻膠。
圖6B以側(cè)視圖方式表示了制得的經(jīng)過蝕刻的層壓體340，圖中層壓體的一側(cè)被蝕刻而清除了部分箔310，而其他箔310保持完整。
參見圖7，包含厚膜形成于箔上的電容240的箔210被層壓至平面電容層340。這種形成于箔上的電容結(jié)構(gòu)可以是反轉(zhuǎn)的，箔的元件面被層壓至平面電容層壓體340的蝕刻側(cè)，形成如附圖7中所示的電源芯結(jié)構(gòu)子部分?；蛘?，形成于箔上的電容結(jié)構(gòu)的箔側(cè)可以被層壓至平面電容層壓體的蝕刻側(cè)。例如，可以用FR4環(huán)氧預(yù)浸料坯360采用標(biāo)準(zhǔn)印刷線路板加工方法進(jìn)行層壓。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以使用環(huán)氧預(yù)浸料坯型106。適用的層壓條件可以是，在抽空至28英寸汞柱的真空室中，以185℃，208磅/平方英寸處理1小時(shí)。硅橡膠壓力墊和平滑的PTFE填充玻璃剝離片可以與箔210和310接觸，防止環(huán)氧樹脂將層壓片粘合在一起。介電預(yù)浸料坯和層壓材料可以是任何種類的介電材料，例如標(biāo)準(zhǔn)環(huán)氧樹脂，高Tg環(huán)氧樹脂，聚酰亞胺，聚四氟乙烯，氰酸酯樹脂，填充樹脂體系，BT環(huán)氧樹脂，和能提供絕緣的其他樹脂和層壓體。剝離片可以接觸箔，以防止環(huán)氧樹脂將電路層之間的層壓片粘合在一起。制得的亞部分400一側(cè)被箔210密封，另一側(cè)被箔310密封。
本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，電源芯的替代設(shè)計(jì)可以包括將所述單個(gè)電容層元件側(cè)層壓至所述經(jīng)過形成圖案的平面電容層壓體。這些方法需要不同的蝕刻形成圖案和通路構(gòu)造，以連接合適的層。這些替代設(shè)計(jì)可以達(dá)到相同的設(shè)計(jì)要求。參見圖8，層壓之后，光刻膠被施加至形成于箔上的電容器箔210和平面電容器箔310。光刻膠被成像，顯影，并蝕刻金屬箔，采用標(biāo)準(zhǔn)印刷線路板加工條件剝離光刻膠。蝕刻在箔210中形成的溝道265，切斷第一電極230和箔210之間的電連接，從箔210形成第二電極270。還可以從箔210形成任何相關(guān)的電路。蝕刻還在平面電容箔310上形成電極280和相關(guān)電路。
應(yīng)當(dāng)理解，可以通過其他順序的層壓形成電源芯，例如，首先將圖6中所示平面電容層壓體340的成像側(cè)層壓至其他印刷線路板層，在未成像的箔310上施加光刻膠，蝕刻所述的箔，剝離光刻膠，然后將嵌入式單個(gè)電容層層壓至平面電容層壓體。
具體實(shí)施例方式
設(shè)計(jì)并測(cè)試了一種包含平面電容層壓體和分立嵌入式陶瓷電容的結(jié)構(gòu)。平面電容層壓體形成電源分布面，嵌入式電容被設(shè)計(jì)成安放在兩個(gè)內(nèi)部金屬層上。具有三種不同的電容設(shè)計(jì)A型，B型和C型。對(duì)于每種類型，具有1平方毫米，4平方毫米和9平方毫米有效電容尺寸(面積)的多個(gè)電容被安放在兩個(gè)內(nèi)部金屬層上。電容設(shè)計(jì)的區(qū)別在于相對(duì)位置和箔電極尺寸，介電材料尺寸，和絲網(wǎng)印刷的銅電極的尺寸。它們的設(shè)計(jì)區(qū)別還在于，隔絕兩個(gè)同箔電極的間隙(間距)，將嵌入式電容連接至下一個(gè)上方金屬層的通路位置和數(shù)量也不相同。例如，在9平方毫米尺寸的電容中，A型設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是具有4個(gè)通路連接，B型具有28個(gè)通路，C型具有52個(gè)通路。對(duì)于所有三種類型，絲網(wǎng)印刷的導(dǎo)體形成電容的一個(gè)電極，被介電材料與絲網(wǎng)印刷的導(dǎo)體分隔的箔作為另一個(gè)電容電極。
如附圖9中所示的A型分立電容設(shè)計(jì)從箔側(cè)觀察時(shí)，具有方形外形，連接絲網(wǎng)印刷導(dǎo)體的箔電極(900)延伸通過電容寬度。該電極被250微米的間距(920)與作為另一個(gè)電容電極的第二箔電極(910)分開。這個(gè)間距延伸通過電容寬度。延伸通過電容寬度的第二箔電極具有為該電容長(zhǎng)度約4/5的長(zhǎng)度。在電容上方的下一個(gè)金屬層上形成直徑為150微米的通路連接(930)，從兩個(gè)電極中的每一個(gè)的箔側(cè)觀察時(shí)，發(fā)現(xiàn)該通路連接被安放在右上角落中。對(duì)于所有尺寸，在每個(gè)電極中使用兩個(gè)通路。
如附圖10中所示的B型分立電容設(shè)計(jì)，從箔側(cè)觀察時(shí)，具有方形外形，兩個(gè)箔電極(1000，1005)被連接至絲網(wǎng)印刷的導(dǎo)體。每個(gè)電極都在電容頂部和底部延伸通過電容寬度，其長(zhǎng)度分別是電容長(zhǎng)度的約1/5。這些電極被延伸通過電容寬度的250微米間距(1020)與作為另一個(gè)電容電極的第二箔電極(1010)分開。該第二電極(1010)長(zhǎng)度比電容長(zhǎng)度的3/5略小。在電容上方的下一個(gè)金屬層中形成直徑為150微米的通路連接(1030)，并被均勻排列成行，在電容頂部和底部通過電容電極的寬度，連接至絲網(wǎng)印刷的導(dǎo)體。電容的第二電極具有沿著電容每側(cè)長(zhǎng)度分布的一排通路。對(duì)于9平方毫米尺寸，使用28個(gè)通路。
如附圖11中所示的C型分立電容設(shè)計(jì)，從箔側(cè)觀察時(shí)，具有方形外形。連接至絲網(wǎng)印刷導(dǎo)體的箔電極(1100)形成圍繞第二電容電極(1100)的方形“像框”狀部件。該第二電容電極也是方形的，被250微米的連續(xù)間距(1120)與圍繞的第一電極分開。到達(dá)電容上方下一個(gè)金屬層的150微米直徑通路連接(1130)均勻分布在連接至絲網(wǎng)印刷導(dǎo)體的第一電容電極的所有4個(gè)側(cè)面上，對(duì)于9平方毫米尺寸具有總共32個(gè)通路。對(duì)于9平方毫米尺寸，電容的第二電極具有20個(gè)通路，均勻分布在電極周圍。
測(cè)量具有和沒有通路連接時(shí)單個(gè)電容的電參數(shù)(電容值，電阻值，電感值)。測(cè)量單個(gè)電容的阻抗對(duì)頻率響應(yīng)，將測(cè)得的響應(yīng)與模擬模型作出的曲線進(jìn)行對(duì)比。然后使用模型模擬多個(gè)電容陣列的阻抗，對(duì)嵌入式電容陣列應(yīng)用保守和先進(jìn)的設(shè)計(jì)規(guī)則。
結(jié)論利用Vector網(wǎng)絡(luò)分析儀和使用SOLT校準(zhǔn)的兩端口測(cè)量方法，測(cè)量沒有通路連接的1，4和9平方毫米尺寸的A，B和C型電容的電容值，電阻值和電感值。使用具有500微米間隙的同軸接地-信號(hào)探針測(cè)量電容S的參數(shù)，計(jì)算電容的實(shí)和虛的阻抗分量。在表1(沒有通路)和表2(具有通路)中，電容1，4，9是A型設(shè)計(jì)，電容2，5和8是B型設(shè)計(jì)，電容3，6和7是C型設(shè)計(jì)。電容1到3是1毫米×1毫米尺寸，電容4-6是2毫米×2毫米尺寸，電容7到9是3毫米×3毫米尺寸。
表1 沒有通路

這說(shuō)明，正如所希望的，電容值隨著尺寸增加，不會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)類型而有很大變化。所有三種類型的電感值在沒有通路連接時(shí)是非常接近的。使用相同的設(shè)備和方法測(cè)量了具有通路連接時(shí)A，B和C型電容的相同參數(shù)。
表2 具有通路

這些數(shù)據(jù)說(shuō)明，電容類型和通路數(shù)量及位置在很大程度上影響電容的電阻值和電感值。
測(cè)量具有和沒有通路連接的兩個(gè)C型電容的阻抗對(duì)頻率響應(yīng)。對(duì)于以上列出的電容3，結(jié)果表明，具有和沒有通路時(shí)的阻抗約為30毫歐，該電容因?yàn)橥愤B接而產(chǎn)生的共振頻率偏移為從沒有通路時(shí)的大約900兆赫到具有通路時(shí)的大約500兆赫。對(duì)于電容6，沒有通路時(shí)的結(jié)果表明，共振頻率約為350兆赫時(shí)的阻抗約為10毫歐，具有通路時(shí)，共振頻率約為200兆赫時(shí)的阻抗約為20毫歐。
觀察到不同尺寸的兩種電容所測(cè)得的頻率響應(yīng)和模擬的響應(yīng)之間具有良好的相關(guān)性。
對(duì)具有和沒有通孔電感影響的平面電容進(jìn)行平面電容阻抗對(duì)頻率響應(yīng)的模擬。通孔互連面積約為總面積的1％。一個(gè)沒有通孔電感的平面電容的頻率響應(yīng)在大約300兆赫的共振頻率下具有大約80毫歐的阻抗，而兩個(gè)具有通孔電感的平面電容的頻率響應(yīng)在大約250兆赫的共振頻率下具有大約30毫歐的阻抗。
根據(jù)測(cè)得的結(jié)果和各種獨(dú)立電容的模擬結(jié)果，應(yīng)用電容之間的最小間隙為500微米的保守設(shè)計(jì)規(guī)則對(duì)64個(gè)分立嵌入式電容陣列進(jìn)行模擬。選擇不同尺寸和不同共振頻率的電容，使電容陣列的阻抗響應(yīng)給出相當(dāng)均勻的低阻抗值。在100兆赫到1千兆赫范圍內(nèi)獲得的阻抗小于約40毫歐。
根據(jù)測(cè)得和模擬的結(jié)果，對(duì)每側(cè)尺寸為1.15到2.5毫米的電容應(yīng)用更苛刻的間隙設(shè)計(jì)規(guī)則，在100兆赫到1千兆赫頻率范圍內(nèi)，獲得0.7毫歐的阻抗。
為排布在38微米厚度基片上的100個(gè)未耦聯(lián)傳輸線設(shè)計(jì)模擬模型，該基片的相對(duì)介電常數(shù)為3.8，基片與電源面分開。傳輸線間隔為10密耳，長(zhǎng)15毫米，寬2.82密耳，每根線都以對(duì)電源面和接地面為99歐姆的電阻終止(50歐姆的線終端)。一種情況下，電源面位于與接地面相對(duì)的14微米厚度基片上?；南鄬?duì)介電常數(shù)為3.8，損耗角正切為0.02。在另一種情況下，電源面位于與接地面相對(duì)的14微米厚度基片上，相對(duì)介電常數(shù)為11，損耗角正切為0.02。使用產(chǎn)生5千兆赫方波位流，80皮秒脈沖寬度，20皮秒上升和下降時(shí)間的輸出驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所有100根傳輸線，獲得中位傳輸線的“眼”狀形成圖案響應(yīng)。對(duì)于第一種情況的眼狀形成圖案，電源面基片的介電常數(shù)為3.8，獲得的眼狀開口高度為2.4799伏。對(duì)于第二種情況的響應(yīng)，相同條件和電源面基片的介電常數(shù)為11時(shí)，眼狀開口高度為2.6929伏特，比第一種情況有明顯的增加。將傳輸線之間的間隙調(diào)整為3密耳，產(chǎn)生50對(duì)耦聯(lián)線。其他所有條件保持相同，獲得眼狀形成圖案的響應(yīng)。對(duì)于這種耦聯(lián)線的第一種情況的眼狀形成圖案，電源面基片的介電常數(shù)為3.8時(shí)，眼狀形成圖案的開口高度為2.5297伏特。對(duì)于耦聯(lián)線的第二種情況，在相同條件下，電源面基片的介電常數(shù)為11時(shí)，眼狀形成圖案的開口高度為2.6813伏特，比第一種情況有所增加。較高介電常數(shù)的電源面基片又一次導(dǎo)致改善眼狀形成圖案響應(yīng)。
對(duì)除了平坦電源面基片之外還包括分立去耦電容的配置構(gòu)建進(jìn)行同步切換噪聲(SSN)分析的模擬模型。這個(gè)模擬模型在38微米厚度基片上具有50對(duì)耦聯(lián)傳輸線，基片的相對(duì)介電常數(shù)為3.8，基片與電源面分開。傳輸線間隔3密耳，長(zhǎng)15毫米，寬2.82密爾，每根線都以對(duì)電源面和接地面為99歐姆的電阻終止(50歐姆的線終端)。在一些情況下，電源面位于與接地面相對(duì)的14微米厚度基片上?；南鄬?duì)介電常數(shù)為3.8，損耗角正切為0.02。在其他情況下，電源面位于與接地面相對(duì)的14微米厚度基片上，基片的相對(duì)介電常數(shù)為11，損耗角正切為0.02。用產(chǎn)生5千兆赫方波位流，80皮秒脈沖寬度，20皮秒上升和下降時(shí)間的輸出驅(qū)動(dòng)器同步驅(qū)動(dòng)所有100根傳輸線，獲得電源面上產(chǎn)生的噪聲電壓。對(duì)不同種類，SMT或嵌入式分立電容，和電容數(shù)量進(jìn)行分析。電容位于驅(qū)動(dòng)器的某處或者靠近傳輸線的末端。
在一種情況下，將具有50對(duì)耦聯(lián)線(總共100根傳輸線)，25個(gè)SMT電容的配置安放在傳輸線的驅(qū)動(dòng)器末端處，在線對(duì)1開始的每隔一個(gè)線對(duì)處，下一個(gè)在線對(duì)3開始，在線對(duì)50結(jié)束。平坦電源面基片的介電常數(shù)為3.8。每個(gè)SMT電容具有100納法的電容值，大約205皮亨的等效串聯(lián)電感值(ESL)和100毫歐的等效串聯(lián)電阻值(ESR)。使用80皮秒脈沖寬度，20皮秒上升和下降時(shí)間的5千兆赫方波位流來(lái)同步驅(qū)動(dòng)所有100根傳輸線，并測(cè)量電源面上的噪聲電壓。對(duì)每個(gè)電容具有1納法電容值，大約33皮亨等效串聯(lián)電感值(ESL)和9毫歐等效串聯(lián)電阻值(ESR)的嵌入式分立電容重復(fù)上述操作。該配置中平坦電源面基片的介電常數(shù)為11。平坦電源面基片介電常數(shù)為3.8的25個(gè)SMT電容的電源面上電壓變化具有大約-0.1伏到+0.15伏的峰到峰電壓變化，而平坦電源面基片介電常數(shù)為11的25個(gè)嵌入式分立電容的電源面上電壓變化具有大約-0.05伏到+0.05伏的峰到峰電壓變化。使用嵌入式電容和較高介電常數(shù)平坦電源面基片，由輸出驅(qū)動(dòng)器的同步切換產(chǎn)生的電源面噪聲降低很明顯。
向SMT模型添加附加的SMT電容，確定能提供嵌入式電容配置的等效噪聲降低的SMT電容數(shù)量。模擬50個(gè)，75個(gè)和100個(gè)SMT電容。將電容安放在每個(gè)線對(duì)的驅(qū)動(dòng)器末端處，獲得50個(gè)SMT電容的結(jié)構(gòu)。添加第二組電容，分別位于每隔一個(gè)線對(duì)的驅(qū)動(dòng)器末端處，獲得75個(gè)電容的配置，添加SMT電容，在第一對(duì)到第五十對(duì)傳輸線的驅(qū)動(dòng)器末端處形成2乘50的電容陣列，獲得100個(gè)電容的配置。
平坦基片介電常數(shù)為3.8的50個(gè)SMT電容的電源面上電壓變化具有大約-0.12伏到+0.12伏的峰到峰電壓變化。平坦基片介電常數(shù)為3.8的75個(gè)SMT電容的電源面上電壓變化具有大約-0.1伏到+0.1伏的峰到峰電壓變化。平坦基片介電常數(shù)為3.8的100個(gè)SMT電容的電源面上電壓變化具有大約-0.075伏到+0.1伏的峰到峰電壓變化。所有4個(gè)SMT電容配置，在輸出驅(qū)動(dòng)器的同步切換下，都產(chǎn)生了比具有25個(gè)電容，而且電源面介電常數(shù)為11的嵌入式分立電容配置更高的電源面噪聲，或電壓變化。
權(quán)利要求
1.一種電源芯，它包括至少一個(gè)嵌入式單個(gè)電容層，所述電容層含有至少一個(gè)嵌入式單個(gè)電容；和至少一個(gè)平面電容層壓體；其中，至少一個(gè)平面電容層壓體作為低電感通路，向至少一個(gè)嵌入式單個(gè)電容提供電荷；和其中所述嵌入式單個(gè)電容并聯(lián)地連接至所述平面電容層壓體。
2.如權(quán)利要求1所述的電源芯，其特征在于，所述嵌入式單個(gè)電容是形成于箔上的陶瓷電容。
3.如權(quán)利要求1所述的電源芯，其特征在于，所述嵌入式單個(gè)電容是固化于箔上的陶瓷填充的基于聚合物的電容。
4.如權(quán)利要求1所述的電源芯，其特征在于，所述平面電容層壓體包含有機(jī)介電層。
5.如權(quán)利要求1所述的電源芯，其特征在于，所述平面電容層壓體包含陶瓷介電層。
6.如權(quán)利要求1所述的電源芯，其特征在于，所述平面電容層壓體包含陶瓷材料填充的有機(jī)介電層，其中所述層的陶瓷材料具有大于500的介電常數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的電源芯，其特征在于，所述平面電容介電層壓體包含陶瓷材料填充的有機(jī)介電層，其中所述層的陶瓷材料具有小于500的介電常數(shù)。
8.如權(quán)利要求1所述的電源芯，其特征在于，所述平面電容層壓體是銅-介電材料-銅的層壓體。
9.如權(quán)利要求8所述的電源芯，其特征在于，所述銅-介電材料-銅的層壓體包含一個(gè)或多個(gè)介電層，所述介電層選自有機(jī)物層、陶瓷填充的有機(jī)物層、陶瓷層以及它們的混合物。
10.一種制造電源芯結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括提供具有至少一個(gè)形成圖案?jìng)?cè)的平面電容層壓體；提供單個(gè)電容結(jié)構(gòu)；將所述單個(gè)電容結(jié)構(gòu)層壓至所述平面電容層壓體的形成圖案?jìng)?cè)；和將所述單個(gè)電容結(jié)構(gòu)并聯(lián)連接至所述平面電容層壓體。
11.一種制造電源芯結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括提供具有形成圖案?jìng)?cè)和非形成圖案?jìng)?cè)的平面電容層壓體；提供具有箔側(cè)和元件側(cè)的形成于箔上的單個(gè)電容結(jié)構(gòu)；將所述形成于箔上的單個(gè)電容結(jié)構(gòu)的元件側(cè)層壓至所述平面電容層壓體的形成圖案?jìng)?cè)；和將所述形成于箔上的單個(gè)電容結(jié)構(gòu)并聯(lián)連接至所述平面電容層壓體。
12.一種制造電源芯結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括提供具有第一形成圖案?jìng)?cè)和第二形成圖案?jìng)?cè)的平面電容層壓體；提供具有箔側(cè)和元件側(cè)的形成于箔上的單個(gè)電容結(jié)構(gòu)；和將所述形成于箔上的單個(gè)電容結(jié)構(gòu)的元件側(cè)層壓至所述平面電容層壓體的第一形成圖案?jìng)?cè)；和將所述單個(gè)電容結(jié)構(gòu)并聯(lián)連接至所述平面電容層壓體。
13.一種制造電源芯結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括提供具有至少一個(gè)形成圖案?jìng)?cè)的平面電容層壓體；提供至少一個(gè)箔結(jié)構(gòu)，所述箔結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)具有箔側(cè)和元件側(cè)的形成于箔上的單個(gè)電容的；和將所述箔結(jié)構(gòu)的箔側(cè)層壓至所述平面電容結(jié)構(gòu)的形成圖案?jìng)?cè)；蝕刻所述箔結(jié)構(gòu)的箔側(cè)，并蝕刻所述平面電容結(jié)構(gòu)的非形成圖案?jìng)?cè)；和將所述單個(gè)電容結(jié)構(gòu)并聯(lián)連接至所述平面電容層壓體。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在所述平面電容層壓體的非形成圖案?jìng)?cè)和所述形成于箔上的單個(gè)電容結(jié)構(gòu)的箔側(cè)進(jìn)行圖案形成。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，信號(hào)線在與所述單個(gè)電容結(jié)構(gòu)相同的層上并入和互連。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，電阻在與所述單個(gè)電容結(jié)構(gòu)相同的層上并入和互連。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，電阻性元件被并入到所述平面電容層壓體中，以形成電阻電容元件。
18.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述形成于箔上的單個(gè)電容結(jié)構(gòu)采用包括以下步驟的方法形成提供金屬箔；在箔上形成至少一個(gè)第一介電層；在第一介電層上形成至少一個(gè)第一電極；和共燒結(jié)第一介電層和該第一電極。
19.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述單個(gè)電容結(jié)構(gòu)采用包括以下步驟的方法形成提供金屬箔；在箔上形成至少一個(gè)第一介電層，并固化該介電層；在第一介電層上形成至少一個(gè)第一電極；和固化第一電極。
20.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述單個(gè)電容結(jié)構(gòu)采用包括以下步驟的方法形成提供金屬箔；在箔上形成至少一個(gè)第一介電層，并燒結(jié)所述介電層；和在第一介電層上形成第一電極。
21.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述單個(gè)電容結(jié)構(gòu)包括經(jīng)過底部印刷(underprint)處理的金屬箔。
22.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述平面電容層壓體采用包括以下步驟的方法形成提供第一金屬箔；在所述第一金屬箔上提供第一介電層，形成第一涂覆的金屬箔；提供第二金屬箔；在所述第二金屬箔上提供第二介電層，形成第二涂覆的金屬箔；和將所述第一涂覆的金屬箔和第二涂覆的金屬箔層壓在一起。
23.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述平面電容層壓體采用包括以下步驟的方法形成提供第一金屬箔；在所述第一金屬箔上提供介電層，從而形成具有介電層側(cè)和金屬箔側(cè)的涂覆的金屬箔；提供第二金屬箔；和將所述第二金屬箔層壓至所述涂覆的金屬箔的介電層側(cè)。
24.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述平面電容層壓體采用包括以下步驟的方法形成提供第一金屬箔；提供具有第一側(cè)和第二側(cè)的第一介電層；提供第二金屬箔；和同時(shí)將所述第一金屬箔層壓至所述介電層的第一側(cè)和將所述第二金屬箔層壓至所述介電層的第二側(cè)。
25.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述平面電容層壓體采用包括以下步驟的方法形成提供第一金屬箔；在所述第一金屬箔上提供第一介電層，并燒結(jié)所述介電層，從而形成涂覆的第一金屬箔；和在燒結(jié)的介電層上形成第一電極。
26.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述平面電容包括第一金屬層、介電層和第二金屬層，且其中至少一個(gè)金屬層是通過濺射和電鍍形成的。
27.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述單個(gè)電容結(jié)構(gòu)包括金屬箔，所述金屬箔選自銅、不脹鋼、鎳、鍍鎳銅和熔點(diǎn)高于厚膜糊料的燒結(jié)溫度的其它金屬。
全文摘要
一種電源芯，它包括包含至少一個(gè)嵌入式單個(gè)電容的至少一個(gè)嵌入式單個(gè)電容層；和至少一個(gè)平面電容層壓體；其中至少一個(gè)平面電容層壓體作為低電感通路，向至少一個(gè)嵌入式單個(gè)電容提供電荷；而且所述嵌入式單個(gè)電容并聯(lián)連接至所述平面電容層壓體。
文檔編號(hào)H01L21/48GK1815730SQ200510137080
公開日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月21日
發(fā)明者D·I·小埃米, S·班納吉, W·J·博蘭, D·R·麥格雷戈, A·N·斯里雷, K·H·迪茨 申請(qǐng)人:E.I.內(nèi)穆爾杜邦公司