專利名稱：通用凸點陣列結構的制作方法
通用凸點陣列結構
背景技術：
凸點陣列結構的使用在應用中受到歡迎，這類應用需要在高頻率下的低信號損失 或需要大量的輸入/輸出(I/O)的引腳。多種多層基板封裝件通常與凸點陣列結構一同使
用。通常，多層基板封裝件可以劃分為高成本且高性能或者低成本且低性能。低性能封裝
件通常包含少數(shù)的導電層并且直接在電路頂層上路由1/0線路為微帶導線以減少設計所
需的層數(shù)。相比之下，高性能封裝件通常由于密度和信號完整性的原因而需要帶線電路，并
進一步要求封裝件上去耦(onpackage decoupling, OPD)。封裝件上去耦要求在I/O線路 被路由前，在多層基板封裝件的頂層上放置接地線和/或電源線。 由于在不同類型的多層基板封裝件中電源和接地面的不同位置，凸點陣列配置通 ?？梢詾楦咝阅芊庋b件或低性能封裝件而被優(yōu)化。典型的凸點陣列配置具有電源和接地網(wǎng) 絡，其在凸點陣列的外圍為集成電路提供電源和接地電路。對于高性能多層基板封裝件，電 源和接地凸點通常位于凸點陣列的最外排，其連接到置于封裝件的兩個最頂層電源和接地 面，以最大化OPD電容器的效率。低性能的多層基板封裝件與高性能基板封裝件相比通常 具有在封裝件基板上減少的層數(shù)，并且不具有OPD。當配置凸點陣列結構，1/0線路從多層 基板封裝件的頂層開始散開到多層基板封裝件的較低導電層，因此提供電源和接地給集成 電路的凸點是次要優(yōu)先項目，并且一般在I/O信號層后被路由。在其他情況下，低性能的多 層基板可能沒有專用的層用于電源和接地。 要解決的問題是滿足帶有或不帶有OPD電容器實現(xiàn)的不同凸點陣列封裝件的高
端和底端產(chǎn)品路由要求，以及能夠在不同配置中路由i/o和電源/接地網(wǎng)絡。需要提供一種
使用通用凸點陣列結構以靈活路由輸出和輸出的方法和設備，以解決現(xiàn)有技術中的問題。

發(fā)明內容
—般來說，本發(fā)明通過提供采用所謂的通用凸點陣列結構以用于靈活路由信號的 方法和設備從而滿足了這些需要。 依照本發(fā)明的一方面，提供了用于集成電路的凸點陣列結構。金屬合金凸點陣列 被置于集成電路的表面上。金屬合金凸點陣列被配置為接收來自多層基板封裝件的輸入并 傳輸輸出到多層基板封裝件。該陣列限定圍繞集成電路表面外圍的金屬合金凸點的第一部 分，其被配置以提供電源和接地信號給集成電路。此外，提供電源和接地的金屬合金凸點的 第二部分被限定在集成電路外圍的相對側面之間。至于凸點陣列結構的第一部分和第二部 分之間的金屬合金凸點被配置在集成電路和多層基板封裝件之間接收輸入信號并傳輸?shù)?輸出信號。 依照本發(fā)明的另一方面，詳細描述了用于集成電路的多層基板封，其適應交替位 置的電源/接地金屬合金凸點。該層基板方封裝包括安排在表面上的多個導電焊點。多個 導電焊點的第一部分被配置為傳輸輸入信號并接收來自集成電路的輸出信號。導電焊點的 第二部分被配置以提供電源和接地信號，并被選擇性地定位以連接金屬合金凸點從而為集 成電路提供電源和接地。多層基板封裝件表面上的每個導電焊點被連接到多層基板封裝件的導電層。 本發(fā)明的其他方面和優(yōu)勢將通過下文的以舉例方式說明本發(fā)明原理的詳細描述
并結合附圖而變得明顯。 附圖簡述 通過參考下文描述并結合附圖可以更好地理解本發(fā)明及其進一步的優(yōu)勢。


圖1說明依照本發(fā)明一個實施例的用于集成電路的多層基板封裝件，其適應交替
位置的電源/接地金屬合金凸點。
圖2說明依照本發(fā)明一個實施例的集成電路上的通用凸點陣列結構的截面圖。
圖3說明依照本發(fā)明一個實施例的通用凸點陣列的仰視圖。 圖4說明了依照本發(fā)明一個實施例的通用凸點陣列的仰視圖，所述通用凸點陣列 被配置在集成電路表面上的多個子陣列中。 圖5說明了依照本發(fā)明一個實施例的通用凸點陣列結構，其提供多方向輸入和輸
出信號路由能力。 優(yōu)選實施例的詳細描述 下文的實施例描述了使用通用凸點陣列結構而用于靈活輸入輸出路由的設備和 方法。然而可以看出，本領域技術人員將意識到本發(fā)明可以在不帶有一些或全部這些特定 細節(jié)的情況下被實施。此外，公知的處理操作沒有被詳細描述以避免不必要地模糊本發(fā)明。
—種通用凸點陣列結構可被用于多種多層基板封裝件，其允許來自凸點陣列結構 外圍或內部的電源和接地的路由。在凸點陣列結構外圍的電源和接地部分可以被連接到高 性能多層基板封裝件的頂表面上的電源和接地板。對于帶有包含在頂表面下的導電層內含 有的電源和接地板的低性能的多層基板封裝件，在凸點陣列結構外圍的電源和接地部分可 以被置于浮置(floating)。同時，在相同凸點陣列結構的內部之內的電源和接地部分可以 被用于連接到頂表面之下的導電層內含有的接地板，而不阻礙接近過多層板封裝件的頂表 面的導電層內輸入和輸出信號的路由。 圖1說明基于本發(fā)明一個實施例的用于集成電路的多層基板封裝件的截面圖，其 適應的交替位置的電源/接地金屬合金凸點。多層基板封裝件18被配置為夾在電介質材 料層12之間的多個導電層20。多層基板封裝件18通過采用多個接觸焊點24和多個金屬 合金凸點26以適應集成電路22，并且多個金屬合金凸點26被配置為通用凸點陣列。多個 接觸焊點32被至于多層基板封裝件18的表面14，其中表面14與含有金屬合金凸點陣列 26的集成電路22的表面相對。多個鍵合焊點16被置于多層基板封裝件18的表面14，其 相對于含有多個導電焊點32的多層基板封裝件18的表面。連接到多層基板封裝件18的 鍵合焊點16是多個金屬合金凸點28。多個金屬合金凸點28連接多層基板封裝件18到印 刷電路板30。 多層基板封裝件18的多個導電焊點32提供在多層基板封裝件18和集成電路22 之間的電通信，其中多個導電焊點32與連接到集成電路接觸焊點24的金屬合金凸點26的 陣列相協(xié)作。在多層基板封裝件18的表面14上的多個導電焊點32中的每個被連接到多 層基板封裝件18的對應導電層20。多個導電焊點32的第一部分傳輸輸入信號并接收來自 集成電路22的輸出信號。提供電源和接地的多個導電焊點32的第二部分被選擇性地布置 以連接提供電源和接地信號給集成電路22的金屬合金凸點26。
在一個實施例中，多層基板封裝件18被配置為與集成電路22配對，其適應交替位 置的電源/接地金屬合金凸點26。多層基板封裝件18支持具有金屬合金凸點26的陣列的 集成電路22，所述金屬合金凸點26的陣列通過外部外圍和內部部分配置以接受電源和接 地平面。金屬合金凸點26的陣列的內部部分被金屬合金凸點26的外部外圍圍繞。多層基 板封裝件18被配置以允許對選擇性放置導電焊點的靈活性，所述導電焊點基于輸入和輸 出信號的路由需要為集成電路22提供電源/接地。 在另一個實施例中，提供電源和接地信號的多層基板封裝件18的多個接觸板16 被配置為支持通用凸點陣列，所述通用凸點陣列允許輸入和輸出信號在至少四個方向內離 開。通過不提供導電焊點32給集成電路22的金屬合金凸點26的外部外圍部分的選擇子 集，多層基板封裝件18移除電源/接地信號。相反，外部外圍的金屬合金凸點26的選擇子 集被允許浮置，這使得能夠讓導電板32的第二部分接入金屬合金凸點26的內部部分，其中 金屬合金凸點26通過特定的側面提供電源和接地給集成電路22。 圖2說明了依照本發(fā)明的一個實施例的集成電路的通用凸點陣列結構的截面圖。 凸點陣列結構包含金屬合金凸點26的陣列，其被置于集成電路22的表面。在另一個實施 例中，被配置為接收來自多層基板封裝件的電源102和接地104的金屬合金凸點的第一部 分被限定在集成電路22的外圍。此外，被配置為接收來自多層基板封裝件的電源106和接 地108的金屬合金凸點的第二部位于集成電路22的外圍的相對側面之間。此外，沒有包括 在凸點陣列結構的第一部分或第二部分內的金屬合金凸點26在多層基板封裝件和集成電 路22之間接收輸入并傳輸輸出信號。被配置為接收輸入或傳輸輸出的金屬合金凸點26被 連接到位于多層基板封裝件的表面之下的對應的輸入/輸出導電層。 圖3說明了基于本發(fā)明一個實施例的通用凸點陣列的仰視圖。當多層基板封裝件 的電源和接地板位于表面時，金屬合金凸點的第一部分內的金屬合金凸點102和104被限 定在凸點陣列結構的外圍，其被連接到多層基板封裝件的表面上的導電板。在一個實施例 中，當電源/接地板位于多層基板結構的表面之下的導電層時，多層基板封裝的導電板被 配置為與金屬合金凸點的第二部分配對，以提供電源和接地給集成電路22。在另一個實施 例中，金屬合金凸點的第二部分被形成圖案為交叉的行和列。 圖4說明了依照本發(fā)明的一個實施例的通用凸點陣列的仰視圖，其被配置在集成 電路的表面上的多個子陣列內。每個子陣列包含置于集成電路表面之上的金屬合金凸點， 如圖3所示。出于清楚目的，被配置為接收電源和接地的金屬凸點被表示在凸點陣列結構 的區(qū)域202和204。此外，被配置為在集成電路22和多層基板封裝件之間接收輸入和傳輸 輸出信號的金屬合金凸點被表示為凸點陣列結構中的區(qū)域206。 每個子陣列208與圍繞金屬合金凸點的內部部分204的金屬合金凸點的外部外圍 部分202形成圖案，其中內部部分204在外部部分202的每個相對側面之間延伸。外部外 圍部分202和內部部分204為集成電路22提供電源和接地信號。為集成電路22配置多個 子陣列208內的凸點陣列結構允許在多方向的輸入/輸出路由。 在一個實施例中，每個子陣列208被配置為與多層基板封裝件的導電焊點配對。 在子陣列208的外部外圍部分204內，金屬合金凸點給集成電路22提供電源和接地信號， 并且如果電源/接地板位于多層基板封裝件的表面上，那么金屬合金凸點可以被連接到多 層基板封裝件的表面上的導電焊點。子陣列208的內部部分204內的金屬合金凸點提供電源和接地給集成電路，并且可以被連接到位于導電層內的電源/接地平面，其中導電層位 于多層基板封裝件的表面之下。沒有包含在子陣列208的外部外圍部分202或內部部分204 內的每個子陣列208金屬合金凸點在集成電路22和多層基板封裝件之間接收輸入并傳輸 輸出。用于輸入/輸出206路由的金屬合金凸點被連接到位于導電層內的輸入/輸出板， 所述導電層位于多層基板封裝件的表面之下。 在另一個實施例中，凸點陣列結構的子陣列208可以被處理為模塊，并延外圍方 向或通過集成電路的中心被重復地復制，因此構成帶有子陣列208的集成電路的表面。
圖5說明了依照本發(fā)明的一個實施例，通過通用凸點陣列結構提供的多方向輸入 和輸出信號的路由能力。如圖4所示，通用凸點陣列結構的每個子陣列208被限定有外部 外圍部分202和內部部分204，其被配置以接收來自多層基板封裝件的電源和接地。不作為 外部外圍部分202或內部部分204的部分的金屬合金凸點被配置為用于集成電路22和多 層基板封之間的輸入和輸出信號。輸入和輸出路由方向由箭頭210表示。
在一個實施例中，凸點陣列結構被配置在子陣列208內，其使來自集成電路22的 四個側面中任一側面的輸入和輸出信號路由成為可能。被配置為在集成電路22的側面上 傳輸電源和接地的內部部分204可以被選擇性地連接到被配置為傳輸電源和接地的多層 基板封裝件的導電焊點。通過選擇性地將金屬合金凸點的子陣列208的內部部分204連接 到多層基板封裝件表面下的導電電源和接地層，輸入或輸出信號可以通過集成電路22的 側面被路由而不受電源和接地路由的阻礙。另外，在不用于路由輸入和輸出信號的集成電 路22的側面，為電源和接地信號配置的金屬合金凸點的子陣列208的外部外圍部分202可 以被連接到多層基板封裝件的表面的導電板。 在另一個實施例中，一個或多于一個子陣列208被至于集成電路22的角落，通過 選擇性將輸入輸出信號連接到子陣列208的內部部分204的金屬合金凸點，使對角地來自 集成電路22的角落的輸入和輸出信號210的路由成為可能。通過選擇性地連接沿子陣列 208側面的內部部分204與輸入和輸出信號路由210，輸入或輸出信號可以通過集成電路22 的角落路由210，而不被電源和接地路由阻礙。 在此，雖然所描述實施例關于集成電路，但本文描述的方法和設備可合并到任何 合適的電路中，包括微處理器，特定用途集成電路或可編程邏輯器件。 雖然上述發(fā)明已經(jīng)出于清楚理解的目的而被詳細描述，可以看出某些變化和修改 可以在所附權利要求的范圍內實現(xiàn)。因此，當前的實施例被認為是說明性的，而不是限制性 的；并且本發(fā)明并不限于本文給出的細節(jié)，而是所附權利要求的范圍和等價物內而被修改。
權利要求
一種用于集成電路的通用凸點陣列結構，包含金屬合金凸點陣列，其被布置在所述集成電路的表面上，所述金屬合金凸點陣列被配置為接收來自多層基板封裝件的輸入并傳輸輸出到所述多層基板封裝件，其中所述陣列包括金屬合金凸點的第一部分以及金屬合金凸點的第二部分，所述第一部分為所述集成電路提供電源和地線信號，所述第一部分限定圍繞所述集成電路的所述表面的外圍，所述第二部分為所述集成電路提供電源和地線，所述第二部分位于所述外圍的相對側面之間或所述外圍的內側。
2. 根據(jù)權利要求1所述的凸點陣列結構，進一步被配置為與所述多層基板封裝件的導 電焊點配對，其中在提供電源和地線到所述集成電路的金屬合金凸點的第一部分內，當所 述多層基板封裝件的電源/地線板位于所述多層基板封裝件的頂表面上時， 一個或多于一 個金屬合金凸點被連接到所述多層基板封裝件的所述表面上的導電焊點，其中所述多層基 板封裝件的頂表面與所述集成電路中含有所述凸點陣列結構的表面相對。
3. 根據(jù)權利要求1所述的凸點陣列結構，進一步被配置為與所述多層基板封裝的導電 焊點配對，其中在提供電源和地線到所述集成電路的金屬合金凸點的第二部分內，一個或 多于一個金屬合金凸點被連接到位于所述多層基板封裝的頂表面之下的導電層內的電源/ 地線板。
4. 根據(jù)權利要求1所述的凸點陣列結構，其中置于所述凸點陣列結構的所述第一部分 和第二部分之間的金屬合金凸點接收來自所述多層基板封裝的輸入信號并將輸出信號傳 輸?shù)剿龆鄬踊宸庋b，并且一個或多于一個金屬合金凸點被連接到位于所述多層基板封 裝的頂表面之下的導電層內的輸入/輸出板。
5. 根據(jù)權利要求1所述的凸點陣列結構，其中通過將從集成電路的四個側面路由的輸 入和輸出信號選擇性地連接到所述集成電路中輸入或輸出信號被路由的側面上用于電源 和地線信號的金屬合金凸點的所述第二部分，使得能夠從所述集成電路的四個側面路由輸 入和輸出信號，并且所述凸點陣列結構的所述第二部分被選擇性地連接到位于所述多層基 板封裝的頂表面之下的導電層內的電源和地線板。
6. 根據(jù)權利要求1所述的凸點陣列結構，其中通過將金屬合金凸點的所述第一部分連 接到位于所述多層基板封裝的頂表面上的電源和地線板，從而使得能夠從集成電路的四個 側面中不用于路由輸入和輸出信號的任意側面路由電源和地線。
7. 根據(jù)權利要求1所述的凸點陣列結構，其中金屬合金凸點的所述第二部分被形成圖 案為交叉的行和列。
8. —種用于集成電路的多層基板封裝，所述集成電路容納電源/地線金屬合金凸點的 交替位置，所述多層基板封裝包括在所述多層基板封裝的頂表面上安排的多個導電焊點；所述多個導電焊點的第一部分，其傳輸輸入信號并接收來自所述集成電路的輸出信號；提供電源和地線信號的所述多個導電焊點的第二部分，其被選擇性地放置以連接為所 述集成電路提供電源和地線信號的金屬合金凸點，所述多個導電焊點的所述第二部分支持 具有用于接受電源和地線板的金屬合金凸點的外部外圍的集成電路以及具有用于接受所 述電源和地線板的金屬合金凸點的內部部分的集成電路，所述金屬合金凸點的內部部分被所述金屬合金凸點的外部外圍圍繞；以及被連接到所述多層基板封裝的導電層的所述多層基板封裝的所述頂表面上的每個所 述多個導電焊點。
9. 根據(jù)權利要求8所述的多層基板封裝，其中所述多層基板封裝的所述頂表面通過金 屬合金凸點陣列與集成電路配對。
10. 根據(jù)權利要求9所述的多層基板封裝，其中提供電源和地線信號的所述多個導電 焊點支持至少四個方向的信號出口。
11. 根據(jù)權利要求io所述的多層基板封裝，進一步被配置與集成電路的金屬合金凸點配對，通過不提供到金屬合金凸點的所述外部外圍的選擇子集的導電焊點但使導電焊點的 所述第二部分能夠接入到通過特定側面為所述集成電路提供電源和地線的金屬合金凸點 的所述內部部分，允許靈活地移除所述集成電路的特定側面上的任何電源/地線互聯(lián)。
12. 根據(jù)權利要求8所述的多層基板封裝，其中所述多層基板封裝是球柵陣列封裝。
13. —種用于集成電路的凸點陣列結構，所述集成電路允許在多方向路由輸入/輸出， 所述凸點陣列結構包含置于所述集成電路表面上的金屬合金凸點陣列，所述金屬合金凸點陣列包含多個金 屬合金凸點子陣列，每個所述金屬合金凸點子陣列與金屬合金凸點的外部外圍部分形成圖 案，所述金屬合金凸點的外部外圍部分圍繞所述金屬合金凸點的內部部分，所述內部部分 在所述外部外圍部分每個相對側面之間延伸，所述外部外圍部分和所述內部部分為所述集 成電路提供電源和地線信號。
14. 根據(jù)權利要求13所述的凸點陣列結構，其中每個子陣列進一步被配置以與多層基 板封裝的表面的導電焊點配對，其中在所述每個所述多個子陣列的外部外圍部分內，當所 述多層基板封裝的所述電源/地線板位于所述多層基板封裝的所述表面上時，為所述集成 電路提供電源和地線信號的一個或多于一個金屬合金凸點被連接到在所述多層基板封裝 的所述表面上的導電焊點，其中所述多層基板封裝的所述表面和所述集成電路中包含所述 凸點陣列結構的所述表面相對。
15. 根據(jù)權利要求14所述的凸點陣列結構，每個子陣列進一步被配置為與多層基板封 裝的接觸焊點配對，其中在所述子陣列的所述內部部分內，為所述集成電路提供電源和地 線的一個或多于一個金屬合金凸點被連接到位于所述多層基板封裝的所述表面之下的導 電層內的電源/地線板。
16. 根據(jù)權利要求15所述的凸點陣列結構，其中不包含在所述子陣列的所述外部外圍 部分或所述內部部分的每個子陣列的金屬合金凸點接收來自多層基板封裝的輸入并將輸 出傳輸?shù)剿龆鄬踊宸庋b，并且用于輸出/輸出的一個或多于一個金屬合金凸點被連接 到位于所述導電層內的對應輸入/輸出板，所述導電層位于所述多層基板封裝的所述表面 之下。
17. 根據(jù)權利要求16所述的凸點陣列結構，其中置于所述集成電路的角落的一個或多 于一個子陣列通過將對角地來自所述角落的輸入和輸出信號選擇性地連接到一個或多于 一個子陣列的所述內部部分的所述金屬合金凸點，從而使能對角地來自所述角落的輸入和 輸出信號的路由。
18. 根據(jù)權利要求15所述的凸點陣列結構，其中通過將從所述集成電路的四個側面路由的輸入和輸出信號連接到金屬合金凸點的所述子陣列的所述內部部分，從而使得能夠從 所述集成電路的四個側面路由輸入和輸出信號，其中用于電源和地線信號的所述金屬合金 凸點的所述子陣列的所述內部部分在所述集成電路中輸入和輸出信號被路由的側面上。
19. 根據(jù)權利要求16所述的凸點陣列結構，其中通過將從集成電路的四個側面路由的 輸入和輸出信號連接到金屬合金凸點的所述子陣列的所述外部外圍部分，從而使得能夠從 所述集成電路的四個側面路由輸入和輸出信號，其中所述金屬合金凸點的所述子陣列的所 述外部外圍部分用于電源和地線信號并且在所述集成電路中不用于路由輸入和輸出信號 的側面上。
20. 根據(jù)權利要求13所述的凸點陣列結構，其中所述凸點陣列結構的子陣列沿外圍方 向之一或通過所述集成電路的中心被重復復制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于集成電路的凸點陣列結構。金屬合金凸點陣列被置于集成電路的表面。該金屬合金凸點陣列被配置為接收來自多層基板封裝件的輸入并傳輸輸出到多層基板封裝件。該陣列限定圍繞集成電路表面外圍的金屬合金凸點的第一部分，其被配置為為集成電路提供電源和地信號。該陣列還限定了金屬合金凸點的第二部分，其為集成電路提供電源和地線，并位于集成電路外圍的相對側面之間。不包含在陣列的第一或第二部分的金屬合金凸點被配置為用于集成電路和多層基板封裝件之間的輸入和輸出信號。
文檔編號H01L23/482GK101714537SQ20091017413
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權日2008年9月30日
發(fā)明者L-T·常, Y·謝 申請人:阿爾特拉公司