相關申請的交叉引用
本申請要求于2015年11月17日提交的題為“groundviaclusteringforcrosstalkmitigation”的美國專利申請no.14/943880的優(yōu)先權,該美國專利申請是2014年12月18日提交的題為“groundviaclusteringforcrosstalkmitigation”的美國專利申請no.14/575956的延續(xù)。
本公開的實施例總體上涉及集成電路領域,并且更具體地,涉及用于集成電路組件中的串擾緩解的接地過孔群集的技術和配置。
背景技術:
高速信號端總線廣泛用于通信的封裝上和封裝外線路二者以解決集成電路(ic)封裝的高帶寬需求。然而,串擾(特別是垂直互連件的串擾)可能限制這些高速信號端總線能夠?qū)崿F(xiàn)的數(shù)據(jù)速率,并且因此,可能在面對信號發(fā)送性能目標時構(gòu)成挑戰(zhàn)。額外的管腳可能用于接地連接,以使更多的垂直互連件可用于被分配為接地,以努力將信號彼此隔離并因此降低信號之間的串擾。然而,這些信號管腳可能增大封裝形式因子并且可能增加制造的成本。
本文提供的背景描述用于總體上呈現(xiàn)本公開的背景。除非在本文中另有指示,否則在本部分中所描述的材料不是本申請中權利要求的現(xiàn)有技術,并且不能通過包含在該部分中而被承認是現(xiàn)有技術或現(xiàn)有技術的暗示。
附圖說明
通過以下具體實施方式結(jié)合附圖,將容易理解實施例。為了便于該描述,相似的參考標記指定相似的結(jié)構(gòu)元件。通過示例而并非通過附圖中視圖的限制的方式示出了實施例。
圖1示意性地示出根據(jù)一些實施例的具有接地過孔群集的示例性集成電路(ic)組件的截面?zhèn)纫晥D,以及示例性ic組件的一個封裝基板中的具有接地過孔群集的互連件的兩個三維(3d)模型。
圖2示意性地示出根據(jù)一些實施例的示例性兩過孔群集模式的頂視圖和截面?zhèn)纫晥D。
圖3示意性地示出根據(jù)一些實施例的示例性三過孔群集模式的頂視圖。
圖4示意性地示出根據(jù)一些實施例的形成用于ic組件中的串擾緩解的接地過孔群集的示例性過程的流程圖。
圖5示意性地示出根據(jù)一些實施例的包括如本文中所描述的用于串擾緩解的接地過孔群集的計算設備。
具體實施方式
本公開的實施例描述了與用于集成電路(ic)組件中的串擾緩解的接地過孔群集相關聯(lián)的技術和配置。例如,本文所述的技術可以用于制造具有帶有接地過孔的群集的垂直互連件的封裝基板。在以下描述中,將使用本領域技術人員通常使用的術語來描述示例性實施方式的各方面,以向本領域其他技術人員傳達其工作的實質(zhì)。然而,對于本領域技術人員來說顯而易見的是,本公開的實施例可以僅利用所描述的方面中的一些方面來實踐。出于解釋的目的,闡述了具體數(shù)字、材料和配置,以提供對例示性實施例的透徹理解。然而,對于本領域技術人員將顯而易見的是,可以在沒有具體細節(jié)的情況下實踐本公開的實施例。在其它實例中,公知的特征被省略或簡化,以便不使例示性實施方式難以理解。
在以下具體實施方式中,參照了形成本文一部分的附圖,其中在全文中類似的附圖標記指代類似的部件,并且其中通過其中可以實踐本公開的主題的例示性實施例來示出。此外,應理解,可以利用其它實施例,并且可以做出結(jié)構(gòu)和/或邏輯變化而不脫離本公開的范圍。因此,以下具體實施方式并不應當以限制的意義來看待,并且實施例的范圍由所附權利要求及其等同物來限定。
為了本公開的目的,短語“a和/或b”表示(a)、(b)、或(a和b)。為了本公開的目的,短語“a、b和/或c”表示(a)、(b)、(c)、(a和b)、(a和c)、(b和c)、或(a、b和c)。
描述可以使用基于視角的描述,例如頂部/底部、在……中/在……外、之上/之下等。這種描述僅僅是用于便于討論并且并不旨在將本文描述的實施例的應用限制于任何特定的取向。
描述可以使用短語“在一實施例中”、“在實施例中”、或者“在一些實施例中”,其每個均可以指代相同或者不同的實施例中的一個或多個。此外,術語“包括”、“包含”、“具有”等,如相對于本公開的實施例使用的,是同義的。
本文中可以使用術語“與……耦合”及其衍生詞?!榜詈稀笨梢员硎疽韵轮械囊环N或多種?!榜詈稀笨梢员硎緝蓚€或更多元件直接物理或電接觸。然而,“耦合”也可以表示兩個或更多元件彼此間接耦合,但是仍然彼此合作或相互作用,并且可以表示一個或多個其它元件耦合或連接在被描述為彼此耦合的元件之間。術語“直接耦合”可以表示兩個或更多元件直接接觸。
在各實施例中,短語“第一特征形成、沉積、或者以其它方式設置在第二特征上”可以表示第一特征形成、沉積、或設置在第二特征之上,并且第一特征的至少一部分可以與第二特征的至少一部分直接接觸(例如,直接物理接觸和/或電接觸)或間接接觸(例如,在第一特征與第二特征之間具有一個或多個其它特征)。
如本文使用的,術語“模塊”可指代以下部件、可以是以下部件的部分或可以包括以下部件:執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的專用集成電路(asic)、電子電路、芯片上系統(tǒng)(soc)、處理器(共享的、專用的或組)和/或存儲器(共享的、專用的或組)、組合邏輯電路、和/或提供所描述的功能的其他合適的部件。術語“處理器”可以指處理來自寄存器和/或存儲器的電子數(shù)據(jù)以將該電子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可以存儲在寄存器和/或存儲器中的其它電子數(shù)據(jù)的任何設備或設備的一部分。
圖1示意性地示出根據(jù)一些實施例的包括具有垂直互連件的封裝基板112和122的示例性ic組件100的截面?zhèn)纫晥D,所述垂直互連件具有接地過孔的群集。
如本文使用的,第一級互連件(fli)可以指代管芯(例如,管芯110或120)與封裝基板(例如,封裝基板112或122)之間的互連件,而第二級互連件(sli)可以指代封裝基板(例如,封裝基板112或122)與另一封裝基板(例如,內(nèi)插件140)或電路板之間的互連件。在實施例中,ic組件100可以包括一個或多個管芯(例如,管芯110和120)。管芯110和120可以分別經(jīng)由一個或多個fli結(jié)構(gòu)與封裝基板112和122電和/或物理耦合。封裝基板112和122可以進一步經(jīng)由一個或多個sli結(jié)構(gòu)與內(nèi)插件140電耦合。
管芯110和120中任一個或二者可以表示使用半導體制造技術(例如薄膜沉積、光刻、蝕刻等)由半導體材料制成的分立單元。在一些實施例中,管芯110和120中任一個或二者可以包括處理器、存儲器、開關、asic、或soc、或是這些部件的一部分。管芯110和120可以分別根據(jù)各種適當?shù)呐渲?包括如所描繪的倒裝芯片配置或例如嵌入封裝基板中的其它配置)與封裝基板112和122電和/或物理耦合。
在倒裝芯片配置中,管芯110可以使用fli結(jié)構(gòu)(例如所描繪的互連結(jié)構(gòu))與封裝基板112的表面132耦合。這些互連結(jié)構(gòu)可以被配置為將管芯110與封裝基板112電和/或物理耦合。在各實施例中,這些互連結(jié)構(gòu)可以與內(nèi)插件140的電布線特征電耦合,該電布線特征被配置為在管芯110與管芯120之間、或管芯110與任何其它電部件之間對電信號進行布線。類似地,管芯120可以使用fli結(jié)構(gòu)(例如所描繪的互連結(jié)構(gòu))與封裝基板122的表面136耦合。這些互連結(jié)構(gòu)可以被配置為將管芯120與封裝基板122電和/或物理耦合。在實施例中,這些互連結(jié)構(gòu)可以與內(nèi)插件140的電布線特征電耦合,該電布線特征被配置為在管芯120與管芯110之間、或管芯120與任何其它電部件之間對電信號進行布線。在一些實施例中,電信號可以包括輸入/輸出(i/o)信號和/或與管芯110和/或120的操作相關聯(lián)的電源/接地。
在一些實施例中,圖1中的各部件可以形成封裝級高速單端信道。在這種實施例中,封裝基板112可以經(jīng)由層壓核心(svlc)封裝基板被疊置,并且封裝基板122可以是標準核心封裝基板。在一些實施例中,管芯110可以是處理器,并且管芯120可以是另一處理器、存儲器設備、或例如網(wǎng)絡開關的現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)設備。如所描繪的,管芯110可以與svlc封裝基板耦合,而管芯120可以與標準核心封裝基板耦合。svlc封裝基板和標準核心封裝基板二者然后可以經(jīng)由例如球柵陣列(bga)互連結(jié)構(gòu)(例如,焊料球114或124)與另一封裝基板(例如,內(nèi)插件140)耦合,以完成高速單端信道。
將領會,為了便于討論,由焊料球114或124描繪的bga互連結(jié)構(gòu)僅意味著示例性互連結(jié)構(gòu)。在其它實施例中,連接盤柵格陣列(lga)結(jié)構(gòu)可以將封裝基板112上的一個或多個連接盤與內(nèi)插件140上的一個或多個焊盤電耦合,內(nèi)插件140上的一個或多個焊盤可以在封裝基板112與內(nèi)插件140之間對電信號進行布線。將領會,以上討論的示例是為了例示性目的,并且各種適當?shù)幕ミB結(jié)構(gòu)和/或?qū)又械娜我环N可以用于將管芯110和120、或其它管芯(未示出)與內(nèi)插件140電耦合。將領會,各實施例可以另外包括其它互連結(jié)構(gòu),例如,溝槽、過孔、跡線或?qū)щ妼拥?,其可以用于實施高速單端信道以在管?10與管芯120之間對電信號進行布線。
封裝基板112中的垂直互連件可以由3d模型150示意性地示出。在一個實施例中,垂直互連件116可以對應于三個垂直互連子部件152、154和156。在各實施例中,三個垂直互連子部件152、154和156可以用于例如通過表面134在封裝基板112與內(nèi)插件140之間對接地進行布線。此外,在一些實施例中,三個垂直互連子部件152、154和156可以由若干垂直互連件(例如,互連件158)圍繞,該若干垂直互連件可以在封裝基板112與內(nèi)插件140之間對輸入/輸出(i/o)信號進行布線。在一些實施例中,3d模型150中描繪的垂直互連件可以形成2:1信號與接地比率。
類似地,封裝基板122中的垂直互連件可以由3d模型160示意性地示出。在一個實施例中,垂直互連件126可以對應于三個垂直互連子部件162、164和166。在各實施例中,三個垂直互連子部件162、164和166可以用于例如通過表面138在封裝基板122與內(nèi)插件140之間對接地進行布線。此外,在一些實施例中,三個垂直互連子部件162、164和166可以由若干垂直互連件(例如,互連件168)圍繞,該若干垂直互連件可以在封裝基板122與內(nèi)插件140之間對輸入/輸出(i/o)信號進行布線。在一些實施例中,3d模型160中描繪的垂直互連件也可以形成2:1信號與接地比率。
在各實施例中,三個垂直互連子組件152、154和156可以形成至少一個接地過孔群集。類似地,三個垂直互連子組件162、164和166也可以形成至少一個接地過孔群集。3d模型150和3d模型160反映了接地過孔群集的效果。在一些實施例中,額外的接地互連子部件(例如,154和156)可以僅應用于接地互連件的最外面的列,或者接地互連件的最接近信號源的列(例如,垂直互連件116和126)。這種實施例可以是有益處的,因為與內(nèi)部的列相比,互連件的前兩列可以展示出更多的由這些互連件攜帶的信號之間的串擾。在其它實施例中,額外的接地互連子部件(例如,164和166)也可以應用于其它內(nèi)部接地列。
單端信號發(fā)送的串擾可以是對垂直互連件中的接地參考設計高度敏感的。例如,當?shù)谝恍盘柵c相關聯(lián)的接地之間的耦合變得更強時,第一信號與第二信號之間的互耦可能變得更弱。結(jié)果,通過增大這兩個信號與和這兩個信號相關聯(lián)的各自的接地之間的耦合的強度,可以緩解這兩個信號之間的串擾。這樣,添加更多的互連結(jié)構(gòu)(例如,bga連接)并將它們分配到接地可以產(chǎn)生更好的信號與信號隔離。例如,從2:1信號與接地比率改變到保守的1:1信號與接地比率可以幫助緩解信號發(fā)送風險,但是這種配置將需要額外的80個接地球用于2×40接口,結(jié)果這將增大封裝形式因子的成本和尺寸。
在各實施例中,如3d模型150和3d模型160中所示的接地過孔群集設計將消除或降低以上討論的封裝形式因子的尺寸的增大。這樣,如3d模型150和3d模型160中所示的彼此相鄰的群集接地過孔可以增大接地的尺寸,并且結(jié)果,可以提高信號與相關聯(lián)的接地之間的耦合,而不增加對應的占地面積。因此,接地過孔群集可以利用現(xiàn)有的基板設計規(guī)則來實施,而不對其余的封裝設計施加影響。
在各實施例中,接地過孔群集可以降低遠端和近端串擾二者。因此,接地過孔群集可以被實施成終止的和非終止的高速單端信道二者。在一些實例中,接地過孔群集可以將串擾降低50%或更多。此外,接地過孔群集設計還可以提高信號的信噪比(snr)。因此,可以降低信道信號發(fā)送風險而不對應的增大封裝形式因子的尺寸。
圖2示意性地示出根據(jù)一些實施例的示例性兩過孔群集模式的頂視圖200和截面?zhèn)纫晥D290。三過孔群集模式或具有多于三個接地過孔的接地過孔群集模式也可被用于其他實施例中。在各實施例中,替代單個接地過孔,接地過孔的群集可以用于緩解或降低串擾,而不需要兩個封裝基板之間的任何附加的互連結(jié)構(gòu)。
在一些實施例中,例如所描繪的那些,接地過孔的群集可以由同一層(例如層296)的、以六邊形圖案的信號過孔圍繞。例如,接地過孔的一個群集(例如,接地過孔212和214)可以由以六邊形布置的具有各自的球焊盤220的六個信號過孔(例如,信號過孔222)圍繞。在其它實施例中,還可以使用其它圖案,例如被設置成正方形布置的圍繞接地過孔的集群的四個信號過孔,而不脫離本公開的范圍。
在一些實施例中,兩個接地過孔可以形成為大體上彼此分開,但是可以仍然接觸同一個下層接觸結(jié)構(gòu)(例如,球焊盤)。例如,如所示,接地過孔212和214形成為彼此分開,但仍然接觸同一球焊盤210。
截面?zhèn)纫晥D290示意性地示出示例性兩過孔群集模式。封裝基板230可以具有用于接納管芯的一側(cè)(例如,側(cè)282)和用于與另一封裝基板或電路板耦合的另一側(cè)(例如,側(cè)284)。在各實施例中,垂直互連結(jié)構(gòu)(例如,垂直互連結(jié)構(gòu)232、240和250)可以設置在封裝基板230中。垂直互連結(jié)構(gòu)可以電耦合諸如跡線、溝槽、過孔、連接盤、焊盤的結(jié)構(gòu)或者可以通過封裝基板230建立用于電信號的對應的電通路的其它結(jié)構(gòu)。
在一些實施例中,例如,對于服務器產(chǎn)品中的實施方式,垂直互連結(jié)構(gòu)可以長于1毫米(mm),包括微過孔和核心過孔以及焊料球的疊置體。核心過孔可以是穿過填充有導電材料的核心基板的開口,導電材料可以用于連接布線特征,例如,放置在具有布線特征的基板核心的一個面上的金屬焊盤,例如,放置在基板核心的相對面上的另一金屬焊盤。在各實施例中,核心過孔可以比微過孔大得多,因為核心層可比有機封裝中的內(nèi)建層厚得多。在這種實施例中,垂直互連結(jié)構(gòu)232可以包括設置在球焊盤262上的過孔的疊置體,球焊盤262進而可以具有設置在其上的焊料球272。垂直互連結(jié)構(gòu)232可以用于通過封裝基板230對信號進行布線。
如所示,在一些實施例中,垂直互連結(jié)構(gòu)240可以包括設置在球焊盤264上的過孔(例如,過孔242、過孔244和過孔246)的疊置體,球焊盤264進而可以具有設置于其上的焊料球274。垂直互連結(jié)構(gòu)240可以用于通過封裝基板230對接地進行布線。類似地,垂直互連結(jié)構(gòu)250可以包括設置在同一球焊盤264上的過孔(例如,過孔252、過孔254和過孔256)的疊置體,球焊盤264進而可以具有設置于其上的焊料球274。垂直互連結(jié)構(gòu)250也可以用于通過封裝基板230對接地進行布線。
在一些實施例中,封裝基板230可以是基于環(huán)氧樹脂的層壓基板,其具有內(nèi)建層,例如ajinomoto內(nèi)建膜(abf)基板。在各實施例中,封裝基板230可以包括其它適合類型的基板,包括例如由玻璃、陶瓷、或半導體材料形成的基板。在各種實施例中,過孔242和過孔252可以形成在同一基板層292中,而過孔244和過孔254可以形成在同一基板層294中。類似地,過孔246和過孔256可以形成在同一基板層296中。在一些實施例中,過孔246和過孔256可以是核心層中的核心過孔。因此,過孔242和252可以在層292中形成接地過孔群集,而過孔244和過孔254可以在層294中形成另一接地過孔群集。類似地,過孔246和過孔256可以在層296中形成又一個接地過孔群集。
在各實施例中,過孔242和過孔252可以以現(xiàn)有技術中已知的任何常規(guī)方式形成在層292中。例如,可以通過使用諸如采用co2或uv激光等技術在設置在焊盤264之上的電介質(zhì)材料區(qū)中鉆孔來將開口形成在焊盤264之上。在實施例中,可以使用任何常規(guī)的電鍍操作來將導電材料沉積到開口中以形成過孔。在一些實施例中,可以使用電解電鍍操作來將導電材料沉積到鉆孔的開口中,并且在沉積導電材料之后可以使用化學機械拋光(cmp)或銅(cu)蝕刻操作來去除任何多余的導電材料。在各實施例中,過孔246和過孔256可以利用與現(xiàn)有技術中已知的相似或不同的方式形成在層296中。
在各實施例中,層292、層294或?qū)?96可以是電介質(zhì)層,其由寬泛種類的適當電介質(zhì)材料中的任一種組成,所述電介質(zhì)材料包括例如基于環(huán)氧樹脂的層壓材料、二氧化硅(例如sio2)、碳化硅(sic)、碳氮化硅(sicn)或氮化硅(例如sin、si3n4等)。在實施例中,層292或?qū)?94可以包括聚合物(例如,環(huán)氧基樹脂),并且還可以包括填充物(例如硅石)以提供滿足所得到的封裝的可靠性標準的適當機械特性。在實施例中,層292、層294、或?qū)?96可以例如通過abf層壓被形成為聚合物的膜。在實施例中,可以通過使用任何適當?shù)募夹g沉積電介質(zhì)材料來形成層292、層294、或?qū)?96,所述技術包括例如原子層沉積(ald)、物理氣相沉積(pvd)或化學氣相沉積(cvd)技術。
在實施例中,基板230可以包括多個布線特征,例如焊盤262或焊盤264,其被配置為提高基板內(nèi)或通過基板的電通路。在各實施例中,焊盤262或焊盤264可以由諸如金屬的任何適當?shù)膶щ姴牧辖M成,金屬包括例如鎳(ni)、鈀(pd)、金(au)、銀(ag)、銅(cu)及其任何組合。在一些實施例中,焊盤262或焊盤264可以使用圖案化的金屬層來形成,所述金屬層被配置為:將焊盤262與垂直互連結(jié)構(gòu)232電耦合,以通過封裝基板230對電信號進行布線;或者將焊盤264與垂直互連結(jié)構(gòu)240和250電耦合,以通過封裝基板230對接地進行布線??梢砸员绢I域公知的任何常規(guī)方式來形成圖案化的金屬層。例如,圖案化的金屬層可以是利用半加成工藝(sap)形成的內(nèi)建層的內(nèi)部導電層或最外面的導電層。
圖3示意性地示出根據(jù)一些實施例的示例性三過孔群集模式的頂視圖。在一些實施例中,使用三過孔群集的示例可以以六邊形布置來使用。例如,接地過孔的群集可以由過孔的同一層的、以六邊形圖案設置的信號過孔圍繞,即,接地過孔的一個群集由六個信號過孔圍繞。如圖3中所示,接地過孔322、324、和326的群集由以六邊形布置的包括信號過孔332的信號過孔圍繞。類似地,接地過孔352、354、和356的群集也可以由以類似的六邊形布置的信號過孔圍繞。在其它實施例中,還可以使用其它圖案(例如被設置成正方形布置的圍繞接地過孔的集群的四個信號過孔)來布置信號過孔以圍繞接地過孔的群集,而不脫離本公開的范圍。
如以上參考圖1所討論的,接地過孔群集可以用于svlc封裝基板和標準核心封裝基板。svlc封裝基板和標準核心封裝基板可能必須與各種不同的設計規(guī)則和不同的球間距一致。然而,如圖所示,可以成功添加兩個接地過孔以形成三過孔群集而不違反這些現(xiàn)有的設計規(guī)則。例如,可以在現(xiàn)有設計中與原始接地過孔相鄰地形成微過孔和核心過孔的垂直互連結(jié)構(gòu)疊置體,且結(jié)果可以保持設計的形式因子。
在一些實施例中,接地過孔的群集可以采用三角形布置。作為示例,接地過孔322、324和326被描繪為采用三角形布置。類似地,接地過孔352、354和356被描繪為采用另一三角形布置。在一些實施例中,一個接地過孔可以設置在下面的接觸部(例如,球焊盤)的中心之上,并且另外兩個接地過孔可以被添加到該下面的接觸部的一側(cè)。例如,在接地過孔322、324和326的群集之中,過孔322以與接地過孔342及其相關聯(lián)的球焊盤相似的方式被放置在球焊盤320的中心。然而,接地過孔324和326可以被添加到接地過孔322,以形成以三角形布置的接地過孔群集。在一些實施例中,接地過孔的三角形布置的中心可以設置在下面的接觸部的中心之上。例如,接地過孔352、354和356形成三角形布置,并且群集的中心與球焊盤350的中心重疊。
在各實施例中,可以將兩個或更多接地過孔布置成各種群集設計。例如,要被群集的接地過孔的數(shù)量取決于設計空間或其它設計約束,可以多于三個。在一些實施例中,作為強調(diào),接地過孔群集可以被放置為更接近某些信號。作為示例,接地過孔322、324和326的布置更多地強調(diào)邊緣310附近的信號,因為那些信號通常展示出更大的對串擾的傾向。在一些實施例中,接地過孔群集可以被集中,如在接地過孔352、354和356的布置中所示,這可以對所有周圍的信號提供相等的改進。在各實施例中,如圖3中所示,接地過孔群集可以降低遠端串擾(fext)和近端串擾(next)。因此,可以提高信道的信噪比(snr)。
圖4示意性地示出根據(jù)一些實施例的形成用于ic組件(例如,圖1的ic組件100)中的串擾緩解的接地過孔群集的示例性過程400的流程圖。過程400可以與根據(jù)各種實施例的結(jié)合先前的圖所描述的實施例一致。
在框410,過程400可以包括在第一封裝基板的一側(cè)上形成多個電接觸部,第一封裝基板被配置為在管芯與第二封裝基板之間對輸入/輸出(i/o)信號和接地進行布線。在各實施例中,第一封裝基板的該側(cè)上的接觸部可以包括球焊盤。在一些實施例中,球焊盤可以是焊料掩模限定的(smd)。在其它實施例中,球焊盤可以是非焊料掩模限定的(nsmd)。在一些實施例中,在封裝基板的一側(cè)上形成接觸部可以通過將接觸部(例如焊盤)嵌入在內(nèi)建層(例如最外面的內(nèi)建層)中作為內(nèi)建層的形成的一部分來實現(xiàn)。在一些實施例中,在封裝基板的一側(cè)上形成接觸部可以通過在內(nèi)建層中形成開口并且在形成內(nèi)建層之后根據(jù)任何適當?shù)募夹g將接觸部(例如,焊盤)設置到空腔中來實現(xiàn)。
在框420,過程400可以包括形成接地過孔的群集以與多個接觸部的單個接觸部電耦合,該接地過孔的群集具有過孔的同一層的至少兩個接地過孔。根據(jù)各實施例,框420可以在封裝基板的制造過程期間執(zhí)行,例如在封裝基板230的各種層(例如層292或?qū)?94)的制造期間執(zhí)行。在各實施例中,形成接地過孔的群集可以包括在接地過孔的最接近封裝基板的邊緣的列(例如接地過孔的第一列)中形成接地過孔的群集。信號的前兩列可以展示出比內(nèi)部列更高的對串擾的敏感性;因此,在接地過孔的最接近封裝基板的邊緣的列中形成接地過孔的群集可以緩解這種串擾。在一些實施例中,可以僅對接地過孔的最接近邊緣的列執(zhí)行框420,這可以在減少這種串擾方面產(chǎn)生成本高效的解決方案。
在各實施例中,形成接地過孔的群集可以包括在第一封裝基板的兩側(cè)之間形成包括接地過孔的群集的垂直互連結(jié)構(gòu),例如在封裝基板230的側(cè)282與側(cè)284之間形成的圖2中的垂直互連結(jié)構(gòu)240和250。在一些實施例中,形成接地過孔的群集可以包括在過孔的與該側(cè)相鄰的最外層中形成接地過孔的群集,例如,圖2中作為過孔的最外層的一部分、在層292中的過孔242和過孔252。在一些實施例中,形成接地過孔的群集可以包括在與過孔的最外層直接相鄰的過孔的第二層中形成接地過孔的群集,例如為圖2中的層294中的過孔244和過孔254。在一些實施例中,形成接地過孔的群集可以包括在過孔的同一層中形成核心過孔的群集,例如為圖2中的層296中的過孔246和過孔256。
在一些實施例中,形成接地過孔的群集可以包括形成彼此分開的兩個接地過孔。如圖2中所示,接地過孔212和214的群集可以形成為彼此分開,但仍然與同一球焊盤210接觸。在一些實施例中,形成接地過孔的群集可以包括以三角形布置形成三個接地過孔。在這種實施例中,接地過孔的三角形布置的中心可以設置在球焊盤的中心之上。如圖3中所示,接地過孔352、354和356可以形成三角形布置,并且群集的中心可以與球焊盤350的中心重疊。在各實施例中,形成接地過孔的群集可以包括形成由過孔的同一層的信號過孔圍繞的接地過孔的群集。如圖3中所示,接地過孔322、324和326的群集可以由以六邊形布置的包括信號過孔332的信號過孔圍繞。
在框430,過程400可以包括在單個接觸部上形成單個焊料接頭以將第一封裝基板電耦合到第二封裝基板或電路板。在各實施例中,第一封裝基板上的單個接觸部可以是球焊盤,其可以對應于第二封裝基板上的相配對的接觸部,例如焊料焊盤。焊料球然后可以用于將球焊盤與焊料焊盤例如以bga配置耦合,以形成對應的焊料接頭,其可以被配置為在第一封裝基板與第二封裝基板之間進一步對電信號進行布線。在其它實施例中,單個焊料接頭可以形成為其它類型的封裝互連件,例如連接盤格柵陣列(lga)結(jié)構(gòu)或其它適合的結(jié)構(gòu)。
各種操作被以最有助于理解所要求保護的主題的方式依次描述為多個分立操作。然而,描述的次序不應被解釋為暗示這些操作必然依賴于次序。過程400的操作可以按與所描繪的不同的另一適當?shù)捻樞驁?zhí)行。
可以使用用于按照需求進行配置的任何適合的硬件和/或軟件來將本公開的實施例實施到系統(tǒng)中。圖5示意性地示出根據(jù)一些實施例的包括如本文中描述的用于集成電路組件中的串擾緩解的接地過孔群集的計算設備。計算設備500可以容納諸如母板502等板。母板502可以包括多個部件,包括但不限于處理器504和至少一個通信芯片506。處理器504可以物理和電耦合到母板502。在一些實現(xiàn)方式中,至少一個通信芯片506還可以物理地和電耦合到母板502。在其他實施方式中,通信芯片506可以是處理器504的部分。
根據(jù)其應用,計算設備500可以包括可以或者可以不物理和電耦合到母板502的其它部件。這些其它部件可以包括但不限于易失性存儲器(例如,dram)、非易失性存儲器(例如,rom)、閃存存儲器、圖形處理器、數(shù)字信號處理器、密碼處理器、芯片組、天線、顯示器、觸摸屏顯示器、觸摸屏控制器、電池、音頻編解碼器、視頻編解碼器、功率放大器、全球定位系統(tǒng)(gps)設備、羅盤、蓋革計數(shù)器、加速度計、陀螺儀、揚聲器、相機和大容量存儲設備(例如硬盤驅(qū)動器、光盤(cd)、數(shù)字多功能盤(dvd)等)。
通信芯片506可以實現(xiàn)無線通信,以用于將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎阍O備500以及從計算設備500傳輸數(shù)據(jù)。術語“無線”及其派生詞可以用于描述可以通過使用經(jīng)調(diào)制的電磁輻射經(jīng)由非固體介質(zhì)傳送數(shù)據(jù)的電路、設備、系統(tǒng)、方法、技術、通信通道等。該術語并不暗示相關聯(lián)的設備并不含有任何導線,雖然在一些實施例中,其可能不含有任何導線。通信芯片506可以實施多種無線標準或協(xié)議中的任何一種,所述多種無線標準或協(xié)議包括但不限于電氣和電子工程師學會(ieee)標準,其包括wi-fi(ieee802.11族)、ieee802.16標準(例如,ieee802.16-2005修正案)、長期演進(lte)項目及其任何修正案、更新、和/或修訂本(例如,改進的lte項目、超移動寬帶(umb)項目(也被稱為“3gpp2”)等)。ieee802.16兼容的bwa網(wǎng)絡通常被稱為wimax網(wǎng)絡,即表示全球微波接入互操作性的首字母縮寫,wimax網(wǎng)絡是通過ieee802.16標準的合格和互操作性測試的產(chǎn)品的認證標志。通信芯片506可以根據(jù)移動通信全球系統(tǒng)(gsm)、通用分組無線業(yè)務(gprs)、通用移動電信系統(tǒng)(umts)、高速分組接入(hspa)、演進的hspa(e-hspa)、或lte網(wǎng)絡來進行操作。通信芯片506可以根據(jù)用于gsm演進的增強型數(shù)據(jù)(edge)、gsmedge無線接入網(wǎng)絡(geran)、通用陸地無線接入網(wǎng)絡(utran)或演進的utran(e-utran)來進行操作。通信芯片506可以根據(jù)碼分多址(cdma)、時分多址(tdma)、數(shù)字增強無繩電信(dect)、演進數(shù)據(jù)優(yōu)化(ev-do)及其派生物,以及被指定為3g、4g、5g及更高代的任何其它無線協(xié)議進行操作。在其它實施例中,通信芯片506可以根據(jù)其它無線協(xié)議來進行操作。
計算設備500可以包括多個通信芯片506。例如,第一通信芯片506可以專用于較短距離的無線通信,例如wi-fi和藍牙,并且第二通信芯片506可以專用于較長距離的無線通信,例如gps、edge、gprs、cdma、wimax、lte、ev-do以及其它。
計算設備500的處理器504可以被封裝在ic組件(例如圖1的ic組件100)中,ic組件包括具有垂直互連結(jié)構(gòu)的基板(例如圖1的封裝基板112),該垂直互連結(jié)構(gòu)具有根據(jù)本文所述的技術形成的接地過孔群集。例如,處理器504可以是使用互連結(jié)構(gòu)耦合到封裝基板112的管芯110。術語“處理器”可以指處理來自寄存器和/或存儲器的電子數(shù)據(jù)以將該電子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可以存儲在寄存器和/或存儲器中的其它電子數(shù)據(jù)的任何設備或設備的一部分。
通信芯片506還可以包括可以被封裝在ic組件(例如圖1的ic組件100)中的一個或多個管芯,該ic組件包括具有垂直互連結(jié)構(gòu)的基板(例如圖1的封裝基板112),該垂直互連結(jié)構(gòu)具有根據(jù)本文所述的技術形成的接地過孔群集。
在另外的實施方式中,容納在計算設備500內(nèi)的另一部件(例如存儲器設備或其它集成電路設備)可以包括可被封裝在ic組件(例如圖1的ic組件100)中的一個或多個管芯,該ic組件包括具有垂直互連結(jié)構(gòu)的基板(例如圖1的封裝基板122),該垂直互連結(jié)構(gòu)具有根據(jù)本文所述的技術形成的接地過孔群集。
根據(jù)一些實施例,多個處理器芯片和/或存儲器芯片可以設置在ic組件中,該ic組件包括具有垂直互連結(jié)構(gòu)中的接地過孔群集的封裝基板,垂直互連結(jié)構(gòu)可以是信道的一部分,以在處理器或存儲器芯片中的任兩個之間對信號進行電布線。
在各實施方式中,計算設備500可以是膝上型計算機、上網(wǎng)本、筆記本、超級本tm、智能電話、平板計算機、個人數(shù)字助理(pda)、超移動pc、移動電話、桌上型計算機、服務器、打印機、掃描儀、監(jiān)視器、機頂盒、娛樂控制單元、數(shù)碼相機、便攜式音樂播放器或數(shù)字視頻記錄器。在其它實施方式中,計算設備500可以是處理數(shù)據(jù)的任何其它電子設備。
示例
根據(jù)各實施例,本公開內(nèi)容描述了一種集成電路(ic)封裝組件。ic封裝組件的示例1可以包括被配置為在管芯與第二封裝基板之間對輸入/輸出(i/o)信號和接地進行布線的第一封裝基板,所述第一封裝基板具有被配置為接納管芯的第一側(cè)和與第一側(cè)相對的第二側(cè)。第一封裝基板可以包括設置在第一封裝基板的第二側(cè)上的多個接觸部;以及過孔的同一層的至少兩個接地過孔,其中所述多個接觸部中的單個接觸部被配置為形成與所述第二封裝基板的單個焊料接頭,并且其中所述至少兩個接地過孔形成與單個接觸部電耦合的接地過孔的群集。示例2可以包括示例1的主題,其中接地過孔的群集是第一封裝基板的第一側(cè)與第二側(cè)之間的垂直互連件的部分。示例3可以包括示例1或2的主題,其中過孔的同一層是過孔的與第二側(cè)相鄰的最外面的第一層,與過孔的最外面的第一層直接相鄰的過孔的第二層,或者與過孔的第二層直接相鄰的過孔的第三層。示例4可以包括示例1-3的任一個主題,其中接地過孔的群集是接地過孔的最接近第一封裝基板的邊緣的列的一部分。示例5可以包括示例1-4的任一個主題,其中接地過孔的群集由過孔的同一層的信號過孔圍繞。示例6可以包括示例5的主題,其中信號過孔以圍繞接地過孔的群集的大體上六邊形布置來配置。示例7可以包括示例1-6的任一個主題,其中接地過孔的群集包括以三角形布置的三個接地過孔。示例8可以包括示例7的主題,其中三角形布置的中心設置在單個接觸部的中心之上。示例9可以包括示例1-8的任一個主題,還包括第二封裝基板,其中第二封裝基板通過單個焊料接點與第一封裝基板耦合。示例10可以包括示例1-9的任一個主題,其中至少兩個接地過孔之間的距離小于單個接觸部的直徑。示例11可以包括示例1-10的任一個主題,其中至少兩個接地過孔具有相同的直徑。示例12可以包括示例1-11的任一個主題,其中單個焊料接點是焊料接點的球柵陣列(bga)配置的一部分。示例13可以包括示例1-12的任一個主題,其中第一封裝基板是疊置的過孔層壓核心封裝或核心bga封裝。
根據(jù)各實施例,本公開描述了一種方法。一種方法的示例14可以包括在第一封裝基板的一側(cè)上形成多個接觸部,第一封裝基板被配置為在管芯與第二封裝基板之間對輸入/輸出(i/o)信號和接地進行布線;形成接地過孔的群集以與多個接觸部的單個接觸部電耦合,該接地過孔的群集具有過孔的同一層的至少兩個接地過孔;以及在單個接觸部上形成單個焊料接頭以將第一封裝基板電耦合到第二封裝基板。示例15可以包括示例14的方法,其中形成接地過孔的群集包括在第一封裝基板的兩側(cè)之間形成包括接地過孔的群集的垂直互連件。示例16可以包括權利要求14或15的方法,其中形成接地過孔的群集包括在過孔的同一層中形成核心過孔的群集。示例17可以包括權利要求14-16的任一方法,其中形成接地過孔的群集包括形成由過孔的同一層的信號過孔圍繞的接地過孔的群集。示例18可以包括權利要求14-17的任一方法,其中形成接地過孔的群集包括以三角形布置形成三個接地過孔。示例19可以包括權利要求18的方法,其中三角形布置的中心設置在單個接觸部的中心之上。示例20可以包括權利要求14-19的任一方法,其中形成接地過孔的群集包括形成彼此分開的兩個接地過孔。示例21可以包括權利要求14-20的任一方法,其中形成接地過孔的群集包括在接地過孔的最接近第一封裝基板的邊緣的列中形成接地過孔的群集。
根據(jù)各實施例,本公開可以描述一種封裝組件。封裝組件的示例22可以包括:第一管芯;第一封裝基板,其電耦合到第一管芯并且被配置為在第一管芯與第二封裝基板之間對輸入/輸出(i/o)信號和接地進行布線,第一封裝基板具有被配置為接納管芯的第一側(cè)和與第一側(cè)相對的第二側(cè),第一封裝基板包括設置在第一封裝基板的第二側(cè)上的多個接觸部;以及過孔的同一層的至少兩個接地過孔,其中多個接觸部中的單個接觸部被配置為形成與第二封裝基板的單個焊料接頭,并且其中至少兩個接地過孔形成與單個接觸部電耦合的接地過孔的群集;第二封裝基板具有嵌入在第二封裝基板中的互連件以將第一封裝基板與第三封裝基板電耦合;以及第三封裝基板,其電耦合到第二封裝基板和第二管芯,第三封裝基板被配置為在第二管芯與第二封裝基板之間對輸入/輸出(i/o)信號和接地進行布線。示例23可以包括權利要求21的封裝組件,其中第一封裝基板是疊置的過孔層壓核心封裝,其中第二封裝基板是內(nèi)插件,并且其中第三封裝基板是核心球柵陣列封裝。示例24可以包括權利要求22或23的封裝組件,其中第一管芯是cpu,并且其中第二管芯是開關。示例25可以包括權利要求22-24的任一個封裝組件,其中接地過孔的群集是接地過孔的最接近第一封裝基板的邊緣的列的一部分。
各實施例可以包括上述實施例的任何適當?shù)慕M合,上述實施例包括以上以結(jié)合的形式(和)描述的實施例的替代(或)實施例(例如,“和”可以是“和/或”)。此外,一些實施例可以包括具有存儲于其上的指令的一個或多個制造的物品(例如,非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)),所述指令在被執(zhí)行時導致上述實施例中的任何一個的動作。此外,一些實施例可以包括具有用于實現(xiàn)上述實施例的各個操作的任何適當模塊的裝置或者系統(tǒng)。
所示出的實施方式的以上描述(包括在摘要中所描述的內(nèi)容)并非旨在是詳盡的或?qū)⒈竟_的實施例限制于所公開的精確形式。盡管出于說明性目的在本文描述了特定實施方式和示例,但相關領域技術人員會認識到,在本公開的范圍內(nèi)各種等同的修改也是可能的。
可以根據(jù)以上具體實施方式對本公開的實施例做出這些修改。所附權利要求中使用的術語不應被解釋為將本公開的各實施例限制于說明書和權利要求中所公開的具體的實施方式。相反,該范圍應當完全由所附權利要求來確定,這些權利要求應當根據(jù)已確立的對權利要求進行解釋的原則來釋譯。