專利名稱：低噪聲的球柵陣列封裝的制作方法
技術領域：
本發明涉及球柵陣列，更具體地涉及減少其中不需要的噪聲。
球柵陣列(BGA)等為已知類型的集成電路封裝。典型的球柵陣列包括管芯安裝區提供于其上的平臺。管芯安裝區位于其中的區域通常稱做腔，而腔的周邊區域通常稱做邊界。多個接觸焊盤經常沿管芯安裝區的邊緣設置，接觸焊盤通過平臺內部的導體連接到平臺背側(安裝時為下面)上的導電“球”。這些導電性球通常排列為柵格圖形，由此得名球柵陣列。導電球形成球柵陣列封裝和印刷電路板之間的低電感電連接。
通常稱做“噪聲”的電磁干擾(EMI)為與包括封裝在球柵陣列中那些小規模、高速電路相關的問題。現有技術在球柵陣列的環境中減少EMI的嘗試包括將電容器放置在安裝有球柵陣列的印刷電路板上并在平臺的背側形成電容器。就安裝了電容器的印刷電路板的安排而論，這種安排的缺點在于電容器遠離EMI源(封裝的集成電路)設置，因此在電容器試圖抑制噪聲之前，不希望的噪聲已相當廣泛地分布了。就背側電容器的安排而言，這些安排的缺點在于它們的制造趨于復雜和昂貴，并且需要提高球柵陣列的高度以容納它們的尺寸。
因此，本發明的一個目的是提供一種能在靠近噪聲源的點處在板(on-board)減少EMI和相關噪聲的球柵陣列。
本發明的另一目的是提供一種球柵陣列，在它的腔內存在噪聲減少機構。
本發明的再一目的是提供一種可以抑制EMI和相關的噪聲并且制造上經濟的球柵陣列。
可以使用下面介紹的球柵陣列獲得本發明的這些和相關的目的。
在一個實施例中，本發明包括平臺，具有多個低電感安裝導體形成在它的第一面上；腔，形成在所述平臺的第二面并包括一個管芯安裝區；多個電接觸，形成在所述腔內靠近所述管芯安裝區，用于接收安裝在所述管芯安裝區的集成電路的焊盤，至少一些所述電接觸由所述平臺內的導體連接到一些所述安裝導體；連接到至少一個所述電接觸的電源線；連接到至少另一個所述電接觸的接地線；以及提供在所述平臺的第二側上并連接到至少一個所述電源和接地線的裝置，用于減少由安裝在所述管芯安裝區的集成電路產生的EMI。在優選實施例中，EMI減少裝置連接在電源和地線之間并包括濾波電容器。EMI減少裝置也優選表面安裝在鄰近管芯安裝區處。
在另一實施例中，本發明包括平臺，具有多個低電感安裝導體形成在它的底面；腔，形成在所述平臺的頂面并包括一個管芯安裝區；電源線，形成在所述腔內用于向所述腔內安裝的集成電路提供電源；接地線，形成在所述腔內用于將所述腔內安裝的集成電路接地；以及濾波器件，連接到至少一個所述電源和接地線，用于濾波由安裝在所述管芯安裝區的集成電路產生的噪聲。
考察下面結合附圖進行的本發明的詳盡的介紹后，對本領域的技術人員來說，顯然很容易達到本發明的以上和有關的優點。


圖1為根據本發明的球柵陣列的透視圖。
圖2為根據本發明圖1的球柵陣列的腔內導體的平面圖。
參考圖1，示出了根據本發明的球柵陣列10的透視圖。球柵陣列10包括平臺12、邊界14和腔20。腔20包括一個或多個集成電路(未顯示)或相關器件位于其中的管芯安裝區22。
腔20也包括集成電路的焊盤安裝其上的多個導電條24(圖2更詳細地示出)。腔內集成電路與導電條的接合在本領域內是公知的。導電條24由球柵陣列10內的導體連接到表面安裝的低電感導電突點或球18。導電球優選設置在平臺12底部的柵格圖形內，并且優選由焊料或導電的環氧樹脂或類似導電材料制成。信號條24和導電球17-19之間導體的布局和形成在本領域內是公知的。
圖1還示出了連通到球17的電源線16和連通到球19的接地線28。電源線26和接地線28分別連接到腔內的電源和接地回路40,42。多個濾波電容器30優選連接在電源和接地回路之間，如下面所詳細介紹的，以減少由腔內的集成電路產生的EMI。雖然優選的實施例連接電源線和接地線之間的濾波電容器，但也可以采用在不同的電源線之間或電源線和帶電公用線之間的其它有利方式。此外，在另一實施例中，濾波電容器可以提供在邊界區內，由濾波電容器31代表。雖然這種安排降低了噪聲，但必需形成通孔用于表面安裝的電容器和掩埋的電源和接地導體之間的連接。
參考圖2，顯示出了根據本發明圖1的球柵陣列10的腔20內導體的平面圖。多個接觸焊盤32提供在管芯安裝區22附近。要安裝在區域22內的集成電路的焊盤通常通過低電感倒裝或其它公知的技術連接到接觸焊盤。一些導電條24連接到接觸焊盤32和接觸焊盤36之間，而接觸焊盤32和36連接到球柵陣列10的內部導體(如上面所討論的)。其它導電條24連接在電源和接地回路以及接觸焊盤32之間。由于接觸焊盤32、導電條24和接觸焊盤36的數量很多，所以這些部件的一部分代表性地由它們對應的參考數字標識。
連接到輸入電源線26的電源回路40提供在管芯安裝區22的周圍。連接到輸入接地線28的接地回路42類似地提供在管芯安裝區22的周圍。
在圖2的實施例中，四個濾波電容器30連接在電源和接地回路40,42之間。這些電容器在集成電路周圍立即提供濾波由此獲得EMI減少很接近源。EMI減少接近源是希望的，因為它可減少噪聲信號對其它部件的傳播并減少噪聲的寄生效應。此外，圖2的安排可允許濾波電容器直接表面安裝到露出的電源和接地回路。表面安裝優選由標準的表面安裝裝配工藝獲得，并且是安裝濾波電容器的方便和經濟的方式。
在生產中，優選地在導電條24的連線鍵合形成之前安裝電容器。電容器優選范圍約0.1到0.001微法拉的電容，尺寸標識為0402。
雖然圖2示出電容器30位于管芯安裝區的四角，但應該明白濾波器可以放置在其中的任何地方。雖然對于某些應用放置在角落比較方便，但主要的目的是在集成電路附近濾波以減少噪聲。因此電容器應提供在相鄰導電條之間，和示出的相比其數量可多可少，并且可以為獲得濾波EMI和有關噪聲的其它布局。
雖然結合具體的實施例介紹了本發明，但應該理解本發明能進行進一步的修改，并且本申請覆蓋通常根據本發明的基本原則作出的、并包括脫離本發明的公開但為本領域的公知或慣常做法屬于本發明、并適用于以上說明的基本特征的任何變形、用途、或適當修改，落入本發明的范圍和附帶的權利要求書的限制。
權利要求
1．一種低電感的集成電路封裝，包括平臺(12)，具有多個低電感安裝導體(18)形成在它的第一面；腔(20)，形成在所述平臺的第二面并包括一個管芯安裝區(22)；多個電接觸(32)，形成在所述腔內靠近所述管芯安裝區，用于接收安裝在所述管芯安裝區的集成電路的焊盤，至少一些所述電接觸由所述平臺內的導體連接到一些所述安裝導體；連接到至少一個所述電接觸的電源線(40)；連接到至少另一個所述電接觸的接地線(42)；以及提供在所述平臺的第二側上并連接到至少一個所述電源和接地線(40,42)的裝置(30)，用于減少由安裝在所述管芯安裝區(22)的集成電路產生的電磁干擾(EMI)。
2．根據權利要求1的集成電路，其中所述EMI減少裝置(30)連接到其它的所述電源和接地線(40,42)。
3．根據權利要求1的集成電路，其中所述EMI減少裝置(30)連接在所述電源和接地線(40,42)之間。
4．根據權利要求3的集成電路，其中所述EMI減少裝置(30)提供在所述腔(20)內。
5．根據權利要求1的集成電路，還包括形成在所述平臺上所述腔(12)周圍的邊界區(14)，其中所述EMI減少裝置(30)提供在所述邊界區內。
6．根據權利要求1的集成電路，其中所述低電感安裝導體為導電球(18)。
7．根據權利要求1的集成電路，其中所述EMI減少裝置包括濾波電容(30)。
8．根據權利要求1的集成電路，其中每個所述電源和接地線(40,42)分別包括環繞所述管芯安裝區的電源線回路和接地線回路。
9．根據權利要求8的集成電路，其中所述EMI減少裝置包括多個濾波電容(30)，每個連接在電源和接地回路之間。
10．根據權利要求9的集成電路，其中所述多個濾波電容(30)表面安裝到所述電源和接地回路(40,42)。
全文摘要
一種低電感集成電路封裝(10)例如球柵陣列。為了減少由安裝在封裝內的集成電路引起的電磁干擾(EMI),濾波器件(30)連接到至少一個連通集成電路的電源線和接地線(40,42)。在優選實施例中,多個濾波電容(30)連接在封裝的腔(20)內或附近的電源線和接地線(40,42)之間。
文檔編號H01L25/00GK1216402SQ9812143
公開日1999年5月12日 申請日期1998年10月30日 優先權日1997年10月30日
發明者T·J·胡姆夫雷, J·C·胡德森 申請人:惠普公司