背景技術:
0、背景
1、i.技術領域
2、本公開的領域涉及包括由封裝基板支撐的一個或多個半導體管芯的集成電路(ic)封裝件,并且更具體地涉及將電容器耦合到ic封裝件中的管芯以支持信號處理和/或電源完整性。
3、ii.背景技術
4、集成電路(ic)是電子設備的基石。ic被封裝在ic封裝件(也被稱為“半導體封裝件”或“芯片封裝件”)中。ic封裝包括一個或多個半導體管芯,該一個或多個半導體管芯被安裝在封裝基板上并且電耦合到封裝基板以提供針對(諸)管芯的物理支撐和電接口。ic封裝件可耦合到印刷電路板(pcb)以將ic封裝件中的電路對接到耦合到pcb的其他電組件。ic封裝件還可耦合到pcb中的配電網絡內的功率軌和接地軌以接收電力以進行操作。例如,pcb可以包括外部互連器,該外部互連器被配置為耦合到功率源以接收在其配電網絡中分配以提供給ic封裝件的功率信號。
5、通常將電容器耦合到ic封裝件中的電路。電容器可耦合到ic封裝件中的電路作為用于ic封裝件中的管芯的濾波電路的一部分。電容器還可耦合到ic封裝件中的電路,以便為ic封裝件中的管芯中的電路提供去耦電容,以將噪聲從一個電路(例如,電源電路)分流到另一電路(例如,被供電電路)。例如,為了為ic封裝件提供去耦電容,去耦電容器可耦合到ic封裝件的封裝基板或ic封裝件所耦合到的同一pcb。去耦電容器可耦合到封裝基板或pcb的外表面,使得去耦電容器電耦合到封裝基板或pcb中的配電網絡的功率軌和接地軌。例如,去耦電容器可耦合到ic封裝件耦合在其中的pcb的同一側(即,封裝側)。去耦電容器還可耦合到ic封裝件所耦合到的pcb的相對側(即,焊盤側)。在封裝側電容器或焊盤側電容器的情況下,期望使ic封裝件中的管芯與電容器之間的信號布線路徑長度最小化。這是因為連接路徑中的電感根據增加的信號布線路徑長度而增加。增加的電感可導致電容器的性能損失。如果電容器不能安裝到在ic封裝件下方豎直配向的封裝基板或pcb(即,安裝到從管芯橫向偏移的封裝基板或pcb),那么ic封裝件中的電容器與管芯之間的信號布線路徑長度可進一步增加。將電容器安裝到從管芯橫向偏移的封裝基板或pcb意味著電容器與管芯之間的信號布線路徑還將包括封裝基板或pcb內的水平布線路徑,因此有助于增加信號布線路徑長度。
技術實現思路
1、本文所公開的各方面包括在用于電容器的布線基板中提供較低電感路徑。還公開了相關的電子設備和制造方法。作為一個示例,布線基板可以是集成電路(ic)封裝件的封裝基板。又如,布線基板可以是電路板(例如,印刷電路板(pcb)),其中ic芯片或其他ic封裝件被耦合以在pcb與ic芯片/ic封裝件之間提供電信號布線。布線基板包括一個或多個金屬化層,該一個或多個金屬化層各自包括由介電層絕緣的金屬層。電容器耦合到布線基板并且可以電耦合到布線基板的金屬化層中的金屬層中的平面(“功率平面”)以提供去耦電容。相鄰金屬化層中的金屬層之間的介電層的厚度影響耦合到此類相鄰金屬層中的功率平面的設備(例如,電容器)的互連電感,這是因為當在相鄰金屬層中的功率平面中承載功率信號時,在相鄰金屬層之間產生磁通回路。相鄰金屬層之間的介電層的厚度越大,這些相鄰金屬層之間的互連電感越大。例如,增加的互連電感可導致耦合到此類功率平面的電容器的性能損失。因此,在示例性方面,為了在布線基板中的配電網絡中提供較低的互連電感,在相鄰金屬化層中的相鄰金屬層之間的介電層中設置用于提供第二功率平面的附加金屬平面。第一功率平面設置在相鄰金屬化層中的一個金屬化層中的金屬層中。在相鄰金屬化層中的相鄰金屬層之間的介電層中設置第二功率平面減小了第一功率平面與第二功率平面之間的介電層的介電材料的厚度。第一功率平面與第二功率平面之間的這種減小的介電厚度可以減小針對耦合到第一功率平面和第二功率平面的電容器的互連電感。
2、作為一個示例,作為附加第二功率平面的附加金屬平面可以是相鄰金屬化層中的相鄰金屬層之間的介電層中的單獨的附加金屬平面。這減小了第一功率平面與第二功率平面之間的厚度,以減小第一功率平面與第二功率平面之間的互連電感。又如,作為附加第二功率平面的附加金屬平面可以設置在相鄰金屬化層的金屬層中的一個金屬層中,并且厚度增加以至少部分地設置在相鄰金屬化層中的相鄰金屬層之間的介電層中。在該示例中,這也減小了第一功率平面與第二功率平面之間的厚度,以減小第一功率平面與第二功率平面之間的互連電感。
3、當到所耦合電容器的信號布線路徑需要布線基板中的水平布線路徑時,在布線基板的金屬化層中提供附加金屬平面作為附加第二功率平面以減小第一功率平面與第二功率平面之間的介電材料的厚度可以是特別有利的。這是因為電路板或封裝基板制造限制可能在布線基板中強加或要求金屬化層之間的最小距離,該最小距離控制相鄰金屬化層之間的最小介電層厚度。提供附加金屬平面作為用于所耦合電容器的附加第二功率平面以減小到電容器的互連電感可允許將電容器放置在電路板或封裝基板上的更多靈活性。例如,電容器可能夠放置在將需要電容器與ic封裝件或電路之間的水平布線的區域中的電路板或封裝基板中,該ic封裝件或電路原本將由于水平布線引起的較長信號布線路徑而具有到電容器的增加的互連電感。例如,將電容器放置在需要水平信號布線的電路板或封裝基板上可能比將電容器放置在將允許豎直信號布線的電路板或封裝基板上更容易。
4、在一個示例性方面,布線基板是電路板(例如,印刷電路板(pcb))。在一個示例中,ic封裝件包括耦合到電路板的一個或多個管芯,其中管芯間接電耦合到電路板。又如,管芯直接耦合到電路板。電容器還耦合到電路板并且耦合第一金屬化層的第一金屬層中的第一功率平面和作為附加第二功率平面的附加金屬平面,兩者間具有減小的介電材料厚度,以向耦合到電路板的ic封裝件或管芯提供去耦合電容。電容器可以是在ic封裝件或管芯被耦合時在電路板的同一側上耦合到電路板的外表面的封裝側電容器。電容器還可以是在ic封裝件或管芯被耦合時在電路板的相對側上耦合到電路板的外表面的焊盤側電容器(lsc)。由附加金屬平面促進的到電容器的減小的互連電感可減輕或抵消由提供到電容器的較長信號布線路徑引起的任何增加的電感。這在將電容器耦合到電路板時提供了附加的靈活性,其利用了可用空間并且/或者避免了增加ic封裝件/管芯和電路板的總體高度的需要。附加電容器也可耦合到豎直對準于ic封裝件或管芯的電路板,其僅需要附加電容器與ic封裝件或管芯之間的豎直信號布線路徑。
5、在另一示例性方面,布線基板是ic封裝件的封裝基板。電容器還耦合到封裝基板并且耦合到第一金屬化層的第一金屬層中的第一功率平面和作為附加第二功率平面的附加金屬平面,兩者間具有減小的介電材料厚度,以向耦合到封裝基板的管芯提供去耦合電容。電容器可以是在管芯所耦合到的封裝基板的同一側上耦合到封裝基板的外表面的封裝側電容器。電容器還可以是在管芯所耦合到的封裝基板的相對側上耦合到封裝基板的外表面的lsc。由附加金屬平面促進的到電容器的減小的互連電感可減輕或抵消由提供到電容器的較長信號布線路徑引起的任何增加的電感。這在將電容器耦合到封裝基板時提供了附加的靈活性,其利用了可用空間并且/或者避免了增加ic封裝件的總體高度的需要。附加電容器也可耦合到豎直對準于管芯的封裝件,其僅需要附加電容器與管芯之間的豎直信號布線路徑。
6、就這一點而言,在一個示例性方面,提供了一種電子設備。該電子設備包括布線基板,該布線基板包括沿第一方向彼此平行的多個金屬化層。該多個金屬化層包括第一金屬化層和與該第一金屬層相鄰的第一介電層,該第一金屬化層包括具有第一金屬平面的第一金屬層。該多個金屬化層還包括與第一金屬化層相鄰的第二金屬化層。第二金屬化層包括第二金屬層和與該第二金屬層相鄰的第二介電層。布線基板還包括在第一金屬層與第二金屬層之間沿第一方向設置在第一介電層中的第二金屬平面。該電子設備還包括耦合到第一金屬平面和第二金屬平面的電容器。
7、在另一示例性方面,提供了一種制造電子設備的方法。該方法包括形成布線基板,該布線基板包括沿第一方向彼此平行的多個金屬化層,包括形成第一金屬化層以及形成第二金屬化層。形成第一金屬化層包括形成包括第一金屬平面的第一金屬層,以及形成與第一金屬層相鄰的第一介電層。對于第二金屬化層,包括形成第二金屬層以及形成與第二金屬層相鄰的第二介電層。形成包括多個金屬化層的布線基板還包括在第一金屬化層的第一介電層中形成第二金屬平面。形成布線基板還包括將第二金屬化層耦合到第一金屬化層,使得第二金屬平面沿與第一方向正交的第二方向位于第一金屬層與第二金屬層之間。該方法還包括將電容器耦合到布線基板,包括將電容器耦合到第一金屬平面和第二金屬平面。