[go: up one dir, main page]

JP2009033175A - 低雑音フリップチップ・パッケージ及びそのフリップ・チップ - Google Patents

低雑音フリップチップ・パッケージ及びそのフリップ・チップ Download PDF

Info

Publication number
JP2009033175A
JP2009033175A JP2008192724A JP2008192724A JP2009033175A JP 2009033175 A JP2009033175 A JP 2009033175A JP 2008192724 A JP2008192724 A JP 2008192724A JP 2008192724 A JP2008192724 A JP 2008192724A JP 2009033175 A JP2009033175 A JP 2009033175A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
circuit
flip chip
circuit portion
connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008192724A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5428233B2 (ja
Inventor
Ian Juso Dedic
ジュソー デディック イアン
Ghazanfer Ali
アリ ギャザンファ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Publication of JP2009033175A publication Critical patent/JP2009033175A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5428233B2 publication Critical patent/JP5428233B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H10W72/20
    • H10W70/60
    • H10W70/635
    • H10W70/65
    • H10W70/685
    • H10W72/00
    • H10W42/20
    • H10W90/724

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)

Abstract

【課題】低雑音フリップチップ・パッケージ及びそのフリップ・チップを提供する。
【解決手段】低雑音フリップチップ・パッケージ840は、対向する第1の主面及び第2の主面を有するキャリア基板110と、接続アレイ424を介してキャリア基板の第1の主面に対して下に向けて接続されたフリップ・チップ基板620とを備え、フリップ・チップ基板は、互いに間隔が空けられた少なくとも第1の回路部分及び第2の回路部分を備え、フリップ・チップ基板は、第1の回路部分と第2の回路部分との間に配置された基板接触境界416を備え、第1の回路部分、第2の回路部分、及び基板接触境界はそれぞれ、外部回路における共通信号参照エレメントへの接続のために接続アレイの個別の接続を介して、キャリア基板を通って、キャリア基板の第2の主面における個別の電気接触116まで延びるそれ自身の別個の信号参照接続を有する。
【選択図】図8

Description

本発明は、フリップチップ・パッケージ及びフリップ・チップに関し、特に、動作性能に対する雑音の影響がかなり削減されるフリップチップ・パッケージ及びフリップ・チップに関する。
一般に、電子雑音は、不要な信号特性として表れる。雑音は、多くの電子アプリケーションにおいて(特に信号処理アプリケーションにおいて)、基本的な限度を表す。そういうものとして、雑音性能は、多くの電子設計の鍵となる一考慮点である。高速データ通信の増大は、情報密度の一層の増加に対する需要につながっている。半導体プロセッサにおける改良により、データ処理の高速化、及び機能密度の増大の実現が可能になってきている。しかし、このことは同様に、動作供給電圧における減少、及び、よって、信号振幅における減少につながってきている。よって、システム設計において雑音性能を管理することに対する必要性が増加している。
フリップチップ・パッケージのフリップ・チップ上に2つ以上の回路部分を設けることが可能になっている。前述の回路部分は、雑音生成回路部分、及び雑音感応回路部分を含み得る。例えば、高速ディジタル回路は前述の雑音生成回路部分を構成することができ、アナログ回路は前述の雑音感応回路部分を構成することができる。よって、前述の雑音感応回路部分の動作に対する、前述の雑音生成回路部分によって生成される雑音の影響を削減することが望ましい。
Paul van Zeijlらによる「A Bluetooth Radio in 0.18μm CMOS (IEEE Journal of Solid−State Circuits、vol. 37, No. 12, December 2002)」には、0.18μmCMOSプロセスにおけるブルートゥース・ラジオの導入が開示されている。ラジオは、ベースバンドと同じダイ上で動作し、シリコン上のクロストークの問題が生じる。チップ・レイアウトでは、p型ウォール(壁)は放射エネルギをベースバンドから遮断する。ウォールは干渉をパッケージ内の接地接続へショートさせる。
本発明の第1の局面の実施例によれば、対向する第1の主面及び第2の主面を有するキャリア基板と、接続アレイを介してキャリア基板の第1の主面に対して下に向けて接続されたフリップ・チップ基板とを備えた低雑音フリップチップ・パッケージであって、フリップ・チップ基板は、互いに間隔が空けられた少なくとも第1の回路部分及び第2の回路部分を備え、フリップ・チップ基板は、第1の回路部分と第2の回路部分との間に配置された基板接触境界を備え、第1の回路部分、第2の回路部分、及び基板接触境界はそれぞれ、外部回路における共通信号参照エレメントへの接続のために、接続アレイの個別の接続を介して、キャリア基板を通って、キャリア基板の第2の主面におけるそれぞれの電気接触まで延びるそれ自身の別個の信号参照接続を有する低雑音フリップチップ・パッケージが提供される。
前述のそれ自身の信号参照接続に前述の基板接触境界を設けることにより、前述の共通信号参照エレメントに対する低インピーダンス(又はインダクタンス)接続を設けて、設けられなかった場合に一方回路部分から他方回路部分に結合するかなりの部分の雑音電流が(基板接触境界によって)効率的に集められるか、又は拾われることを可能にする。この配置は、雑音電流が「自己完結」ループ内に雑音電流が維持されるように2つの回路部分間の共通インピーダンスを削減する。このようにして、2つの回路部分間の雑音を大きく遮断し、よって、雑音性能の視点から2つの回路部分の統合の点で設計の負担を削減する。この設計のフリップチップ・パッケージを使用することにより、一方回路部分から他方回路部分に結合する雑音に関して生じる問題が少なくなり、よって、前述のフリップチップ・パッケージを市場に投入するタスクが容易になる。
信号参照接続は、例えば、2つの部分の回路がCMOSで実現された場合、接地電源接続であり得る。しかし、本発明は、エミッタ結合ロジック(ECL)が使用される場合に実施することが可能であることが想定される。その場合、信号参照接続は、負の電源(接地など)の接続ではなく、正の電源の接続で有り得る。
共通信号参照エレメントは例えば、全ての接地電源接続(信号参照接続)が、フリップチップ・パッケージから接続された、外部回路における共通接地電源であり得る。基板接触境界は、2つの回路部分間で境界(例えば、壁や遮蔽)を個々に、又は併せて形成する1つ又は複数の基板接触でできていることがあり得る。境界は好ましくは、連続した境界であり得るが、例えば、切れた(又は破線の)境界であり得る。境界(又は、境界の基板接触)は、均一の、又はほぼ均一の幅を有し得る。あるいは、幅は、例えば、他の前述の点よりも、境界に沿った特定の点でより大きな雑音遮断を与えるために、境界に沿って異なり得る。
好ましくは、基板接触境界の信号参照接続は、共通信号参照エレメントへの接続のために、接続アレイの複数の接続を介して、キャリア基板を通って、キャリア基板の第2の主面における複数の電気接触まで延びる境界を形成する。これは、基板接触境界から接地(共通信号参照エレメント)への低インピーダンス接続を設ける視点から効果的である。この信号参照接続は例えば、基板接触境界の下側に接続し、キャリア基板を通って先に延びる中実壁(好ましくは、キャリア基板の主面に垂直である)を形成し得る。この信号参照接続はあるいは、キャリア基板を通って先に延びるいわゆる「ピケット・フェンス」を形成する相互接続された列の配置でできていることがあり得る。前述の構造は、雑音の遮蔽としてふるまい、低インピーダンス接続を形成する。低インピーダンス接続は、それがなければ、2つの回路部分間で結合される雑音を効率的に拾う視点から望ましい。
第1の回路部分及び第2の回路部分はそれぞれ、外部回路における対応する電源への接続のために、接続アレイの個別の接続を介して、キャリア基板を通って、キャリア基板の第2の主面における個別の電気接触まで延びるそれ自身の別個の電源接続を有し得る。信号参照接続が負電源接続(すなわち、接地電源接続)の場合、電源接続は正電源接続(例えば、VDD接続)であり得る。例えば、ECL回路が前述のように使用された場合、逆があてはまることがあり得る。
基板接触境界は、単一の基板接触を有していても、少なくとも2つの基板接触を有していてもよい。後者の場合、第1の回路部分及び第2の回路部分が離隔方向に互いに間隔が空いていることがあり得ることを考慮に入れれば、基板接触境界の基板接触は、好ましくは、やはり、離隔方向に互いに間隔が空いている。よって、基板接触境界は、多層境界(例えば、平行の境界の組を備える)とみなし得る。
基板接触境界の少なくとも1つの基板接触は、別個に、その他の信号参照接続から接続アレイの接続を介してキャリア基板を通って、共通信号参照エレメントに接続するために、キャリア基板の第2の主面における個別の電気接触まで延びるそれ自身の信号参照接続を有し得る。しかし、好ましくは、基板接触境界の各基板接触は、別個に、その他の信号参照接続から接続アレイの接続を介してキャリア基板を通って、共通信号参照エレメントに接続するために、キャリア基板の第2の主面における個別の電気接触まで延びるそれ自身の信号参照接続を有する。これは、例えば、それがなければ一方回路部分から他方回路部分に結合され得るかなりの量の雑音を基板接触境界の第1の基板接触によって効率的に拾い、回路部分のうちの雑音生成回路部分からその他の回路部分まで順番に順次、他方の、又はそれぞれの他の基板接触により、順次削減された量にて前述の雑音の残りの量を効率的に拾うことを可能にし得る。
好ましくは、各基板接触の信号参照接続は、接続アレイの複数の接続を介してキャリア基板を通って、共通信号参照エレメントへの接続のために、キャリア基板の第2の主面における複数の電気接触まで延びる境界を形成する。前述の接続は、前述の中実接続又は「ピケット・フェンス」接続であり得る。前述の接続は、キャリア基板の主面に垂直であり得るか、又はキャリア基板を通る、より直接的でない経路をとり得る。経路がより直接的であるほど、経路のインピーダンス(又はインダクタンス)が低くなる。
第1の回路部分及び第2の回路部分は、離隔方向に互いに間隔が空いていることがあり得るものであり、フリップ・チップ基板は厚さTを有し得る。その場合、基板接触又は各基板接触は離隔方向に幅Wを有し得る。ここで、幅W、若しくは幅Wのうちの1つ、又は幅Wの組み合わせCは、使用中、基板接触境界が、回路部分間のかなりの雑音遮断をもたらすように厚さTと比較して十分大きい。好ましくはW又はC≧Tであり、より好ましくはW又はC≧2Tであり、更に好ましくはW又はC≧4Tである。
基板接触又は各基板接触は好ましくは、概ね細長くて、回路部分間に壁(ウォール)、遮蔽、境界又は隆起を形成する。第1の回路部分及び第2の回路部分の一方はアナログ回路部分であり得るものであり、回路部分の他方はディジタル回路部分であり得る。
本発明は当然、3つ以上の前述の回路部分がフリップ・チップ基板に設けられ、前述の基板接触境界により、それぞれの回路部分がその他の回路部分と「隔てられた」場合に及び得る。単一の前述の境界が回路部分を隔てるか、又は複数の前述の境界を設けることができる。
本発明の第2の局面の実施例によれば、低雑音フリップ・チップを提供し、低雑音フリップ・チップは、厚さTを有する基板と、基板に形成された第1の回路部分及び第2の回路部分とを備え、第1の回路部分及び第2の回路部分は離隔方向に互いに間隔が空けられ、基板接触境界は、基板において、第1の回路部分と第2の回路部分との間に形成され、基板接触境界は、使用中、基板接触境界が、厚さTと比較して、回路部分間にかなりの雑音遮断をもたらすように十分大きい幅Wを離隔方向に有する基板接触を備える。
前述の配置は、基板接触境界の基板接触が基板とともに、フリップ・チップの使用中に、効果的な抵抗減衰器としてふるまい、よって、それがなければ回路部分間を結合する雑音を基板接触に効率的に拾わせることを可能にすることができる。
好ましくはW≧Tであり、より好ましくはW≧2Tであり、更に好ましくはW≧4Tである。W≧4Tになる時点までに抵抗減衰器の効果が概ね得られていることが明らかになっている。
基板接触は第1の基板接触であり得るものであり、幅Wは幅W1であり得る。基板接触境界は、基板において第1の回路部分と第2の回路部分との間に形成された第2の基板接触を含み得る。第2の基板接触は離隔方法において幅W2を有する。その場合、幅W1及び幅W2の組み合わせCは好ましくは、使用中、基板接触境界が、厚さTと比較して、回路部分間でかなりの雑音遮断をもたらすように十分大きい。
好ましくはC≧Tであり、より好ましくはC≧2Tであり、更に好ましくはC≧4Tである。やはり、C≧4Tになる時点までに抵抗減衰器効果の利点が十分得られていることが明らかになっている。
第1及び第2の基板接触は、離隔方向に互いに間隔が空けられていることがあり得る。よって、基板接触境界は多層境界であり得る。第1の基板接触及び第2の基板接触は、離隔方向において、幅W1と幅W2との和と比較してかなり小さい離隔幅SWで互いに間隔が空けられていることがあり得る。すなわち、基板接触境界は概ね、前述の接触間の空間よりも、基板接触で構成され得る。幅W1は、幅W2とほぼ同じであり得る。
基板接触若しくは両方の基板接触(又は、3つ以上の接触が設けられている場合、接触それぞれ)は、概ね細長くて、回路部分間に壁、遮蔽、境界又は隆起を形成し得る。
やはり、本発明は当然、基板に設けられた前述の回路部分が3つ以上存在しており、前述の基板接触境界でその他からそれぞれが「離された」場合に及び得る。単一の前述の境界が回路部分を隔てるか、又は複数の前述の境界を設けることができる。
本発明の第3の局面の実施例によれば、低雑音フリップ・チップが提供される。低雑音フリップ・チップは、基板と、基板において形成された第1の回路部分及び第2の回路部分とを備え、第1の回路部分及び第2の回路部分は、離隔方向において互いに間隔が空けられ、少なくとも2つの基板接触を備える基板接触境界は、基板において、離隔方向において2つの基板接触が互いに間隔が空けられるように第1の回路部分と第2の回路部分との間に形成される。
少なくとも2つの基板接触を設けて、回路部分間に多層境界を形成することにより、以下に更に詳細に説明するように、単一の前述の接触よりも、前述の回路部分間でより好適な雑音遮断がもたらされることが分かっている。
基板は厚さTを有し得るものであり、前述の基板接触のうちの第1の基板接触は離隔方向に幅W1を有し得るものであり、基板接触のうちの第2の基板接触は離隔方向に幅W2を有し得る。前述の場合における幅W1及び幅W2の組み合わせは好ましくは、使用中、厚さTと比較して、基板接触境界が、回路部分間のかなりの雑音遮断をもたらすように十分大きい。この配置は、前述の抵抗減衰器の利点を提供する。
好ましくはC≧Tであり、より好ましくはC≧2Tであり、更に好ましくはC≧4Tである。やはり、C≧4Tになる時点までに抵抗減衰器の効果の利点が概ね得られていることが分かっている。
好ましくは、第1の基板接触及び第2の基板接触は、離隔方向において、幅W1と幅W2との和と比較してかなり小さい離隔幅SWで互いに間隔が空けられる。すなわち、基板接触境界は概ね、前述の接触間の空間よりも、基板接触で構成され得る。幅W1は、幅W2とほぼ同じであり得る。
好ましくは、基板接触の一方又は両方は、概ね細長くて回路部分間に壁(隆起/遮蔽/隆起)を形成する。
やはり、本発明は当然、基板に設けられた前述の回路部分が3つ以上存在しており、前述の基板接触境界でその他からそれぞれが「離された」場合に及び得る。単一の前述の境界が回路部分を隔てるか、又は複数の前述の境界を設けることができる。
本発明の実施例を使用して混合信号回路(例えば、ディジタル・アナログ変換器(DAC)などのディジタル部分及びアナログ部分)を単独で、又は他の(ディジタル若しくはアナログ)回路と一体化させて提供することができることが想定される。よって、本発明は、本発明の前述の第1の局面によるフリップチップ・パッケージ上に、又は、本発明の前述の第2又は第3の局面によるフリップ・チップ上に設けられた混合信号回路に及ぶ。本発明は、本発明の前述の第1の局面によるフリップチップ・パッケージ上、又は本発明の前述の第2の局面又は第3の局面によるフリップ・チップ上に設けられたディジタル・アナログ変換器に及ぶ。前述のディジタル・アナログ変換器は、12GSa/s変換器であり得る。前述のディジタル・アナログ変換器は、RF送信器の一部であり得る。よって、本発明は、本発明の前述の第1の局面によるフリップチップ・パッケージ上、又は本発明の前述の第2の局面又は第3の局面によるフリップ・チップ上に設けられたRF送信器に同様に及ぶ。前述のRF送信器は、基地局、中継局又は移動体装置の一部であり得るものであり、よって、本発明は前述の機器にも及ぶ。一局面の好ましい特徴は、他の局面にもあてはまる。
次に、例として、添付図面を参照する。
本発明の実施例をより深く理解するために、本発明を直接実施しないいくつかの構成を、本発明の実施例を紹介することにより、説明する。
図1は、本発明が関係する電子回路の全体領域を表す回路配置1の概略図である。
回路配置1は、印刷回路基板(PCB)10、ラミネート基板20、及びフリップ・チップ30を備える。ラミネート基板20及びフリップ・チップ30は併せてフリップチップ・パッケージ40を形成する。フリップ・チップ30は、ボール・グリッド・アレイ42を介してラミネート基板20の上面に対して下に向けて接続される。同様に、ラミネート基板20は、ボール・グリッド・アレイ44を介してPCB10の上面に対して接続される。
以下の理由で、ボール・グリッド・アレイ42及び44を使用して、フリップ・チップ30とラミネート基板20との間の接続、及びラミネート基板20とPCB10との間の接続を形成する。まず、前述のボール・グリッド・アレイのボールの互いの間隔を密にすることが可能である。これにより、ピン数が多い小型パッケージの実現が可能になる。第2に、前述のボール・グリッド・アレイのボールは、伝統的なリード接続よりも低い熱抵抗を有する。これにより、前述のパッケージ内の集積回路が発生する熱が、ラミネート基板及びPCBにより容易に流れることが可能になる。これにより、フリップ・チップが過熱することが阻止される。第3に、前述のボール・グリッド・アレイのボールにより、導電路が伝統的なリード接続よりも短くなる。よって、前述のボール・グリッド・アレイのボールにより、インダクタンス接続が伝統的なリード接続よりも短くなり、よって、電気性能がずっとよくなる。このことは、電子回路が動作する速度が増加するにつれ、一層重要になってきている。
各種の多くのフリップ・チップ接続アレイをボール・グリッド・アレイの代わりに使用することができる(例えば、ポスト、バンプ又はピラーのアレイ)。更に、前述のアレイは、満たされている(例えば、領域バンプ)か、又は満たされておらず(例えば、周辺バンプ)、正則パターンのアレイ又は非正則パターンのアレイであり得る。よって、本明細書及び特許請求の範囲中のボール・グリッド・アレイへの参照は、何れかのフリップ・チップ接続アレイ手法への参照を含むとみなされる。
図2は、本発明を直接実施しない回路配置100の概略図である。
回路配置100は、PCB110、並びにフリップ・チップ150及び160を備える。フリップ・チップ150は雑音生成回路Xを含み、フリップ・チップ160は雑音感応回路Yを含む。フリップ・チップ150及び160は、ボール・グリッド・アレイを介してPCB110の上面に対して下に向けて接続される。
通常のPCB設計の実施によれば、PCB110は、多層111でできたラミネート構造を有する。更に、PCB110は、層111のうちの1つ又は複数の上に形成された1つ又は複数の接地面を備える。この場合、PCB110は2つの前述の接地面112及び114を有する。
更に、通常のPCB設計の実施によれば、PCB110は接地境界116を備える。接地境界116は、1つ又は複数の垂直ビア列118により、一緒に接続されたPCB110の各層111上の金属片117でできている。
各ビアは通常、銅メッキされたか、又は銅で充填された個々に穿削された穴である。金属片117は通常、細長く、図2のページに入り、図2のページを出て進み、間隔が空けられた配置でビア118の複数の列によって互いに接続される。よって、しばしば、前述の接地境界116は、「ピケット・フェンス」として表す。
図2から分かるように、接地境界116は、PCB110においてフリップ・チップ150とフリップ・チップ160との間に配置される。接地面112及び114は、PCB110の幅にわたって延び、接地境界116にその両側で接続される。接地境界116の右側にあり、フリップ・チップ150の下にある、接地面112及び114の一部分は、回路XのPCB接地電源(以降、PGX)を提供する。同様に、接地境界116の左側にあり、フリップ・チップ160の下にある接地面112及び114の一部分は、回路YのPCB接地電源(以降、PGY)を提供する。
フリップ・チップ150のボール・グリッド・アレイのボール152の1つは、回路Xのチップ接地端子としての役目(以降、CGX)を担う。チップ接地端子CGXはよって、図2に示すPCB接地電源PGXに、例えば、PCB110の上層111においてビアによって接続される。同様に、フリップ・チップ160のボール・グリッド・アレイのボール162のうちの1つは、回路Yのチップ接地端子(以降CGY)としての役目を担う。チップ接地端子CGYはよって、例えば、PCB110の上層111内のビアにより、図2に示すようにPCB接地電源PGYに接続される。
PCB110は当然、電源面及び信号トラックを有するが、本願の説明の目的では、前述の面及びトラックは示していない。フリップ・チップ150及び160のボール・グリッド・アレイは当然、電源及び入出力(I/O)端子としての役目を担うが。本願の目的では、前述のボールからの接続は示していない。ボール・グリッド・アレイにおけるボールの数は例えば、数十から数千(通常、数百)に及び得る。
図2から分かるように、接地境界116は、PCB接地電源PGX及びPGYが互いに接続されているようにPCB接地電源(PGX及びPGY)間で、共通接地端子(以降、CG)を形成する。
共通接地端子CGの形成以外の接地境界116の目的は、PCB110の層111を一方側から他方側に通って進む雑音の障壁を形成することである。回路配置100の回路レイアウトはしかし、図3A及び図3Bを参照して説明するように、他の目的で、回路Xと回路Yとの間の雑音伝達の削減の点で固有に効果的である。
図3Aは、回路配置100の回路を表す概略図200である。よって、PCB110、並びにフリップ・チップ150及び160は、図3Aにおける対応する破線ボックスで表す。
回路Xを含むフリップ・チップ150は、チップ接地端子(CGX)202、チップ電源端子(CVX)204、チップI/O端子(CIOX)206、及び端子CIOX206を駆動させるドライバ回路208を有する。よって、ドライバ回路208を端子CGX202及び端子CVX204に接続して電力を受け取り、端子CIOX206に接続して信号を入出力する。
PCB110は、端子CGX202の接地電源としてのPCB接地端子(PGX)210、端子CVX204の電源としてのPCB電源端子(PVX)212、及び端子CIOX206を介して信号を入出力するPCB I/O端子(PIOX)214を有する。PCB110は、電源216及び負荷218を更に備える。電源216を端子PGX210とPVX212との間に接続して回路Xの電源を設け、負荷218が端子PIOX214とPGX210との間に接続され、回路Xから出力された信号の負荷としての役目を担う。
回路Yを含むフリップ・チップ160は、チップ接地端子(CGY)222、チップ電源端子(CVY)224、チップI/O端子(CIOY)226、及び端子CIOY226を駆動させるドライバ回路228を有する。よって、ドライバ回路228を端子CGY222及びCVY224に接続して電力を受け取り、端子CIOY226に接続して信号を入出力する。
PCB110は、端子CGY222の接地電源としてのPCB接地端子(PGY)230、端子CVY224の電源としてのPCB電源端子(PVY)232、及び、端子CIOY226を介して信号を入出力するPCB I/O端子(PIOY)234を有する。PCB110は、電源236及び負荷238を更に備える。電源236を、端子PGY230と端子PVY232との間に接続して回路Yの電源を設け、負荷238は、端子PIOY234と端子PGY230との間で接続され、回路Yから出力される信号の負荷としての役目を担う。
前述の通り、PCB100、フリップ・チップ150及び160間の適切な接続は、ボール・グリッド・アレイのボールを介して行われる。よって、このようにして、端子CGX202は端子PGX210に接続され、端子CVX204は端子PVX212に接続され、端子CIOX206は端子PIOX214に接続される。同様に、このやり方で、端子CGY222が端子PGY230に接続され、端子CVY224が端子PVY232に接続され、端子CIOY226が端子PIOY234に接続される。
ボール・グリッド・アレイのボールは比較的低いインダクタンスを有するが、適切な端子間のインピーダンスがなお存在しており、これは、図3Aにおいて分かるように本願の目的でモデリングされる。
接地インピーダンス(ZXG)240が、端子CGX202とPGX210との間に存在し、電源インピーダンス(ZXVDD)242が、端子CVX204とPVX212との間に存在し、I/Oインピーダンス(ZXIO)244が端子CIOX206とPIOX214との間に存在する。
同様に、接地インピーダンス(ZYG)250が、端子CGY222とPGY230との間に存在し、電源インピーダンス(ZYVDD)252が、端子CVY224とPVY232との間に存在し、I/Oインピーダンス(ZYIO)254が端子CIOY226とPIOY234との間に存在する。
よって、2つの回路ネットワーク(回路Xに対する一方、及び回路Yに対する他方)が、前述のように概略図200において存在している。したがって、電流は、前述のネットワークをループして流れる。
回路Xのドライバ208が電流をソースする場合、電流は、ループにおいて、ドライバ208から端子CIOX206まで流れ、インピーダンスZXIO244の両端に端子PIOX214まで流れ、負荷218を通って端子PGX210まで流れ、電源216を通って端子PVX212まで流れ、インピーダンスZXVDD242の両端に端子CVX204まで流れ、ドライバ208に戻る。
回路Xのドライバ208が電流をシンクする場合、電流は、ループにおいて、負荷218から端子PIOX214まで流れ、インピーダンスZXIO244の両端に端子CIOX206まで流れ、ドライバ208を介して端子CGX202まで流れ、インピーダンスZXG240の両端に端子PGX210に流れ、もう一度負荷218に戻る。前述の電流が流れると、電圧VxがインピーダンスZXG240の両端間で誘起され、これは、信号レベルの変化に伴って変動し、電流内の他の雑音とともに変動する。
回路Yのドライバ228が電流をソースする場合、電流は、ループにおいて、ドライバ228から端子CIOY226まで流れ、インピーダンスZYIO254の両端に端子PIOY234まで流れ、負荷238を通って端子PGY230まで流れ、電源236を通って端子PVY232まで流れ、インピーダンスZYVDD252の両端に端子CVY224まで流れ、ドライバ228に戻る。
回路Yのドライバ228が電流をシンクする場合、電流は、ループにおいて、負荷238から端子PIOY234まで流れ、インピーダンスZYIO254の両端に端子CIOY226まで流れ、ドライバ228を介して端子CGY222まで流れ、インピーダンスZYG250の両端に端子PGY230まで流れ、もう一度、負荷238に戻る。その電流が流れると、電圧Vが、インピーダンスZVG250の両端に誘起される。これは、信号レベルが変化するにつれ、かつ、電流内の他の雑音とともに変動する。
図3Aから分かるように、かつ、図2と比較することにより、端子PGX210及びPGY230は互いに接続されている。更なる説明のために、端子PGX210及びPGY230は、共通接地端子(CG)260(例えば、図2の接地境界116であるとみなし得る)を介して互いに接続されているものとする。
回路Xの接地端子PGX210及び回路YのPGY230は、共通接地端子CG260を介して互いに接続され、その共通接地端子CG260は、電圧V及びVの単一の参照点、又は「スター・ポイント」としてふるまう。
図3Bは、図3Aの適切な部分を表す縮小概略図300である。図3Bから分かるように、インピーダンスZXG240は事実上、端子CGX202と端子CG260との間に接続され、インピーダンスZYG250は事実上、端子CGY222と端子CG260との間に接続される。電圧Vx及びVyはそれぞれ、端子CG260に対して、インピーダンスZXG240及びZYG250にわたって変動し、互いに影響を及ぼさない。電流は、互いに影響を及ぼすことなく、回路X及び回路Yのネットワークを巡回する。よって、概略図200によって表される回路配置100は、回路Xと回路Yとの間に、好適な雑音遮断をもたらす。電圧Vxに対する雑音は電圧Vyに影響を及ぼさない。後述から分かるように、この好適な雑音遮断の理由は、回路Xの回路ネットワークと回路Yの回路ネットワークとの間に共通のインピーダンスが実質的に存在しないという点である。
図4は、本発明を直接実施しない回路配置400の概略図である。回路配置100と同様に、回路配置400は、PCB110、並びにフリップ・チップ450及び460(フリップ・チップ150及び160と同様である)を備える。
PCB110は、接地面114及び接地境界116を有する。話を単純にするために、PCB110は、接地面112を有するものとして示していないが、PCB110は、いくつかの接地面を有し得る。
フリップ・チップ450及び460は、図1のラミネート基板20と同等のラミネート基板420の上表面に対して下に向けて接続される。よって、フリップ・チップ450及び460、並びにラミネート基板420は併せて、図1のフリップチップ・パッケージ40と同等のフリップチップ・パッケージ440を形成する。
フリップチップ・パッケージ440は、回路配置100と同様に、接地境界116がフリップ・チップ450とフリップ・チップ460との間に位置するようにPCB110の上表面に対して接続される。
回路配置100の利点を念頭におけば、フリップチップ・パッケージ440のラミネート基板420は、PCB110と同様に構造化されている。すなわち、ラミネート基板420は、その層のうちの1つ(又は複数)の両端に延びる接地面414と、ラミネート基板420に位置し、フリップ・チップ450とフリップ・チップ460との間に位置する接地境界416(接地境界116と同等である)とを有する。
接地境界416及び116は、接地境界416が接地境界116の上にあるように配置される。更に、接地境界416を接地境界116にラミネート基板420のボール・グリッド・アレイを介して接続して、組み合わせた接地境界を形成する。
接地境界116の右側の接地面114及び接地境界416の右側の接地面414の部分は、回路Xの組み合わせたPCB及びパッケージ接地電源PGXを供給し、接地境界116の左側の接地面114及び接地境界416の左側の接地面414の部分は、回路Yの組み合わせたPCB及びパッケージ接地電源PGYを供給する。
よって、フリップ・チップ450のボール・グリッド・アレイのボール452のうちの1つは、回路Xのチップ接地端子CGXとしての役目を担い、組み合わせた接地電源PGXに接続される。図4に示すように、端子CGX452と、組み合わせた接地電源PGXとの間の接続は、接地面414を介してラミネート基板420のボール・グリッド・アレイにおける対応するボール422に端子CGX452から下方に接続するビアにより、かつ、ボール422を下方に接地面114に接続するビアによって行われる。
同様に、フリップ・チップ460のボール・グリッド・アレイのボール462のうちの1つは、回路Yのチップ接地端子CGYとしての役目を担い、組み合わせた接地電源PGYに接続される。図4に示すように、端子CGY462と、組み合わせた接地電源PGYとの間の接続は、接地面414を介してラミネート基板420のボール・グリッド・アレイにおける対応するボール424に端子CGY462から下方に接続するビアにより、かつ、ボール424を下方に接地面114に接続するビアによって行われる。
やはり、PCB110及びラミネート基板420は当然、電源面及び信号トラックを有するが、しかし、本願の説明の目的で、前述の面及びトラックは示していない。更に、フリップ・チップ450および460のボール・グリッド・アレイのボールは当然、電源及びI/O端子としての役目を担うが、しかし、本願の説明の目的で、前述のボールからの接続は示していない。ボール・グリッド・アレイにおけるボールの数は例えば、数十から数千(通常、数百)に及び得る。
図4から分かるように、接地境界416及び116は、組み合わせた接地電源PGX及びPGYが互いに接続されるように、組み合わせた接地電源PGX及びPGY間の共通接地端子CGを形成する。しかし、回路配置400の回路レイアウトは、以下の理由で、回路配置100に関して前述したように雑音伝達の削減の点での同じ固有の利点を有しない。
回路配置100に関して図3Aに示した回路配置と同様に回路配置400を表すことが可能である。しかし、回路配置400のラミネート基板420及びPCB110における接地電源の構造が、図3B中のような「スター・ポイント」共通接地参照点を設けていないということが図2の図4との比較により、更に認識されるであろう。
図2では、接地インピーダンスは、共通接地端子としてふるまう接地境界116の何れかの側にあり、その回路配置では「スター・ポイント」として表すことができる。しかし、図4では、回路Xの接地ネットワークと回路Yの接地ネットワークとの間に(例えば、接地境界416と接地境界116との間のボール・グリッド・アレイ接続により、)特定の共通インピーダンスが存在している。図4における接地電源ネットワークは、図3B中のような「V字形」ではなく「格子状」である。したがって、回路配置400の縮小概略図はよって図3Bと同様でないが、後述するように、図5A中に示すようなものである。
図5Aは、(回路配置100を表す)図3A及び図3Bと比較するための、回路配置400の適切な部分を表す概略図500Aである。
概略図500Aは、端子502、522、560、及び570、並びにインピーダンス580、582、584、586及び588を備える。
端子502は、回路Xを含むフリップ・チップ450のチップ接地端子CGXを表し、端子552は、回路Yを含むフリップ・チップ460のチップ接地端子CGYを表す。よって、端子502及び522はそれぞれ、図3B中のように、端子202及び222と同等である。
端子560は、例えば、接地面114が接地境界116と合流する点にあるとみなし得る共通接地端子CGを表す。よって、端子560は、図3B中の端子260と同等である。
回路配置400における「格子状」配置が理由で、端子CGX502と端子CG560との間に、インピーダンスZXG1582で表す特定の「直接」インピーダンスがあり、端子CGY522と端子CG560との間に、インピーダンスZYG1586で表す特定の直接インピーダンスがある。しかし、この「直接」インピーダンスに加えて、回路Xのネットワークと回路Yのネットワークとの間で少なくとも部分的に共通である、端子CGX502と端子CG560との間のインピーダンス・パス及び端子CGY522と端子CG560との間のインピーダンス・パスが存在している。
これは、図5Aにおいて2つのパスで表す。第1のパスは端子CGX502から端子CG560まで中間端子I570を介して通り、第2のパスは端子CGY522から端子CG560までやはり中間端子I570を介して通る。前述のパスは事実上、概略図500Aにおいて「Tピース」を形成する。前述のパスでは、よって、回路X及び回路Yの別個の接地ネットワークに帰するインピーダンスが存在している。前述のパスは互いに別個であり(すなわち、Tピースの横線を形成し)、共通(前述の接地ネットワーク両方に共通である)のパス・インピーダンスが存在し、前述のパスは事実上、互いに一致する(すなわち、Tピースの縦軸を形成する)。
図5Aでは、インピーダンスZXG2580は、端子CGX502とI570との間に接続され、回路Xの接地ネットワークのパスに帰され、インピーダンスZYG2584は端子CGY522とI570との間に接続され、回路Yの接地ネットワークのパスに帰される。インピーダンスZCP588(共通パス・インピーダンス)は、端子I570とCG560との間に接続され、両方の接地ネットワークのパスに共通である。
図3Bとの比較によって分かるように、回路Xの回路ネットワークに流入する電流により、共通パス・インピーダンスZCP588にわたり電圧が誘起される。これは、回路Yの回路ネットワークに流入する電流に直接影響を及ぼす。したがって、回路Xによって生成される雑音は回路Yの動作に影響を与え、よって、回路配置400は、雑音性能の点で満足でないとみなされる。インピーダンスの前述のTピース配置は、この問題の主な原因である。このことは、図5B乃至図5Dを参照してより深く理解することが可能である。
図5Bは、概略図500Aのインピーダンスの「Tピース」配置を表す概略図500Bである。よって、図5Aの端子502、522、560、及び570、並びにインピーダンスZXG2580、ZYG2584及びZCP588は図5Bに、同様に互いに接続されて示されている。
便宜上、図5AのTピースをスター形状の形態で示す。よって、図5B中のインピーダンスのスターをスターデルタ変換して、同等のインピーダンス・ネットワークをデルタ形状の形態で生成することができる。
図5Cは、概略図500Bのインピーダンス・ネットワークをスターデルタ変換することによって生成されるインピーダンスのデルタ形状配置を表す概略図500Cである。
概略図500Cはよって、端子522と端子560との間に接続されたインピーダンスZ592と、端子560と端子502との間に接続されたインピーダンスZ594と、端子522と端子502との間に接続されたインピーダンスZ596とを備える。前述のスターデルタ変換により、Z、Z、Z
の値は、
Figure 2009033175
として算出することができる。ここで、
Figure 2009033175
である。
前述のスターデルタ変換が完了した状態で、図5Cのインピーダンスのデルタを図5AのインピーダンスのTピース(スター)で置き換えることができる。前述の2つのインピーダンスの組は、互いに同等である。
図5Dは、図5CのインピーダンスのデルタがインピーダンスのTピースで置き換えられた、概略図500Aのバージョンを表す概略図500Dである。よって、図5Dから分かるように、インピーダンスZ592が端子522と端子560との間にインピーダンスZYG1586と並列に接続され、インピーダンスZ594が端子502と560との間にインピーダンスZXG1582と並列に接続され、インピーダンスZ596が端子522と端子502との間に接続される。
図5Dを図3Bと比較することにより、並列に接続したインピーダンスZXG1582及びZ594は、並列に接続したインピーダンスZYG1586及びZ592にわたる電圧に影響を及ぼすことなく、端子560に対して変動し得る。しかし、(共通パス・インピーダンスZCP588の変換バージョンである、共通インピーダンスとみなし得る)インピーダンスZにわたる電圧が回路Xにおける電流によって変動することにより、回路Yにおける電圧が影響を受ける。したがって、前述の通り、回路Xが生成する雑音は、雑音性能の視点から回路配置400が満足でないとみなされるように回路Yの動作に影響を及ぼす。したがって、次に、(図5AのTピースに値が依存する)共通インピーダンスZがこの問題の主な原因であることが理解されよう。
図6は、本発明の直接実施しない回路配置600の概略図である。回路配置600は回路配置400と非常に似ている。よって、回路配置400に共通の、回路配置600の構成要素の詳細な説明は割愛する。
回路配置600は、ラミネート基板420をラミネート基板620で置き換えた点で回路配置400と異なる。ラミネート基板420にわたって延びる単一の接地面414が別個の2つの接地面602及び604で置き換えられた点以外は、ラミネート基板620はラミネート基板420と同じである。接地面602及び604は、その何れかの側の接地障壁416から接地面414を事実上切断することによって形成されたとみなし得る。ラミネート基板620、並びにフリップ・チップ450及び460は併せてフリップチップ・パッケージ640を形成する。
回路配置600はよって、ラミネート基板620において2つの別個の接地面(すなわち、回路Xの接地面416の右側の接地面602、及び回路Yの接地境界416の左側の接地面604)を有する。接地境界416はしたがって、回路Xの回路ネットワークと回路Yの回路ネットワークとの間に配置されており、その「ピケット・フェンス」構造により、ラミネート基板におけるネットワーク間のある程度の雑音遮断をもたらす。
回路配置600を、回路配置400及び100と比較することにより、回路配置600の接地電源ネットワークは、回路配置400におけるような「格子状」形態のものでなく、回路配置100と同様な「V字形」形態のものである。よって、回路配置600は、図5Dの概略図500Dと同等な縮小概略図ではなく、図3Bの概略図300と同等な縮小概略図を有するとみなし得る。
すなわち、回路配置600には共通インピーダンスは実質的に存在せず、よって、回路配置100に関して前述したやり方と同じやり方で回路Xと回路Yとの好適な雑音遮断をもたらす。
図7は、本発明によって直接実施しない回路配置700の概略図である。回路配置700は回路配置600と非常に似ている。よって、回路配置600に共通の、回路配置700の構成要素の詳細な説明は割愛する。
回路配置700は、フリップ・チップ450及び460を併せてフリップ・チップ730で置き換えている点で回路配置600と異なる。フリップ・チップ730及びラミネート基板620は併せてフリップチップ・パッケージ740を形成する。
前述の通り、本発明は、雑音生成回路部分及び雑音感応回路部分を含む2つ以上の回路部分を含むフリップ・チップを考慮に入れている。フリップ・チップ730は、雑音生成回路部分732及び雑音感応回路部分734を備える。前述の配置と整合させるために、回路部分732はよって、回路Xを備え、回路部分734は回路Yを備える。更に、前述の配置と整合させるために、ボール452及び462は、それぞれ、チップ接地端子CGX及びCGYであるとみなし得る。
回路配置600との比較により、同じラミネート基板620及びPCB110を備えているので、回路配置700が回路Xと回路Yとの間で好適な断音又は雑音遮断をもたらすとみなし得る。しかし、以下のように、このことはあてはまらない。
残念ながら、回路Xによって生成される雑音は、矢印750に示すように、回路Yにフリップ・チップ730の基板を介して回路Yに結合する。フリップ・チップ730の基板は、2つの回路部分732と734との間の共通インピーダンスとしてふるまう。この共通インピーダンスは、図5D中の共通インピーダンスZ596と同等であるとして可視化することが可能である。
よって、回路部分732と回路部分734との間にフリップ・チップ730の基板が存在していることにより、回路配置600の性能よりも回路配置400の性能に回路配置700の性能が近付く傾向にある。すなわち、回路配置700の縮小概略図は、(共通インピーダンスが存在しない)図3Aのものよりも(かなりの共通インピーダンスが存在している)図5Dのものに近付く傾向にある。
図8は、本発明の実施例を備える回路配置800の概略図である。回路配置800は回路配置700と同様である。よって、回路配置700に共通の、回路配置800の構成要素の詳細な説明は割愛する。
回路配置800は、フリップ・チップ730をフリップ・チップ830で置き換えている点で回路配置700と異なる。フリップ・チップ830及びラミネート基板620は併せて基板接触860を更に備える。
フリップ・チップ830は、フリップ・チップ730と同様に回路部分732及び回路部分734を備える。しかし、フリップ・チップ830は、基板接触860を更に備える。
基板接触860は、フリップ・チップ830の基板の下面に、かつ、回路部分X732と回路部分Y734との間に配置される。(基板接触860が配置された)回路部分X732と回路部分Y734との間のフリップ・チップ830の部分は遮断ゾーンと表すことができる。好ましくは、実質的に雑音生成回路は何ら、遮断ゾーンに形成されない。更に、好ましくは、(接地境界以外の)回路は何ら、基板接触に接続されない。本発明の実施例はしかし、回路を前述の基板接触に接続させ、後述するように遮断ゾーンに形成させていることがあり得る。
基板接触860は、フリップ・チップ830の基板に対する導電接触を設ける。例えば、フリップ・チップ830の基板が、軽くドーピングしたp型基板の場合、基板接触860は、p型基板表面における強くドーピングしたp型の拡散であり得る。
図8から分かるように、基板接触860は、フリップ・チップ830とラミネート基板620との間のボール・グリッド・アレイのボール862を介して接地境界416に接続される。よって、低インピーダンス・パスが、基板接触860と接地接触116と共通接地面114との間に接地境界416を介して設けられる。
基板接触860、並びに、接地境界416及び116を介した導電パスの影響は、それがない場合に(図7における矢印750によって示す)回路Yへフリップ・チップ830の基板を介して放射される、回路Xを介して生成される雑音エネルギが、回路Yで拾われる前に、矢印850が示す基板接触860によって集められる。
よって、基板接触860、並びに、接地境界416及び116を介した導電パスが存在することにより、回路配置700のものよりも回路配置600のものに回路配置800の性能が近付く傾向にある。すなわち、回路配置800からの縮小概略図は、図5Dのもの(かなりの共通インピーダンスが存在している)よりも図3Aのもの(共通インピーダンスが何ら存在しない)に近くなる傾向にある。よって、フリップチップ・パッケージ840のフリップ・チップ830が低雑音パッケージを実現することを可能にするとみなし得る。
図9は、本発明の実施例を備える回路配置900の概略図である。回路配置900は回路配置800と非常に似ている。よって、回路配置800に共通の、回路配置900の構成要素の詳細な説明は割愛する。
回路配置900は、フリップチップ・パッケージ840をフリップチップ・パッケージ940で置き換えた点で回路配置800と異なる。フリップチップ・パッケージ940はラミネート基板920及びフリップ・チップ930を備える。回路配置900は、PCB110をPCB910で置き換えた点で回路配置800と更に異なる。
PCB910は、間隔を空けた2つの接地境界116A及び116Bを接地境界116の代わりに設けた点でPCB110と異なる。ラミネート基板920は、接地境界416の代わりに、間隔を空けた2つの接地境界416A及び416Bを設けた点でラミネート基板620と異なる。最後に、フリップ・チップ930は、間隔を空けた2つの基板接触961及び962を、基板接触860の代わりに、遮断部分において回路部分732と回路部分734との間に設けた点でフリップ・チップ830と異なる。
基板接触961、並びに接地境界416A及び116Aを互いに接続して、PCB910において基板接触961から接地面114への第1の導電パスを形成する。同様に、基板接触962、並びに接地境界416B及び116Bを互いに接続してPCB910において基板接触962から接地面114への第2の導電パスを形成する。
よって、回路配置900と回路配置800との間の主な違いは、2つの低インピーダンス・パスが基板接触961及び962と接地面114との間で形成されるという点である。基板接触961は基板接触962と回路部分732との間に配置され、基板接触962は基板接触961と回路部分734との間に配置される。よって、2つの低インピーダンス・パスのうち、基板接触961を備えるパスは回路Xにより近く、基板接触962を備えるパスは回路Yにより近い。
基板接触961及び962は、回路配置800の基板接触860に対して同様の影響を与える。そうでない場合、フリップ・チップ930の基板を介して、(図7の矢印750に示すように)回路Yに放射される、回路Xによって生成される雑音エネルギは、回路Yに放射される前に、それぞれ矢印950及び951で示す基板接触961及び962によって集められる。
実際には、雑音電流の形態で基板接触961及び962が集める雑音エネルギの量のうち、その大半は基板接触961(すなわち、回路Xにより近い接触)によって集められる。
回路配置800と同様に、基板接触961及び962と、接地境界416A及び116A、並びに416B及び116Bを介した導電パスが存在していることにより、回路配置700の性能よりも回路配置600の性能に回路配置900の性能が近付く傾向にある。すなわち、回路配置900の縮小概略図は、(かなりの共通インピーダンスが存在している)図5Dのものよりも(共通インピーダンスが存在しない)図3Aのものに近付く傾向にある。
よって、フリップチップ・パッケージ940のフリップ・チップ930が低雑音パッケージを実現することを可能にするとみなし得る。実際に、回路配置900が回路配置800よりも好適な雑音性能を有することが明らかになっているが、しかし、かなりのレイアウト再設計を必要とすることなく、フリップ・チップ間で回路X及び回路Yの代わりに別の回路を収容することが可能な汎用フリップチップ・レイアウトを備えるという視点から、回路配置800は回路配置900よりも好ましい。
当然、回路配置800及び900(並びに、本発明の実施例を備える他の配置)が、例えば、フリップチップ・パッケージ840及び940がフリップチップ・プラスチック・ボール・グリッド・アレイ(FC−PBGA)パッケージであるように実現することが可能であることが認識されよう。しかし、同様に、回路配置800及び900(並びに、本発明の実施例を備える他の配置)を他のフリップチップ・パッケージ手法を使用して実現することが可能である。例えば、回路配置800及び900はセラミック・フリップチップ・パッケージとして実現することが可能である。任意的には、回路配置800及び900は、ラミネート基板620をラミネート基板でなく単一層基板(例えば、単一層フィルム基板)で実現することが可能である。任意的には、回路配置800及び900は、例えば、基板上にチップが直接搭載された配置でPCB自体に直接、対象のフリップ・チップを接続することにより、ラミネート基板620を何ら含めることなく実現することが可能である。
当然、PCBにおける基板接触と接地面との間の導電パスを、配置800及び900におけるように、接地境界で形成しなくてよいことが認識されよう。例えば、前述のパスは、ビア列、又はビア列の組で形成し得る。しかし、「ピケット・フェンス」型の接地境界は、側方雑音伝達に対する障壁としてふるまうので効果的である。
更に、回路配置800及び900は、1つの基板接触、及び2つの基板接触それぞれを遮断ゾーンにおいて使用(し、PCBにおける接地面への1つの低インピーダンス・パス及び2つの低インピーダンス・パスそれぞれを配置)する、本発明の実施例を提示しているが、本発明は、2つを超える前述のパス及び基板接触(例えば、3つ以上)に及ぶ。
更に、回路配置800及び900は図8及び図9に断面で示しているが、回路部分732及び734は、上から視た場合、対象のフリップ・チップの領域を占める。よって、上から視た場合、前述の回路部分間の遮断ゾーンが概ね細長く、よって、2つの回路部分間のチャネルを形成することができることが認識されよう。したがって、更に、基板接触860、961及び962が同様に細長く、遮断ゾーン・チャネルに沿って2つの回路部分間に延在し得ることが認識されよう。前述の基板接触はよって、壁又は隆起の一般的な形態をとり得る。同じことが、基板壁(例えば、「ピケット・フェンス」構造を形成する壁)の下にある接地境界にもあてはまり得る。基板接触の「壁」はよって、前述の壁の下に配置され、かつ前述の壁に沿って配置されたボールグリッドアレイ・ボールの組を介して接地境界に接続され得る。基板接触の「壁」は連続していなくてよく、よって、「切れた」形態又は破線形態をとり得る。しかし、壁に沿った間隙は何れも、それを通ってかなりの雑音を伝えることを可能にするほど大きいものであるべきでないことが認識されよう。
当然、回路配置800及び900の接地境界は、適切な導電パスが形成されている限り、その対応する基板接触の直下に配置されていなくてよいことが認識されよう。例えば、導電パスは、それに沿った特定の位置においてラミネート基板(又はPCB)の層に沿って側方に通り得る。しかし、好ましくは、接地境界自体は、図8及び図9に示すように、パス長、及び、よってインダクタンスを最小にするようにほぼ垂直(すなわち、対象ラミネート基板の主面に垂直)である。
図8及び図9が概略図であり、その種々の構成要素の種々の寸法が、実現された実施例において実際の相対寸法を反映しないことを強調する。
図10は、本発明を実施するフリップ・チップ830及び930を表すために使用することができる回路1000の概略図である。回路1000はよって、それぞれが回路X及び回路Yを含む回路部分732及び734を備える。フリップ・チップ830及びフリップ・チップ930を表すために、基板接触961及び962は、それらの組み合わせが基板接触860を略示するように破線で互いに結合されて示されている。
回路1000は、直列に回路部分間に延びる水平抵抗R、及び水平抵抗Rの対の間から、基板接触へそれぞれが延びる垂直抵抗Rを備える、回路部分732及び734と、基板接触860、又は接触961及び962との間の複数段抵抗減衰器をフリップ・チップ830及び930の基板が事実上形成することを表す。
図10中の寸法Tは、フリップ・チップ830及び930の基板の厚さを表す。図10中の寸法Wは基板接触860の幅を表し、又は、フリップ・チップ930の場合、回路Xに最も近い基板接触961のエッジと、回路Yに最も近い基板接触962のエッジとの間の幅を表す。
例えば、基板を薄くする(Tを削減する)ことにより、かつ/又は、基板幅Wを増加させることにより、比W/Tが増加するにつれ、水平抵抗Rが増加し、垂直抵抗Rが減少する。すなわち、比W/Tが増加するにつれ、回路部分732と回路部分734との間の減衰が増加し、回路Xによって生成される、より多くの割合の雑音が、回路Yに達する前に、基板接触860、又は接触961及び962によって集められる。
当然、幅Wが基板の接触又は接触の組に沿って変動し得ることが認識されよう。すなわち、何れかの側の別々の回路部分を考慮に入れるために基板接触に沿って幅Wを変えることができる。これは、前述の雑音遮断を必要とする回路部分間の雑音遮断がより大きい場合、より大きな幅Wにつながり、雑音遮断をあまり必要としない回路部分間の雑音遮断がより小さい場合、より小さな幅Wにつながる。
シミュレーションを行って、雑音性能に対する変動比W/Tの影響を検査している。前述のシミュレーションの結果を図11に示す。
図11は、雑音性能に対する比W/Tの影響を検査するために行われたシミュレーションの結果を提示する。前述のシミュレーションでは、回路配置900(すなわち、2つの基板接触を有する)の形態の回路配置が使用されている。各シミュレーションでは、回路Xは高速ディジタル回路であり、回路Yはアナログ回路である。
各シミュレーションにおけるフリップ・チップは、チップ・コア寸法が4mm×4mmであり、10nFのチップ上ディジタル減結合減衰を備えたツインウェル回路を有し、2つのインパッケージ超低インダクタンス(50pH)IDCコンデンサ(DVDD−DVSS)を有するとみなす。
各シミュレーションでは、寸法Wは350μmであり、各基板接触は150μmの幅を有する。シミュレーション間で、フリップ・チップの基板の厚さTを変動させる。よって、図11の結果では、線L1はT=320μmに対応し、線L2はT=150μmに対応し、線L3はT=100μmに対応し、線L4はT=75μmに対応し、線L5はT=50μmに対応する。
図11では、一番上のグラフは、ディジタル回路(回路X)におけるディジタル電源雑音を示す。これは、シミュレーション毎に同じであり、よって線L1乃至L5が単一の線にみえる。真ん中の上のグラフは第1の基板接触(図9では基板接触961)によって集められた雑音電流を示し、真ん中の下のグラフは、第2の基板接触(図9では基板接触962)によって集められる雑音電流を示し、一番下のグラフは、アナログ回路(回路Y)によって集められる雑音電流を示す。
図11におけるグラフ・ピークから分かるように、T=320μm(すなわち、W/Tが約1である)場合、第1の基板接触によって集められる雑音電流は約4mAであり、第2の基板接触によって集められる雑音電流は約1mAであり、アナログ回路によって拾われる雑音電流は約600μAである。すなわち、W/Tが約1の場合、合計雑音電流のうち、約71%が第1の基板接触によって集められ、約18%が第2の基板接触によって集められ、約11%がアナログ回路によって拾われる。
T=50μm(すなわち、W/T=7)の場合、第1の基板接触によって集められる雑音電流は約3mAであり、第2の基板接触によって集められる雑音電流は約20μAであり、アナログ回路によって拾われる雑音電流は約2μAである。したがって、W/Tが約7の場合、合計雑音電流のうち、約99%が第1の基板接触によって集められ、約1%が第2の基板接触によって集められ、アナログ回路によって拾われる雑音電流はほとんどない(0.01%)。
基板を約6分の1の厚さにする(W/Tを約1から7に増加させる)ことにより、アナログ回路によって拾われる雑音電流の割合が、100分の1未満に削減されているとすれば、これは雑音性能における顕著な向上である。実際には、アナログ回路によって拾われる電流は、600μAから2μAに(すなわち、300分の1に)削減されている。
実際に、W/Tを4に増加させることにより、減衰効果はかなり大きくなり、よって、W/T≧4は、満足な設計条件とみなし得ることが分かっている。図11をみれば、T=75μmの場合(すなわち、W/Tが4をわずかに超える場合)、アナログ回路によって拾われる雑音電流は、600μA(W/Tが約1の場合)から約3μAに、すなわち、約200分の1に減少している。
本発明を実施するフリップ・チップが、厚さ100μmの厚さを有する基板でできている場合、W/T=4の場合、400μmの基板接触幅Wが必要になる。これは許容可能なW値であるが、この幅を削減することが望ましい。ウェハ薄型化手法を使用することにより、厚さT=25μmを達成し、W=100μmを使用することが可能になり得ることが想定される。
当然、W/T<4により、回路Xによって生成される雑音の量、及び前述の雑音に対する回路Yの感度に応じて、多くのアプリケーションに対して満足のゆく雑音遮断がもたらされる。例えば、W/T=3、又はW/T=2が許容可能であり得る。
図12A及び図12Bは、前述のチップ内の構成要素の実施可能な寸法を認識する目的での、フリップ・チップ830及び930それぞれの概略図である。
寸法W1(基板接触860の幅)は約350μmであり得る。寸法W2(回路部分732と回路部分734との遮断ゾーンの幅)は約400μmであり得る。寸法W3(フリップ・チップのボール・グリッド・アレイのボールの直径)は約50μmであり得る。寸法W4(接地境界416の金属片の幅)は約200乃至300μmであり得る。寸法W5(ラミネート基板におけるビアの幅)は約100乃至150μmであり得る。寸法W6(基板接触961及び962の幅)は約150μmであり得る。寸法W7(基板接触961と基板接触962との間の距離)は約50μmであり得る。寸法W8(基板接触961と回路部分732との間の距離、及び基板接触962と回路部分732との間の距離)は約25μmであり得る。最後に、寸法T(フリップ・チップ830及び930の基板の厚さ)は約75乃至100μmであり得る。寸法Tは当然、より大きな比W/Tが望ましい場合、より小さいことがあり得る。
図13は、上から視た場合に基板接触860、961及び962の幅が長いことがあり得ることを表す目的のためであり、3つ以上の回路部分をフリップ・チップ上に設けることができることを表す概略図1300である。
図(a)及び図(b)は、回路X及び回路Yのみが存在している場合の、上から視たフリップ・チップ830及び930それぞれを示す。図(c)及び図(d)は、3つの回路部分(回路X、回路Y及び回路Z)が存在している場合のフリップ・チップ830及び930それぞれを示す。
基板接触は図13に網掛けで示しており、それに沿った点は、ボール・グリッド・アレイの複数のボールを介して、下にあるラミネート基板(図示せず)に接続することができることを示している。図13から分かるように、基板接触は、互いに回路部分を隔てる基板壁又は基板隆起としてみえる。
本発明の種々の特徴を表す以下の概略図を、本発明をより深く理解するために検討する。
図14(a)乃至図14(d)は、フリップ・チップの平面図をそれぞれが表す概略図である。図14(a)では、回路X及び回路Yは、(図13中のような細長い接触として示す)単一の基板接触により、間隔が空けられている。図14(b)では、回路X及び回路Yは、前述の2つの基板接触により、間隔が空けられている。図14(c)は、2つの基板接触が互いに接続されている以外は図14(b)と同じである。図14(d)では、図14(b)の2つの基板接触の外側エッジ間で測定される幅Wと、幅Wが同じである単一の基板接触により、間隔が空けられる。
一般に、図14(b)の配置は、回路配置800及び900に関して上記で検討した図14(a)の配置よりも好ましいとみなされる。図14(c)の配置を検討すれば、2つの基板接触間の結合の抵抗が高い場合、2つの基板接触は互いにかなり遮断されており、配置はしたがって、図14(b)の配置を近似する。しかし、結合の抵抗が低い場合、結合が基板接触のうちの一方から他方に雑音を伝えるようふるまうので、より好ましくないとみなされる。図14(d)の配置は以下のようにみなし得る。図14(d)の単一の基板接触は事実上、インピーダンスZを介して接地に接続されているとみなし得る。同様に、図14(a)の基板接触それぞれは事実上、インピーダンスZを介して接地に接続されるとみなし得る。この場合、Zが非常に小さい場合(すなわち、事実上ゼロの場合)、図14(d)の配置は、図14(b)の配置よりも好ましい。しかし、Zが大きい場合、図14(b)の配置は、図14(d)の配置よりも好ましい。
図15(a)乃至図15(d)は、ラミネート基板上に搭載されたフリップ・チップを通して視た断面図をそれぞれが表す概略図であり、各フリップ・チップは、(図8中のように)単一の基板接触によって間隔が空けられている。フリップ・チップ、ラミネート基板、及び接地電源の接続の全体図は、比較を簡単にするために図8の全体図とかなり近くしている。
図15(a)から図15(d)までの間の図の違いは、回路X、回路Y及び基板接触の接地電源接続間の接続にある。図15(a)では、回路X、回路Y及び基板接触の接地電源接続は互いに隔てられている。よって、図15(a)の配置は、図8中の配置と同等である。図15(b)では、回路X、回路Y及び基板接続の接地電源接続は、ラミネート基板における共通接地面を介して互いに接続される。図15(c)では、回路X及び基板接触の接地電源接続は、ラミネート基板における共有接地面により、互いに接続され、回路Yの接地電源接続はそこから離されている。図15(d)では、回路Y及び基板接触の接地電源接続は、ラミネート基板における共有接地面により、互いに接続され、回路Xの接地電源接続はそこから離されている。
図4及び図8と同様に、図15(a)の配置は図15(b)の配置よりも好ましい。図15(b)における配置は、回路X、回路Y及び基板接触の間にかなりの共通インピーダンスを有するからである。回路Xが、(前述の通り、)雑音生成回路とみなされ、回路Yが雑音感応回路とみなされる場合、図15(c)の配置は、基板接触を介してフリップ・チップの基板に雑音を「ブロードキャスト」又は「ダンプ」する役目を担い得る。基板接触及び回路Xの接地電源が互いに接続されているからである。同様に、図15(d)の配置は、基板接触を介してフリップ・チップの基板から雑音を「拾い」、前述の雑音を回路Yの接地電源に「ダンプ」する役目を担い得る。回路Y及び基板接触の接地電源接続が互いに接続されているからである。よって、図15(c)及び図15(d)の配置は、劣悪な雑音性能を有するとみなし得るものであり、よって、図15(a)の配置と比較して、望ましくないとみなされる。
図16(a)乃至図16(h)は、ラミネート基板上に搭載されたフリップ・チップを通して視た断面図をそれぞれが表す概略図であり、各フリップ・チップは、(図9中のように)2つの基板接触によって間隔が空けられた回路X及び回路Yを有する。フリップ・チップ、ラミネート基板、及び接地電源の接続の全体図は、比較を簡単にするために図9の全体図とかなり近くしている。
図16(a)から図16(h)までの間の図の違いは、回路X、回路Y及び2つの基板接触の接地電源接続間の接続にある。図16(a)では、回路X、回路Y及び2つの基板接触の接地電源接続は互いに隔てられている。よって、図16(a)の配置は、図9中の配置と同等である。図16(b)では、回路X、回路Y及び基板接続の接地電源接続は、ラミネート基板における共通接地面により、互いに接続される。図16(c)では、回路X及びそれに隣接した基板接触の接地電源接続は、ラミネート基板における共有接地面により、互いに接続され、他方の基板接触及び回路Yの接地電源接続はそれぞれ、他方の接地電源接続から離されている。図16(d)では、回路Y及びそれに隣接した基板接触の接地電源接続は、ラミネート基板における共有接地面により、互いに接続され、他方の基板接触及び回路Xの接地電源接続はそれぞれ、他方の接地電源接続から離されている。図16(e)では、回路X及びそれに隣接した基板接触の接地電源接続は、ラミネート基板における共有接地面により、互いに接続され、同様に、回路X及びそれに隣接した基板接触の接地電源接続は、ラミネート基板における別の共有接地面により、互いに接続されている。図16(f)では、2つの基板接触の接地電源接続は、ラミネート基板における共有接地面により、互いに接続され、回路X及び回路Yの接地電源接続はそれぞれ、他方の接地電源接続から離されている。図16(g)では、回路X及び2つの基板接触の接地電源接続は、ラミネート基板における共有接地面を介して互いに接続され、回路Yの接地電源接続はそこから離されている。図16(h)では、回路Y及び2つの基板接触の接地電源接続は、ラミネート基板における共有接地面により、互いに接続され、回路Xの接地電源接続はそこから離されている。
同様な考察を図16(a)乃至図16(h)に関して、図15(a)乃至図15(d)に関して前述したように行うことができる。よって、図4及び図9と同様に、図16(a)の配置は図16(b)の配置よりも好ましい。図16(b)における配置は、回路X、回路Y及び2つの基板接触の接地電源接続の間にかなりの共通インピーダンスを有するからである。図16(c)及び図16(d)の配置では、基板接触のうちの少なくとも1つは、その他の接地電源接続と別個の接地電源接続を有する。よって、前述の配置は、回路Xと回路Yとの間の少なくとも適度な雑音遮断を(例えば、図15(a)の配置と同様に)もたらすとみなし得る。しかし、前述のように回路Xを雑音生成回路とみなし、回路Yを雑音感応回路とみなせば、図16(c)の配置では、右側の基板接続は、(図15(c)の配置におけるように)フリップ・チップの基板に雑音を「ブロードキャスト」又は「ダンプ」する役目を担い得る。同様に、図16(d)の配置は、フリップ・チップの基板から雑音を「拾い」、前述の雑音を回路Yの接地電源に「ダンプ」する役目を担い得る。よって、図16(c)及び図16(d)の配置は、図16(a)の配置よりも望ましくない。図15(c)及び図15(d)と比較することにより、図16(e)の配置は、図15(c)及び図15(d)の配置の欠点を組み合わせてもたらす。すなわち、回路Xの接地電源に接続された、図16(e)における基板接触は、回路Xからフリップ・チップの基板に雑音を「効率的に」ダンプするとみなし得るものであり、回路Yの接地電源に接続された基板接触は同様に「効率的に」、フリップ・チップの基板から雑音を拾い、前述の雑音を回路Yの接地電源にダンプするとみなし得る。よって、図16(e)の配置は劣悪な雑音性能を有するとみなし得る。図16(f)の配置は、図14(c)の配置と事実上同等とみなし得る。よって、図16(f)の配置は、望ましくないとみなし得る。共有接地面が、基板接触の一方から他方に雑音を伝えるようふるまうからである。図16(g)及び図16(h)の配置は、図15(c)及び図15(d)それぞれの配置とおおよそ同等であるとみなし得る。よって、図16(g)及び図16(h)の配置は、図15(c)及び図15(d)の配置に関して前述した理由と同じ理由で、望ましくないとみなし得る。
図17(a)及び図17(b)は、遮断ゾーンにおいて回路Xと回路Yとの間に特定のタイプの回路を設けることができることを理解する目的のための概略図である。図17(a)は、単一の基板接触が回路Xと回路Yとの間に設けられている点で図8と同等とみなし得る。図17(b)は、回路Xと回路Yとの間に2つの基板接触が設けられている点で図9と同等であるとみなし得る。図17(a)及び図17(b)それぞれはよって、図14(a)乃至図14(d)と同様にフリップ・チップの平面図を表す。
信号は一般に、回路Xから回路Yへ流れ、回路Yから回路Xへ流れることが必要であり得る。前述の信号は例えば、データや他の情報を含み得る。前述の信号は、回路Xと回路Yの間を、基板の基底と、ボール・グリッド・アレイ(図示せず)との間に配置されたフリップ・チップの金属層(図示せず)に設けられた回路パスに沿って流れ得る。信号伝達、信号バッファリング及び/又は信号再タイミング回路を前述の信号パスに沿って設けることができる。図17(a)及び図17(b)では、回路Xから回路Yへの信号パスが示されており、回路Yから回路Xへの別の信号パスが示されている。前述のパスに沿って、基板接触のうちの1つと交差する前に、当該パスに沿って設けられたバッファ回路1700が示されている。図17(a)及び図17(b)は概略図であることを強調する。基板接触は、前述の図では狭いようにみえるが、実際にはかなり広く、よって、信号パスはおおよそ、基板接触の一方又は両方に及ぶ。すなわち、実際には、信号は、基板接触と交差することにその時間の大半を費やし、よって、基板接触に対する静電容量は大きいものであり得る。図17(a)及び17(b)に示すように、バッファ回路1700の接地電源接続1702はよって、バッファリングされる信号が交差しようとする基板接触に対して行い得る。
バッファ回路1700は回路X及び回路Yと別個であり、通常、バッファ回路1700にはそれ自身の電源が設けられる。よって、当該基板接触は、前述と同様に(すなわち、よって、雑音電流が実質的に自己完結ループ内に残される)に回路Xと回路Yとの間にあまり大きな共通インピーダンスを生じることなくバッファ回路1700の接地電源としての役目を担い得る。更に、バッファ回路1700を各基板接触の両側に設けて信号の2段バッファリングを備えることが可能である。
図17(b)の配置は更に以下のようにみなし得る。2つの基板壁間に設けられたバッファ回路1700は回路部分Zであるとみなし得る。よって、前述の配置は、2つの遮断ゾーンが間隙を間に形成する3つの回路部分(X,Y及びZ)を有し、前述の遮断ゾーンそれぞれは単一の基板接触を有する。この場合、(回路Zが何であるかに応じて)回路Zは、回路X及び回路Yとの間に共通インピーダンスを生じることなく、基板接触の一方又は両方を接地電源として使用することが可能である。
図18は、種々の回路をチップ間で回路X及び回路Yとしてサポートするために、本発明によるフリップチップ・パッケージがどのようにして最小の再設計で適合可能であるよう構成することができるかを説明するために使用する概略図である。
図18では、外側境界1800はラミネート基板の外側境界を表し、円1802は、PCBへの接続のための、ラミネート基板の下側のボール・グリッド・アレイの実施可能なパターンを表し、破線境界1804は、フリップ・チップの外側境界を一度ラミネート基板上に搭載することができる場所を表し、点1806及びグリッド1808は、そのボール・グリッド・アレイを介してフリップ・チップへ接続するための、ラミネート基板の上表面上の実施可能な接続パターンを表す。
この場合、フリップ・チップは、周辺バンプ・タイプのものであるとみなされ、よって、点1806は、フリップ・チップの電源端子及びI/O端子の接続を表す。グリッド1808は、接地境界の上面を形成するラミネート基板の表面上の金属のパターンを表す。
よって、フリップ・チップから接地境界への接続は、グリッド1808にわたる何れのパターンにおいても行うことができる。大きな一接地境界が事実上設けられるからである。あるいは、グリッド1808は、グリッドでなく、中実金属面であり得るが、しかし、ラミネート基板の良好な付着性の視点から、フリップ・チップとそのラミネート基板との間に通常使用されるアンダフィルよりもグリッドが好ましい。接地境界への接続の位置が柔軟であることにより、事実上、同じラミネート基板レイアウトを保ちながら、フリップ・チップ間で基板「壁」の位置及び位置が異なることが可能になる。前述の接続の実施可能なパスは、×印1810で表されており、よって、基板「壁」はフリップ・チップにわたる何れの経路をとってもよいことが分かる。ラミネート基板の単一の設計を種々の多くの検査フリップ・チップに使用することができるので、前述の柔軟性は、検査下の(すなわち、設計が最終化される前の)フリップ・チップの場合、効果的であり得る。
基板「壁」の位置における前述の柔軟性は、回路配置800と同様に、単一の基板壁が存在していることを前提としている。例えば回路配置900における基板壁が2つ以上の場合、別個の接地境界が必要であり、単一のグリッド1808の代わりに、別個のグリッド(又は面)が事実上必要である。よって、前述の場合、基板壁の位置の柔軟性は、単一の基板壁の場合よりも低い。
本願の実施例は接地電源線に焦点を当てているが、これは、回路X及び回路Yが別個の電源(VDD)を有するとみなしているからである。例えば、接地電源が(電源の代わりに)互いに別個である場合、接地電源ネットワークに関して本明細書及び特許請求の範囲で行った考察と同じ考察を電源ネットワークに関して行うことが可能である。例えば、エミッタ結合ロジック(ECL)回路では、信号は一般に、負の電源でなく、正の電源に差し向けられる。よって、接地電源ネットワークに関して前述した考察は、信号参照ネットワーク又は信号参照面に関して行ってもよい。
本発明を実施するフリップ・チップは、ディジタル・アナログ変換器(DAC)の回路を含み得る。そのディジタル部分は回路Xを形成し、そのアナログ部分が回路Yを形成する。更に、接地基板接触860、961、962が存在していることにより、必要な雑音遮断がもたらされるので、前述のフリップ・チップは、雑音性能の視点からDACの再設計を必要とすることなく、広範囲にわたる種々の更なるディジタル回路が、入力信号をDACに供給する回路Xの一部を形成することを可能にすることもあり得る。
(付記1)
対向する第1の主面及び第2の主面を有するキャリア基板と、
接続アレイを介して前記キャリア基板の前記第1の主面に対して、下に向けて接続されたフリップ・チップ基板とを備え、
前記フリップ・チップ基板は、第1の回路部分及び第2の回路部分と、前記第1の回路部分と前記第2の回路部分との間に配置された基板接触境界を備え、
前記第1の回路部分、前記第2の回路部分、及び前記基板接触境界はそれぞれ、前記接続アレイの個別の接続を介して、前記キャリア基板を通って、前記キャリア基板の前記第2の主面における個別の電気接触まで延びる別個の信号参照接続を有することを特徴とするフリップチップ・パッケージ。
(付記2)前記信号参照接続が接地電源接続であることを特徴とする、付記1記載のフリップチップ・パッケージ。
(付記3)前記基板接触境界の前記信号参照接続は、共通信号参照エレメントへの接続のために、前記接続アレイの複数の接続を介して、前記キャリア基板を通って、前記キャリア基板の前記第2の主面における複数の電気接触まで延びる境界を形成することを特徴とする、付記1又は2に記載のフリップチップ・パッケージ。
(付記4)前記第1の回路部分及び前記第2の回路部分はそれぞれ、外部回路における対応する電源への接続のために、前記接続アレイの個別の接続を介して、前記キャリア基板を通って、前記キャリア基板の前記第2の主面における個別の電気接触まで延びるそれ自身の別個の電源接続を有することを特徴とする、付記1、2又は3に記載のフリップチップ・パッケージ。
(付記5)前記基板接触境界が、単一の基板接触を備えることを特徴とする、付記1乃至4の何れか一項に記載のフリップチップ・パッケージ。
(付記6)前記基板接触境界が、少なくとも2つの基板接触を備えることを特徴とする、付記1乃至4の何れか一項に記載のフリップチップ・パッケージ。
(付記7)前記第1の回路部分及び前記第2の回路部分は、離隔方向において互いに間隔が空けられており、前記基板接触境界の前記基板接触も、前記離隔方向において互いに間隔が空けられていることを特徴とする、付記6記載のフリップチップ・パッケージ。
(付記8)前記基板接触境界の少なくとも1つの基板接触は、別個に、その他の前記信号参照接続から前記接続アレイの接続を介して前記キャリア基板を通って、前記共通信号参照エレメントに接続するために、前記キャリア基板の前記第2の主面にある個別の電気接触まで延びるそれ自身の信号参照接続を有することを特徴とする、付記6又は7記載のフリップチップ・パッケージ。
(付記9)前記基板接触境界の各基板接触は、別個に、その他の前記信号参照接続から前記接続アレイの接続を介して前記キャリア基板を通って、前記共通信号参照エレメントに接続するために、前記キャリア基板の前記第2の主面にある個別の電気接触まで延びるそれ自身の信号参照接続を有することを特徴とする、付記8記載のフリップチップ・パッケージ。
(付記10)各基板接触の前記信号参照接続は、前記共通信号参照エレメントへの接続のために、前記接続アレイの複数の接続を介して、前記キャリア基板を通って、前記キャリア基板の前記第2の主面における複数の電気接触まで延びる境界を形成することを特徴とする、付記9記載のフリップチップ・パッケージ。
(付記11)前記第1の回路部分及び前記第2の回路部分は、離隔方向において互いに間隔が空けられており、
前記フリップ・チップ基板は厚さTを有し、
前記基板接触又は前記基板接触それぞれは、前記離隔方向において幅Wを有し、
前記幅W、又は幅Wの組み合わせCは好ましくは、使用中、前記基板接触境界が、厚さTと比較して、回路部分間でかなりの雑音遮断を設けるように十分大きいことを特徴とする、付記1乃至10の何れか一項に記載のフリップチップ・パッケージ。
(付記12)W又はC≧Tであり、好ましくは、W又はC≧2Tであり、より好ましくは、W又はC≧4Tであることを特徴とする、付記11記載のフリップチップ・パッケージ。
(付記13)前記基板、又は前記基板それぞれは、ほぼ細長くて回路部分間に壁を形成することを特徴とする、付記1乃至12の何れか一項に記載のフリップチップ・パッケージ。(付記14)前記第1の回路部分及び前記第2の回路部分の一方はアナログ回路部分であり、回路部分の他方はディジタル回路部分であることを特徴とする、付記1乃至13の何れか一項に記載のフリップチップ・パッケージ。
(付記15)
厚さTを有する基板と、
前記基板に形成された第1の回路部分及び第2の回路部分とを備え、
前記第1の回路部分及び前記第2の回路部分は、離隔方向において互いに間隔が空けられており、
基板接触境界が、前記基板において前記第1の回路部分と前記第2の回路部分との間に形成され、
前記基板接触境界は、前記厚さTより大きな幅Wを前記離隔方向において有する基板接触を備えることを特徴とするフリップ・チップ。
(付記16)W≧Tであり、好ましくは、W≧2Tであり、より好ましくは、W≧4Tであることを特徴とする、付記15記載のフリップ・チップ。
(付記17)前記基板接触は第1の基板接触であり、
前記幅Wは幅W1であり、
前記基板接触境界は、前記基板において前記第1の回路部分と前記第2の回路部分との間に形成された第2の基板接触を備え、
前記第2の基板接触は前記離間方向において幅W2を有し、
前記幅W1及び前記幅W2の組み合わせCは、前記厚さTより大きいことを特徴とする、付記15又は16に記載のフリップ・チップ。
(付記18)C≧Tであり、好ましくは、C≧2Tであり、より好ましくは、C≧4Tであることを特徴とする、付記17記載のフリップ・チップ。
(付記19)前記第1の基板接触及び前記第2の基板接触は前記離隔方向において互いに間隔が空けられていることを特徴とする、付記17又は18の何れかに記載のフリップ・チップ。
(付記20)前記第1の基板接触及び前記第2の基板接触は、前記離隔方向において、幅W1と幅W2との和より小さい離隔幅SWで互いに間隔が空けられていることを特徴とする、付記19記載のフリップ・チップ。
(付記21)前記幅W1は、前記幅W2は実質的に同じであることを特徴とする、付記17乃至20の何れか記載のフリップ・チップ。
(付記22)前記基板、又は前記基板の両方は、回路部分間に壁を形成することを特徴とする、付記15乃至21の何れか一項に記載のフリップ・チップ。
(付記23)低雑音フリップ・チップであって、
基板と、
前記基板に形成された第1の回路部分及び第2の回路部分とを備え、
前記第1の回路部分及び前記第2の回路部分は、離隔方向において互いに間隔が空けられており、
少なくとも2つの基板接触を備えた基板接触境界が前記基板において前記第1の回路部分と前記第2の回路部分との間に、前記2つの基板接触が前記離隔方向において互いに間隔が空けられるように形成されることを特徴とする低雑音フリップ・チップ。
(付記24)前記基板は厚さTを有し、
前記基板接触のうちの第1の基板接触は、前記離隔方向において幅W1を有し、
前記基板接触のうちの第2の基板接触は、前記離隔方向において幅W2を有し、
前記幅W1及び前記幅W2の組み合わせCは、前記厚さTより大きいことを特徴とする、付記23記載のフリップ・チップ。
(付記25)C≧Tであり、好ましくは、C≧2Tであり、より好ましくは、C≧4Tであることを特徴とする、付記24記載のフリップ・チップ。
(付記26)前記第1の基板接触及び前記第2の基板接触は、前記離隔方向において、幅W1と幅W2との和より小さい離隔幅SWで互いに間隔が空けられていることを特徴とする、付記24又は25に記載のフリップ・チップ。
(付記27)前記幅W1は、前記幅W2と実質的に同じであることを特徴とする、付記24乃至26の何れかに記載のフリップ・チップ。
(付記28)前記基板接触の一方又は両方は、回路部分間に壁を形成することを特徴とする、付記23乃至27の何れか一項に記載のフリップ・チップ。
回路配置1を示す概略図である。 回路配置100を示す概略図である。 回路配置100の回路を表す概略図200である。 図3Aの適切な部分を表す縮小概略図300である。 回路配置400の概略図である。 図3A及び図3Bとの比較を行うための、回路配置400の適切な部分を表す概略図500A乃至500Dを示す図である。 図3A及び図3Bとの比較を行うための、回路配置400の適切な部分を表す概略図500A乃至500Dを示す図である。 図3A及び図3Bとの比較を行うための、回路配置400の適切な部分を表す概略図500A乃至500Dを示す図である。 図3A及び図3Bとの比較を行うための、回路配置400の適切な部分を表す概略図500A乃至500Dを示す図である。 回路配置600の概略図である。 回路配置700の概略図である。 回路配置800の概略図である。 回路配置900の概略図である。 回路1000の概略図である。 シミュレーション結果を示す図である。 フリップ・チップ830の概略図である。 フリップ・チップ930の概略図である。 細長い基板接触を表す回路図1300である。 (a)乃至(d)はフリップチップ・レイアウトの概略図である。 (a)乃至(d)は一基板接触を有するフリップチップ・パッケージにおける種々の接地電源接続の概略図である。 2つの基板接触を有するフリップチップ・パッケージにおける種々の接地電源接続の概略図である。 2つの基板接触を有するフリップチップ・パッケージにおける種々の接地電源接続の概略図である。 2つの基板接触を有するフリップチップ・パッケージにおける種々の接地電源接続の概略図である。 2つの基板接触を有するフリップチップ・パッケージにおける種々の接地電源接続の概略図である。 2つの基板接触を有するフリップチップ・パッケージにおける種々の接地電源接続の概略図である。 2つの基板接触を有するフリップチップ・パッケージにおける種々の接地電源接続の概略図である。 2つの基板接触を有するフリップチップ・パッケージにおける種々の接地電源接続の概略図である。 2つの基板接触を有するフリップチップ・パッケージにおける種々の接地電源接続の概略図である。 (a)乃至(b)はバッファ回路の使用を示す概略図である。 実施可能なフリップチップ・パッケージ接触レイアウトを示す概略図である。
符号の説明
416 接地境界
620 ラミネート基板
732 回路部分
734 回路部分
800 回路配置
830 フリップ・チップ
860 基板接触

Claims (10)

  1. 対向する第1の主面及び第2の主面を有するキャリア基板と、
    接続アレイを介して前記キャリア基板の前記第1の主面に対して、下に向けて接続されたフリップ・チップ基板とを備え、
    前記フリップ・チップ基板は、第1の回路部分及び第2の回路部分と、前記第1の回路部分と前記第2の回路部分との間に配置された基板接触境界を備え、
    前記第1の回路部分、前記第2の回路部分、及び前記基板接触境界はそれぞれ、前記接続アレイの個別の接続を介して、前記キャリア基板を通って、前記キャリア基板の前記第2の主面における個別の電気接触まで延びる別個の信号参照接続を有することを特徴とするフリップチップ・パッケージ。
  2. 前記信号参照接続が接地電源接続であることを特徴とする、請求項1記載のフリップチップ・パッケージ。
  3. 前記基板接触境界の前記信号参照接続は、共通信号参照エレメントへの接続のために、前記接続アレイの複数の接続を介して、前記キャリア基板を通って、前記キャリア基板の前記第2の主面における複数の電気接触まで延びる境界を形成することを特徴とする、請求項1又は2に記載のフリップチップ・パッケージ。
  4. 前記第1の回路部分及び前記第2の回路部分はそれぞれ、外部回路における対応する電源への接続のために、前記接続アレイの個別の接続を介して、前記キャリア基板を通って、前記キャリア基板の前記第2の主面における個別の電気接触まで延びるそれ自身の別個の電源接続を有することを特徴とする、請求項1、2又は3に記載のフリップチップ・パッケージ。
  5. 前記基板接触境界が、単一の基板接触を備えることを特徴とする、請求項1乃至4の何れか一項に記載のフリップチップ・パッケージ。
  6. 前記基板接触境界が、少なくとも2つの基板接触を備えることを特徴とする、請求項1乃至4の何れか一項に記載のフリップチップ・パッケージ。
  7. 前記第1の回路部分及び前記第2の回路部分は、離隔方向において互いに間隔が空けられており、
    前記基板接触境界の前記基板接触も、前記離隔方向において互いに間隔が空けられていることを特徴とする、請求項6記載のフリップチップ・パッケージ。
  8. 前記基板接触境界の少なくとも1つの基板接触は、別個に、その他の前記信号参照接続から前記接続アレイの接続を介して前記キャリア基板を通って、前記共通信号参照エレメントに接続するために、前記キャリア基板の前記第2の主面にある個別の電気接触まで延びるそれ自身の信号参照接続を有することを特徴とする、請求項6又は7記載のフリップチップ・パッケージ。
  9. 厚さTを有する基板と、
    前記基板に形成された第1の回路部分及び第2の回路部分とを備え、
    前記第1の回路部分及び前記第2の回路部分は、離隔方向において互いに間隔が空けられており、
    基板接触境界が、前記基板において前記第1の回路部分と前記第2の回路部分との間に形成され、
    前記基板接触境界は、前記厚さTより大きな幅Wを前記離隔方向において有する基板接触を備えることを特徴とするフリップ・チップ。
  10. 低雑音フリップ・チップであって、
    基板と、
    前記基板に形成された第1の回路部分及び第2の回路部分とを備え、
    前記第1の回路部分及び前記第2の回路部分は、離隔方向において互いに間隔が空けられており、
    少なくとも2つの基板接触を備えた基板接触境界が前記基板において前記第1の回路部分と前記第2の回路部分との間に、前記2つの基板接触が前記離隔方向において互いに間隔が空けられるように形成されることを特徴とする低雑音フリップ・チップ。
JP2008192724A 2007-07-27 2008-07-25 フリップチップ・パッケージ、及び上記フリップチップ・パッケージを含むシステム Active JP5428233B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07113378.9 2007-07-27
EP20070113378 EP2019427B1 (en) 2007-07-27 2007-07-27 Low-noise flip-chip packages and flip chips thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009033175A true JP2009033175A (ja) 2009-02-12
JP5428233B2 JP5428233B2 (ja) 2014-02-26

Family

ID=38668979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008192724A Active JP5428233B2 (ja) 2007-07-27 2008-07-25 フリップチップ・パッケージ、及び上記フリップチップ・パッケージを含むシステム

Country Status (4)

Country Link
US (6) US8178979B2 (ja)
EP (1) EP2019427B1 (ja)
JP (1) JP5428233B2 (ja)
DE (1) DE602007009375D1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011151367A (ja) * 2009-12-25 2011-08-04 Sony Corp 回路基板積層モジュール及び電子機器
JP2015173140A (ja) * 2014-03-11 2015-10-01 三菱電機株式会社 高周波パッケージ
JP2016500198A (ja) * 2012-09-25 2016-01-07 ザイリンクス インコーポレイテッドXilinx Incorporated ノイズ減衰壁

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2019427B1 (en) * 2007-07-27 2010-09-22 Fujitsu Semiconductor Limited Low-noise flip-chip packages and flip chips thereof
EP2019486B1 (en) 2007-07-27 2014-12-10 Fujitsu Semiconductor Limited RF transmitters
US8555230B2 (en) * 2008-09-19 2013-10-08 The Boeing Company Isolation method and package using a high isolation differential ball grid array (BGA) pattern
US9070700B2 (en) * 2011-11-04 2015-06-30 Broadcom Corporation Apparatus for electrostatic discharge protection and noise suppression in circuits
US9054722B2 (en) 2013-09-12 2015-06-09 Fujitsu Semiconductor Limited Circuitry and methods for use in mixed-signal circuitry
EP2849344B1 (en) 2013-09-12 2019-11-06 Socionext Inc. Circuitry and methods for use in mixed-signal circuitry
EP2849543B1 (en) 2013-09-12 2021-02-24 Socionext Inc. Components and circuits for output termination
US8976050B1 (en) 2013-09-12 2015-03-10 Fujitsu Semiconductor Limited Circuitry and methods for use in mixed-signal circuitry
EP3062189B1 (en) 2013-09-12 2020-06-24 Socionext Inc. Circuitry useful for clock generation and distribution
EP2849346B1 (en) 2013-09-12 2019-08-21 Socionext Inc. Mixed-signal circuitry
EP2849345B1 (en) 2013-09-12 2020-11-04 Socionext Inc. Circuitry and methods for use in mixed-signal circuitry
EP2849021B1 (en) 2013-09-12 2020-01-01 Socionext Inc. Signal-alignment circuitry and methods
US9201813B2 (en) 2013-09-12 2015-12-01 Socionext Inc. Signal distribution circuitry
US10748854B2 (en) 2016-03-16 2020-08-18 Intel Corporation Stairstep interposers with integrated shielding for electronics packages
CN111048492B (zh) * 2019-12-30 2021-10-15 中国电子科技集团公司第十三研究所 一种限幅低噪声放大器芯片结构
US20220310497A1 (en) 2021-03-25 2022-09-29 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Partially Staggered Ball Array for Reduced Noise Injection

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1155145A (ja) * 1997-08-06 1999-02-26 Sony Corp 送受信機用集積回路
JP2004179255A (ja) * 2002-11-25 2004-06-24 Sony Corp 半導体集積回路
JP2005150248A (ja) * 2003-11-12 2005-06-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路装置
JP2005167276A (ja) * 2005-01-26 2005-06-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路
JP2006261543A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Fuji Xerox Co Ltd 半導体装置実装パッケージ及び中継プリント配線基板

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0150206B1 (ko) 1989-02-21 1998-12-15 오가 노리오 디지탈/아날로그 변환기
US6294407B1 (en) * 1998-05-06 2001-09-25 Virtual Integration, Inc. Microelectronic packages including thin film decal and dielectric adhesive layer having conductive vias therein, and methods of fabricating the same
US6239485B1 (en) * 1998-11-13 2001-05-29 Fujitsu Limited Reduced cross-talk noise high density signal interposer with power and ground wrap
US6121827A (en) 1999-04-15 2000-09-19 Lucent Technologies, Inc. Digital noise reduction in integrated circuits and circuit assemblies
US6775150B1 (en) * 2000-08-30 2004-08-10 Intel Corporation Electronic assembly comprising ceramic/organic hybrid substrate with embedded capacitors and methods of manufacture
TW511414B (en) * 2001-04-19 2002-11-21 Via Tech Inc Data processing system and method, and control chip, and printed circuit board thereof
US6936502B2 (en) * 2003-05-14 2005-08-30 Nortel Networks Limited Package modification for channel-routed circuit boards
EP2019427B1 (en) * 2007-07-27 2010-09-22 Fujitsu Semiconductor Limited Low-noise flip-chip packages and flip chips thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1155145A (ja) * 1997-08-06 1999-02-26 Sony Corp 送受信機用集積回路
JP2004179255A (ja) * 2002-11-25 2004-06-24 Sony Corp 半導体集積回路
JP2005150248A (ja) * 2003-11-12 2005-06-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路装置
JP2005167276A (ja) * 2005-01-26 2005-06-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路
JP2006261543A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Fuji Xerox Co Ltd 半導体装置実装パッケージ及び中継プリント配線基板

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011151367A (ja) * 2009-12-25 2011-08-04 Sony Corp 回路基板積層モジュール及び電子機器
JP2016500198A (ja) * 2012-09-25 2016-01-07 ザイリンクス インコーポレイテッドXilinx Incorporated ノイズ減衰壁
JP2015173140A (ja) * 2014-03-11 2015-10-01 三菱電機株式会社 高周波パッケージ

Also Published As

Publication number Publication date
EP2019427B1 (en) 2010-09-22
US8178979B2 (en) 2012-05-15
EP2019427A1 (en) 2009-01-28
US8637999B2 (en) 2014-01-28
US20120326335A1 (en) 2012-12-27
US8334600B2 (en) 2012-12-18
US20090057920A1 (en) 2009-03-05
US20140124930A1 (en) 2014-05-08
US20120106094A1 (en) 2012-05-03
US9136238B2 (en) 2015-09-15
US8648475B2 (en) 2014-02-11
US9490227B2 (en) 2016-11-08
US20120187579A1 (en) 2012-07-26
JP5428233B2 (ja) 2014-02-26
DE602007009375D1 (de) 2010-11-04
US20160043052A1 (en) 2016-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5428233B2 (ja) フリップチップ・パッケージ、及び上記フリップチップ・パッケージを含むシステム
KR102870744B1 (ko) 고밀도 3d 상호연결 구성
US6770963B1 (en) Multi-power ring chip scale package for system level integration
US8243465B2 (en) Semiconductor device with additional power supply paths
US6703714B2 (en) Methods for fabricating flip-chip devices and preventing coupling between signal interconnections
KR20100003237A (ko) 장치, 칩 및 집적 회로 패키지
CN110088896B (zh) 集成电路封装中的信号路由
JP7616964B2 (ja) フリップ・チップ・トポロジーを有するトランジスタおよび該トランジスタを有する電力増幅器
JP2002190568A (ja) 半導体チップ,半導体チップ群及びマルチチップモジュール
JP3730625B2 (ja) フリップチップボンディングのための有機基板
US6725443B1 (en) Integrated circuit template cell system and method
US5172471A (en) Method of providing power to an integrated circuit
US6841886B2 (en) Layout structure for a flip chip semiconductor integrated circuit
CN100468735C (zh) 集成电路的电源地网络及其布置方法
US20240332304A1 (en) Semiconductor integrated circuit device
US20100164052A1 (en) High power integrated circuit device
JP2002170920A (ja) フリップチップ装置
US11621259B2 (en) Semiconductor chip
US12107048B2 (en) Layouts for conductive layers in integrated circuits
JP2900555B2 (ja) 半導体集積回路
JP4889667B2 (ja) 半導体装置
US8669593B2 (en) Semiconductor integrated circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090826

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110407

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120301

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130528

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130725

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131118

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5428233

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350