專利名稱：電子裝配件和構建電子裝配件的方法
技術領域：
本發(fā)明總地涉及一種電子裝配件，這通常是一種具有封裝襯底的電子裝配件，該封裝襯底利用焊接凸起被緊固到印刷電路板上。
背景技術：
通常是在半導體晶片之內和其上制作集成電路，隨后將這些半導體晶片切割為單獨的半導體芯片。然后，將芯片安裝到封裝襯底上，并與其進行電連接。接著，將封裝襯底安裝到印刷電路板上。
焊球通常位于封裝襯底的表面上，封裝襯底則抵靠在印刷電路板上。然后，對該組合進行加熱并使其冷卻，使得焊球不但將封裝襯底電連接到印刷電路板上，而且形成焊接凸起，在結構上將封裝襯底緊固在印刷電路板上。
電信號能夠通過印刷電路板和集成電路之間的焊接凸起被提供。其他的多個焊接凸起為集成電路提供電源和進行接地?？赡馨l(fā)生這樣的情形大電流會流過一些焊接凸起，特別是那些為集成電路提供電源和進行接地的焊接凸起。這些大電流可能對這些焊接凸起造成損害。通常還將提供電源、接地和信號連接的焊接凸起相互間等距離地放置，這樣它們能夠占據(jù)類似大小的空間。


參考附圖，以舉例的方法對本發(fā)明進行說明，其中圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電子裝配件的部件的橫截面圖；圖2是將部件放在一起，進行加熱并使其冷卻之后的與圖1相類似的視圖；
圖3是電子裝配件的印刷電路板的焊接凸起和過孔布局的平面圖；圖4是圖示了更多電子裝配件的部件的側視圖；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的印刷電路板的平面圖。
具體實施例方式
附圖1圖示了在相互間被緊固之前的電子裝配件10的部件。電子裝配件10包括封裝襯底子裝配件12和印刷電路板子裝配件14。
印刷電路板子裝配件14包括印刷電路板16、過孔18和接觸焊盤20。
印刷電路板16具有包括電源平面22、接地平面24的許多的層以及多個其他的層26。電源平面22與接地平面24由一個層26分開。另一個層26被置于電源平面22頂上，還有一個層26被置于接地平面24的下表面。于是，電源平面22和接地平面24被一個層26相互分開，并且與印刷電路板16的上表面和下表面之間由多個其他的層26間隔開。
過孔18位于印刷電路板16中，并且從其上表面穿過層22、24和26延伸到其下表面。過孔18包括電源過孔18A、接地過孔18B和信號過孔18C。電源過孔18A的下端被連接到電源平面22。接地過孔18B的下端被連接到接地平面24。信號過孔18C不與電源平面22和接地平面24相連接。
接觸焊盤20包括電源接觸焊盤20A、接地接觸焊盤20B和信號接觸焊盤20C。電源接觸焊盤20A具有從紙面底部到紙面頂部方向上測量的高度，向紙面中測量的寬度，從紙面左側到右側測量的長度。長度是寬度的許多倍。所有電源過孔18A上都設置有電源接觸焊盤20A。每一個電源過孔18A在沿著電源接觸焊盤20A的長度方向的各自的位置處與電源接觸焊盤20A附著、連接。同樣，電源過孔18A將電源接觸焊盤20A平行地連接到電源平面22。在另一個實施例中，在一種被普遍地稱為“狗骨(dogbone)”配置的布置中，過孔可以位于接觸焊盤之外。
接地接觸焊盤20B同樣具有高度、寬度以及是寬度許多倍的長度。所有接地過孔18B上都設置有接地接觸焊盤20B，使得每個接地過孔18B各自的上端在沿接地接觸焊盤20B長度的各自的位置處與接地接觸焊盤20B連接。
每個信號接觸焊盤20C位于相應的一個信號過孔18C上，并且與其連接。每個信號接觸焊盤20C與其他的每個接觸焊盤20不相連接。
封裝襯底子裝配件12包括封裝襯底30、過孔32、接合焊盤34和焊球36。封裝襯底30也是具有接地平面和電源平面的多層的襯底。過孔包括多個電源過孔32A、接地過孔32B和信號過孔32C。每一個電源過孔32A的上端被連接到封裝襯底30中的電源平面，每一個接地過孔32B的上端被連接到封裝襯底30中的接地平面。
接合焊盤34包括多個電源接合焊盤34A、接地接合焊盤34B和信號接合焊盤34C，它們所有都位于封裝襯底30的下表面上。每個電源接合焊盤34A位于相應的一個電源過孔32A的各自的下端上，每個接地接合焊盤34B位于相應的接地過孔32A的各自的下端上，每個信號接合焊盤34C位于相應的信號過孔32C的各自的下端上。
焊球36包括多個電源焊球36A、接地焊球36B和信號焊球36C。每個電源焊球36A位于相應的一個電源接合焊盤34A的各自的下端上，每個接地焊球36B位于相應的接地接合焊盤34B的各自的下端上，每個信號焊球36C位于相應的信號接合焊盤34C的各自的下端上。
每個相應的電源過孔32A與一個電源接合焊盤34A、一個電源焊球36A和一個電源過孔18A對齊。這些電源焊球36A的中心點相互大約間隔開1mm。右側的電源焊球36A的中心點與左側的接地焊球36B的中心點大約間隔1.2mm。這些接地焊球36B的中心點相互大約間隔開1mm。右側的接地焊球36B的中心點與左側的信號焊球36C的中心點大約間隔1.2mm。信號焊球36C的中心點相互大約間隔開1.2mm。所有的焊球36A、36B和36C具有相等的大小和質量。所以，電源焊球36A結合后的質量除以電源過孔18A的數(shù)目等于接地焊球36B結合后的質量除以接地過孔18B的數(shù)目，也等于信號焊球36C結合后的質量除以信號過孔18C的數(shù)目。
封裝襯底子裝配件12被向下放到印刷電路板子裝配件14之上，從而焊球36的下表面與接觸焊盤20的上表面接觸。所有的電源焊球36A與電源接觸焊盤20A接觸，所有的接地焊球36B與接地接觸焊盤20B接觸，每個信號焊球36C與相應的一個信號接觸焊盤20C接觸。
然后，將封裝襯底子裝配件12和印刷電路板子裝配件14的組合置于回流爐中。將焊球36的加熱到它們的熔點溫度之上，使其熔化。這些電源焊球36A在熔化時，由于它們之間較近的間距而結合；這些接地焊球36B在熔化時，由于它們之間較近的間距而結合。但是，電源焊球36A不會與接地焊球36B相結合。信號焊球36C保持相互間不連接，也保持不與電源焊球36A和接地焊球36B相連接。
然后，將封裝襯底子裝配件12和印刷電路板子裝配件14的組合從回流爐中取出，并使其冷卻，使得熔化后的焊球的材料再次固化。電源焊球36A經過固化的材料在圖2中由電源焊接凸起40A表示，結合的接地焊球36B由接地焊接凸起40B表示，經過熔化和回流的信號焊球36C由信號焊接凸起40C表示。
每一個電源焊接凸起40A具有高度，以及與電源接觸焊盤20A的寬度和長度相對應的寬度和長度。類似地，接地焊接凸起40B具有高度、寬度和長度，寬度和長度對應于接地接觸焊盤20B的寬度和長度。同樣，電源焊接凸起40A的長度是它寬度的多倍，接地焊接凸起40B的長度是它寬度的多倍。
電源過孔18A的上端通過電源接觸焊盤20A被連接到電源焊接凸起40A沿其長度方向的各點上，接地過孔18B的上端連接到接地接觸焊盤20B從而在沿接地焊接凸起40B的長度的各自的位置被連接到接地焊接凸起40B。于是，電源焊接凸起40A通過電源過孔18A被平行地連接到電源平面22，接地焊接凸起通過接地過孔18B被平行地連接到接地平面24。
結合電源焊球36A和結合接地焊球36B的優(yōu)點在于，它們能相互間更接近。于是為其它多個信號焊球36C空出了更多空間。結合電源焊球36A和結合接地焊球36B另外的優(yōu)點在于，通過單個的焊球36A或36B的潛在大電流能夠被分散通過更大的焊接凸起40A或40B上。
圖3是對電源焊接凸起40A和接地焊接凸起40B的相對位置更準確的表達。電源焊接凸起40A和接地焊接凸起40B都以矩形表示。信號焊接凸起40C以較大的圓形表示。電源過孔18A、接地過孔18B和信號過孔18C以較小的圓形表示。
能夠看出，電源焊接凸起40A和接地焊接凸起40B位于相互平行的線上，相互間直接相鄰，各接地焊接凸起40B位于兩個電源焊接凸起40A之間。于是，一個電源焊接凸起40A的表面朝向一個接地焊接凸起40B的相應的表面，以形成多個電容。在所圖示的例子中，有三個電源焊接凸起40A和三個接地焊接凸起40B，產生了5個電容。該電容有助于減少電源或接地信號的電阻性和電感性的時間延遲。所有電源過孔18A和接地過孔18B都位于矩形區(qū)域上，在該矩形區(qū)域中沒有信號過孔18C，所有的信號過孔18C都圍繞在所有電源過孔18A和接地過孔18B所在的矩形區(qū)域周圍。
圖4圖示了電子裝配件更多的部件。除封裝襯底30和印刷電路板16外，電子裝配件10還包括半導體芯片50。半導體芯片50中具有電子部件的集成電路。半導體芯片50被安裝在封裝襯底30上，并且與其電連接。通過焊接凸起40和封裝襯底30能夠為半導體芯片50中的集成電路以及印刷電路板16提供電信號，或從其得到電信號。
圖5圖示了通過電源和接地焊接凸起形成電容器的另一種方式。使用了與圖3的實施例相類似的標號。電源焊接凸起140具有多個分支140A-E。分支140A-D都從分支140E出發(fā)。接地焊接凸起150被提供有多個分支150A-E。分支150A-D都從分支150E出發(fā)。分支150A-D都位于分支140A-D之間，使得分支140A-D與分支150A-D交錯。已經發(fā)現(xiàn)，通過如圖所示的將分支“扇形散開(fanning)”到相互之間，能夠在給定表面區(qū)域上形成更大的電容器。
盡管已經說明并在附圖中示出了某些示例性的實施例，但是應該理解，這樣的實施例僅僅是說明性的而不是對本發(fā)明的限制，并且由于本領域的普通技術人員可以進行修改，所以本發(fā)明并不限于所說明和示出的具體構造和布置。
權利要求
1.一種電子裝配件，包括襯底，具有多層，至少其中之一是電源平面；所述襯底中的多個電源過孔，具有各自的下端和各自的上端，所述下端在各自被間隔開的位置被連接到所述電源平面；以及在所述襯底上表面上的電源焊接凸起，其具有高度、寬度和長度，所述長度是寬度的多倍，所述電源焊接過孔的上端在沿所述電源焊接凸起的長度的各自被間隔開的位置被連接到所述電源焊接凸起。
2.如權利要求1的電子裝配件，還包括在所述襯底上表面上的電源接觸焊盤，所述電源過孔被連接到所述接觸焊盤，所述電源焊接凸起位于所述電源接觸焊盤上。
3.如權利要求1的電子裝配件，其中所述襯底具有與所述電源平面分開的接地平面，還包括所述襯底中的多個接地過孔，具有各自的下端和各自的上端，所述下端在各自被間隔開的位置被連接到接地平面；以及在所述襯底上表面上的接地焊接凸起，其具有高度、寬度和長度，所述長度是寬度的多倍，所述接地焊接過孔的上端在沿所述接地焊接凸起的長度的各自被間隔開的位置被連接到所述接地焊接凸起。
4.如權利要求3的電子裝配件，還包括在所述襯底上表面上的接地接觸焊盤，所述接地過孔被連接到所述接地接觸焊盤，所述接地焊接凸起位于所述接地接觸焊盤上。
5.如權利要求3的電子裝配件，其中所述電源焊接凸起和接地焊接凸起相互間直接相鄰，它們的長度基本上相互平行地延伸，從而具有朝向彼此的表面以形成電容器。
6.如權利要求5的電子裝配件，還包括多個電源凸起和接地凸起，它們相互間交錯形成了多個電容器。
7.如權利要求1的電子裝配件，還包括所述襯底中的多個信號過孔；以及在所述襯底上表面上的多個信號焊接凸起，每個都被連接到單獨的一個信號過孔上。
8.如權利要求3的電子裝配件，還包括所述襯底中的多個信號過孔；以及在所述襯底上表面上的多個信號焊接凸起，每個都被連接到單獨的一個信號過孔上。
9.如權利要求7的電子裝配件，其中所述電源過孔比所述信號過孔密集。
10.如權利要求7的電子裝配件，其中一個電源焊接凸起的質量基本上等于一個信號焊接凸起的質量。
11.如權利要求1的電子裝配件，其中所述襯底是印刷電路板。
12.如權利要求11的電子裝配件，還包括封裝襯底；在所述封裝襯底下表面上的多個電源結合焊盤，所述電源結合焊盤被連接到所述電源焊接凸起；以及在所述封裝襯底中的多個電源過孔，每個都有連接到相應的一個所述電源結合焊盤的端。
13.如權利要求12的電子裝配件，其中所述封裝襯底中的每個電源過孔與所述印刷電路板中相應的電源過孔相對齊。
14.一種電子裝配件，包括具有多層的襯底，其中所述多層中的一個是電源平面，一個是分開的接地平面；所述襯底中的多個電源過孔，具有各自的下端和各自的上端，所述下端在各自被間隔開的位置被連接到所述電源平面；在所述襯底上表面上的電源焊接凸起，其具有高度、寬度和長度，所述長度是寬度的多倍，所述電源焊接過孔的上端在沿所述電源焊接凸起的長度的各自被間隔開的位置被連接到所述電源焊接凸起；所述襯底中的多個接地過孔，具有各自的下端和各自的上端，所述下端在各自被間隔開的位置被連接到所述接地平面；在所述襯底上表面上的接地焊接凸起，其具有高度、寬度和長度，所述長度是寬度的多倍，所述接地焊接過孔的上端在沿所述接地焊接凸起的長度的各自被間隔開的位置被連接到所述接地焊接凸起；所述襯底中的多個信號過孔；以及在所述襯底上表面上的多個信號焊接凸起，每個都被連接到單獨的一個信號過孔上。
15.如權利要求14的電子裝配件，還包括在所述襯底上表面上的電源接觸焊盤，所述電源過孔被連接到所述接觸焊盤，所述電源焊接凸起位于所述電源接觸焊盤上。
16.如權利要求14的電子裝配件，其中所述電源焊接凸起和接地焊接凸起相互間直接相鄰，它們的長度基本上相互平行地延伸，從而具有朝向彼此的表面以形成電容器。
17.一種電子裝配件，包括具有多層的印刷電路板，其中所述的多層中的一個是電源平面，另一個是分開的接地平面；所述印刷電路板中的多個電源過孔，具有各自的下端和上端，所述下端在各自被間隔開的位置被連接到所述電源平面；在所述印刷電路板上表面上的電源焊接凸起，其具有高度、寬度和長度，所述長度是寬度的多倍，所述電源焊接過孔的上端在沿所述電源焊接凸起的長度的各自被間隔開的位置被連接到所述電源焊接凸起；所述印刷電路板中的多個接地過孔，具有各自的下端和各自的上端，所述下端在各自被間隔開的位置被連接到所述接地平面；在所述印刷電路板上表面上的接地焊接凸起，其具有高度、寬度和長度，所述長度是寬度的多倍，所述接地焊接過孔的上端在沿所述接地焊接凸起的長度的各自被間隔開的位置被連接到所述接地焊接凸起；所述印刷電路板中的多個信號過孔；在所述印刷電路板上表面上的多個信號焊接凸起，每個都被連接到單獨的一個信號過孔上；封裝襯底在所述封裝襯底下表面上的多個電源結合焊盤，所述電源結合焊盤被連接到所述電源焊接凸起；在所述封裝襯底中的多個電源過孔，每個都有連接到相應的一個所述電源結合焊盤的端；在所述封裝襯底下表面上的多個接地結合焊盤，所述接地結合焊盤被連接到所述接地焊接凸起；以及在所述封裝襯底中的多個接地過孔，每個都有連接到相應的一個所述接地結合焊盤的端。
18.如權利要求17的電子裝配件，其中所述電源焊接凸起的質量除以所述印刷電路板中電源過孔的總數(shù)基本上等于一個信號焊接凸起的質量。
19.如權利要求17的電子裝配件，其中所述封裝襯底中的每個電源過孔與所述印刷電路板中相應的電源過孔對齊。
20.一種構建電子裝配件的方法，包括將多個焊球附著到第一襯底上，所述焊球包括以第一距離相互間隔開的電源焊球，以及以第二距離相互間隔開的信號焊球，所述第二距離比第一距離大；將所述焊球抵靠在第二襯底上；對所述焊球加熱使得它們熔化，所述電源焊球相互結合，而所述信號焊球相互間保持不連接；以及使所述焊球冷卻使得它們固化，隨后所述電源焊球被平行地連接到公共電源平面上，每個信號焊球被連接到單獨的信號過孔上。
21.如權利要求20的方法，其中一個電源焊球具有與一個信號焊球相等的質量。
22.如權利要求20的方法，其中所述焊球包括以比第二距離小的距離間隔開的多個接地焊球，所述接地焊球相互間結合，并且被平行地連接到與所述電源平面分開的公共接地平面上。
23.如權利要求22的方法，其中所述電源焊球和接地焊球形成相互間直接相鄰的電源焊接凸起和接地焊接凸起，并且具有基本上相互平行地延伸的長度，從而具有朝向彼此的表面以形成電容器。
全文摘要
在電子裝配件(10)的襯底上形成焊接凸起(40A、40B)，這些焊接凸起具有比其寬度大的長度。通過將電源連接或接地連接的焊球(36A、36B)相互接近放置，從而使回流焊時焊球(36A、36B)相結合，來形成焊接凸起(40A、40B)。但是信號焊球(36C)保持分開。通過將電源焊接凸起(40A)與接地焊接凸起(40B)相鄰放置，并且相互平行地延伸以形成電容器。
文檔編號H05K1/02GK1554214SQ02817811
公開日2004年12月8日 申請日期2002年8月15日 優(yōu)先權日2001年9月13日
發(fā)明者詹姆斯·杰克遜, 達米翁·瑟爾斯, 特倫斯·迪斯洪格, 瑟爾斯, 迪斯洪格, 詹姆斯 杰克遜 申請人:英特爾公司