專利名稱：集成電路的多層基板及其介層孔排列方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路的領(lǐng)域，尤其是一種集成電路的多層基板及其介層孔排列方法。
傳統(tǒng)BGA(Ball Grid Array)多層基板的結(jié)構(gòu)如

圖1所示，多層基板1包括第一、二、三、四層板11、12、13、14。其底面具有多個(gè)連接球17(solderball)，用以焊接至其他的印刷電路板而使晶片15與一外部裝置(圖未顯示)連接。多層基板1的第一及第四層板11、14表面鋪設(shè)有多條導(dǎo)線(conductingtrace，圖1中僅顯示第一層板11的導(dǎo)線114)而為布線(fan out)之用，第二、三層板12、13表面則鋪設(shè)有整片的導(dǎo)電薄板(圖1中未顯示)而為連接電源及接地之用。另外，第一、二、三、四層板均具有位置不完全相對(duì)的介層孔(圖1中僅顯示第一層板的介層孔111a及111b)。因此，每一層板間的電性連接經(jīng)由該些介層孔達(dá)成，而同一層板上的電性連接則靠導(dǎo)線(第一、第四層板11、14)與導(dǎo)電薄板(第二、第三層板12、13)來達(dá)成。
晶片15鑲嵌于第一層板11上。晶片15具有多個(gè)連接薄墊(Die Pad)151，做為晶片15執(zhí)行輸出、入信號(hào)、連接電源或接地的連接端，并借由焊接金屬線16(如金線)而與第一層板11上的連接薄墊115連接。第一層板11的表面上鋪設(shè)有多條細(xì)長(zhǎng)而向外側(cè)延伸的導(dǎo)線114，將連接薄墊115連接至內(nèi)、外側(cè)介層孔111a及111b。圖1中為了圖示簡(jiǎn)潔，并未顯示所有內(nèi)、外側(cè)介層孔111a及111b的導(dǎo)線114。在晶片15旁尚鋪設(shè)有一接地環(huán)112(ground ring)及電源環(huán)(power ring)113，分別與第二、第三層板12、13的導(dǎo)電薄板電性連接。晶片15的接地端與電源端的連接薄墊151則分別經(jīng)由金屬線16連接至接地環(huán)112及電源環(huán)113。
請(qǐng)參閱圖2，圖中顯示了傳統(tǒng)中第二層板12上的介層孔121a、121b、121c的排列方式。如上述，第二層板12的表面鋪設(shè)有一導(dǎo)電薄板122，使得整片第二層板12上任何兩點(diǎn)間在沒有介層孔121a、121b、121c的阻礙時(shí)均為電性連接。該介層孔121a、121b、121c大致上由外而內(nèi)分為三層排列。處于中間位置的介層孔121a及靠近外側(cè)的介層孔121b大部份做為將晶片15(圖1)的信號(hào)端連接薄墊連接至連接球17(圖1)之用，亦有少部份做為將晶片15的電源端連接薄墊連接至連接球17之用。此外，介層孔121a、121b均與導(dǎo)電薄板122絕緣。其中，介層孔121a、121b穿越導(dǎo)電薄板122而與第三層板13的導(dǎo)電薄板、第四層板14或連接球17連接。最靠近內(nèi)側(cè)的介層孔121c則是做為將導(dǎo)電薄板122連接至連接球17之用。介層孔121c與導(dǎo)電薄板122電性連接。
上述的傳統(tǒng)多層基板存在雜訊過大的問題。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2，此問題發(fā)生原因之一在于第二層板12中的介層孔121a的排列方式不佳。晶片15在操作時(shí)，由于會(huì)進(jìn)行信號(hào)的輸出、入動(dòng)作，使得第一層板11上導(dǎo)線114會(huì)產(chǎn)生電流，由于第二層板12的導(dǎo)電薄板122與第一層板11的導(dǎo)線114間的距離很近，使得在第一層板11的導(dǎo)線114中的電流會(huì)在第二層板12的導(dǎo)電薄板122中感應(yīng)出一方向相反、位置相對(duì)的鏡射電流，圖2中的箭頭顯示此一鏡射電流的可能路徑。當(dāng)鏡射電流未能循一連接至接地點(diǎn)的放電路徑流出時(shí)，便會(huì)在晶片15的輸出、入信號(hào)中產(chǎn)生很大的雜訊。而在傳統(tǒng)的多層基板中，在第二層板12上接地用的導(dǎo)電薄板122原本能夠提供如此的放電路徑，但由于介層孔121a將介層孔121c包圍在其中，切斷了鏡射電流與接地點(diǎn)間的連通，造成導(dǎo)電薄板122雖經(jīng)介層孔121c與接地點(diǎn)連接，但其中的鏡射電流卻無法經(jīng)接地點(diǎn)進(jìn)行放電。
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種集成電路的多層基板及其介層孔排列方法，本發(fā)明適用于一晶片，通過改變介層孔(through hole或via hole)的排列方式達(dá)到提供鏡射電流(image current)放電路徑的目的，進(jìn)而避免雜訊的產(chǎn)生。
本發(fā)明的一種集成電路的多層基板包括一第一及第二層板。第一層板表面鋪設(shè)有復(fù)數(shù)導(dǎo)線，該些導(dǎo)線與該些連接薄墊電性接觸，使該晶片在操作時(shí)于該些導(dǎo)線中產(chǎn)生復(fù)數(shù)電流。第二層板表面鋪設(shè)有一導(dǎo)電薄板以及復(fù)數(shù)穿越該第二層板與該導(dǎo)電薄板的介層孔，該晶片在作用時(shí)，該導(dǎo)電薄板與一接地點(diǎn)電性連接，該第一層板上該些導(dǎo)線中的電流于該導(dǎo)電薄板中感應(yīng)產(chǎn)生相對(duì)的復(fù)數(shù)鏡射電流，其中，該復(fù)數(shù)個(gè)介層孔以幅射狀排列，該排列方式使每一鏡射電流的路徑均與該接地點(diǎn)連通。
本發(fā)明的一種集成電路多層基板的介層孔排列方法，適用于一晶片，該晶片具有復(fù)數(shù)連接薄墊，該方法包括以下步驟提供一第一及第二層板，該第一層板表面鋪設(shè)有復(fù)數(shù)導(dǎo)線且該些導(dǎo)線與該些連接薄墊電性接觸，該第二層板表面鋪設(shè)有一導(dǎo)電薄板以及復(fù)數(shù)穿越談第二層板與該導(dǎo)電薄板的介層孔。當(dāng)該晶片操作時(shí)，在該些導(dǎo)線中產(chǎn)生復(fù)數(shù)電流并將該導(dǎo)電薄板接地，使該導(dǎo)電薄板中感應(yīng)產(chǎn)生相對(duì)的復(fù)數(shù)鏡射電流。排列該些介層孔，使該些鏡射電流的路徑均與該接地點(diǎn)連通。
采用本發(fā)明的集成電路的多層基板及其介層孔排列方法，由于接地用的導(dǎo)電薄板上的介層孔以一特殊方式排列(如幅射狀)，使得鏡射電流的路徑不會(huì)被切斷而可經(jīng)由接地點(diǎn)放電，因而減小了晶片輸出、入信號(hào)中的雜訊。
以下為本發(fā)明的附圖圖1為一BGA多層基板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為一傳統(tǒng)BGA多層基板中接地用導(dǎo)電薄板的上視圖；圖3為本發(fā)明BGA多層基板中一實(shí)施例的上視圖；圖4為本發(fā)明BGA多層基板的介層孔排列方法的流程圖。
圖中元件參數(shù)說明1多層基板 11第一層板111a、111b、121a、121b、121c、321a、321b、321c介層孔112接地環(huán) 113電源環(huán) 114導(dǎo)線115連接薄墊12、32第二層板122、322導(dǎo)電薄板13第三層板14第四層板15晶片16金屬線 17連接球下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳述本實(shí)施例的集成電路多層基板結(jié)構(gòu)與圖1相同，然其第二層板12的介層孔排列與圖2所顯示的排列方式不同，以下將配合圖3進(jìn)行說明。
請(qǐng)參閱圖3，第二層板32的表面鋪設(shè)有一導(dǎo)電薄板322，使得整片第二層板32上任何兩點(diǎn)間在沒有介層孔321a、321b、321c的阻礙時(shí)均為電性連接。該些介層孔321a、321b、321c大致上由外而內(nèi)分為三層排列。處于中間位置的介層孔321a及靠近外側(cè)的介層孔321b大部份做為將晶片15(圖1)的信號(hào)端連接薄墊連接至連接球17(圖1)之用，亦有少部份做為將晶片15的電源端連接薄墊連接至連接球17之用。此外，介層孔321a、321b均與導(dǎo)電薄板322絕緣。其中，介層孔321a、321b穿越導(dǎo)電薄板322而與第三層板13的導(dǎo)電薄板、第四層板14或連接球17連接。最靠近內(nèi)側(cè)的介層孔321c則是做為將導(dǎo)電薄板322連接至連接球17之用。介層孔321c與導(dǎo)電薄板322電性連接。
特別注意的是，介層孔321a以幅射狀排列。晶片15在操作時(shí)，第一層板11上的導(dǎo)線114會(huì)產(chǎn)生電流，由于第二層板32的導(dǎo)電薄板322與第一層板11的導(dǎo)線114間的距離很近，使得在第一層板11的導(dǎo)線114中的電流會(huì)在第二層板32的導(dǎo)電薄板322中感應(yīng)出一方向相反、位置相對(duì)的鏡射電流，此一鏡射電流的可能路徑如圖3中的箭頭所示。由于介層孔321a以幅射狀排列，此一鏡射電流的路徑不會(huì)被介層孔321a切斷而可以與介層孔321c連通，進(jìn)而連接至接地點(diǎn)。因此，鏡射電流便可循一連接至接地點(diǎn)的放電路徑流出，便不會(huì)在晶片15的輸出、入信號(hào)中產(chǎn)生過大的雜訊。
圖4顯示依本發(fā)明一BGA多層基板的介層孔排列方法的流程圖。
首先，在步驟41中，提供一晶片、一第一及第二層板。其中，晶片具有多個(gè)連接薄墊。第一層板的表面鋪設(shè)有多條導(dǎo)線，每一導(dǎo)線均與其中一個(gè)連接薄墊電性接觸。第二層板表面則鋪設(shè)有一導(dǎo)電薄板以及多個(gè)同時(shí)穿越第二層板與導(dǎo)電薄板的介層孔。
接著，在步驟42中，當(dāng)晶片操作時(shí)，在導(dǎo)線中產(chǎn)生電流并將導(dǎo)電薄板接地，使導(dǎo)電薄板因與第一層板接近而被感應(yīng)出相對(duì)的鏡射電流。
最后，在步驟43中，將介層孔區(qū)分為第一及第二介層孔，第一介層孔與導(dǎo)電薄板接觸而電性連接，而第二介層孔則不與導(dǎo)電薄板接觸而形成絕緣。同時(shí)使第一介層孔位于內(nèi)側(cè)而被第二介層孔包圍，第二介層孔則以如圖3的幅射狀方式排列。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種集成電路的多層基板，該多層基板至少包含一可鑲嵌一晶片的第一層板；一第二層板，表面鋪設(shè)有一導(dǎo)電薄板以及復(fù)數(shù)個(gè)穿越該第二層板和該導(dǎo)電薄板的介層孔；該導(dǎo)電薄板與一接地環(huán)電性接觸；該復(fù)數(shù)個(gè)介層孔由內(nèi)而外至少分為三層即復(fù)數(shù)個(gè)第一介層孔、復(fù)數(shù)個(gè)第二介層孔、和復(fù)數(shù)個(gè)第三介層孔，該復(fù)數(shù)個(gè)第一介層孔與所述導(dǎo)電薄板電性連接，該復(fù)數(shù)個(gè)第二介層孔及復(fù)數(shù)個(gè)第三介層孔與所述導(dǎo)電薄板絕緣；一第三層板；一第四層板；其特征是其中上述的復(fù)數(shù)個(gè)第二介層孔呈幅射狀排列。
2.一種集成電路多層基板的介層孔排列方法，其特征是該排列方法適用于一具有復(fù)數(shù)個(gè)連接薄墊的晶片，該方法至少包含以下步驟提供一第一及第二層板，該第一層板表面鋪設(shè)有復(fù)數(shù)條導(dǎo)線且該復(fù)數(shù)條導(dǎo)線與該復(fù)數(shù)個(gè)連接薄墊電性接觸，該第二層板表面鋪設(shè)有一導(dǎo)電薄板以及復(fù)數(shù)個(gè)穿越該第二層板與該導(dǎo)電薄板的介層孔；當(dāng)該晶片操作時(shí)，在該復(fù)數(shù)條導(dǎo)線中產(chǎn)生電流并將該導(dǎo)電薄板接地，使該導(dǎo)電薄板中感應(yīng)產(chǎn)生相對(duì)的復(fù)數(shù)鏡射電流；排列該復(fù)數(shù)個(gè)介層孔，使每一鏡射電流的路徑均與該接地點(diǎn)連通。
3.如權(quán)利要求2所述的集成電路多層基板的介層孔排列方法，其特征是其中上述的復(fù)數(shù)個(gè)介層孔的排列方法還包含將上述復(fù)數(shù)個(gè)介層孔區(qū)分為復(fù)數(shù)個(gè)第一及第二介層孔，該復(fù)數(shù)個(gè)第一介層孔與上述的導(dǎo)電薄板電性連接，該復(fù)數(shù)個(gè)第二介層孔與上述的導(dǎo)電薄板絕緣；使該復(fù)數(shù)個(gè)第二介層孔包圍該復(fù)數(shù)個(gè)第一介層孔；將該復(fù)數(shù)個(gè)第二介層孔以幅射狀排列。
4.如權(quán)利要求2所述的集成電路多層基板的介層孔排列方法，其特征是其中上述的基板為BGA的多層基板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種集成電路的多層基板及其介層孔排列方法，適用于一具有連接薄墊的晶片，該多層基板包括一第一及第二層板；第一層板表面鋪設(shè)有與該連接薄墊電性接觸的導(dǎo)線，使該晶片在操作時(shí)于該些導(dǎo)線中產(chǎn)生電流；第二層板表面鋪設(shè)有一導(dǎo)電薄板以及穿越該第二層板與該導(dǎo)電薄板的介層孔，該晶片作用時(shí)，該導(dǎo)電薄板與一接地點(diǎn)電性連接，第一層板上導(dǎo)線中的電流于導(dǎo)電薄板中感應(yīng)產(chǎn)生相對(duì)的鏡射電流，本發(fā)明將該介層孔排列成輻射狀，使每一鏡射電流的路徑均與該接地點(diǎn)連通，從而避免雜訊的產(chǎn)生。
文檔編號(hào)H01L23/12GK1391272SQ0112936
公開日2003年1月15日 申請(qǐng)日期2001年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月13日
發(fā)明者吳忠儒, 施嘉文, 蔡進(jìn)文, 林蔚峰 申請(qǐng)人:矽統(tǒng)科技股份有限公司