DE102013221157A1

DE102013221157A1 - Leistungsfähige vertikale Durchverbindung

Info

Publication number: DE102013221157A1
Application number: DE102013221157.0A
Authority: DE
Inventors: Andrew Roberts; Martin Standing
Original assignee: Infineon Technologies Austria AG
Current assignee: Infineon Technologies Austria AG
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2014-06-12
Also published as: US9867277B2; CN103826384A; CN103826384B; US20140111951A1

Abstract

Typische Realisierungen von Bauelementen und Techniken stellen verbessertes elektrisches Betriebsverhalten von Komponenten bereit, wie zum Beispiel von Chip-Dice, die auf unterschiedlichen Schichten einer Multilayer-Leiterplatte (PCB) angeordnet sind. In einem Beispiel sind die Komponenten möglicherweise innerhalb von Schichten der Leiterplatte eingebettet. Eine Isolierschicht, die zwischen zwei Komponentenschichten oder Schichtensätzen liegt, enthält einen leitfähigen Abschnitt, der möglicherweise strategisch günstig liegt, um elektrische Konnektivität zwischen den Komponenten bereitzustellen. Der leitfähige Abschnitt ist möglicherweise auch dazu ausgelegt, Wärmeleitfähigkeit zwischen Punkten der Leiterplatte zu verbessern.

Description

Entwicklungen in der Halbleitertechnologie haben es während der letzten Jahre ermöglicht, den Gütefaktor (FoM, figure of merit) und Schaltungswirkungsgrad aufrechtzuerhalten oder in einigen Fällen sogar zu verbessern, wenn die Größe eines Halbleiterbauelements kontinuierlich abnimmt. Beispielhafte Halbleitertechnologien, die einen kleiner werdenden Formfaktor verwenden, enthalten Embedded Die- und Packaging-Technologien. In einem Beispiel liegt ein Chip-Die mit einer integrierten Schaltung (IC, integrated circuit) möglicherweise innerhalb einer Kernschicht einer Leiterplatte (PCB, printed circuit board) oder zwischen Schichten einer Multilayer-Leiterplatte. Diese Technik gibt Fläche auf den Oberflächen der Leiterplattenschichten für andere Schaltungskomponenten frei. In einigen Fällen liegen möglicherweise mehrere Chip-Dice innerhalb unterschiedlicher Schichten oder Schichtengruppen (engl.: layer sets) einer Multilayer-Leiterplatte.
Zwischenschichtverbindungen zwischen eingebetteten Komponenten werden manchmal unter Verwendung von Durchkontaktierungen geschaffen, die durch eine oder mehrere der Schichten der Leiterplatte gebohrt und mit einem leitfähigen Material beschichtet werden. Die Durchkontaktierungen können globale Durchkontaktierungen sein, die sich durch alle Schichten der Leiterplatte erstrecken, oder können Blind Vias (Sacklöcher) sein, die sich durch eine oder mehrere Schichten, jedoch nicht komplett durch alle Schichten der Leiterplatte erstrecken. Leiterbahnen, die auf einer oder mehreren Leiterplattenschichten hergestellt sind, können elektrisch mit einer oder mehreren Durchkontaktierungen gekoppelt sein, was elektrische Konnektivität mit Komponenten bereitstellt, die mit den Leiterbahnen gekoppelt sind und die auf der gleichen oder unterschiedlichen Schichten montiert sind.
Während elektrische Konnektivität bereitgestellt wird, führt die Verwendung von Durchkontaktierungen wie oben beschrieben zu einem indirekten Verbindungspfad. Zum Beispiel verläuft der Strom meistens lateral entlang der Leiterbahnen zwischen Komponenten und Durchkontaktierungen. Ein indirekter Strompfad wie dieser kann die Strombelastbarkeit begrenzen und weist auch eine einschränkende Impedanzcharakteristik auf. Zusätzlich können einige Durchkontaktierungen in Bezug auf andere Durchkontaktierungen unverhältnismäßig belastet werden, da sie einen größeren Anteil des Schaltungsstroms tragen müssen.
Ebenfalls problematisch kann es sein, die von den eingebetteten Komponenten erzeugte Wärme zu managen, weil für Leiterplattenschichten verwendete dielektrische Laminate im Allgemeinen ungünstige Temperaturcharakteristika aufweisen. Wärmemanagement der Komponenten innerhalb der Leiterplattenschichten ist für vorhersagbares Schaltungsbetriebsverhalten wichtig und um die Lebensdauer der Komponenten zu verlängern.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, ein System mit einer Leiterplatte, das verbesserte Temperaturcharakteristika aufweist, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Systems bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch Systeme nach den Ansprüchen 1 und 29 sowie durch Verfahren nach den Ansprüchen 11 und 21 gelöst.
Eine erste Ausführungsform bezieht sich auf ein System. Das System umfasst eine Multilayer-Leiterplatte (PCB), die wenigstens eine erste Schicht, eine zweite Schicht und eine isolierende dritte Schicht enthält, die zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht angeordnet ist; einen ersten Knoten einer ersten Schaltungskomponente, der elektrisch mit der ersten Schicht gekoppelt ist; einen zweiten Knoten einer zweiten Schaltungskomponente, der elektrisch mit der zweiten Schicht gekoppelt ist; und eine oder mehrere leitfähige Durchkontaktierungen, die sich durch die erste, zweite und dritte Schicht erstrecken und den ersten Knoten elektrisch mit dem zweiten Knoten in einem ersten Schaltungspfad koppeln, wobei die isolierende dritte Schicht einen leitfähigen Abschnitt enthält, der dazu ausgelegt ist, den ersten Knoten elektrisch mit dem zweiten Knoten in einem zweiten Schaltungspfad zu koppeln.
Eine zweite Ausführungsform bezieht sich auf ein Verfahren. Das Verfahren umfasst das Koppeln eines ersten Knotens einer ersten Schaltungskomponente mit einer ersten Schicht einer Multilayer-Leiterplatte (PCB); das Koppeln eines zweiten Knotens einer zweiten Schaltungskomponente mit einer zweiten Schicht der Multilayer-Leiterplatte; das Koppeln des ersten Knotens mit dem zweiten Knoten unter Verwendung einer oder mehrerer leitfähiger Durchkontaktierungen, die sich durch die erste Schicht, die zweite Schicht und eine isolierende dritte Schicht erstrecken, die zwischen der ersten und zweiten Schicht angeordnet ist; und das strategisch günstige Positionieren eines leitfähigen Abschnitts der isolierenden dritten Schicht, so dass der leitfähige Abschnitt den ersten Knoten elektrisch mit dem zweiten Knoten in einem parallelen Pfad gekoppelt.
Eine dritte Ausführungsform bezieht sich auf ein Verfahren. Das Verfahren umfasst: das Koppeln eines ersten Knotens einer ersten Schaltungskomponente mit einer ersten Schicht einer Multilayer-Leiterplatte (PCB); das Koppeln eines zweiten Knotens einer zweiten Schaltungskomponente mit einer zweiten Schicht der Multilayer-Leiterplatte; das Koppeln des ersten Knotens mit dem zweiten Knoten unter Verwendung einer oder mehrerer leitfähiger Durchkontaktierungen, die sich durch die erste Schicht, die zweite Schicht und eine isolierende dritte Schicht erstrecken, die zwischen der ersten und zweiten Schicht angeordnet ist; und das strategisch günstige Positionieren eines leitfähigen Abschnitts der isolierenden dritten Schicht, so dass der leitfähige Abschnitt den ersten Knoten elektrisch mit dem zweiten Knoten in einem parallelen Pfad gekoppelt.
Eine vierte Ausführungsform bezieht sich auf ein System. Das System umfasst: eine Multilayer-Leiterplatte (PCB), die wenigstens einen ersten Schichtensatz, einen zweiten Schichtensatz und eine dielektrische Schicht enthält, die zwischen dem ersten Schichtensatz und dem zweiten Schichtensatz angeordnet ist; eine erste Schaltungskomponente, die innerhalb des ersten Schichtensatzes eingebettet ist; eine zweite Schaltungskomponente, die innerhalb des zweiten Schichtensatzes eingebettet ist; eine oder mehrere leitfähige Durchkontaktierungen, die sich durch den ersten Schichtensatz, den zweiten Schichtensatz und die dielektrische Schicht erstrecken und die einen ersten Knoten der ersten Schaltungskomponente mit einem zweiten Knoten der zweiten Schaltungskomponente mittels einer oder mehrerer Schichten des ersten Schichtensatzes und des zweiten Schichtensatzes koppeln, wobei die dielektrische Schicht einen leitfähigen Abschnitt enthält, der dazu ausgelegt ist, den ersten Knoten elektrisch mit dem zweiten Knoten in einem zweiten parallelen Schaltungspfad zu koppeln.
Die ausführliche Beschreibung wird unter Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren dargelegt. In den Figuren bezeichnet die höchstwertige Stelle bzw. bezeichnen die höchstwertigen Stellen eines Bezugszeichens die Figur, in der das Bezugszeichen zum ersten Mal auftaucht. Die Verwendung der gleichen Bezugszeichen in unterschiedlichen Figuren zeigt ähnliche oder identische Objekte an.
In dieser Erörterung werden die in den Figuren veranschaulichten Bauelemente und Systeme so gezeigt, dass sie eine Vielzahl von Komponenten aufweisen. Verschiedene Realisierungen von Bauelementen und/oder Systemen, wie sie hierin beschrieben werden, enthalten möglicherweise weniger Komponenten und bleiben innerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung. Alternativ enthalten andere Realisierungen von Bauelementen und/oder Systemen möglicherweise zusätzliche Komponenten oder verschiedene Kombinationen der beschriebenen Komponenten und bleiben innerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung.
1A ist eine Querschnitts-Profilansicht einer Multilayer-Leiterplattenanordnung gemäß einem Beispiel, die eingebettete Schaltungskomponenten enthält.
1B ist eine perspektivische Schnittansicht der beispielhaften Leiterplattenanordnung aus 1A. Die Darstellung zeigt sowohl beispielhafte Positionen der eingebetteten Schaltungskomponenten im Verhältnis zueinander als auch beispielhafte Durchkontaktierungspositionen.
2A ist eine perspektivische Schnittansicht der Leiterplattenanordnung aus 1B, die zum Beispiel zeigt, dass eine oder mehrere Schichten entfernt wurden, um Einzelheiten zu zeigen.
2B ist eine perspektivische Schnittansicht der Leiterplattenanordnung aus 1B, die beispielhafte Strompfade zwischen den Schaltungskomponenten zeigt.
3A ist eine Querschnitts-Profilansicht einer beispielhaften Multilayer-Leiterplattenanordnung, die eingebettete Schaltungskomponenten und eine Isolierschicht enthält, die einen leitfähigen Abschnitt aufweist, gemäß einer Realisierung.
3B ist eine perspektivische Schnittansicht der beispielhaften Leiterplattenanordnung aus 3A. Die Darstellung zeigt beispielhafte Positionen der eingebetteten Schaltungskomponenten im Verhältnis zueinander, beispielhafte Positionen eines leitfähigen Abschnitts und auch beispielhafte Durchkontaktierungspositionen.
4A ist eine perspektivische Schnittansicht der Leiterplattenanordnung aus 3B, die zum Beispiel zeigt, dass eine oder mehrere Schichten entfernt wurden, um Einzelheiten zu zeigen.
4B ist eine perspektivische Schnittansicht der Leiterplattenanordnung aus 3B, die beispielhafte Strompfade zwischen den Schaltungskomponenten zeigt, die zum Beispiel einen leitfähigen Abschnitt enthält.
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Beispielprozess zur Verbesserung des elektrischen Betriebsverhaltens von Komponenten veranschaulicht, wie zum Beispiel von Chip-Dice, die auf unterschiedlichen Schichten einer Multilayer-Leiterplatte angeordnet sind, gemäß einer Realisierung.
Überblick
Typische Realisierungen von Bauelementen und Techniken stellen ein verbessertes elektrische Betriebsverhalten von Komponenten bereit, wie zum Beispiel von Chip-Dice mit integrierten Schaltungen (IC), die auf unterschiedlichen Schichten einer Multilayer-Leiterplatte (PCB) angeordnet sind. Bei einer Realisierung profitieren insbesondere Leistungsschaltungen (z. B. MOSFETs, IGBTs und Dioden) von den beschriebenen typischen Realisierungen. In einem Beispiel können die Komponenten innerhalb von Schichten der Leiterplatte eingebettet sein. Eine Isolierschicht, die zwischen zwei Komponentenschichten oder Schichtensätzen liegt, enthält einen leitfähigen Abschnitt, der strategisch günstig liegen kann, um einen elektrischen Pfad zu den Komponenten bereitzustellen. Der leitfähige Abschnitt kann auch dazu ausgelegt sein, Wärmeleitfähigkeit zwischen Punkten der Leiterplatte zu verbessern.
Bei einer Realisierung stellt der leitfähige Abschnitt der Isolierschicht einen elektrischen Pfad bereit, der zusätzlich zu einer oder mehreren Leiterbahnen auf Schichten der Leiterplatte kombiniert mit gebohrten und beschichteten Durchkontaktierungen hergestellt wird. Das Hinzufügen des leitfähigen Abschnitts hat den Effekt, die Strombelastbarkeit von elektrischen Pfaden zwischen Knoten zu erhöhen, den Pfadwiderstand zwischen den Knoten zu verringern und Ähnliches. Weiterhin trägt der leitfähige Abschnitt dazu bei, eine unverhältnismäßige Belastung von Durchkontaktierungen zu reduzieren, indem parallele Schaltungspfade bereitgestellt werden.
Bei einer Realisierung sorgt der leitfähige Abschnitt der Isolierschicht für erhöhte Wärmeleitfähigkeit zwischen Komponenten der Multilayer-Leiterplatte. Zum Beispiel können vorübergehende Temperaturänderungen aufgrund der Fähigkeit gedämpft, Wärme von einer Komponente zu einer anderen zu übertragen, gedämpft werden. Eine noch gleichmäßigere Wärmeverteilung über die Leiterplatte kann auch auf Basis einer strategisch günstigen Platzierung des leitfähigen Abschnitts erreicht werden, was zu effizienterer Kühlung der Leiterplattenkomponenten führt.
Bei einer anderen Realisierung können die elektrischen Schaltungskomponenten so platziert oder ausgerichtet werden, dass Abschnitte der Komponenten einander überlappen. Zum Beispiel Abschnitte einer elektrischen Komponente Abschnitte einer anderen überlappen. Bei solchen Anordnungen können sich sowohl effizientere elektrische Pfade als auch eine verbesserte Wärmeleitung ergeben. Somit kann bei alternativen Realisierungen der leitfähige Abschnitt strategisch günstig oder wohlüberlegt in Bezug auf eine oder mehrere Schaltungskomponenten platziert werden, um einen elektrischen Pfad und/oder eine Kühlleistung der Komponenten zu optimieren. Bei einem Beispiel liegt der leitfähige Abschnitt so, dass er eine Wärmekapazität in Bezug auf eine oder mehrere Schaltungskomponenten bildet.
Verschiedene Realisierungen und Anordnungen werden unter Bezugnahme auf elektrische und elektronische Komponenten und verschiedenartige Träger erörtert. Während spezifische Komponenten (d. h. Chip-Dice integrierter Schaltungen, Widerstände, Kondensatoren, Induktoren, Drosselspulen usw.) erwähnt werden, soll dies nicht einschränkend sein und dient der Erleichterung der Erörterung und der Zweckmäßigkeit der Darstellung. Die unter Bezugnahme auf einen Chip-Die erörterten Techniken und Bauelemente sind auf jede Art oder Anzahl von elektrischen Komponenten (z. B. Sensoren, Transistoren, Dioden usw.), Schaltungen (z. B. integrierten Schaltungen, Analogschaltungen, Digitalschaltungen, Mixed-Schaltungen, anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs, application-specific integrated circuits), Speicherbauelementen, Prozessoren usw.), von Komponentengruppen, gehäusten Komponenten, Strukturen und Ähnlichem anwendbar, die möglicherweise komplett oder teilweise innerhalb eines Trägers eingebettet sind, wie zum Beispiel in eine geschichtete Leiterplatte (PCB). Zusätzlich sind die unter Bezugnahme auf eine Leiterplatte (PCB) erörterten Techniken und Bauelemente auf andere Arten von Trägern (z. B. Platte, Chip, Wafer, Substrat, Package, Behälter, Hülse, Modul usw.) anwendbar, auf die oder innerhalb derer der Chip-Die möglicherweise komplett oder teilweise montiert ist.
In dieser Offenbarung werden verschiedene Begrifflichkeiten verwendet. Wie es sich für Fachleute versteht, bezieht sich Chip-Die möglicherweise auf ein Halbleiter-Bauelement/-Die, Leistungshalbleiter-Bauelement/-Die oder Ähnliches; ein IC-Die oder -Bauelement wird möglicherweise so verstanden, dass er mehrere elektrische Komponenten (z. B. Transistoren) enthält, die einen speziellen Funktionsgrad bereitstellen, wie zum Beispiel einen IC-Treiber oder IC-Steuerung; und eine Komponente wird möglicherweise so verstanden, dass sie ein Schaltungselement (z. B. einen Kondensator) enthält, der möglicherweise in einem IC-Körper gehäust oder untergebracht ist.
Realisierungen werden unten ausführlicher unter Verwendung mehrerer Beispiele erklärt. Obwohl hier und unten verschiedene Realisierungen und Beispiele erörtert werden, sind weitere Realisierungen und Beispiele möglich, indem die Merkmale und Elemente einzelner Realisierungen und Beispiele kombiniert werden.
Beispielhafte Anordnung
1A ist eine Querschnitts-Profilansicht einer beispielhaften Multilayer-Leiterplattenanordnung 100, die beispielhafte eingebettete Schaltungskomponenten 102, 104 enthält. 1B ist eine perspektivische Schnittansicht der beispielhaften Leiterplattenanordnung 100 aus 1A. Die Darstellungen zeigen sowohl beispielhafte Positionen der eingebetteten Schaltungskomponenten 102, 104 im Verhältnis zueinander als auch beispielhafte Positionen von Durchkontaktierungen 106.
2A ist eine perspektivische Schnittansicht der Leiterplattenanordnung 100 aus 1B, die zeigt, dass eine oder mehrere Schichten (zum Beispiel 108) entfernt wurden, um Einzelheiten zu zeigen. 2B ist eine perspektivische Schnittansicht der Leiterplattenanordnung 100 aus 1B, die beispielhafte Strompfade 202 zwischen den Schaltungskomponenten 102, 104 zeigt. Zum Beispiel sind die Strompfade 202, die in 2B gezeigt werden, mit den Schichten 112 und 120 und einer oder mehreren Durchkontaktierungen 106 verknüpft.
Die Anordnung 100 stellt eine Beispielanordnung dar, wobei die hierin erörterten Techniken und Bauelemente angewandt werden können. Zum Beispiel stellen die Chip-Dice 102, 104 jegliche und alle elektrischen Bauelemente dar, die innerhalb von Schichten einer Leiterplattenanordnung 100 liegen können (z. B. teilweise oder komplett eingebettet sind usw.). Die hierin in Bezug auf die Anordnung 100 beschriebenen Techniken, Komponenten und Bauelemente sind nicht auf die Darstellungen in den 1A–4B beschränkt und können auf andere Designs, Arten, Anordnungen und Bauarten angewandt werden, einschließlich anderer elektrischer Komponenten, ohne dass vom Schutzbereich der Offenbarung abgewichen wird. In einigen Fällen können alternative Komponenten verwendet werden, um die hierin beschriebenen Techniken umzusetzen. In verschiedenen Realisierungen kann die Anordnung 100 ein Einzelmodul sein, oder sie kann ein Abschnitt eines Systems, einer Komponente, einer Struktur oder von Ähnlichem sein.
Bei einer Realisierung besteht die Leiterplattenanordnung 100 aus mehreren Schichten (zum Beispiel 108, 110, 112, 114, 116, 118 und 120). In verschiedenen Realisierungen kann die Leiterplattenanordnung 100 zwei oder drei Schichten aufweisen, oder sie kann aus mehreren Schichten oder Schichtensätzen (z. B. geschichteten Substrukturen usw.) bestehen, wie in den 1A–4B gezeigt wird. Bei einigen Realisierungen kann die Anordnung 100 eine geringere oder eine größere Anzahl von Schichten aufweisen, als in den 1A–4B gezeigt wird.
Bei einer Realisierung enthält die Leiterplattenanordnung 100 eine oder mehrere „Kern-“Schicht(en) 110, 118, die zwischen zwei äußeren Schichten 108, 112 bzw. 116, 120 liegen, wie in den 1A–4B gezeigt ist. Bei einigen Realisierungen bestehen äußere Schichten 108, 112 und 116, 120 aus einem leitfähigen Material oder aus einem isolierenden Material mit darauf hergestellten Leiterbahnen. Zum Beispiel können die äußeren Schichten 108, 112 und 116, 120 geätztes Kupfer oder Ähnliches sein. Ein Paar äußerer Schichten 108, 112 und eine Kernschicht 110 können zum Beispiel einen Schichtensatz oder eine geschichtete Substruktur aufweisen. Bei einer anderen Realisierung enthält die Leiterplattenanordnung 100 eine oder mehrere Isolierschicht(en) 114, die sich zwischen Schichten oder Schichtensätzen befinden. Bei verschiedenen Realisierungen bestehen die Isolierschicht(en) 114 aus einem dielektrischen Material oder Ähnlichem und isolieren Schichten oder Schichtensätze elektrisch voneinander.
Bei alternativen Realisierungen liegen elektrische Komponenten 102, 104 (wie zum Beispiel ein oder mehrere IC-Chip-Dice) zwischen Schichten der Anordnung 100 und können innerhalb einer Schicht eingebettet sein, wie zum Beispiel der Kernschicht 110, 118, wie in den 1A–4B gezeigt wird. Wie oben erörtert wird, können die Komponenten 102, 104 in verschiedenen Realisierungen Komponenten, wie zum Beispiel Chip-Dice integrierter Schaltungen (IC), Transistoren, Dioden, Halbleiterbauelemente, Widerstände, Induktoren, Kondensatoren und so weiter, umfassen.
Bei einer Realisierung liegen die Komponenten 102, 104 komplett innerhalb der Schichten der Leiterplattenanordnung 100. Bei einer alternativen Realisierung liegen eine oder mehrere der Komponenten 102, 104 teilweise innerhalb der Schichten der Leiterplattenanordnung 100. Zum Beispiel können eine oder mehrere Oberflächen der Komponenten 102, 104 freiliegend sein oder sich außerhalb einer Schicht der Leiterplattenanordnung 100 erstrecken, während die Komponenten 102, 104 teilweise innerhalb der Schicht liegen. Zwei eingebettete Komponenten 102 und 104 sind in den 1A–4B zur Darstellung gezeigt. In verschiedenen Realisierungen weist eine Leiterplattenanordnung 100 möglicherweise irgendeine Anzahl von teilweise oder komplett eingebetteten Komponenten 102, 104 auf.
Bei einer Realisierung enthält die Leiterplattenanordnung 100 eine oder mehrere Durchkontaktierungen 106, die durch eine oder mehrere der Schichten (zum Beispiel 108, 110, 112, 114, 116, 118, und 120) gebohrt und mit einem leitfähigen Material beschichtet sind. Bei verschiedenen Realisierungen können die Durchkontaktierungen 106 globale Durchkontaktierungen sein, die sich durch alle Schichten der Leiterplattenanordnung 100 erstrecken, oder können Sacklöcher (engl.: blind vias) sein, die sich durch eine oder mehrere Schichten, jedoch nicht komplett durch alle Schichten der Leiterplattenanordnung 100 erstrecken.
Auf einer oder mehreren Schichten (wie zum Beispiel auf den Schichten 112 und 120) geformte Leiterbahnen können elektrisch mit einer oder mehreren Durchkontaktierungen 106 gekoppelt sein, die eine elektrische Konnektivität mit den Komponenten 102, 104 bereitstellen, die mit den Leiterbahnen gekoppelt sind und auf der gleichen oder unterschiedlichen Schichten montiert sind.
Zum Beispiel zeigt das in den 1A–4B dargestellt Layout ein Design einer synchronen Tiefsetz-Schaltung (engl.: buck circuit). Die elektrischen Komponenten 102, 104 sind zum Beispiel durch Transistoren (z. B. Feldeffekttransistoren (FET, fieldeffect transistor) usw.) repräsentiert. Bei einer Realisierung, wie in den 1A–4B gezeigt wird, führt die Platzierung der Komponenten 102, 104 in Bezug zueinander (z. B. Platzierung nahe beieinander, Platzierung einer Komponente 102 über der anderen Komponente 104) zu einem verbesserten Betriebsverhalten der Schaltung (z. B. Wirkungsgrad, Geschwindigkeit usw.).
Im Beispiel fließt der Strom 202 von (oder zu) einem Koten einer Komponente (zum Beispiel 102) zum (oder vom) einem anderen Knoten einer anderen Komponente (zum Beispiel 104) lateral auf den Schichten (zum Beispiel den Schichten 112, 120) der Leiterplattenanordnung 100, wie in 2B gezeigt wird. Zum Beispiel kann der Strom 202 in Leiterbahnen fließen, die auf den Schichten 112, 120 gebildet sind. Wie in der Darstellung in 2B gezeigt ist, ist der Strom 202 durch Pfeile dargestellt.
Im Beispiel fließt der Strom 202 zu einer oder mehreren Durchkontaktierungen 106, um Schichten der Anordnung 100 zu queren. Wie oben erwähnt wurde, begrenzt ein indirekter Strompfad wie dieser möglicherweise die Strombelastbarkeit zwischen den Knoten und weist auch eine einschränkende Impedanzcharakteristik auf. Zusätzlich können einige Durchkontaktierungen 106 in Bezug auf andere Durchkontaktierungen 106 unverhältnismäßig belastet werden, da sie einen größeren Anteil des Schaltungsstroms übertragen müssen. Aus der unverhältnismäßigen Belastung können sich Hot Spots an verschiedenen Positionen der Anordnung 100 ergeben.
Beispielhafte Umsetzungsform
3A ist eine Querschnitts-Profilansicht einer beispielhaften Multilayer-Leiterplattenanordnung 300, gemäß einer Realisierung. Die Leiterplattenanordnung 300 ist im Wesentlichen identisch mit der oben erörterten Leiterplattenanordnung 100, mit der Ausnahme, dass ein oder mehrere leitfähige Abschnitte 302 der Isolierschicht 114 hinzugefügt sind.
3B ist eine perspektivische Schnittansicht der beispielhaften Leiterplattenanordnung 300 aus 3A. Die Darstellung zeigt beispielhafte Positionen der eingebetteten Schaltungskomponenten 102, 104 im Verhältnis zueinander, die beispielhafte Position des leitfähigen Abschnitts 302 und auch Positionen der beispielhaften Durchkontaktierung 106. 4A ist eine perspektivische Schnittansicht der Leiterplattenanordnung 300 aus 3B, die zeigt, dass eine oder mehrere Schichten (zum Beispiel 108) entfernt wurden, um Einzelheiten zu zeigen. Ein beispielhafter leitfähiger Abschnitt 302 ist als Teil der Isolierschicht 114 gezeigt. 4B ist eine perspektivische Schnittansicht der Leiterplattenanordnung 300 aus 3B, die beispielhafte Strompfade 402, 404 zwischen den Schaltungskomponenten 102, 104 zeigt, die zum Beispiel einen leitfähigen Abschnitt 302 enthalten.
Bei einer Realisierung umfasst die Anordnung 300 wenigstens eine erste Schicht (wie zum Beispiel die Schicht 112), eine zweite Schicht (wie zum Beispiel die Schicht 120) und eine isolierende dritte Schicht (wie zum Beispiel die Schicht 114), die zwischen der ersten Schicht 112 und der zweiten Schicht 120 angeordnet ist. Bei einer Realisierung ist ein Knoten einer Schaltungskomponente (wie zum Beispiel der Komponente 102) elektrisch mit der ersten Schicht 112 gekoppelt, und ein Knoten einer anderen Schaltungskomponente (wie zum Beispiel der Komponente 104) ist elektrisch mit der zweiten Schicht 120 gekoppelt. Eine oder mehrere leitfähige Durchkontaktierungen 106 erstrecken sich durch die erste 112, zweite 120 und dritte 114 Schicht und koppeln in einem ersten Schaltungspfad den ersten Knoten elektrisch mit dem zweiten Knoten.
In verschiedenen Realisierungen kann eine Isolierschicht 114 einen oder mehrere leitfähige Abschnitte 302 aufweisen, wie in den 3A–4B gezeigt ist. Zum Beispiel können eine oder mehrere Flächen der Isolierschicht durch ein leitfähiges Material ersetzt werden. Wie in 4B gezeigt ist, können der bzw. die leitfähigen Abschnitte 302 dazu ausgelegt sein, den ersten Knoten elektrisch mit dem zweiten Knoten in einem zweiten Schaltungspfad zu koppeln. Bei einer Realisierung, wie in 4A gezeigt ist, erstrecken sich die eine oder die mehreren leitfähigen Durchkontaktierungen 106 durch den leitfähigen Abschnitt 302 der isolierenden dritten Schicht 114.
Bei einer alternativen Realisierung umfasst die Anordnung 300 wenigstens eine erste Gruppe von Schichten (wie zum Beispiel die Schichten 108, 110, 112), eine zweite Gruppe von Schichten (wie zum Beispiel die Schichten 116, 118, 120) und eine dielektrische Schicht (wie zum Beispiel die Schicht 114), die zwischen der ersten Gruppe von Schichten und der zweiten Gruppe von Schichten angeordnet ist. Bei der Realisierung ist eine erste Schaltungskomponente (wie zum Beispiel die Komponente 102) innerhalb der ersten Gruppe von Schichteneingebettet, und eine zweite Schaltungskomponente (wie zum Beispiel die Komponente 104) ist innerhalb des zweiten Gruppe von Schichteneingebettet.
Eine oder mehrere leitfähige Durchkontaktierungen 106 erstrecken sich durch die erste Gruppe von Schichten, die zweite Gruppe von Schichten und die dielektrische Schicht 114 und koppeln einen ersten Knoten der ersten Schaltungskomponente 102 elektrisch mit einem zweiten Knoten der zweiten Schaltungskomponente 104 mittels Leiterbahnen, die auf einer oder mehreren Schichten der ersten Gruppe von Schichten und der zweiten Gruppe von Schichtengebildet sind. Zusätzlich enthält die dielektrische Schicht 114 wenigstens einen leitfähigen Abschnitt 302, der dazu ausgelegt ist, den ersten Knoten elektrisch mit dem zweiten Knoten in einem zweiten parallelen Schaltungspfad zu koppeln.
Bei verschiedenen Realisierungen können der bzw. die leitfähigen Abschnitte 302 aus Materialien wie zum Beispiel Silberepoxid, Silber-Nanopaste, Kupfer-Nanopaste, leitfähigen Kohlenstoffen (z. B. Nanoröhren) oder anderen Materialien mit Leitfähigkeitseigenschaften oder Kombinationen aus diesen, bestehen.
Bei einer Realisierung ist eine Schaltung (wie zum Beispiel das Buck-Schaltungs-Design, das in den 3A–4B gezeigt ist) auf einer Multilayer-Leiterplattenanordnung 300 unter Verwendung eines oder mehrerer leitfähiger Abschnitte 302 für optimiertes Betriebsverhalten der Schaltungselemente 102, 104 entworfen und ausgelegt, einschließlich optimiertem elektrischem und thermischem Betriebsverhalten. Zum Beispiel ist die Schaltung so entworfen und ausgelegt, dass die Schaltungselemente 102, 104 (und auch andere Schaltungselemente) optimierte Arbeitsgeschwindigkeit, Impedanzcharakteristika, Funktionscharakteristika, Energieverbrauchsprofile, parasitäres Betriebsverhalten, Langlebigkeit und Ähnliches aufweisen und ebenfalls optimiertes Management der von Schaltungselementen (zum Beispiel den Komponenten 102, 104) erzeugten Wärme bereitstellen.
Zum Beispiel fließt, wie in 4B gezeigt wird, der Strom 402 von (oder zu) einem Koten einer Komponente (zum Beispiel 102) zu (oder von) einem anderen Knoten einer anderen Komponente (zum Beispiel 104) lateral auf den Schichten (zum Beispiel den Schichten 112, 120) der Leiterplattenanordnung 300 in einem oder mehreren ersten Strompfad(en). Zum Beispiel kann der Strom 402 auf Leiterbahnen, die auf den Schichten 112, 120 gebildet sind, fließen. Wie in der Darstellung in 4B gezeigt ist, ist der Strom 402 durch horizontale Pfeile dargestellt.
Zusätzlich, wie in 4B gezeigt ist, fließt der Strom 404 direkter von (oder zu) einem Koten einer Komponente (zum Beispiel 102) zu (oder von) einem anderen Knoten einer anderen Komponente (zum Beispiel 104) durch den bzw. die leitfähigen Abschnitt(e) 302 in einem oder mehreren zweiten parallelen Strompfad(en). Zum Beispiel kann der Strom 404 direkt durch den bzw. die leitfähigen Abschnitt(e) 302 vom ersten Knoten auf der ersten Schicht 112 und zum zweiten Knoten auf der zweiten Schicht 120 fließen. Wie in der Darstellung in 4B gezeigt ist, wird der Strom 404 durch senkrechte Pfeile dargestellt.
Somit kann die Verwendung von parallelen Schaltungspfaden (402, 404), wie sie in 4B gezeigt wird, dazu führen, dass der elektrische Widerstand zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten geringer ist als der elektrische Widerstand des ersten Schaltungspfades oder der elektrische Widerstand des zweiten Schaltungspfades (ähnlich zum Betriebsverhalten parallel geschalteter Widerstände oder Impedanzen). Zusätzlich ist bei einer Realisierung die elektrische Strombelastbarkeit zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten größer als die elektrische Strombelastbarkeit des ersten Schaltungspfades oder die elektrische Strombelastbarkeit des zweiten Schaltungspfades (auf der Basis der Verwendung mehrerer Schaltungspfade).
Bei einigen Realisierungen kann das strategisch günstige Platzieren des bzw. der leitfähigen Abschnitt(e) 302 die unverhältnismäßige Belastung der Durchkontaktierungen 106 verringern. Zum Beispiel sind, wie in 4A gezeigt wird, Bei einer Realisierung die Durchkontaktierungen 106 durch den bzw. die leitfähigen Abschnitt(e) 302 gebohrt, und/oder sie sind elektrisch mit dem bzw. den leitfähigen Abschnitt(en) 302 gekoppelt. Dies kann dazu führen, dass die Durchkontaktierungen 106 im Wesentlichen das gleiche Potential aufweisen, und kann dazu führen, dass die Strombelastungen im Wesentlichen gleichmäßig aufgeteilt werden.
Bei einer Realisierung werden Kühleffekte der Komponenten 102, 104 kombiniert mit dem bzw. den leitfähigen Abschnitt(en) 302 auf Basis der strategisch günstigen Platzierung jeder Komponente in Bezug auf die anderen verwertet. Die Nähe der Komponenten 102, 104 und des bzw. der leitfähigen Abschnitt(e) 302 ermöglicht es, dass von einer Komponente 102, 104 erzeugte Wärme thermisch zu der anderen Komponente 104, 102 geleitet wird, entweder durch direkten Kontakt oder durch Wärmekapazität, und in die Umgebung abgeführt wird.
Zum Beispiel liegen in verschiedenen Umsetzungsformen eine oder mehrere leitfähige Komponenten 302 strategisch günstig, um das Leiten von Wärme, die von einer der Komponenten 102, 104 erzeugt wird, zur anderen der Komponenten 102, 104 zu unterstützen. Zum Beispiel sind der bzw. die leitfähigen Abschnitt(e) 302 und die Komponenten 102, 104 wohlüberlegt platziert, um das Kühlvermögen der Komponenten 102, 104 zu verbessern (z. B. sind die Komponenten 102, 104 möglicherweise übereinander angeordnet, und der leitfähige Abschnitt 302 ist möglicherweise zwischen ihnen angeordnet).
Unterschiedliche Konfigurationen für eine Anordnung 300 können mit unterschiedlichen Realisierungen möglich sein. Bei alternativen Realisierungen liegen auch verschiedene andere Kombinationen und Designs der Anordnung 300 im Schutzbereich der Offenbarung. Die Varianten weisen möglicherweise weniger Elemente auf, als in den Beispielen veranschaulicht wird, die in den 1A bis 4B gezeigt werden, oder sie weisen möglicherweise mehr oder alternative Elemente als die gezeigten auf.
Repräsentativer Prozess
5 veranschaulicht einen repräsentativen Prozess 500 zur Verbesserung des elektrischen Betriebsverhaltens einer eingebetteten elektrischen Komponente (wie zum Beispiel der Komponenten 102, 104), die innerhalb eines Trägers (wie zum Beispiel der Leiterplattenanordnung 300) liegt, gemäß verschiedenen Realisierungen. Bei verschiedenen Realisierungen kann die bzw. können die die Komponente(n) teilweise oder komplett innerhalb von Schichten der Leiterplattenanordnung eingebettet sein. Zusätzlich kann bei einigen Realisierungen der Prozess 500 verwendet werden, um das thermische Betriebsverhalten der Leiterplattenanordnung zu verbessern. Der Prozess 500 wird unter Bezugnahme auf die 1A–4B beschrieben.
Die Reihenfolge, in der der Prozess beschrieben wird, soll nicht als eine Beschränkung ausgelegt werden, und irgendeine Anzahl der beschriebenen Prozessblöcke kann in irgendeiner Reihenfolge kombiniert werden, um den Prozess oder alternative Prozesse umzusetzen. Zusätzlich werden möglicherweise einzelne Blöcke aus dem Prozess gestrichen, ohne dass vom Gedanken und vom Schutzbereich des hierin beschriebenen Gegenstands abgewichen wird. Weiterhin kann der Prozess mit irgendwelchen geeigneten Materialien oder Kombinationen daraus umgesetzt werden, ohne dass vom Schutzbereich des hierin beschriebenen Gegenstands abgewichen wird.
Im Block 502 enthält der Prozess das Koppeln eines ersten Knotens einer ersten Schaltungskomponente (wie zum Beispiel der Komponente 102) mit einer ersten Schicht (wie zum Beispiel der Schicht 112) einer Multilayer-Leiterplatten-(PCB-)Anordnung. Bei verschiedenen Realisierungen kann die Leiterplattenanordnung irgendeine Anzahl Schichten aufweisen. Zum Beispiel enthält der Prozess bei einer Realisierung das komplette oder teilweise Einbetten der ersten Schaltungskomponente innerhalb einer geschichteten Substruktur (d. h. eines ersten Schichtensatzes) der Leiterplattenanordnung, wobei die erste Schicht ein Element der geschichteten Substruktur umfasst.
Im Block 504 enthält der Prozess das Koppeln eines zweiten Knotens einer zweiten Schaltungskomponente (wie zum Beispiel der Komponente 104) mit einer zweiten Schicht (wie zum Beispiel der Schicht 120) der Multilayer-Leiterplattenanordnung. In einem anderen Beispiel enthält der Prozess das komplette oder teilweise Einbetten der zweiten Schaltungskomponente innerhalb einer anderen geschichteten Substruktur (d. h. eines zweiten Schichtensatzes) der Leiterplattenanordnung, wobei die zweite Schicht ein Element der anderen geschichteten Substruktur umfasst.
Bei verschiedenen Realisierungen enthält der Prozess das strategisch günstige Anordnen der Komponenten, um elektrisches und/oder thermisches Betriebsverhalten der Leiterplattenanordnung zu optimieren. Zum Beispiel enthält der Prozess Bei einer Realisierung das Anordnen der ersten Schaltungskomponente und der zweiten Schaltungskomponente, so dass die erste Schaltungskomponente wenigstens einen Abschnitt der zweiten Schaltungskomponente überlappt.
Im Block 506 enthält der Prozess das Koppeln des ersten Knotens mit dem zweiten Knoten unter Verwendung einer oder mehrerer leitfähiger Durchkontaktierungen (wie zum Beispiel der Durchkontaktierungen 106), die sich durch die erste Schicht, die zweite Schicht und eine isolierende dritte Schicht (wie zum Beispiel die Schicht 114) erstrecken, die zwischen der ersten und zweiten Schicht angeordnet ist. Bei einer Realisierung sind die Durchkontaktierungen zum Beispiel elektrisch mit Leiterbahnen gekoppelt, die auf der ersten und zweiten Schicht geformt sind. Die erste und zweite Komponente sind elektrisch mit den Leiterbahnen auf ihren jeweiligen Schichten gekoppelt.
Bei einer anderen Realisierung enthält der Prozess das Koppeln in einem ersten Pfad des ersten Knotens der ersten Schaltungskomponente, die innerhalb des ersten Schichtensatzes der Multilayer-Leiterplatte eingebettet ist, mit dem zweiten Knoten der zweiten Schaltungskomponente, die innerhalb des zweiten Schichtensatzes der Leiterplatte eingebettet ist. Bei einem Beispiel werden die Knoten unter Verwendung einer oder mehrerer leitfähiger Durchkontaktierungen (wie zum Beispiel der Durchkontaktierungen 106) gekoppelt, die sich durch den ersten Schichtensatz, den zweiten Schichtensatz und eine dielektrische Schicht erstrecken, die zwischen dem ersten Schichtensatz und dem zweiten Schichtensatz angeordnet ist. Mit anderen Worten: Die Isolierschicht kann zum Beispiel aus einem dielektrischen Material bestehen. Bei alternativen Realisierungen kann die Isolierschicht aus verschiedenen anderen isolierenden oder halbleitenden Materialien oder Ähnlichem bestehen.
Im Block 508 enthält der Prozess das strategisch günstige Positionieren eines leitfähigen Abschnitts (wie zum Beispiel des leitfähigen Abschnitts 302) der isolierenden dritten Schicht (oder der dielektrischen Schicht), so dass der leitfähige Abschnitt den ersten Knoten elektrisch mit dem zweiten Knoten in einem parallelen Pfad gekoppelt. Zum Beispiel bildet der leitfähige Abschnitt einen Strompfad zwischen dem ersten und zweiten Knoten parallel zu dem durch die Durchkontaktierungen geformten Pfad. Bei einer Realisierung ist der elektrische Abschnitt elektrisch mit der ersten und zweiten Schicht gekoppelt, die entsprechend mit dem ersten und zweiten Knoten gekoppelt sind.
Bei einer Realisierung enthält der Prozess das Erhöhen einer Strombelastbarkeit oder das Verringern eines Pfadwiderstands (oder -impedanz) einer elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten, auf Basis einer Position des leitfähigen Abschnitts der dritten Schicht. Zum Beispiel kann der leitfähige Abschnitt so positioniert sein, die elektrischen Eigenschaften des bzw. der Schaltungspfade zwischen dem ersten und zweiten Knoten zu optimieren (z. B. durch Nähe, Größe, Form und auch durch die Materialien usw.).
Bei einer Realisierung enthält der Prozess das Reduzieren einer unverhältnismäßigen Belastung der einen oder der mehreren Durchkontaktierungen auf Basis einer Position des leitfähigen Abschnitts der dritten Schicht. Zum Beispiel können die Durchkontaktierungen um einen Umkreis der ersten und zweiten Komponente herum liegen, und der leitfähige Abschnitt kann so liegen, dass die Durchkontaktierungen durch den leitfähigen Abschnitt gebohrt werden. Dies kann den Effekt hervorrufen, dass die Durchkontaktierungen im Wesentlichen am gleichen Potential platziert werden, und führt dazu, dass der Strom im Wesentlichen gleichmäßig zwischen den Durchkontaktierungen aufgeteilt wird.
Bei einer anderen Realisierung enthält der Prozess das strategisch günstige Positionieren des leitfähigen Abschnitts der dritten Schicht, so dass Wärme, die von der ersten Schaltungskomponente erzeugt wird, zur zweiten Schaltungskomponente geleitet wird. Zum Beispiel kann die Wärmeleitfähigkeit zwischen der ersten Schaltungskomponente und der zweiten Schaltungskomponente auf Basis des strategisch günstigen Positionierens des leitfähigen Abschnitts der dritten Schicht erhöht werden. Weiterhin kann der Prozess das Dämpfen vorübergehender Temperaturänderungen zwischen der ersten Schaltungskomponente und der zweiten Schaltungskomponente auf Basis einer strategisch günstigen Platzierung des leitfähigen Abschnitts der dritten Schicht umfassen.
Bei einer beispielhaften Realisierung enthält der Prozess das Herstellen einer Wärmekapazität zwischen der ersten Schaltungskomponente und der zweiten Schaltungskomponente auf Basis des strategisch günstigen Positionierens des leitfähigen Abschnitts der dritten Schicht, kombiniert mit dem strategisch günstigen Positionieren der ersten und zweiten Komponente. In verschiedenen Realisierungen enthält dies das wohlüberlegte Ausrichten des leitfähigen Abschnitts der Isolierschicht (z. B. der dielektrischen Schicht), um eine Wärmekapazität in Bezug auf wenigstens eine der Komponenten, der ersten oder der zweiten Schaltungskomponente, zu formen. Weiterhin kann der Prozess das wohlüberlegte Ausrichten des leitfähigen Abschnitts der dielektrischen Schicht umfassen, um Wärme an einen oder mehrere Abschnitte der Leiterplatte zu verteilen.
Das absichtliche oder strategisch günstige Positionieren des leitfähigen Abschnitts der Isolierschicht (oder der dielektrischen Schicht) kann zum Beispiel Techniken umfassen, die zum Herstellen des leitfähigen Abschnitts verwendet werden. Bei einem Realisierungbeispiel enthält der Prozess das Formen eines oder mehrerer Hohlräume innerhalb der dielektrischen Schicht an vorbestimmten Positionen und das Abscheiden von leitfähigem Material in den einen oder die mehreren Hohlräume, um den leitfähigen Abschnitt der dielektrischen Schicht zu formen. Bei verschiedenen Realisierungen kann das Abscheiden ein Dosieren, Jetten, Siebdruck, Schablonendruck, Transferdruck oder Ähnliches umfassen.
Bei einer Realisierung enthält das Herstellen der Isolierschicht das Abscheiden einer vorgeformten Lage dielektrischen Materials auf die erste oder zweite Schicht oder auf eine Schicht der ersten oder zweiten Gruppe von Schichten. In einem Beispiel enthält die vorgeformte Lage dielektrischen Materials den einen oder die mehreren Hohlräume. Bei einer alternativen Realisierung enthält das Herstellen der Isolierschicht das Abscheiden einer vorgeformten Lage dielektrischen Materials auf eine der ersten oder zweiten Schichten oder Gruppen von Schichten sowie das Entfernen von vorausgewählten Abschnitten dielektrischen Materials, um den einen oder die mehreren Hohlräume herzustellen.
Bei einer weiteren Realisierung enthält der Prozess das Herstellen der Isolierschicht (oder der dielektrischen Schicht), indem ein fotosensitives Fluid auf die erste oder zweite Schicht oder auf eine Schicht der ersten oder zweiten Gruppe von Schichten abgeschieden wird und das Fluid fototechnisch bearbeitet wird, um eine dielektrische Schicht herzustellen, die den einen oder die mehreren Hohlräume aufweist.
Bei alternativen Realisierungen können im Prozess 500 andere Techniken in verschiedenen Kombinationen enthalten sein und bleiben innerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung.

Claims

System, das aufweist: eine Multilayer-Leiterplatte (PCB), die wenigstens eine erste Schicht, eine zweite Schicht und eine isolierende dritte Schicht enthält, die zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht angeordnet ist; einen ersten Knoten einer ersten Schaltungskomponente, der elektrisch mit der ersten Schicht gekoppelt ist; einen zweiten Knoten einer zweiten Schaltungskomponente, der elektrisch mit der zweiten Schicht gekoppelt ist; und eine oder mehrere leitfähige Durchkontaktierungen, die sich durch die erste, zweite und dritte Schicht erstrecken und den ersten Knoten elektrisch mit dem zweiten Knoten in einem ersten Schaltungspfad koppeln, wobei die isolierende dritte Schicht einen leitfähigen Abschnitt enthält, der dazu ausgelegt ist, den ersten Knoten elektrisch mit dem zweiten Knoten in einem zweiten Schaltungspfad zu koppeln.
System nach Anspruch 1, bei dem die eine oder die mehreren leitfähigen Durchkontaktierungen sich durch den leitfähigen Abschnitt der isolierenden dritten Schicht erstrecken.
System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der leitfähige Abschnitt eine Strombelastbarkeit einer elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten erhöht oder einen Pfadwiderstand einer elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten verringert.
System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der leitfähige Abschnitt eine unverhältnismäßige Belastung der einen oder der mehreren leitfähigen Durchkontaktierungen reduziert.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die wenigstens eine leitfähige Durchkontaktierung eine erste leitfähige Durchkontaktierung und eine zweite leitfähige Durchkontaktierung umfasst, wobei das System weiterhin einen dritten Knoten der ersten Schaltungskomponente und einen vierten Knoten der zweiten Schaltungskomponente aufweist, wobei der dritte Knoten und der vierte Knoten elektrisch mittels der zweiten Durchkontaktierung gekoppelt sind und nicht elektrisch mittels des leitfähigen Abschnitts der isolierenden dritten Schicht gekoppelt sind.
System nach Anspruch 5, bei dem der erste Knoten, der zweite Knoten, die erste leitfähige Durchkontaktierung und der leitfähige Abschnitt der isolierenden dritten Schicht einen ersten Signalpfad umfassen, und bei dem der dritte Knoten, der vierte Knoten und die zweite leitfähige Durchkontaktierung einen zweiten Signalpfad umfassen, um ein elektrisches Signal mit einem Strompegel zu übertragen, der niedriger ist als ein Strompegel eines elektrischen Signals, das auf dem ersten Signalpfad übertragen wird.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Schaltungskomponente thermisch mit der zweiten Schaltungskomponente aufgrund des leitfähigen Abschnitts der dritten Schicht gekoppelt ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein elektrischer Widerstand zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten geringer als ein elektrischer Widerstand des ersten Schaltungspfads oder ein elektrischer Widerstand des zweiten Schaltungspfads ist und bei dem eine elektrische Strombelastbarkeit zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten größer als eine elektrische Strombelastbarkeit des ersten Schaltungspfades oder eine elektrische Strombelastbarkeit des zweiten Schaltungspfades ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Schaltungskomponente und die zweite Schaltungskomponente aus einer Gruppe ausgewählt sind, die enthält: Chip-Dice mit integrierten Schaltungen (IC), Transistoren, Dioden, Halbleiterbauelemente, Widerstände, Induktoren und Kondensatoren.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der leitfähige Abschnitt wenigstens eines von Folgendem umfasst: ein Silberepoxid, eine Silber-Nanopaste oder eine Kupfer-Nanopaste.
Verfahren, das aufweist: das Koppeln eines ersten Knotens einer ersten Schaltungskomponente mit einer ersten Schicht einer Multilayer-Leiterplatte (PCB); das Koppeln eines zweiten Knotens einer zweiten Schaltungskomponente mit einer zweiten Schicht der Multilayer-Leiterplatte; das Koppeln des ersten Knotens mit dem zweiten Knoten unter Verwendung einer oder mehrerer leitfähiger Durchkontaktierungen, die sich durch die erste Schicht, die zweite Schicht und eine isolierende dritte Schicht erstrecken, die zwischen der ersten und zweiten Schicht angeordnet ist; und das strategisch günstige Positionieren eines leitfähigen Abschnitts der isolierenden dritten Schicht, so dass der leitfähige Abschnitt den ersten Knoten elektrisch mit dem zweiten Knoten in einem parallelen Pfad gekoppelt.
Verfahren nach Anspruch 11, das weiterhin das komplette oder teilweise Einbetten der ersten Schaltungskomponente innerhalb einer geschichteten Substruktur der Leiterplatte aufweist, wobei die erste Schicht ein Element der geschichteten Substruktur umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, das weiterhin das komplette oder teilweise Einbetten der zweiten Schaltungskomponente innerhalb einer anderen geschichteten Substruktur der Leiterplatte aufweist, wobei die zweite Schicht ein Element der anderen geschichteten Substruktur umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, das weiterhin das Anordnen der ersten Schaltungskomponente und der zweiten Schaltungskomponente aufweist, so dass die erste Schaltungskomponente wenigstens einen Abschnitt der zweiten Schaltungskomponente überlappt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, das weiterhin das strategisch günstige Positionieren des leitfähigen Abschnitts der dritten Schicht aufweist, so dass Wärme, die von der ersten Schaltungskomponente erzeugt wird, zur zweiten Schaltungskomponente geleitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, das weiterhin wenigstens eines der Folgenden aufweist: das Erhöhen einer Strombelastbarkeit oder das Verringern eines Pfadwiderstands einer elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten auf Basis einer Position des leitfähigen Abschnitts der dritten Schicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, das weiterhin das Reduzieren einer unverhältnismäßigen Belastung der einen oder der mehreren Durchkontaktierungen auf Basis einer Position des leitfähigen Abschnitts der dritten Schicht aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, das weiterhin das Erhöhen einer Wärmeleitfähigkeit zwischen der ersten Schaltungskomponente und der zweiten Schaltungskomponente auf Basis des strategisch günstigen Positionierens des leitfähigen Abschnitts der dritten Schicht aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, das weiterhin das Dämpfen von vorübergehenden Temperaturänderungen zwischen der ersten Schaltungskomponente und der zweiten Schaltungskomponente auf Basis des strategisch günstigen Positionierens des leitfähigen Abschnitts der dritten Schicht umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, das weiterhin das Formen einer Wärmekapazität zwischen der ersten Schaltungskomponente und der zweiten Schaltungskomponente auf Basis des strategisch günstigen Positionierens des leitfähigen Abschnitts der dritten Schicht aufweist.
Verfahren, das aufweist: das Koppeln eines ersten Knotens einer ersten Schaltungskomponente, die innerhalb einer ersten Gruppe von Schichten einer Multilayer-Leiterplatte (PCB) eingebettet ist, mit einem zweiten Knoten einer zweiten Schaltungskomponente, die innerhalb einer zweiten Gruppe von Schichten der Leiterplatte eingebettet ist, in einem ersten Pfad unter Verwendung einer oder mehrerer leitfähiger Durchkontaktierungen, die sich durch die erste Gruppe von Schichten, die zweite Gruppe von Schichten und eine dielektrische Schicht erstrecken, die zwischen der ersten Gruppe von Schichten und der zweiten Gruppe von Schichten angeordnet ist; und das Koppeln des ersten Knotens mit dem zweiten Knoten in einem zweiten Pfad unter Verwendung eines strategisch günstig liegenden leitfähigen Abschnitts der dielektrischen Schicht.
Verfahren nach Anspruch 21, das weiterhin das Herstellen eines oder mehrerer Hohlräume innerhalb der dielektrischen Schicht und das Abscheiden von leitfähigem Material in den einen oder die mehreren Hohlräume umfasst, um den leitfähigen Abschnitt der dielektrischen Schicht herzustellen.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem das Abscheiden wenigstens eines von Folgendem umfasst: Dosieren, Jetten, Siebdruck, Schablonendruck oder Transferdruck.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem das Herstellen das Abscheiden einer vorgeformten Lage dielektrischen Materials enthält, die den einen oder die mehreren Hohlräume aufweist, auf eine Schicht der ersten oder zweiten Gruppe von Schichten.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem das Herstellen das Abscheiden einer vorgeformten Lage dielektrischen Materials auf eine Schicht der ersten oder zweiten Gruppe von Schichten sowie das Entfernen von vorausgewählten Abschnitten des dielektrischen Materials enthält, um einen oder mehrere Hohlräume zu formen.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem das Herstellen das Abscheiden eines fotosensitiven Fluids auf eine Schicht der ersten oder zweiten Gruppe von Schichten sowie das fototechnische Bearbeiten des Fluids enthält, um eine dielektrische Schicht zu formen, die den einen oder die mehreren Hohlräume aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 26, das weiterhin das wohlüberlegte Ausrichten des leitfähigen Abschnitts der dielektrischen Schicht aufweist, um eine Wärmekapazität in Bezug auf wenigstens eine der Schaltungskomponenten, die erste oder die zweite, zu formen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 27, das weiterhin das wohlüberlegte Ausrichten des leitfähigen Abschnitts der dielektrischen Schicht aufweist, um Wärme an einen oder mehrere Abschnitte der Leiterplatte zu verteilen.
System, das aufweist: eine Multilayer-Leiterplatte (PCB), die wenigstens eine erste Gruppe von Schichten, eine zweite Gruppe von Schichten und eine dielektrische Schicht aufweist, die zwischen der ersten Gruppe von Schichten und der zweiten Gruppe von Schichten angeordnet ist; eine erste Schaltungskomponente, die innerhalb der ersten Gruppe von Schichten eingebettet ist; eine zweite Schaltungskomponente, die innerhalb der zweiten Gruppe von Schichten eingebettet ist; eine oder mehrere leitfähige Durchkontaktierungen, die sich durch die ersten Gruppe von Schichten, die zweite Gruppe von Schichten und die dielektrische Schicht erstrecken und die einen ersten Knoten der ersten Schaltungskomponente elektrisch mit einem zweiten Knoten der zweiten Schaltungskomponente mittels einer oder mehrerer Schichten der ersten Gruppe von Schichten und der zweiten Gruppe von Schichten koppeln, wobei die dielektrische Schicht einen leitfähigen Abschnitt enthält, der dazu ausgelegt ist, den ersten Knoten elektrisch mit dem zweiten Knoten in einem zweiten parallelen Schaltungspfad zu koppeln.