FR2891086A1 - Dispositif de condensateurs integre comportant une zone de couplage commune. - Google Patents

Dispositif de condensateurs integre comportant une zone de couplage commune. Download PDF

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Huey Ru Chang
Min Lin Lee
Shinn Juh Lay
Chin Sun Shyu
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Abstract

L'invention concerne un dispositif de condensateurs (510) intégré à l'intérieur d'une carte à circuit destinée à recevoir un circuit intégré (400) et comportant une zone de couplage commune (404) sous le circuit intégré. Le dispositif de condensateurs intégré comprend une première section de condensateurs (510a) offrant au moins un condensateur à un premier ensemble de bornes du circuit intégré, une partie de la première section de condensateurs étant dans la zone de couplage commune (404) et ayant son couplage au premier ensemble de bornes, situé dans la zone de couplage commune, et au moins une seconde section de condensateurs (510b) offrant au moins un condensateur à un second ensemble de bornes du circuit intégré, une partie de la seconde section de condensateurs étant dans la zone de couplage commune (404) et ayant son couplage au second ensemble de bornes situé dans la zone de couplage commune,

Description

DISPOSITIF DE CONDENSATEURS INTEGRE COMPORTANT UNE ZONE DE COUPLAGE
COMMUNE
La présente invention se rapporte à un dispositif de condensateurs intégré comportant une zone de couplage commune, et plus particulièrement, un dispositif de condensateurs intégré qui peut être intégré au sein d'une carte à circuit et fournir une zone de couplage commune pour un circuit intégré.
La présente invention concerne également les cartes à circuit, c'est-àdire les cartes portant ou comprenant un circuit, et notamment les cartes à circuit imprimé.
Les condensateurs sont des dispositifs électriques capables de stocker ou d'absorber des charges électriques. Grâce à cette capacité de stockage de charge, les condensateurs ont de larges applications dans la conception et le fonctionnement des circuits électriques, y compris les circuits intégrés ou "circuits IC" ("Integrated Circuits"). A titre d'exemple, un circuit intégré lui-même peut contenir un certain nombre de condensateurs reliés à d'autres composants pour les opérations du circuit intégré, telles que le traitement de signal. En plus des condensateurs internes, un circuit IC peut également reposer sur des condensateurs externes utilisés pour stabiliser l'alimentation, absorber des fluctuations non souhaitables, ou réduire l'interférence d'un signal ou le bruit. Par exemple, un circuit IC monté sur une carte à circuit imprimé ou "carte PCB" peut être relié à des condensateurs en céramique qui sont également montés sur la carte PCB dans l'un de ces buts, et les condensateurs peuvent être montés en utilisant une technologie de montage en surface ("SMT") connue. En variante, d'autres types de condensateurs peuvent être montés sur ou dans la carte à circuit et reliés au circuit intégré pour procurer des effets similaires à ceux des condensateurs à technologie SMT.
La liaison entre un circuit intégré et des condensateurs externes est généralement réalisée en construisant les lignes de câblage, qui peuvent avoir une longueur significative par comparaison aux liaisons à l'intérieur du circuit intégré lui-même. Dans certaines applications, la longueur d'une ligne en forme d'enroulement ou de forme étroite peut créer une inductance provenant de la ligne elle-même, ce qui conduit à un effet d'inductance non souhaitable qui affecte les signaux ou les opérations du circuit intégré. En outre, les condensateurs à technologie SMT, bien que de petite taille, présentent également des limitations en ce qui concerne la plage de capacités, la fréquence du signal qu'il est capable de prendre en charge, ou les deux. Avec la vitesse croissante des circuits électriques et d'autres composants et la diminution de taille des dispositifs et de l'espace de carte PCB disponible, le fait de trouver des condensateurs à technologie SMT qui soient capables de satisfaire le besoin de la conception devient un défi. En outre, les condensateurs à technologie SMT montés sur une carte PCB nécessitent un certain espace de carte et peuvent limiter l'espace de carte disponible pour d'autres dispositifs. Avec le nombre croissant de bornes que comprennent les circuits intégrés et la densité d'agencement des 2891086 2 bornes, la conception du câblage pour relier le circuit intégré à des condensateurs externes peut également poser un autre défi.
En conséquence, il peut être souhaitable de prévoir un dispositif de condensateurs qui puisse être intégré dans d'autres structures, telles qu'une carte à circuit. Il peut également être souhaitable de prévoir une structure de condensateur qui offre une plus large plage de capacité électrique. Il peut également être souhaitable de réduire les lignes de câblage d'un circuit intégré à des dispositifs externes tels que des condensateurs ou des réseaux capacitifs-inductifs.
A cet effet l'invention prévoit un dispositif de condensateurs intégré dans une carte à circuit recevant ou prévue pour recevoir un circuit intégré sur celle ci, la carte à circuit ayant une zone de couplage commune sous le circuit intégré, le dispositif de condensateurs intégré comprenant une première section de condensateurs offrant au moins un condensateur à un premier ensemble de bornes du circuit intégré, une partie de la première section de condensateurs étant dans la zone de couplage commune et ayant son couplage au premier ensemble de bornes, situé dans la zone de couplage commune, et au moins une seconde section de condensateurs offrant au moins un condensateur à un second ensemble de bornes du circuit intégré, une partie de la seconde section de condensateurs étant dans la zone de couplage commune et ayant son couplage au second ensemble de bornes situé dans la zone de couplage commune, les première et seconde sections de condensateurs appartenant au moins à un plan ayant au moins deux sections de condensateurs qui sont agencées horizontalement.
Selon un mode de réalisation, la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs comprennent un premier motif conducteur comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, un second motif conducteur comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, la première électrode conductrice du second motif conducteur correspondant à la première électrode conductrice du premier motif conducteur, la seconde électrode conductrice du second motif conducteur correspondant à la seconde électrode conductrice du premier motif conducteur, et un premier matériau diélectrique entre le premier motif conducteur et le second motif conducteur.
Selon un mode de réalisation, la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs appartiennent toutes deux au moins à une structure multicouche plane comprenant: au moins deux sections de condensateurs agencées horizontalement, la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs comprenant en outre un troisième motif conducteur comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, un quatrième motif conducteur comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, les premières électrodes conductrices des troisième et quatrième motifs conducteurs correspondant à la première électrode conductrice du premier motif conducteur, les secondes électrodes conductrices des troisième et quatrième motifs conducteurs correspondant à la seconde électrode conductrice du premier motif conducteur, un second matériau diélectrique entre le premier motif conducteur et 2891086 3 le second motif conducteur, et un matériau diélectrique intercouche entre l'un des premier et second motifs conducteurs et l'un des troisième et quatrième motifs conducteurs.
Selon un mode de réalisation, la première section de condensateurs comprend les premières électrodes des premier, second, troisième et quatrième motifs conducteurs, et la seconde section de condensateurs comprend les secondes électrodes des premier, second, troisième et quatrième motifs conducteurs.
Selon un mode de réalisation, la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs sont électriquement couplées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'au moins une traversée conductrice située dans la zone de couplage commune.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de condensateurs intégré sert au moins en tant qu'un condensateur de découplage intégré pour le circuit intégré.
Selon un mode de réalisation, au moins l'une des première et seconde sections de condensateurs comprend au moins deux dispositifs capacitifs séparateurs électriquement couplés en parallèle.
L'invention concerne également un dispositif de condensateurs intégré dans une carte à circuit recevant ou prévue pour recevoir un circuit intégré sur celle ci, la carte à circuit comportant une zone de couplage commune sous le circuit intégré, le dispositif comprenant une première section de condensateurs offrant au moins un condensateur à un premier ensemble de bornes du circuit intégré, une partie de la première section de condensateurs étant dans la zone de couplage commune et ayant son couplage au premier ensemble de bornes situé dans la zone de couplage commune, et une seconde section de condensateurs offrant au moins un condensateur à un second ensemble de bornes du circuit intégré, une partie de la seconde section de condensateurs étant dans la zone de couplage commune et ayant son couplage au second ensemble de bornes situé dans la zone de couplage commune.
Selon un mode de réalisation, la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs comprennent un premier motif conducteur comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, un second motif conducteur comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, la première électrode conductrice du second motif conducteur correspondant à la première électrode conductrice du premier motif conducteur, la seconde électrode conductrice du second motif conducteur correspondant à la seconde électrode conductrice du premier motif conducteur, et un premier matériau diélectrique entre le premier motif conducteur et le second motif conducteur.
Selon un mode de réalisation, la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs appartiennent toutes deux à au moins une structure multicouche plane comportant au moins deux sections de condensateurs agencées horizontalement, la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs comprenant en outre un troisième motif conducteur comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, un quatrième motif conducteur comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, les premières électrodes conductrices d[es troisième et quatrième motifs conducteurs correspondant à la première électrode conductrice du premier conducteur, les secondes électrodes conductrices des troisième et quatrième motifs conducteurs correspondant à la seconde électrode conductrice du premier motif conducteur, un second matériau diélectrique entre le premier motif conducteur et le second motif conducteur, et un matériau diélectrique intercouche entre l'un des premier et second motifs conducteurs et l'un des troisième et quatrième motifs conducteurs.
Selon un mode de réalisation, la première section de condensateurs comprend les premières électrodes des premier, second, troisième et quatrième motifs conducteurs, et la seconde section de condensateurs comprend les secondes électrodes des premier, second, troisième et quatrième motifs conducteurs.
Selon un mode de réalisation, la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs sont électriquement couplées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'au moins une traversée conductrice dans la zone de couplage commune.
Selon un mode de réalisation, au moins l'une des première et seconde sections de 15 condensateurs comprend au moins deux dispositifs capacitifs de séparateurs électriquement couplés en parallèle.
L'invention concerne également une carte à circuit, notamment carte à circuit imprimé, comprenant au moins un dispositif de condensateurs intégré comprenant une pluralité de couches pour former une pluralité de structures de condensateurs, le dispositif de condensateurs intégré comprenant au moins deux sections de condensateurs ayant chacune une partie s'étendant à l'intérieur d'une zone de couplage commune concernant au moins un circuit intégré.
Selon un mode de réalisation, des couches de la pluralité de couches comprennent une pluralité de motifs conducteurs et forment des couches de motifs conducteurs, et comprenant au moins une couche de diélectrique entre la pluralité de couches de motifs conducteurs.
Selon un mode de réalisation, les deux sections de condensateurs appartiennent toutes deux à au moins une structure multicouche plane comportant au moins deux sections de condensateurs qui sont agencées horizontalement, et les deux sections de condensateurs comprennent une première section de condensateurs offrant au moins un condensateur de découplage au circuit intégré, et une seconde section de condensateurs offrant au moins un condensateur de découplage au circuit intégré.
Selon un mode de réalisation, la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs comprennent un premier motif conducteur comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, un second motif conducteur comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, la première électrode conductrice du second motif conducteur correspondant à la première électrode conductrice du premier motif conducteur, la seconde électrode conductrice du second motif conducteur correspondant à la seconde électrode conductrice du premier motif conducteur, et un premier matériau diélectrique entre ledit premier motif conducteur et le second motif conducteur.
2891086 5 Selon un mode de réalisation, la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs comprennent un troisième motif conducteur comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, un quatrième motif conducteur comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, les premières électrodes conductrices des troisième et quatrième motifs conducteurs correspondant à la première électrode conductrice du premier motif conducteur, les secondes électrodes conductrices des troisième et quatrième motifs conducteurs correspondant à la seconde électrode conductrice du premier motif conducteur, un second matériau diélectrique entre le premier motif conducteur et le second motif conducteur, et un matériau diélectrique intercouche entre l'un des premier et second motifs conducteurs et l'un des troisième et quatrième motifs conducteurs.
Selon un mode de réalisation, la première section de condensateurs comprend les premières électrodes des première, seconde, troisième, et quatrième motifs conducteurs, et la seconde section de condensateurs comprend les secondes électrodes des premier, second, troisième et quatrième motifs conducteurs.
Selon un mode de réalisation, la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs sont électriquement couplées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'au moins une traversée conductrice dans la zone de couplage commune.
Selon un mode de réalisation, au moins l'une des deux sections de condensateurs comprend au moins deux dispositifs capacitifs séparés électriquement couplés en parallèle.
La description suivante de modes de réalisation de l'invention sera mieux comprise en référence aux dessins annexés qui ont pour but d'illustrer certains modes de réalisation de l'invention. Cependant, il sera noté que l'invention n'est pas limitée aux agencements et aux dispositions spécifiques représentés. Dans les dessins: la figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation d'une configuration de condensateur de découplage externe pour un circuit intégré, la figure 2 représente schématiquement un mode de réalisation d'une pluralité de condensateurs à technologie SMT pour un circuit intégré, la figure 3 représente schématiquement un mode de réalisation d'un module de 30 condensateurs intégré comportant plusieurs couches de motifs conducteurs avec des électrodes conductrices, la figure 4 représente schématiquement un exemple de couplage d'électrodes d'un module de condensateurs intégré, la figure 5 représente schématiquement un mode de réalisation d'une carte à circuit 35 incorporant un module de condensateurs intégré, la figure 6 représente schématiquement un mode de réalisation d'un dispositif de condensateurs intégré représenté depuis la vue de dessus d'une carte à circuit, la figure 7 illustre schématiquement un exemple de division d'un dispositif de condensateurs intégré en multiples sections de condensateurs, la figure 8 illustre schématiquement un autre exemple de division d'un dispositif de condensateurs:intégré en sections de condensateurs rectangulaires, les figures 9A et 9B représentent schématiquement deux exemples de réalisation d'une section de condensateurs comportant trois condensateurs combinés verticalement, la figure 10A représente schématiquement un exemple de réalisation d'une section de condensateurs ayant trois condensateurs combinés horizontalement, représentée selon une vue en perspective, la figure 10B représente schématiquement un exemple de réalisation d'une section de condensateurs comportant trois condensateurs combinés horizontalement, représentée en vue de dessus, et les figures 11A et 11B représentent schématiquement un mode de réalisation d'un dispositif de condensateurs intégré comportant quatre sections de condensateurs, chaque section de condensateurs ayant deux condensateurs ou plus combinés horizontalement.
Des exemples de réalisation de la présente invention qui vont être décrits comprennent un dispositif de condensateurs intégré ayant une zone de couplage commune. Par exemple, le condensateur intégré peut comprendre une structure de condensateur multicouche formée à partir de motifs conducteurs et peut être intégré au sein d'une carte à circuit ou d'une carte PCB (carte à circuit imprimé) pour servir de condensateur de découplage intégré ("EDC"). Egalement, la carte à circuit peut recevoir au moins un circuit intégré sur celle ci et la zone de couplage commune peut se trouver au-dessous du circuit intégré. Dans certains modes de réalisation la carte à circuit elle-même peut également fournir une zone de couplage commune pour le dispositif de condensateurs.
Conformément à la structure ("design") des circuits intégrés, des courants circulent au travers des bornes d'alimentation, de masse, et d'autres bornes de signaux. Malheureusement, une fausse signalisation peut se produire en raison de rebonds (ou variations) d'alimentation/de masse et de bruit de commutation tension/courant. Les circuits externes appropriés, tels que des circuits de condensateurs de découplage, peuvent répartir ou découpler les rebonds non souhaitables dans les bornes d'alimentation ou les bruits de signaux afin de minimiser leur effet non prévu sur le fonctionnement du circuit. La réduction ou l'élimination de rebonds d'alimentation/de masse ou d'un bruit de signal non souhaitables peuvent également réduire les interférences électromagnétiques ("EMI") provoquées par le circuit intégré ou le système, ce qui peut avoir des effets sur les circuits ou les systèmes environnants. Il peut exister de nombreux facteurs affectant l'efficacité des condensateurs de découplage, tels que la ou les valeurs de capacité des condensateurs de découplage, le nombre des condensateurs de découplage, les longueurs de lignes de câblage, la fréquence ou les fréquences du bruit de signal, etc. A mesure que le fonctionnement des circuits intégrés devient plus rapide, la fréquence du bruit associé, tel que le bruit de commutation de signaux ou d'alimentation, augmente également, ce qui peut nécessiter plus de condensateurs de découplage et/ou des condensateurs de découplage présentant de meilleures caractéristiques.
La figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation d'une configuration de condensateur de découplage externe pour un circuit intégré IC 2, qui peut être prévu sur une carte à circuit 4, ou monté sur celle ci. En référence à la figure 1, un ou plusieurs ensembles de bornes d'alimentation ou de signaux du circuit IC 2 peuvent être couplés à une ou plusieurs boucles capacitives externes, telles que le condensateur externe 6. En vue d'un couplage avec le condensateur 6, une borne d'alimentation VCC du circuit intégré IC 2 peut être câblée au travers d'une couche de câblage inférieure de la carte à circuit PCB 4, telle que le plan VCC représenté sur la figure 1. Et une borne de masse GND du circuit IC 2 peut être câblée au travers d'une couche de câblage supérieure de la carte PCB 4, telle que le plan GND représenté sur la figure 1.
Cependant, comme illustré sur la figure 1, la configuration de câblage étendue peut résulter en une longue boucle de courant pour les connexions de condensateurs, ce qui peut avoir des effets d'inductance significatifs. Les effets d'inductance peuvent avoir un impact sur l'efficacité des condensateurs externes pour réduire les rebonds de masse ou d'alimentation ou les bruits non souhaitables dans certains modes de réalisation.
En sus du problème des effets d'inductance, il peut exister des problèmes avec les aires de surface de carte à circuit. Au fur et à mesure que la vitesse de fonctionnement du circuit IC 2 augmente, il peut exister un besoin de plus de condensateurs, y compris des condensateurs à technologie SMT, qui occupent des zones de carte à circuit supplémentaires et nécessitent des lignes de câblage plus étendues. La figure 2 représente schématiquement un mode de réalisation d'une pluralité de condensateurs à technologie SMT, tels qu'un groupe SMT 6a et 6b, pour le circuit IC 2. Comme illustré, le circuit IC 2 peut comprendre un ou plusieurs ensembles de bornes d'alimentation, qui peuvent avoir besoin de condensateurs externes pour réduire les bruits, réduire les rebonds d'alimentation/de masse et stabiliser les niveaux de tension. Cependant, un nombre assez conséquent de condensateurs SMT peut être nécessaire, et le couplage des bornes d'alimentation aux groupes de condensateurs peut également nécessiter des boucles de courant étendues. Il en résulte que les condensateurs SMT peuvent ne pas constituer la solution appropriée dans certains cas.
Des modes de réalisation de l'invention permettent d'obtenir des dispositifs de condensateurs intégrés qui peuvent procurer des capacités adéquates en présentant une structure multicouche et en évitant d'occuper une aire à la surface d'une carte à circuit. Par exemple, le dispositif de condensateurs intégré peut être incorporé au sein d'une carte à circuit ou d'une carte à circuit imprimé sans occuper d'espace en surface. La figure 3 représente schématiquement un mode de réalisation d'un module de condensateurs intégré 100. Dans certains modes de réalisation, un ou plusieurs des modules 100 peuvent servir de dispositif de condensateurs intégré. Comme illustré dans cet exemple, le module de condensateurs intégré 100 peut comprendre de multiples sous-structures, dont chacune peut contenir un ensemble de condensateurs. Par exemple, le module de condensateurs intégré 100 peut comprendre un premier module 10, un second module 20, et ainsi de suite jusqu'au ne module 90, dont chacun contient un ensemble de condensateurs. Dans certains modes de réalisation, un ou plusieurs circuits intégrés peuvent partager une ou plusieurs structures de condensateurs intégrés présentant une ou plusieurs zones de couplage communes.
En référence à la figure 3, un premier ensemble de condensateurs 10 peut comprendre un premier motif conducteur 12, qui comporte deux électrodes conductrices ou plus, et un second motif conducteur 14, qui comporte également deux électrodes conductrices, ou plus, qui peuvent correspondre aux deux électrodes conductrices du premier motif conducteur 12. Entre les deux motifs conducteurs 12 et 14, il existe un premier film ou matériau de diélectrique. L'expression "correspond à", dans certains modes de réalisation, peut englober une correspondance fonctionnelle, telle que l'interaction entre deux électrodes, ou une correspondance physique, telle que l'emplacement physique ou la taille de deux électrodes. De manière similaire au premier ensemble de condensateurs 10, le second ensemble de condensateurs 20 peut comprendre un troisième motif conducteur 22, qui comporte deux électrodes conductrices, ou plus, et un quatrième motif conducteur 24, qui comporte également deux électrodes conductrices, ou plus, qui peuvent correspondre aux deux électrodes conductrices du troisième motif conducteur 22. De manière similaire entre les deux motifs conducteurs 22 et 24, il existe un second film ou matériau de diélectrique.
Pour empiler deux ou plusieurs ensembles de condensateurs illustrés ci dessus, le film ou le matériau de diélectrique intercouche 10a peut être prévu entre le premier ensemble de condensateurs 10 et le second ensemble de condensateurs 20. Comme noté ci dessus, le module de condensateurs intégré peut être intégré au sein d'une carte à circuit. En outre, on notera que les motifs conducteurs illustrés sur la figure 4 sont simplement un exemple illustratif, et que chaque couche des motifs conducteurs et de film de diélectrique peut voir sa forme, sa taille et son épaisseur varier selon diverses considérations de conception, telles que la capacité, la fréquence de fonctionnement, les emplacements de bornes de circuit intégré, etc. Dans un mode de réalisation, au moins l'une des électrodes conductrices du premier ou du second motif conducteur 10 peut être électriquement reliée à au moins l'une des électrodes conductrices du troisième ou du quatrième motif conducteur afin de former un troisième ensemble de condensateur ou de condensateurs. Pour fournir les électrodes, les premier, second, troisième et quatrième motifs conducteurs 12, 14, 22 et 24 comprennent des matériaux conducteurs, tels que du métal, et du cuivre peut être utilisé dans un mode de réalisation. Différents matériaux diélectriques peuvent être utilisés en tant que films ou matériaux de diélectrique 16 et 26. Dans un mode de réalisation, au moins l'un des premier et second films de diélectrique 16 et 26 peuvent présenter une constante diélectrique d'environ 40 ou plus. En outre, un matériau soit organique soit non organique, ou une combinaison des deux, peut être utilisé en tant que premier et second films de diélectrique 16 et 26.
La formation de condensateurs entre les électrodes des premier, second, troisième et quatrième motifs conducteurs présente de nombreuses possibilités. Selon les couplages d'électrodes et les configurations, le module de condensateurs intégré 100 illustré sur la figure 3 peut procurer un seul condensateur formé conjointement par toutes les électrodes ou un certain nombre de condensateurs séparés formés séparément à partir de paires d'électrodes. En d'autres termes, de multiples condensateurs peuvent être agencés horizontalement, verticalement, ou selon une manière combinée. La figure 4 représente schématiquement un mode de réalisation montrant comment des électrodes séparées du module 10 et du module 20 peuvent être couplées. Dans certains modes de réalisation, les électrodes peuvent être couplées "en croix" afin de procurer un ou plusieurs condensateurs. Par exemple, le module 10 et le module 20 peuvent procurer de nombreux condensateurs conjointement sous la forme d'un seul condensateur ou de deux condensateurs ou plus. Dans un mode de réalisation, les électrodes Al à A6 peuvent être couplées conjointement en tant que première borne, et les électrodes B1 à B6 peuvent être couplées conjointement en tant qu'autre borne, en formant ainsi des condensateurs au moins entre chacune des paires d'électrodes Al-B2, A2-B2, A3-B3, A4-B4, A5-B5, A6-B6, Al-B2, B2- A3, B1-A2, A2-B3, Bl-A4, A2-B5, B3-A6, A4-B5, B5-A6, B4-A5 et A5-B6.
La conception des motifs conducteurs et des couplages des électrodes dans ces motifs conducteurs peut être modifiée de nombreuses manières pour convenir à des besoins de conception différents, soit en tant quecondensateurs de découplage intégrés ou d'autres dispositifs capacitifs. L'exemple ci dessus est simplement illustratif, et diverses modifications de conception peuvent être apportées par l'homme de l'art pour différentes applications sur la base des enseignements de cette demande.
Avec la conception d'un module de condensateurs intégré tel qu'illustré ci dessus, le module de condensateurs intégré peut être incorporé dans une carte à circuit afin de procurer une capacité adéquate sans occuper l'aire de surface de la carte à circuit. La figure 5 représente schématiquement un mode de réalisation d'une carte à circuit 500 incorporant dans celle ci un module de condensateurs intégré 510. Dans certains modes de réalisation, un module de condensateurs intégré 510 peut procurer plus d'un condensateur, et des condensateurs séparés peuvent être couplés à des bornes séparées ou à des paires séparées de bornes du circuit IC 400.
Et des liaisons verticales 512, telles que des traversées conductrices, peuvent être utilisées pour établir de telles liaisons. Dans un mode de réalisation, plus d'un module de condensateurs intégré similaire au module 510 peut être incorporé dans une carte à circuit 500. Par exemple, la carte à circuit 500 peut présenter une structure multicouche comportant deux ou plusieurs modules de condensateurs intégrés et une ou plusieurs couches de câblage.
La figure 6 représente schématiquement un mode de réalisation d'un dispositif de condensateurs intégré 510 représenté à partir d'une vue de dessus d'une carte à circuit. A titre d'exemple, le dispositif de condensateurs intégré 510, tel qu'illustré, peut être incorporé dans une carte à circuit en tant que partie de la carte à circuit, telle qu'une ou plusieurs couches à l'intérieur d'une carte à circuit multicouche. Dans certains modes de réalisation, des bornes séparées ou des ensembles de bornes d'un circuit IC situé sur une carte à circuit peuvent être couplées à des condensateurs séparés, tels que des condensateurs de découplage séparés. En conséquence, le dispositif de condensateurs intégré 510 peut être divisé en sections de condensateurs séparées, comportant une zone de couplage commune pour procurer des couplages directs aux bornes ou aux ensembles de bornes du circuit IC, et la zone de couplage commune peut être sous le circuit intégré IC ou directement sous celui ci.
La carte à circuit, telle que la carte à circuit 500 représentée sur la figure 5, peut être une carte à circuit multicouche comportant un dispositif de condensateurs intégré 510 en tant que l'une de ses couches. La carte à circuit 500 peut comporter un circuit intégré 400 disposé ou monté sur celle ci. Par exemple, le circuit intégré IC 400, qui peut être sous la forme soit d'une puce encapsulée soit d'une puce non encapsulée avec des circuits électriques dans celle ci, peut occuper une zone 402 ou une partie de celle ci comme indiqué sur la figure 6. Dans certains modes de réalisation, la carte à circuit 500 peut comporter une zone de couplage commune 404 qui se trouve sous ou directement sous le circuit intégré, et la zone de couplage commune 404 peut permettre des couplages directs depuis certaines des bornes du circuit intégré au dispositif de condensateurs intégré à former, par exemple sous la forme de câblage ou de traversée conducteurs. C)n notera que l'aire pour la zone de couplage commune 404 sur la figure 6 est purement illustrative, et la zone de couplage commune peut être aussi grande que la zone du circuit intégré 402 ou la zone qui englobe toutes les broches du circuit intégré IC 400 de la figure 5.
Dans un mode de réalisation, le dispositif de condensateurs intégré peut comporter deux sections de condensateurs, ou plus, situées sur le même plan horizontal, qui est un plan parallèle à la surface du dessin de la figure 6. Par exemple, en référence à la figure 6, le condensateur intégré peut comprendre une première section de condensateurs 510a et une seconde section de condensateurs 510b adjacentes l'une à l'autre, un matériau isolant 512 se trouvant entre les deux sections. Bien que la figure 6 illustre un mode de réalisation qui consiste à avoir douze sections de condensateurs séparées dans un dispositif de condensateurs intégré 510, le nombre de sections dans un dispositif de condensateurs intégré peut varier pour s'adapter aux besoins de conception différents. En outre, chacune des sections de condensateurs peut s'étendre vers l'extérieur à partir de la zone de couplage commune 404 et peut voir sa forme varier à l'intérieur de la zone 404, ou après l'extension à l'extérieur depuis la zone 404 afin de procurer une valeur de capacité et des caractéristiques fonctionnelles adéquates.
En faisant à nouveau référence à la figure 6, en prenant comme exemple la première section de condensateurs 510a, la section de condensateurs 510a peut procurer au moins un condensateur à un premier ensemble de bornes du circuit intégré, qui se trouve au-dessus de la zone 404. En outre, une partie de la première section de condensateurs 510a se trouve dans une zone de couplage commune 404, et peut avoir son ou ses couplages au premier ensemble de bornes situés dans la zone de couplage commune 404. Le couplage ou les couplages peuvent être réalisés par une ou plusieurs lignes de câblage ou traversées verticales, lesquelles sont représentées par les petits cercles dans la zone 404. Selon les besoins de conception et/ou fonctionnels, le circuit intégré peut comporter une ou plusieurs bornes, ou un ou plusieurs ensembles de bornes qui nécessitent des couplages externes aux condensateurs. A titre d'exemple, le premier ensemble de bornes peut être couplé à une paire de bornes d'alimentation pour le circuit intégré. De manière similaire à la première section de condensateurs 510a, la seconde section de condensateurs 510b peut procurer au moins un condensateur à un second ensemble de bornes du circuit intégré. Et une partie de la seconde section de condensateurs 510b se trouve dans une zone de couplage commune 404 et peut avoir son ou ses couplages au second ensemble de bornes situés dans la zone de couplage commune 404. De manière similaire, le couplage ou les couplages peuvent être réalisés par une ou plusieurs lignes de câblage ou traversées verticales. A titre d'exemple, le second ensemble de bornes peut être couplé à une autre paire de bornes d'alimentation pour le circuit intégré ou à une paire des bornes de signaux. Dans certains modes de réalisation, si une section de condensateurs comporte une structure multicouche qui a ses couches agencées verticalement, la zone de couplage commune peut s'étendre jusqu'à une ou plusieurs couches de la structure multicouche. En outre, bien que les sections de condensateurs séparées comme illustré soient agencées horizontalement, elles peuvent également présenter un agencement vertical ou un agencement combiné (une partie verticale et une partie horizontale) dans d'autres modes de réalisation.
Dans l'exemple illustré sur la figure 6, les première et seconde sections de condensateurs 510a et 510b peuvent appartenir à au moins un plan commun d'un module de condensateurs intégré, intégré dans la carte à circuit 500. En utilisant le module de condensateurs intégré de la figure 4 comme exemple, la première section de condensateurs 510a peut être formée par des électrodes Al, B1, A4, et B4, et la seconde section de condensateurs 510b peut être formée par des électrodes B2, A2, B5 et A5. Si le module de condensateurs intégré comporte plus de couches, chacune des sections de condensateurs peut également inclure les électrodes dans les couches supplémentaires du module de condensateurs.
La figure 7 illustre un autre exemple simplifié de division d'un dispositif de condensateurs intégré. En référence à la figure 7, le dispositif de condensateurs intégré peut être divisé en plusieurs sections de condensateurs rectangulaires 510a à 510h représentées sur la figure 7 et en les sections supplémentaires 510i et 510j non représentées sur la figure 7. Dans cet exemple, les sections de condensateurs 510a à 510d peuvent comporter une partie de celle ci qui reste dans la zone de couplage commune 404, qui est au-dessous d'un circuit intégré, en permettant ainsi des couplages directs du circuit intégré à ces quatre sections de condensateurs sans passer par des lignes de câblage étendues. Cependant, dans certains modes de réalisation, le circuit intégré peut comporter plus que quatre bornes ou ensembles de bornes, ce qui peut rendre nécessaire plus que quatre condensateurs externes ou plus que quatre sections de condensateurs.
Afin de réaliser un couplage à ces condensateurs ou sections de condensateurs supplémentaires, telles que les sections de condensateurs 510e, 510f, 510g, 510h, 510i, 510j, le circuit intégré peut devoir passer au travers de certains câbles ayant des lignes de câblage longues. Dans certains modes de réalisation, ces lignes de câblage, telles que celles représentées sur la figure 7, peuvent être des lignes minces, qui peuvent provoquer un certain effet d'inductance. Selon la conception de la carte à circuit contenant le dispositif de condensateurs intégré et les couches de câblage, l'effet d'inductance peut être non souhaitable dans certains cas et peut avoir un impact sur l'efficacité des boucles de condensateurs externes contenant des sections de condensateurs 510e à 510j.
La figure 8 illustre un autre exemple simplifié de division d'un dispositif de condensateurs intégré. En référence à la figure 8, le dispositif de condensateurs intégré peut être divisé en une pluralité de sections de condensateurs rectangulaires. Dans certains modes de réalisation, ces sections de condensateurs peuvent être divisées de manière à correspondre ou a être proches des zones pour les circuits intégrés correspondants ou les zones de couplage communes correspondantes 404a, 404b, 404c, 404d qui nécessitent les sections de condensateurs, en permettant ainsi des couplages directs ou moins indirects des circuits intégrés aux sections de condensateurs correspondantes. Cependant, dans certains modes de réalisation, certains circuits intégrés peuvent comporter plus que trois ou quatre bornes ou ensembles de bornes, qui peuvent nécessiter plus que trois ou quatre condensateurs ou plus que trois ou quatre sections de condensateurs. Et certains des couplages externes des circuits intégrés à certaines de leurs sections de condensateurs correspondantes peuvent encore devoir passer par des lignes de câblage étendues, ce qui peut provoquer certains effets d'inductance ou peut avoir un impact sur l'efficacité des boucles de condensateurs externes dans certains cas.
Dans certains modes de réalisation, le dispositif de condensateurs intégré peut être employé en tant que condensateurs de découplage d'un circuit intégré. En raison des divers besoins de conception du circuit intégré, plus d'un condensateur pour certains ou la totalité des ensembles de bornes de circuit intégré peuvent être nécessaires dans certains cas. Par exemple, un ensemble de paires de bornes d'alimentation peut nécessiter deux ou trois condensateurs en parallèle pour procurer de meilleures caractéristiques, par exemple pour réduire les bruits de différentes fréquences. A titre d'exemple, des condensateurs présentant des valeurs de capacité différentes ou des configurations différentes peuvent avoir des réponses en fréquence différentes, en offrant ainsi de meilleurs effets d'annulation de bruit pour des bruits couvrant diverses fréquences.
Une section de condensateurs comportant deux condensateurs ou plus peut avoir ses condensateurs combinés verticalement, horizontalement ou les deux. Les figures 9A et 9B illustrent deux modes de réalisation simplifiés consistant à procurer des sections de condensateurs comportant trois condensateurs combinés verticalement. En référence à la figure 9A, trois condensateurs disposés verticalement à la gauche sont couplés par l'intermédiaire de trois traversées verticales au premier ensemble de bornes d'un circuit intégré, et trois condensateurs disposés verticalement à la droite sont également couplés par l'intermédiaire de traversées verticales au second ensemble de bornes du circuit intégré. En référence à la figure 9B, trois condensateurs disposés verticalement sur la gauche appartiennent à une première section de condensateurs, laquelle est couplée par l'intermédiaire de traversées verticales au premier ensemble de bornes d'un circuit intégré. Et trois condensateurs disposés verticalement à la droite appartiennent à une seconde section de condensateurs, lesquels sont également couplés par l'intermédiaire de traversées verticales au second ensemble de bornes du circuit intégré. Sur la figure 9B, les traversées verticales des première et seconde sections de condensateurs sont agencées à proximité immédiate d'une zone de couplage commune sous ou directement sous le circuit intégré.
Les figures 10A et 10B illustrent un mode de réalisation simplifié d'une section de 40 condensateurs comportant trois condensateurs combinés horizontalement. La figure 10A illustre la section de condensateurs selon une vue en perspective et la figure 10B illustre la section de condensateurs vue de dessus. En référence à la figure 1OA, une section de condensateurs peut comporter deux motifs conducteurs ou plus ayant la même forme ou des formes similaires. Chaque motif conducteur peut être divisé en quelques zones d'électrodes qui restent interconnectées, telles qu'une première électrode 510al, une seconde électrode 510a2 et une troisième électrode 510a3. Avec la configuration de motif conducteur multicouche représentée sur la figure 1OA, la première électrode 510al et les électrodes qui la chevauchent ou les électrodes correspondantes d'autres couches de motifs conducteurs peuvent procurer un premier condensateur, la seconde électrode 510a2 et les électrodes qui la chevauchent ou correspondantes d'autres couches de motifs conducteurs peuvent procurer un second condensateur, et la troisième électrode 510a3 et la électrodes qui les chevauchent ou correspondantes d'autres couches de motifs conducteurs peuvent procurer un troisième condensateur.
Dans un mode de réalisation, trois condensateurs présentant des valeurs de capacité différentes peuvent être fournis à partir d'une telle configuration. Par exemple, le condensateur contenant une première électrode 510al peut procurer la valeur de capacité la plus grande parmi les trois, le condensateur contenant la seconde électrode 510a2 peut procurer la seconde valeur de capacité la plus grande parmi les trois, et le condensateur contenant la troisième électrode 510a3 peut procurer la valeur de capacité la plus petite parmi les trois. Le fait d'avoir de multiples condensateurs peut permettre que le dispositif combiné fournisse de meilleures réponses en fréquence, par exemple en offrant de bons effets de réduction de bruit sur les spectres de fréquences séparés. Dans l'exemple illustré sur les figures 10A et 10B, la section de condensateurs telle que représentée, peut comprendre trois condensateurs combinés horizontalement couplés en parallèle. Dans l'exemple illustré, les condensateurs sont couplés en parallèle par le biais de la conception des interconnexions entre les première, seconde, et troisième électrodes 510al à 510a3 elles-mêmes, et sans reposer sur des câblages supplémentaires. En conséquence, la section de condensateurs peut procurer de multiples condensateurs sans présenter l'effet indésirable provoqué par de longues lignes de câblage dans certains modes de réalisation. La figure 10B illustre la section de condensateurs illustrée sur la figure 10A vue de dessus.
La configuration consistant à combiner deux ou plusieurs condensateurs ou plus, pour procurer une section de condensateurs, peut être appliquée à la configuration consistant à avoir une zone de couplage commune illustrée ci dessus. La figure 11A et la figure 11B illustrent un mode de réalisation simplifié d'un dispositif de condensateurs intégré comportant quatre sections de condensateurs, chaque section de condensateurs comportant deux condensateurs combinés horizontalement ou plus. Une carte à circuit présentant une structure multicouche peut incorporer, en tant que l'une de ses couches, un dispositif de condensateurs incorporé similaire à celui illustré sur la figure 11A. La carte à circuit peut avoir un circuit intégré disposé ou monté sur celle ci, par exemple un circuit intégré comportant une pluralité de broches comme indiqué sur la figure 11B. La zone de couplage commune 406, illustrée au centre de la figure 11A, c'est à dire la zone entourée par les lignes en traits interrompus, peut se trouver sous ou directement sous le circuit intégré et peut être utilisée pour procurer au moins certains couplages directs depuis certaines bornes du circuit intégré au dispositif de condensateurs intégré. Par exemple, les couplages directs peuvent être sous la forme de traversées verticales s'étendant depuis les bornes de circuit intégré jusqu'aux sections de condensateurs correspondantes, telles que les sections de condensateurs 510m à 510p. Comme illustré sur la figure 11B, le fait de prévoir une zone de couplage commune 408 peut permettre qu'un ou plusieurs condensateurs soient couplés directement aux broches ou aux bornes d'un circuit intégré sans passer par un câblage étendu, ou parfois directement au travers de traversées verticales. Dans un certain mode de réalisation, la zone de couplage commune 408 peut procurer des couplages depuis un ou plusieurs ensembles de bornes d'un circuit intégré à de multiples condensateurs en même temps sans câblages étendus.
De manière similaire aux sections de condensateurs illustrées sur la figure 6, ces sections de condensateurs illustrées sur la figure 11A peuvent être placées sur le même plan horizontal, lequel est un plan parallèle à la surface du dessin de la figure 11A. Par exemple, en référence à la figure 11A, le dispositif de condensateurs intégré peut comprendre une première section de condensateurs 510m et une seconde section de condensateurs 510n adjacentes l'une à l'autre, un matériau isolant étant entre les deux sections. Bien que la figure 11A illustre un exemple simplifié consistant à avoir quatre sections de condensateurs dans un dispositif de condensateurs intégré, le nornbre de sections dans un dispositif de condensateurs intégré peut varier pour correspondre a des besoins de conception différents. En outre, chacune des sections de condensateurs peut s'étendre vers l'extérieur depuis une zone de couplage commune et peut voir sa forme varier à l'intérieur de la zone 404 ou après s'être étendue à l'extérieur à partir de la zone 404 afin de procurer une ou des valeurs de capacité et des caractéristiques fonctionnelles adéquates.
En plus du fait de combiner les condensateurs d'une seule section de condensateurs verticalement ou horizontalement, une section de condensateurs peut présenter les deux types de combinaisons en même temps, afin de procurer plus de condensateurs ou plus de choix de valeurs de condensateurs. En outre, dans certains modes de réalisation, le dispositif de condensateurs contenant un ou plusieurs condensateurs peut être incorporé dans une carte à circuit à divers emplacements. Par exemple, un dispositif de condensateurs intégré peut être placé au niveau d'une couche centrale de la carte à circuit, ou près de celle ci. Dans un autre exemple, le dispositif de condensateurs intégré peut comprendre deux ou plusieurs modules de condensateurs intégrés, l'un d'entre eux étant proche de la partie supérieure d'une carte à circuit et la seconde d'entre elles étant proche de la partie inférieure de la carte à circuit imprimé. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de condensateurs intégré peut comporter une couche de câblage d'alimentation et une couche de câblage de masse dans la carte à circuit, et la couche de câblage d'alimentation et/ou la couche de câblage d'alimentation peuvent être placées près du dispositif de condensateurs intégré, ou de manière adjacente à celui ci, ou de son module intégré ou de l'un de ses modules intégrés, afin de procurer les connexions nécessaires.
Des modes de réalisation d'un dispositif de condensateurs intégré, de sa configuration et des applications associées ont été décrits ci-dessus. L'homme de l'art pourra effectuer des changements aux modes de réalisation décrits ci dessus sans s'écarter du concept de l'invention au sens large décrit ici. En conséquence, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers décrits, mais est prévue couvrir les modifications qui se trouvent dans l'esprit et la portée de la présente invention telle qu'elle est définie par les revendications annexées.

Claims (21)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de condensateurs (510), caractérisé en ce qu'il est intégré dans une carte à circuit (500) recevant ou prévue pour recevoir un circuit intégré (400) sur celle ci, la carte à circuit ayant une zone de couplage commune (404, 406, 408) sous le circuit intégré, et en ce que le dispositif de condensateurs intégré comprend: une première section de condensateurs (510a, 510m) offrant au moins un condensateur à un premier ensemble de bornes du circuit intégré, une partie de la première section de condensateurs étant dans la zone de couplage commune (404, 406, 408) et ayant son couplage au premier ensemble de bornes, situé dans la zone de couplage commune, et au moins une seconde section de condensateurs (510b, 510n) offrant au moins un condensateur à un second ensemble de bornes du circuit intégré, une partie de la seconde section de condensateurs étant dans la zone de couplage commune (404, 406, 408) et ayant son couplage au second ensemble de bornes situé dans la zone de couplage commune, les première et seconde sections de condensateurs appartenant au moins à un plan ayant au moins deux sections de condensateurs qui sont agencées horizontalement.
2. Dispositif de condensateurs selon la revendication 1, dans lequel la première section de condensateurs (10) et la seconde section de condensateurs (20) comprennent: un premier motif conducteur (12) comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, un second motif conducteur (14) comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, la première électrode conductrice du second motif conducteur correspondant à la première électrode conductrice du premier motif conducteur, la seconde électrode conductrice du second motif conducteur correspondant à la seconde électrode conductrice du premier motif conducteur, et un premier matériau diélectrique (16) entre le premier motif conducteur et le second motif conducteur.
3. Dispositif de condensateurs la revendication 2, dans lequel la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs appartiennent toutes deux au moins à une structure multicouche plane comprenant au moins deux sections de condensateurs agencées horizontalement, la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs comprenant en outre: un troisième motif conducteur (22) comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, un quatrième motif conducteur (24) comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, les premières électrodes conductrices des troisième et quatrième motifs conducteurs correspondant à la première électrode conductrice du premier motif conducteur, les secondes électrodes conductrices des troisième et quatrième motifs conducteurs correspondant à la seconde électrode conductrice du premier motif conducteur, un second matériau diélectrique (26) entre le premier motif conducteur et le second motif conducteur, et un matériau diélectrique intercouche (10a) entre l'un des premier et second motifs conducteurs et l'un des troisième et quatrième motifs conducteurs.
4. Dispositif de condensateurs selon la revendication 3, dans lequel la première section de condensateurs comprend les premières électrodes des premier, second, troisième et quatrième motifs conducteurs, et la seconde section de condensateurs comprend les secondes électrodes des premier, second, troisième et quatrième motifs conducteurs.
5. Dispositif de condensateurs selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs sont électriquement couplées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'au moins une traversée conductrice (512) située dans la zone de couplage commune.
6. Dispositif de condensateurs selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif de condensateurs intégré sert au moins en tant qu'un condensateur de découplage intégré pour le circuit intégré.
7. Dispositif de condensateurs selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel au moins l'une des première et seconde sections de condensateurs comprend au moins deux dispositifs capacitifs séparateurs électriquement couplés en parallèle.
8. Dispositif de condensateurs, caractérisé en ce qu'il est intégré (510) dans une carte à circuit (500) recevant ou prévue pour recevoir un circuit intégré (400) sur celle ci, la carte à circuit comportant une zone de couplage commune (404, 406, 408) sous le circuit intégré, et en ce qu'il comprend: une première section de condensateurs (510a, 510m) offrant au moins un condensateur à un premier ensemble de bornes du circuit intégré, une partie de la première section de condensateurs étant dans la zone de couplage commune (404, 406, 408) et ayant son couplage au premier ensemble de bornes situé dans la zone de couplage commune, et une seconde section de condensateurs (510b) offrant au moins un condensateur à un second ensemble de bornes du circuit intégré, une partie de la seconde section de condensateurs étant dans la zone de couplage commune (404, 406, 408) et ayant son couplage au second ensemble de bornes situé dans la zone de couplage commune.
9. Dispositif de condensateurs selon la revendication 8, dans lequel la première section de 40 condensateurs et la seconde section de condensateurs comprennent: un premier motif conducteur (12) comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, un second motif conducteur (14) comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, la première électrode conductrice du second motif conducteur correspondant à la première électrode conductrice du premier motif conducteur, la seconde électrode conductrice du second motif conducteur correspondant à la seconde électrode conductrice du premier motif conducteur, et un premier matériau diélectrique (16) entre le premier motif conducteur et le second motif conducteur.
10. Dispositif de condensateurs selon la revendication 9, dans lequel la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs appartiennent toutes deux à au moins une structure multicouche plane comportant au moins deux sections de condensateurs agencées horizontalement, la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs comprenant en outre: un troisième motif conducteur (22) comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, un quatrième motif conducteur (24) comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, les premières électrodes conductrices des troisième et quatrième motifs conducteurs correspondant à la première électrode conductrice du premier conducteur, et les secondes électrodes conductrices des troisième et quatrième motifs conducteurs correspondant à la seconde électrode conductrice du premier motif conducteur, un second matériau diélectrique (26) entre le premier motif conducteur et le second motif conducteur, et un matériau diélectrique intercouche (10a) entre l'un des premier et second motifs conducteurs et l'un des troisième et quatrième motifs conducteurs.
11. Dispositif de condensateurs selon la revendication 10, dans lequel la première section de condensateurs comprend les premières électrodes des premier, second, troisième et quatrième motifs conducteurs, et la seconde section de condensateurs comprend les secondes électrodes des premier, second, troisième et quatrième motifs conducteurs.
12. Dispositif de condensateurs selon l'une des revendications 8 à 11, dans lequel la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs sont électriquement couplées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'au moins une traversée conductrice (512) dans la zone de couplage commune.
13. Dispositif de condensateurs selon l'une des revendications 8 à 12, dans lequel au moins l'une des première et seconde sections de condensateurs comprend au moins deux 40 dispositifs capacitifs de séparateurs électriquement couplés en parallèle.
14. Carte à circuit (500), notamment carte à circuit imprimé, caractérisé en ce qu'elle comprend au moins un dispositif de condensateurs intégré (510) comprenant une pluralité de couches (12, 14, 22, 24) pour former une pluralité de structures de condensateurs, le dispositif de condensateurs intégré comprenant au moins deux sections de condensateurs (510a, 510b, 510m, 510n) ayant chacune une partie s'étendant à l'intérieur d'une zone de couplage commune (404, 406, 408) concernant au moins un circuit intégré.
15. Carte selon la revendication 14, dans laquelle des couches de la pluralité de couches comprennent une pluralité de motifs conducteurs et forment des couches de motifs conducteurs, et comprenant au moins une couche de diélectrique (16, 26) entre la pluralité de couches de motifs conducteurs (12, 14, 22, 24).
16. Carte selon l'une des revendications 14 ou 15, dans laquelle les deux sections de condensateurs appartiennent toutes deux à au moins une structure multicouche plane comportant au moins deux sections de condensateurs qui sont agencées horizontalement, et les deux sections de condensateurs comprennent: une première section de condensateurs (510a, 510m) offrant au moins un condensateur de découplage au circuit intégré, et une seconde section de condensateurs (510b, 510n) offrant au moins un condensateur de découplage au circuit intégré.
17. Carte selon la revendication 16, dans laquelle la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs comprennent: un premier motif conducteur (12) comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, un second motif conducteur (14) comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, la première électrode conductrice du second motif conducteur correspond à la première électrode conductrice du premier motif conducteur, la seconde électrode conductrice du second motif conducteur correspondant à la seconde électrode conductrice du premier motif conducteur, et un premier matériau diélectrique (16) entre ledit premier motif conducteur et le second motif conducteur.
18. Carte selon la revendication 17, dans laquelle la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs comprennent: un troisième motif conducteur (22) comprenant au moins une première électrode conductrice et une seconde électrode conductrice, un quatrième motif conducteur (24) comprenant au moins une première électrode 40 conductrice et une seconde électrode conductrice, les premières électrodes conductrices des troisième et quatrième motifs conducteurs correspondant à la première électrode conductrice du premier motif conducteur, et les secondes électrodes conductrices des troisième et quatrième motifs conducteurs correspondant à la seconde électrode conductrice du premier motif conducteur, un second matériau diélectrique (26) entre le premier motif conducteur et le second motif conducteur, et un matériau diélectrique intercouche (10a) entre l'un des premier et second motifs conducteurs et l'un des troisième et quatrième motifs conducteurs.
19. Carte selon la revendication 18, dans laquelle la première section de condensateurs comprend les premières électrodes des première, seconde, troisième, et quatrième motifs conducteurs, et la seconde section de condensateurs comprend les secondes électrodes des premier, second, troisième et quatrième motifs conducteurs.
20. Carte selon l'une des revendications 16 à 19, dans laquelle la première section de condensateurs et la seconde section de condensateurs sont électriquement couplées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'au moins une traversée conductrice (512) dans la zone de couplage commune.
21. Carte selon l'une des revendications 16 à 20, dans laquelle au moins l'une des deux sections de condensateurs comprend au moins deux dispositifs capacitifs séparés électriquement couplés en parallèle.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7957150B2 (en) * 2008-02-21 2011-06-07 Hitachi, Ltd. Support method and apparatus for printed circuit board
US8125761B2 (en) * 2008-02-22 2012-02-28 Industrial Technology Research Institute Capacitor devices with co-coupling electrode planes
US8198538B2 (en) * 2008-02-29 2012-06-12 Industrial Technology Research Institute Capacitor devices having multi-sectional conductors
US9628052B2 (en) 2014-02-18 2017-04-18 Qualcomm Incorporated Embedded multi-terminal capacitor
KR102320399B1 (ko) * 2014-08-26 2021-11-03 삼성전자주식회사 전원 관리 칩, 그것을 포함하는 모바일 장치 및 그것의 클록 조절 방법
US9866014B2 (en) * 2015-02-11 2018-01-09 Allegro Microsystems, Llc Electronic device with shared EOS protection and power interruption mitigation

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63117416A (ja) 1986-11-06 1988-05-21 株式会社村田製作所 積層形多端子電子部品
US5027253A (en) * 1990-04-09 1991-06-25 Ibm Corporation Printed circuit boards and cards having buried thin film capacitors and processing techniques for fabricating said boards and cards
US5422782A (en) * 1992-11-24 1995-06-06 Circuit Components Inc. Multiple resonant frequency decoupling capacitor
JP3154594B2 (ja) 1993-07-13 2001-04-09 日本特殊陶業株式会社 キャパシタ内蔵多層配線基板とその製造方法
US5972231A (en) * 1997-10-31 1999-10-26 Ncr Corporation Imbedded PCB AC coupling capacitors for high data rate signal transfer
US6775150B1 (en) 2000-08-30 2004-08-10 Intel Corporation Electronic assembly comprising ceramic/organic hybrid substrate with embedded capacitors and methods of manufacture
US6388207B1 (en) 2000-12-29 2002-05-14 Intel Corporation Electronic assembly with trench structures and methods of manufacture
CN1376021A (zh) * 2001-03-16 2002-10-23 矽统科技股份有限公司 具有内建电容的多层基板及其制造方法
KR100455891B1 (ko) * 2002-12-24 2004-11-06 삼성전기주식회사 커패시터 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조 방법
KR100455890B1 (ko) * 2002-12-24 2004-11-06 삼성전기주식회사 커패시터 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조 방법
JP2004281169A (ja) 2003-03-14 2004-10-07 Rikogaku Shinkokai ポリマーコンポジット高誘電率材料、多層配線板及びモジュール基板
TWI226101B (en) 2003-06-19 2005-01-01 Advanced Semiconductor Eng Build-up manufacturing process of IC substrate with embedded parallel capacitor
TW591676B (en) 2003-06-20 2004-06-11 Ind Tech Res Inst Base board structure with hidden capacitor
JP4365166B2 (ja) 2003-08-26 2009-11-18 新光電気工業株式会社 キャパシタ、多層配線基板及び半導体装置
CN1317923C (zh) 2003-09-29 2007-05-23 财团法人工业技术研究院 一种具内藏电容的基板结构
US20060158828A1 (en) * 2004-12-21 2006-07-20 Amey Daniel I Jr Power core devices and methods of making thereof
US7548432B2 (en) * 2005-03-24 2009-06-16 Agency For Science, Technology And Research Embedded capacitor structure

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