JP2012526380A - 層間接続構成に対して電力利得及び損失を改善するための方法及び装置 - Google Patents

層間接続構成に対して電力利得及び損失を改善するための方法及び装置 Download PDF

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Abstract

開示は、ＰＣＢのバイアを覆いさらに大きく拡がるように配置されたパッドの内側のキャパシタまたは抵抗器のような電力調整コンポーネントの埋込みに関し、埋め込まれたキャパシタまたは抵抗器を含むパッドの領域はバイアまたはブラインドが配置されている領域をこえるように配置される。パッドのそれぞれは、バイアまたはブラインドの内の与えられたバイアまたはブラインドに重ねて配置された開口を、バイアによる開口の導通を可能にするために有するであろう。このようにすれば、キャパシタンス及び抵抗器はより近接した電気コンポーネントへの接点を有するであろう。

Description

関連出願の説明
本出願は２００９年５月４日にジェイムズ・ブイ・ラッセル(James V. Russell)により出願された米国仮特許出願第６１/２１５３６９号の正出願である。
本発明は、全般的にはプリント回路基板に関し、特にプリント回路基板における抵抗器及び／またはキャパシタの配置に関する。
プリント回路基板(ＰＣＢ)の下面及び／または上面への電気コンポーネントの取付けには、電力損失または、キャパシタの、キャパシタを接続したい、対応する集積回路(ＩＣ)上のポイントまでの距離による、問題がある。集積回路の入力ポイント及び／または出力ポイントに対応するプリント回路上のコンタクトパッドに直接に、あるいは、検査基板の場合には検査ソケットの対応するポイントに、キャパシタを物理的に配置することは不可能である。同様に、電気コンポーネントまでの抵抗器の距離による不十分な散逸の問題がある。やはり、プリント回路基板上のコンタクトパッドに抵抗器を物理的に配置することはほとんどあり得ないであろう。
したがって、電力をより良く散逸するか(電力損失)(抵抗器)、またはＰＣＢ上のＩＣまたはその他の電気コンポーネントに電力をより良く分配する(電力利得)(キャパシタ)から電力調整コンポーネントと称される、キャパシタまたは抵抗器の近接配置を提供する方法及び装置を得ることが、より良い電力利得または分配あるいは電力損失または散逸を提供するために、望ましいであろう。
本開示は、ＰＣＢのバイアを覆い、さらに大きく拡がるように配置されたパッドの下面に直接にキャパシタまたは抵抗器を取り付けて埋め込み、よって埋込電力調整コンポーネント(キャパシタまたは抵抗器)を有するパッドの領域が、バイアが配置された範囲をこえて配置される態様を提供する。パッドのそれぞれは、パッドの下側に配置された電力調整コンポーネントのエンドポイントにパッドの下の誘電材料の開口を通して接続され、開口の電気導通が可能になるであろう。このようにすれば、キャパシタ及び抵抗器は電気コンポーネントに近接した接点を有するであろう。
図１は、キャパシタまたは抵抗器の配置を示す、標準的な層間接続構成の説明図である。 図２Ａは、キャパシタまたは抵抗器が本開示にしたがって配置されている、層間接続構成の説明図である。 図２Ｂは本開示の別の実施形態であり、微細ピッチのために別の層の上のバイアと垂直方向に揃えられたバイアを示す。 図３は、埋込コンポーネントが基板内で垂直方向に揃えられたコンポーネントである、本開示の別の実施形態である。 図４は本開示の一実施形態であり、垂直方向及び水平方向に揃えられた基板内の埋込抵抗器及び埋込キャパシタを示す。
図面をここで参照すれば、図１は、ＩＣチップ(図示せず)の電気試験構造筐体からかなり離してキャパシタまたは抵抗器が配置される、一般的な層間接続構成を示す。図２は本開示の層間接続構成を示す。本発明の構成において、キャパシタ５ｃ(図４)または抵抗器５ａ(図３)とすることができるが、これらには限定されない、電力調整コンポーネント５は、ＩＣチップ(図示せず)の電気試験構造筐体のフットプリント範囲内のパッド７の下に埋め込まれている。パッド７は、バイアまたはブラインド１１を覆うことはないが電気コンポーネントの近傍におかれた、埋込領域とともに配置される。このようにすれば、この配置により、電力散逸がほとんどなく、キャパシタが誘導性にならないように、電気コンポーネントに近接していることで、より良い電力分配を得ることができる。同様に、必要であれば、同じく抵抗器を電気コンポーネントに近接させることで、電力散逸が得られる。電気コンポーネントから抵抗器を離して配置する結果として電力散逸が減じるが、図面の図３に示されるように、本開示によって問題は対処され、解決される。
図２Ａは本開示の一実施形態を示し、好ましくはプリント回路基板(ＰＣＢ)の銅層で形成された。パッド７の下側に電力調整コンポーネント５、例えば抵抗器５ａ(図３)またはキャパシタ５ｂ(図４)が取り付けられている層間接続構成を示す。(キャパシタまたは抵抗器のような、ただしこれらには限定されない)埋込電力調整コンポーネント５は、銅箔層の下で、さらに誘電体層の下に、配置される。電力調整コンポーネント５は、プリプレグ材、例えばファイバ強化エポキシ樹脂または無強化エポキシ樹脂あるいはプラスチック材によって、側面を囲まれる。電力調整コンポーネント５は、ハンダペースト、導電性エポキシ樹脂または金属メッキ１４によってパッド７の層に取り付けられる。その他いずれかの既知の取付け手段も用い得ること及び本開示が、本明細書に説明される銅箔、誘電体層及びプレプレグ材の、特定の材料に限定されないことも当然である。図２Ａに示されるように、電力調整コンポーネント５は、ＰＣＢ８のためのバイアまたはブラインド１１に近くにあるが、それらを遮らないように、埋め込まれる。好ましくはキャパシタ５ｃは０２０１キャパシタであろう。しかし、収められ得るいかなる所望の静電容量値または寸法も用いることができる。図４に見られるように、キャパシタ５ｃは、ハンダペースト、導電性エポキシ樹脂または金属メッキ１４によって取り付けられる。
図３はプリント回路基板８に抵抗器５ａを埋め込むことで改善された電力散逸の別の実施形態を示す。プリント回路基板８の上面のパッド７ａとプリント回路基板８の下面のパッド７ｂの間に開口が形成され、抵抗器５ａが上面パッド７ａと下面パッド７ｂの間の開口内に垂直方向に配置されて、電気接続がプリント回路基板８に埋め込まれた抵抗器５ａを通してなされるように、プリント回路基板８に対するバイアとして実効的に作用する。そのようなプリント回路基板８は多層プリント基板の中間層とすることができる。パッド７ａ及び７ｂはそれぞれ抵抗器５ａに接続される。プリント回路基板８の抵抗器５ａの端点のそれぞれとパッド７ａ及び７ｂの間の開口は、ハンダペースト、導電性エポキシ樹脂または金属メッキ１４で充填することができる。
図４は、同じプリント回路基板８内に埋込キャパシタ５ｂ及び図３の埋込抵抗器５ａをともに有する、本開示の別の実施形態を示す。
いくつかの実施形態を示し、説明したが、本開示がそれらの実施形態に限定されず、他にも添付される特許請求の範囲内で具現化され得ることは極めて当然である。
５ 電力調整コンポーネント
５ａ 抵抗器
５ｂ キャパシタ
７ パッド
８ プリント回路基板(ＰＣＢ)
１１ バイア
１４ ハンダペースト、導電性エポキシ樹脂または金属メッキ

Claims (6)

  1. プリント回路基板(ＰＣＢ)上の電気コンポーネントに改善された電力分配または電力散逸を与えるための方法において、
    １つ以上のパッドの内側に電力調整コンポーネントを埋め込む工程、及び
    前記１つ以上のパッドを、前記ＰＣＢのバイアまたはブラインドを覆い、さらに大きく拡がるように配置し、よって前記埋込電力調整コンポーネントを含む前記パッドの領域を前記バイアまたはブラインドが配置されている範囲をこえて配置する工程、
    を含み、前記１つ以上のパッドは、前記バイアまたはブラインドの内の与えられたバイアまたはブラインドに重ねて配置された開口を、前記電力調整コンポーネントがより近接した前記電気コンポーネントへの接点を有し、よって電力分配または電力散逸をそれぞれ高めるであろうように前記バイアによる前記開口の電気導通を可能にするために含むことを特徴とする方法。
  2. 前記電力調整コンポーネントがキャパシタであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記電力調整コンポーネントが抵抗器であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. プリント回路基板(ＰＣＢ)上の電気コンポーネントへの改善された電力分配または電力散逸のための装置において、
    １つ以上のパッドの内側に埋め込まれた電力調整コンポーネント、及び
    １つ以上のバイアまたはブラインドを有するＰＣＢ、
    を備え、前記１つ以上のパッドは、前記ＰＣＢのバイアまたはブラインドを覆いさらに大きく拡がるように配置され、よって前記埋込電力調整コンポーネントを含む前記パッドの領域が前記バイアまたはブラインドが配置されている範囲をこえて配置され、前記１つ以上のパッドは、前記バイアまたはブラインドの内の与えられたバイアまたはブラインドに重ねて配置された開口を、前記電力調整コンポーネントがより近接した前記電気コンポーネントへの接点を有し、よって電力分配または電力散逸をそれぞれ高めるであろうように前記バイアによる前記開口の電気導通を可能にするために含むことを特徴とする装置。
  5. 前記電力調整コンポーネントがキャパシタであることを特徴とする請求項４に記載の装置。
  6. 前記電力調整コンポーネントが抵抗器であることを特徴とする請求項４に記載の装置。
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