JP2014090170A - 低熱抵抗を有する低インダクタンスのフレックス・ボンド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】デバイス606及び608を相互接続するためのフレックス回路604は、切り込み溝614により可撓性ブリッジが画成され、かつ、該可撓性ブリッジに沿って延びる導電トレース610を備えている。導電トレースの一方の端部は一方のデバイス606に接続され、他方の端部は、垂直ビアを介して他方のデバイス608に接続されている。可撓性ブリッジの裏面を流れるリターン電流の位置と導電トレースとが表裏の同一位置にあるようにすることにより、インダクタンス成分を低減させることができる。
【選択図】図11
Description
インダクタンスを低下させる試みにおいて、従来のワイヤ・ボンド技術は多数のボンドを使用する。図1は、従来のワイヤ・ボンド技術を示す図である。ワイヤ・ボンドはインダクタンス成分を有し、このインダクタンス成分が多くの設計の帯域幅を狭める。インダクタンスを制限する手段はあるが、そのためには、同様のワイヤ・ボンドを配し、元の信号とは逆方向に電流を流す必要がある。この逆方向の電流を流すことは、図1に示すようにボンディングを多数含む場合に実用的ではない。更に、従来のワイヤ・ボンド技術にしたがって構成された平行なワイヤ・ボンド102間の相互インダクタンスの方が、逆方向電流を流してインダクタンスを打ち消す能力よりも大きいことが、研究によって示されている。即ち、平行なワイヤ・ボンド102間の相互インダクタンスのために、低減可能な総インダクタンスが制限されることになる。
v1=jL1ωi1+jMωi2
v2=jMωi1+jL2ωi2
ただし、M=k√(L1L2)
上の式において、Mは相互インダクタンスを表し、L1およびL2は、それぞれ、導体の自己インダクタンスを表し、kは2つの導体間の距離を表す係数である。
v1=jL1ωi1+jMωi2
v2=jMωi1+jL2ωi2
から
Z1=jL(1+k)ω
Z2=jL(1+k)ω
が得られる。
上の式に基づいて、この回路の全インピーダンスは、Z1//Z2についてZeq=L/2(1+k)ωとして計算される。インピーダンスをkに関して表したグラフを図3に示す。このグラフが示すように、kが0に近づくと(即ち、2本の導体が離れると)、Z1=Z2=Lω、Zeq=Lω/2となる。しかしながら、kが1に近づくと(即ち、2本の導体が互いに非常に近接すると)、Z1=Z2=2Lω、Zeq=Lωとなる。この結果が明確に示すのは、平行なワイヤ・ボンド間の相互インダクタンスのために、低減可能な総インダクタンスが制限されるということである。即ち、従来の平行ワイヤ・ボンド構成は、インダクタンスを低減するには有効ではない。
v1=(jLω−jMω)i1
v2=(jLω−jMω)i2
が得られ、そして、
Z1=jL(1−k)ω
Z2=jL(1−k)ω
が得られる。
と仮定すると、以下の式を導き出すことができる。
vDD−vSS=v1−v2
iin=i1=−i2
Zin=(v1−v2)/i1
=v1/i1−v2/i1
=v1/i1+v2/i2
=2Z1
=2jL(1−k)ω
、Zin=2Z1+ZTとしてインピーダンスを計算することができる。この場合でも、2本の導体間の結合が増加する(即ち、互いに近づく)に連れて、|Zin|を低減することができることを示している。
Claims (20)
- 電子回路であって、
接地面と、
可撓性ブリッジを画成するフレックス回路であって、前記接地面に面する第1表面と、前記第1表面の反対側にある第2表面とを有するフレックス回路と、
前記フレックス回路の前記第2表面に通信可能に結合されている第1電子デバイスと、
前記フレックス回路の前記第2表面に通信可能に結合されている第2電子デバイスと、
前記フレックス回路の前記第2表面上に画成されかつ前記可撓性ブリッジに沿って延びる少なくとも1つの導電トレースであって、該少なくとも1つの導電トレースの一方の端部が、前記第1電子デバイスからの流出電流を受けるように構成されており、前記少なくとも1つの導電トレースの他方の端部が、垂直相互接続アクセス(ビア)を介して、前記第2電子デバイスに通信可能に結合されている、導電トレースと、
を備えていることを特徴とする電子回路。 - 請求項1記載の電子回路において、前記フレックス回路の第1および第2表面間の距離が円形ワイヤの直径の2倍未満であることを特徴とする電子回路。
- 請求項1記載の電子回路において、前記フレックス回路の第1および第2表面間の距離が前記少なくとも1つの導電トレースの幅以下であることを特徴とする電子回路。
- 請求項1記載の電子回路において、前記フレックス回路の第1および第2表面間の距離が約1ミル以下であることを特徴とする電子回路。
- 請求項1記載の電子回路において、前記フレックス回路の第1表面が導体の連続層を含むことを特徴とする電子回路。
- 請求項1記載の電子回路において、前記第1および第2デバイスが各々チップまたはトランジスタの内少なくとも1つを含むことを特徴とする電子回路。
- 請求項1記載の電子回路において、該電子回路は更に、
前記フレックス回路内に画成され、ヒート・パイプとして機能する複数の銅製ビア
を備えていることを特徴とする電子回路。 - 電子回路におけるインダクタンスを低減する方法であって、
フレックス回路の表面に第1電子デバイスを接続するステップと、
前記フレックス回路の前記表面に第2電子デバイスを接続するステップと、
前記第1電子デバイスから前記第2電子デバイスに流出電流を流すようための少なくとも1つの導電トレースを前記フレックス回路の前記表面上に設けるステップであって、前記少なくとも1つの導電トレースの一方の端部を、前記第1電子デバイスからの前記流出電流を受けるように構成し、前記少なくとも1つの導電トレースの他方の端部を、垂直相互接続アクセス(ビア)を介して前記第2電子デバイスに通信可能に結合する、ステップと、
前記フレックス回路の反対側の表面に導体の連続層を設け、前記少なくとも1つの導電トレースに、前記フレックス回路の反対側の表面上を流れるリターン電流と同じ経路を辿らせるステップと
からなることを特徴とする方法。 - 請求項8記載の方法において、前記フレックス回路の両表面間の距離が円形ワイヤの直径の2倍未満であることを特徴とする方法。
- 請求項8記載の方法において、前記フレックス回路の両表面間の距離が前記少なくとも1つの導電トレースの幅以下であることを特徴とする方法。
- 請求項8記載の方法において、前記フレックス回路の両表面間の距離が約1ミル以下であることを特徴とする方法。
- 請求項8記載の方法において、前記第1および第2電子デバイスが各々チップまたはトランジスタの内少なくとも1つを含むことを特徴とする方法。
- 請求項8記載の方法において、該方法は更に、
前記フレックス回路内に画成され、ヒート・パイプとして機能する複数の銅製ビアを設けるステップ
を含んでいることを特徴とする方法。 - 電子回路の製造方法であって、
フレックス回路の少なくとも一部を接地面に固定するステップであって、前記フレックス回路が、前記接地面に面する第1表面と該第1表面とは反対側の第2表面とを有し、前記フレックス回路が、該フレックス回路の前記第2表面上に画成され可撓性ブリッジに沿って延びる少なくとも1つの導電トレースを含む、ステップと、
前記接地面に固定された前記フレックス回路の一部内において、第1電子デバイスを前記フレックス回路の前記第2表面に通信可能に結合するステップと、
前記フレックス・ブリッジを前記第1電子デバイスに向けて引っ張り、前記少なくとも1つの導電トレースの一方の端部を前記第1電子デバイスに、垂直相互接続アクセス(ビア)を通じて通信可能に結合するステップと、
前記フレックス回路の残りの部分を前記接地面に固定するステップと、
第2電子デバイスを前記フレックス回路の前記第2表面に通信可能に結合するステップであって、前記少なくとも1つの導電トレースの他方の端部を、前記第1電子デバイスからの流出電流を受けるように構成する、ステップと
からなることを特徴とする方法。 - 請求項14記載の方法において、前記フレックス回路の前記第1および第2表面間の距離が円形ワイヤの直径の2倍未満であることを特徴とする方法。
- 請求項14記載の方法において、前記フレックス回路の前記第1および第2表面間の距離が前記少なくとも1つの導電トレースの幅以下であることを特徴とする方法。
- 請求項14記載の方法において、前記フレックス回路の第1および第2表面間の距離が約1ミル以下であることを特徴とする方法。
- 請求項14記載の方法において、前記フレックス回路の第1表面が導体の連続層を含むことを特徴とする方法。
- 請求項14記載の方法において、前記第1および第2電子デバイスが各々チップまたはトランジスタの内少なくとも1つを含むことを特徴とする方法。
- 請求項14記載の方法において、該方法は更に、
前記フレックス回路内に画成され、ヒート・パイプとして機能する複数の銅製ビアを設けるステップ
を含んでいることを特徴とする方法。
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