TWI420988B - 垂直結構被動元件的裝置和方法 - Google Patents
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Description
本發明係與電子元件製造有關,特別是關於使用一主體基本上與一個目標平臺的一平面垂直的結構以實現被動電子元件。
半導體元件通常是使用球柵陣列(“BGA”)封裝方式來製造,在此封裝中,由錫,銀和銅所組成的金屬焊錫球預先焊接在一個元件封裝的焊墊接觸點上,用以將半導體元件焊接至一目標平臺,例如印刷電路板(“PCB”)。半導體元件也經常以無引線網格陣列(“LGA”)封裝方式製造,此封裝之焊墊接觸點並未設置焊錫球,而是在產品組裝時將一層薄薄的焊錫膏預先印刷在一PCB之金屬接觸點上,以將半導體元件焊接至PCB。
其它封裝方式也用於半導體元件的製造。例如,四側扁平引腳封裝(“QFP”)或小外形積體電路封裝(“SOIC”)系利用貼附在封裝週邊的海鷗翼狀金屬引線將封裝之半導體元件耦合至印刷電路板。又例如,雙列直插式封裝(“DIP”)或針柵陣列封裝(“PGA”)係將金屬接腳貼在封裝之週邊或底部表面,以將封裝之部分插入插座或將其焊接至一組位於一目標平臺,例如PCB上之通孔。另外,陶瓷有引線晶片載體(“CLCC”)封裝或塑膠有引線晶片載體(“PLCC”)封裝,係將J形金屬引線貼在一封裝之半導體元件週邊,以將半導體元件連接到一目標平臺,例如PCB。
半導體元件許多傳統封裝的一個共同點,不外乎是將金屬接觸點、金屬接腳或是焊錫球貼附至封裝之墊片接觸點,以將半導體元件連結至一目標平臺。
當使用積體電路(“IC”)等半導體元件時,經常會增加電阻器、電容器或電感器等被動元件,也被稱為“passives”,來使半導體元件正常運作。例如,去耦電容器通常連接至一IC元件之電源接腳以濾除電流噪音。一限流電阻器通常耦合至一IC元件之一驅動接腳以限制驅動輸出電流。或者,一終端電阻器通常耦合至一信號路徑,以抑制高速信號線中的反射問題。傳統上,這些被動元件往往設置在其所耦合之IC組件之接腳附近,以發揮它們最大的效能。然而,由於這些被動元件是設置在IC封裝之外,它們往往佔據了目標平臺上大部分的領域,同時與配置於IC元件周圍的互連線來競爭有限領域,特別是在IC封裝具有很多接腳的情況下。
第一圖為一傳統印刷電路板(“PCB”)組合之簡化示意圖,顯示一傳統、具水平結構的被動元件120和一IC元件130被焊接到一印刷電路板PCB 100上。IC元件130包含一組被焊接至PCB 100上一組目標接觸點115之IC墊片135。焊錫球將IC墊片135與PCB100上之目標接觸點115連接起來。為了將一被動元件120連接至PCB100上之IC元件130之一墊片,PCB100之表面增設兩個目標接觸點111和112,被動元件120之電極121和122連接至目標接觸點111和112。為了將被動元件120之電極122連接至IC元件130之一IC墊片135,PCB 100之表面另外增設了一PCB線路114,以將目標接觸點112連接到IC元件130之一相對應的目標接觸點115。第一圖所描述的例子顯示,被動元件120佔據PCB100的部分區域,它也可能同時阻礙PCB 100上之IC元件130周圍的信號線。
使用傳統的被動元件還有另一個潛在的問題。對於移動式或高密度電子產品,有一個持續的趨勢,那就是封裝的小型化,包括用來支持的被動元件的小型化。例如,用於一高密度動態隨機記憶體模組設計之被動元件之一般尺寸已經從0603封裝(具有長60密耳(千分之一英吋)乘以寬30密耳(千分之一英吋)的尺寸)轉變到較小的0402封裝(具有長40密耳乘以寬20密耳的尺寸)。在手機等移動式裝置中,更廣泛地應用可進一步減少被動元件佔據面積的0201封裝,即長20密耳乘以寬10密耳的尺寸。目前市面上最小尺寸的被動元件是採1005封裝,即長10密耳和寬5 mi的尺寸。尺寸縮小會使傳統被動元件因為焊接不足或橋接等問題發生的可能性加大而不易被焊接到PCB等目標平臺上。將較小的被動元件焊接到一目標平臺所面臨的困難,多半源自於多數被動元件所具有的水平結構,也就是水平結構的兩端各有一個電極。若有一個解決方案,可以減少被動元件在目標平臺上佔據的面積,同時減少組裝超小型被動元件到PCB時所遇到的橋接和/或焊接不足問題,將會是很有用的。
基於美國法典第35篇第119條(e)項,本申請案主張已於2009年10月14日提出之第61/251,617號臨時申請案之優先權,本文納入上述臨時申請案之完整內容。
本發明包含一個電子裝置,來實現一個具垂直結構的電氣被動元件。更具體的說,該電子裝置耦合至一個基本上位於一第一平面之目標平臺上。該電子裝置包含一個第一表面,該第一表面基本上和該第一平面平行,並包括一個第一接觸區域。該電子裝置也包含一個第二表面,該第二表面基本上和該第一個平面平行,並包括一個第二接觸區域。一個基本上垂直於該第一平面之結構,以電氣方式連接該第一接觸區域和該第二接觸區域,來實現一個或多個被動功能。一個絕緣側壁鄰接該結構,並位於該結構外部。在一具體實施例中,該絕緣側壁環繞該第一接觸區域或該第二接觸區域至少其中之一。例如,該結構連接該第一接觸區域和該第二接觸區域來實現一電阻器、一電容器、一電感器、一二極體裝置或一傳導路徑。又例如,該結構連接該第一接觸區域和該第二接觸區域,以實現被動元件的組合,如一電阻器耦合至一電容器,一電阻器耦合至一傳導路徑,或是電氣被動元件的其他組合。
在此說明書中所描述的特點和優點並未包括全部,,特別是對於所屬技術領域具有通常技藝之人基於圖式、說明書和請求項可輕易得知許多附加的特點和優點。此外,應該特別指出的是此說明書中文字之選用,以方便閱讀和教示為主,非用以侷限或限制本發明之標的。
本發明之較佳實施例將配合各個圖示予以說明,圖中相同編號指的是相同或功能相似的組件。另外在圖示中,每個編號最左邊的數字對應第一次使用該編號的圖示。
說明書中提到的“一個具體實施例”或“一具體實施例”,是指與該等具體實施例相關而被描述的一個特徵、結構或特性係被包含在本發明至少一個具體實施例中。說明書中不同地方出現的“在一個具體實施例”或“一具體實施例“一語,並不一定是指相同的具體實施例。
此外,在說明書中,文字的選擇是以便於閱讀和教示為原則,非用以侷限或限制本發明之標的。因此,本發明之揭示僅為說明之用,非用以限制申請專利範圍所述之本發明範圍。
本發明之一個具體實施例係於一垂直結構配置被動元件,該垂直結構之頂部和底部表面設有終端電極,同時在其外部鄰接一絕緣側壁,該絕緣側壁靠近一個或多個電極,如第二圖所示。本文所使用“垂直”一詞,是用來描述基本上垂直於一目標平面的任何方向。例如,一被動元件之結構基本上垂直於PCB等目標平臺之一平面之方向。在一個具體實施例中,一具垂直結構的被動元件,或“垂直被動元件”,包含一第一表面220以及一平行於第一表面220並位於第一表面220下方之第二表面225。第一表面220包含了一第一接觸區域,如第一電極201,而第二表面包含一第二接觸區域,如第二電極202。垂直結構200和250以電氣方式連接第一接觸區域,如電極201和251,以及第二接觸區域,如電極202和252,以實現一個或多個被動元件。例如,垂直結構200和250連接第一接觸區域和第二接觸區域來實現一電阻器、一電容器、一電感器、一二極體裝置或一傳導路徑。又例如,垂直結構200和250連接第一接觸區域和第二接觸區域來實現被動元件的組合,如一電阻器耦合至一電容器、一電阻器耦合至一個傳導路徑或被動元件的其他組合。
第二圖顯示“垂直被動元件”的兩個例子,其中一個例子的垂直被動元件包含:一方形垂直結構200,該方形垂直結構200包含方形接觸區域,如方形電極201和202;以及一圍繞方形垂直結構200之方形絕緣側壁210。在另一個例子中,垂直被動元件具有圓形垂直結構250,如第二圖所示。圓形垂直結構250包含:圓形接觸區域,如電極251和252;以及一圍繞圓形垂直結構250之圓形絕緣側壁260。然而,第二圖所示之垂直被動元件僅為例示,在其他具體實施例中,可使用具其它幾何形狀,如矩形、菱形、六角形、八角形、半圓形或其他不規則的形狀的垂直結構來實現垂直被動元件。此外,在其他具體實施例中,垂直被動元件也是可以利用不同幾何形狀的組合來實現,例如一個具有一方形絕緣側壁和一圓形接觸區域,例如一個圓形電極之垂直被動元件。如第二圖所示,垂直被動元件可具有一基本上垂直於目標平臺之平面之第一軸,以及一基本上平行於目標平臺之平面之第二軸。第二圖之例示僅為說明之用,而非包含所有可能的實現方式。
在一具體實施例中,一個垂直被動元件的尺寸與一IC元件的墊片大小和接腳間距相容。垂直被動元件的水平尺寸,如一方形垂直結構之對角線或一圓形垂直結構之直徑,可以是數毫米或者更小。垂直被動元件的高度也是在毫米或更小的範圍內。此外,在一具體實施例中,一垂直被動元件之接觸區域具有足夠的面積和IC元件之墊片形成良好的焊接效果,或是在非焊接的組裝方式中與IC元件有良好的接觸。
在一個具體實施例中,一垂直被動元件可包含一絕緣側壁來作為保護層。該絕緣側壁可鄰接垂直被動元件,並位於垂直被動元件的週邊。該絕緣側壁可以防止電極間的焊接橋接問題及/或是避免一IC墊片和一PCB目標接觸點之間由於設置一個很薄的垂直被動元件而太過接近所造成的短路。
該垂直結構可用於實現多種被動元件,如電阻器、電容器、電感器、鐵氧體磁珠或其他被動元件。在一具體實施例中,該垂直結構包含複數個以一組合結構形式呈現之被動元件。該垂直結構也適用於齊納二極體、靜電放電保護二極體、發光二極體(“LED”)、其他二極體裝置等半導體裝置或其他半導體裝置。在另一具體實施例中,該垂直結構包含一純絕緣體或導體,該導體可作為機械性支撐、一個電容器或一互連裝置。
第三圖是一個例子,說明一垂直被動元件和一IC元件之墊片大小和接腳間距之相容性以及該垂直被動連接至一IC元件之適用性。第三圖是一無引線柵陣列-52(“LGA-52”)封裝之墊片配置局部示意圖,其中包括兩種不同大小的圓形墊片。第一種墊片之直徑為1.0毫米,如第三圖最左邊那一欄所示。第二種墊片的尺寸比較小,直徑為0.7毫米,如第三圖右邊所示。墊片尺寸大約是兩個距離最近的墊片的中心距離的一半。在LGA-52的封裝中,就較小墊片,最短中心距離為1.414毫米,就較大墊片,最短中心距離為2.00毫米。
在一具體實施例中,將一垂直被動元件連接或設置到第三圖所示之無引線柵陣列LGA-52封裝的一個墊片,就這樣製成兩個垂直被動元件。一第一垂直被動元件之接觸區域之直徑為0.7毫米,而一第二垂直被動元件之接觸區域之直徑為1.0毫米,分別符合LGA-52封裝中兩種墊片尺寸。在一具體實施例中,是以焊接方式將一垂直被動元件連接到封裝的墊片接觸點,用一絕緣側壁包圍一垂直被動元件的接觸區域進行保護是有益的。
例如,若兩個垂直被動元件包含用於LGA-52封裝的絕緣側壁之直徑分別選擇為1.1毫米和1.6毫米,這兩個數值分別為兩個鄰近墊片之間最短中心距離1.414毫米和2.0毫米的大約80%,那麼絕緣側壁的厚度將分別為0.2毫米[即(1.1毫米-0.7毫米)除以2]和0.3毫米[即(1.6毫米-1.0毫米)除以2]。在不同的具體實施例中,絕緣側壁可能會比上述厚度更厚或是更薄,只要該厚度足以防止位於一垂直被動元件的頂部或底部之電極間的橋接問題,或者是足以防止一垂直被動元件設於一LGA-52封裝之墊片接觸點與PCB之目標接觸點之間所造成的短路問題。一般來說,一個垂直被動元件之高度要小於其水平截面之尺寸。
可以看出,一接觸區域直徑為0.7毫米而側壁直徑為1.1毫米之垂直被動元件,相較於採用0603封裝之傳統水平結構被動元件,具有較大的接觸區域但較小的底面積。一採用0603封裝之傳統水平結構被動元件之電極具有約0.25毫米×0.75毫米,大約0.19平方毫米的接觸區域。然而,一個具有一直徑為0.7毫米之接觸區域之垂直被動元件,其接觸區域為π×(0.35毫米)2
,或約0.38平方毫米,此數值是採0603封裝之水平結構被動元件之電極接觸區域的兩倍。
由於垂直被動元件的接觸區域增大,使得垂直被動元件和目標平臺之間的連接更穩定,因而增進了它們的電氣特性。例如,垂直被動元件的接觸區域越大,其與目標平臺間的焊接接合更穩定。垂直被動元件的實際尺寸也相當小。一個包含保護絕緣側壁時外徑為1.1毫米之垂直被動元件,其實際底面積可以計算為π×(0.55毫米)2
,或0.95平方毫米,略小於使用0603封裝之水平結構被動元件之截面區域,其約為1.125平方毫米(60密耳×30密耳或是1.5毫米×0.75毫米)。
在不同的具體實施例中,垂直被動元件被表面安裝或連接到一IC元件的墊片接觸點。第四圖顯示一組例示垂直被動元件安裝到一例示IC組件之側視圖。例如,具被動接觸點421之垂直被動元件420,被焊接到一IC元件400之IC墊片接觸點401。包圍垂直被動元件420之絕緣側壁422之尺寸比IC墊片接觸點401大,以防止焊接或結合時,被動接觸點42、被動接觸點421和IC墊片接觸點401之間可能產生的橋接問題。在一個具體實施例中,絕緣側壁的設置是用來保護被動接觸區域421和423,如絕緣側壁422所示。
或者,絕緣側壁是保護單一被動接觸區域,如絕緣側壁424所示。當絕緣側壁424保護單一被動接觸區域,不受保護的那個被動接觸區域425具有更大的區域可作為從外部連接的電極。在一具體實施例中,一墊片接觸點上焊接垂直被動元件之IC元件可使用焊接安裝方法、無焊接安裝方法或者其他合適的連接方式耦合至PCB或其他目標平臺,其中被動接觸區域423以電氣方式接觸目標平臺上一目標接觸點。
在另一具體實施例中,垂直被動元件420耦合至一貼附於IC元件邊緣之金屬接腳或IC元件之底部表面,如同在針柵陣列(“PGA”)封裝中的配置或類似的配置。這些金屬接腳是用於插入PCB等目標平臺上的通孔或插座。這使得垂直被動元件420可以通過金屬接腳耦合至IC元件,同時與目標平臺分離。
如第四圖所示,垂直被動元件420係構建成固定於IC元件400,俾使被動接觸點421基本上平行於一包含IC元件400之表面之平面。被動接觸點423也是基本上平行於包含IC元件400之表面之該平面。因此,被動接觸點421和被動接觸點423基本上平行於包含IC元件之表面之平面。一個結構耦合至被動接觸點421和被動接觸點423並電氣連接兩者,使垂直被動元件420能執行一個或多個被動功能。該結構基本上垂直於包含IC元件之表面之平面。藉由使連接被動接觸點421和被動接觸點423的結構基本上垂直於包含IC元件400之表面之平面,一個或多個被動元件可垂直連接至IC元件之墊片,當IC元件400組裝到目標平臺上時節省在目標平臺上佔據的空間。
除了預先將垂直被動元件連接到一IC元件或裝置之墊片接觸點,然後將該IC元件或裝置組合到一目標平臺上,一個垂直被動元件也可預先連接至一目標平臺。例如,垂直被動元件被預先焊接到目標平臺。接著,將一IC元件或裝置連接到與目標平臺結合之垂直被動元件。在此具體實施例中,被焊接至目標平臺之被動元件之墊片接觸點係配置成具有一與IC元件之墊片接觸點相容的區域。在其它不同的具體實施例中,目標平臺包含印刷電路板(PCB)、封裝IC元件、裸晶粒、堆疊晶片、封裝裝置、感測器、光電裝置、機電裝置、軟性印刷電路板或任何其他合適的平臺。在一具體實施例中,垂直被動元件被垂直地堆疊,其中電阻器、電容器和/或電感器是接合於被動接觸點一個接一個上下連接在一起。
在另一具體實施例中,垂直被動元件被嵌入一個封裝裡。第五圖顯示一具有垂直被動元件嵌入其中之例示IC封裝。嵌入式垂直被動元件可直接連接到封裝之一墊片接觸點、內部IC元件之墊片接觸點或封裝與內部IC元件之間之一墊片接觸點。
在第五圖中,例如垂直被動元件520之一被動接觸點521是連接至一IC封裝500中一IC元件510之一元件接觸點511。位在垂直被動元件520另一端的被動接觸點522是通過一內部傳導路徑551連接到一個封裝接觸點541。IC元件510也可以是一IC晶片。
在一IC封裝中,元件接觸點、被動接觸點或封裝接觸點之間可以有各種對齊方式。內部傳導路徑可以用來連接IC封裝中的封裝接觸點、被動接觸點或元件接觸點,如封裝內部傳導路徑551、552和553所示。因此,嵌入式垂直被動元件可以設置在能滿足IC封裝製造所需的位置。在某些情況下,元件接觸點和封裝接觸點之間可能沒有嵌入式被動元件,如內部封裝傳導路徑554所示。
封裝模具590之功能與一分離的垂直被動元件之保護絕緣側壁類似。在一具體實施例中,封裝模具590在封住IC元件和嵌入式垂直被動元件的同時,使封裝接觸點開口露出。
在一具體實施例中,具有嵌入式垂直被動元件之IC封裝使用如在雙列直插封裝(“DIP”)或針腳柵格陣列(“PGA”)封裝中的顯式金屬接腳,用以取代如在球柵陣列(“BGA”)封裝中的平面接觸墊片。或者,具有嵌入式被動元件之IC封裝之接觸墊片是以如在四方扁平封裝(“QFP”)、小外形積體電路(“SOIC”)、塑膠有引線晶片載體(“PLCC”)或陶瓷有引線晶片載體(“CLCC”)等封裝所使用的顯式海鷗翼狀或J形金屬引線來實現。就無焊接組裝而言,導電彈性體可連接至IC封裝的接觸墊片上。同樣地,位於一包含嵌入式垂直被動元件之封裝中之元件或裝置可以是IC、裸晶粒、堆疊晶片、封裝裝置、堆疊裝置,感測器、二極體或機電組件。
在一個具體實施例中,要將一垂直被動元件連接至一PCB,需要把一層很薄的焊錫,約幾千分之幾英寸(“密耳”),預先塗覆於垂直被動元件之電極表面,這可以取代和排除用於傳統表面安裝組合的焊錫膏印刷步驟。在電極表面預塗一層薄薄的焊錫也可以避免在印刷之後需要清除印刷鋼板上殘留的焊錫膏,減少環境污染。
使用垂直被動元件也有其他的優點。由於垂直被動元件在組裝後是夾在或嵌入到一IC元件和一PCB之間,使得被動元件的性能獲得改善,如在電源接腳就地提供電容充電,以滿足IC瞬態開關的需求。垂直被動元件的使用也可以移除將被動元件連接至一位於一PCB或其他目標平臺上之IC元件之顯式線路,減少寄生雜訊。此外,垂直被動元件在IC或基板上所佔據的區域比傳統被動元件減少很多,因此可以生產更小型的電子產品。
在一具體實施例中,一垂直被動元件包含一個由兩個或數個被動元件形成的組合結構。例如,一垂直被動元件包含一個組合結構,如一電阻器和一電容器、一電阻器和一傳導路徑、一電容器和一傳導路徑、一電感器和一傳導路徑、一鐵氧體磁珠和一傳導路徑、一二極體和一傳導路徑、一光電裝置和一傳導路徑、一電阻器和電容器以及傳導路徑或是其他被動元件的組合。在一個配置中,一包含一組合結構之垂直被動元件具有兩個以上的接觸區域,如兩個以上的電極。被動元件之組合結構,可藉由垂直堆疊被動元件或垂直結合平行的被動元件的方式實現。包含一組合結構之垂直被動元件,可以被直接連接到一封裝之墊片接觸點或直接嵌入一個封裝中,以改善被動元件之組合結構之效益,並減少被動元件佔據的實際區域。
第六圖中顯示將被動元件,例如一電容器或一電容器與一電阻器之組合,連接至一例示IC元件之例示連接方式。在第六圖中,電容器C1是一個連接至IC元件之一電源輸入(VCC)之去耦電容器,為第六圖所標示的接腳一(Pin 1)。第六圖中的接腳二(Pin 2)是一電阻器和一電容器串聯連接,可用於一含有主動濾波器、脈衝寬度調製(PWM)驅動輸出或高通濾波器之回饋電路。連接到第六圖接腳三的是一個由一電阻器和一電容器,其結合以實作低通濾波器。垂直被動元件和包含兩個或數個被動元件之組合結構的施行提供更多關於如何使用垂直結構的細節。
第七圖顯示了使用一包含一組合結構之垂直被動元件將去耦電容器連接至一IC元件之一電源輸入接腳的兩個例示實作方式。含有一組合結構700之垂直被動元件包含一導電板和路徑701以及伴同導電板702。
取決於電容量的要求,導電板可以交插設置來增加電容量,如包含一組合結構700之垂直被動元件所示,其中導電板和路徑701呈反向“F”的形狀,而導電板702呈字母“C“的形狀。或者,若要實作一個較小的電容值,導電板和路徑701可以是一個簡單的倒“L”形而導電板702可以是一個平的水平板。由於去耦電容器C1如第六圖中所示有三個連線,分別連接到IC元件之VCC電源接腳一、一電源以及接地,因此使用三個終端實作一個包含一由一電容器和一傳導路徑組成之組合結構之垂直被動元件。因此,目標平臺790之表面增設了分裂式目標接觸點711和712。在一具體實施例中,連接到一目標平臺上一電源(VCC)之目標接觸點711與在垂直被動元件上的導電板和路徑701接觸,藉此與IC元件之電源輸入接腳(第六圖中的接腳一)接觸,以提供IC元件電力。一電容器在導電板和路徑701與導電板702之間形成,導電板702是通過位於目標平臺790表面之目標接觸點712來接地。
包含一組合結構750之垂直被動元件包含一薄薄的導電路徑751和一包圍導電路徑751以作為絕緣層的厚厚的介質752。一電容器在IC元件之墊片接觸點760和位於目標平臺790表面的目標接觸點762之間形成。藉由改變目標接觸點762的接地區域可隱性地來調整包含一組合結構751之垂直被動元件之電容值。
或者,一個類似目標接觸點762之圓圈形被動接觸點可設在包含一組合結構750之垂直被動元件之一第一表面上,而一個類似墊片接觸點760之圓形被動接觸點可設在包含一組合結構750之垂直被動元件之一第二表面上。電源(VCC)是透過連接至目標平臺790表面上一電源供應(VCC)之目標接觸點761以及與IC元件之墊片接觸點760電氣接觸之傳導路徑751來供應至IC元件(例如,供應至第六圖所示之IC元件之接腳一)。
第八圖顯示使用一包含一組合結構800和850之垂直被動元件串聯連接一電容器和一電阻器的兩個例示實作方式。此包含800或850所示之一組合結構之垂直被動元件包含兩個沿著一基本上垂直於目標平臺之第一軸堆疊之被動元件,其中電容器位在連接到一IC元件之墊片接觸點之組合結構頂部,而電阻器位在連接至目標平臺表面上之目標接觸點之組合結構底部。
第九圖顯示在一IC元件墊片接觸點上實作之低通濾波器之例示實施方式,該低通濾波器採用一包含一組合結構之垂直被動元件以耦合至一電容951的電阻950(“RC低通濾波器”)。一包含一組合結構900之垂直被動元件包括:一位在一第一表面上,用以連接至IC上一接地的圓圈形墊片接觸點之圓圈形被動接觸點;以及一位元在一第二表面上,透過目標平臺表面上一目標接觸點接觸RC輸出之圓形被動接觸點;再加上一個電阻核950,該電阻核具有一個被動接觸點連接至位在圓圈形被動接觸點中心之IC元件之墊片接觸點以及連接至位在目標平臺表面上之目標接觸點。或者,兩個垂直被動元件可用來實現一個RC低通濾波器,其中係使用IC元件的兩組墊片和位於目標平臺表面上且連接在一起的兩組目標接觸點。在另一具體實施例中,垂直被動元件中的元件係配置成沿著一基本上平行於目標平臺之軸線連接在一起。
儘管文中說明和描述本發明的具體實施例和應用方式,惟須瞭解的是本發明不限於在此所揭露的特定構造和元件,且在不脫離本發明的精神和後附請求項所定義的範疇,可對本發明之方法與裝置之配置、運作與細節進行各種修正、改變和變化。
100...印刷電路板(PCB)
111、112、115...目標接觸點
114...PCB線路
120...被動元件
121、122...電極
130...IC元件
135...IC墊片
200...方形垂直結構
201、202...方形電極
210...方形絕緣側壁
220...第一表面
225...第二表面
250...圓形垂直結構
251、252...圓形電極
260...圓形絕緣側壁
400...IC元件
401...IC墊片接觸點
420...垂直被動元件
421、423...被動接觸點
425...被動接觸區域
422、424...絕緣側壁
500...IC封裝
510...IC元件
511...元件接觸點
520...垂直被動元件
521、522...被動接觸點
541...封裝接觸點
551、552、553、554...封裝內部傳導路徑
590...封裝模具
700...組合結構
701...導電板和路徑
702...導電板
710...接腳1墊片接觸點
711...接到VCC之目標接觸點
712...接到GND之目標接觸點
750...組合被動元件
751...導電路徑
752...絕緣層
760...接腳1墊片接觸點
761...接到VCC之目標接觸點
762...接到GND之目標接觸點
790...目標平臺表面
800...組合結構
850...組合結構
900...組合被動結構
950...電阻
951...電容
第一圖顯示一個傳統印刷電路板組合。
第二圖顯示本發明一具體實施例之具垂直結構之例示被動元件。
第三圖是52無引線柵陣列(“LGA-52”)封裝和本發明一具體實施例一具虛擬結構之被動元件之橫向尺寸之比較圖。
第四圖是本發明具體實施例一組具垂直結構之例示被動元件耦合至一IC元件之墊片接觸點之側視圖。
第五圖是本發明一具體實施例嵌入一IC組件封裝之具垂直結構之被動元件之剖面圖。
第六圖顯示被動元件與一IC元件間的例示連接方式。
第七圖是應用於本發明具體實施例之具垂直結構之被動元件之被動元件組合之例示實施方式之剖面圖。
第八圖是顯示使用本發明具體實施例之具垂直結構之被動元件串聯連接一電阻器和一電容器之例示實施方式。
第九圖是顯示使用本發明具體實施例之一個或多個具垂直結構之被動元件實現一低通濾波器之例示實施方式。
這些圖示僅用以說明本發明的各個不同具體實施例。所屬領域熟知此技藝的技術人員從以下討論可輕易瞭解,在不脫離本發明原理下,可針對本文所述之結構與方法施行不同的實施例。
500...IC封裝
510...IC元件
511...元件接觸點
520...垂直被動元件
521、522...被動接觸點
541...封裝接觸點
551、552、553、554...封裝內部傳導路徑
590...封裝模具
Claims (21)
- 一個電子裝置,用以連接於一目標平臺,該平臺主體表面為第一平面,該電子裝置包含:一第一表面,其主體基本上與平臺第一平面平行,其並包含第一接觸區域;一第二表面,其主體基本上亦與平臺第一平面平行,且該第二表面低於該第一表面,其並包含第二接觸區域;一結構在電性上連接該第一接觸區域和該第二接觸區域之間,當該電子裝置之第二接觸區域連接到該目標平臺上時,用以在該第一表面與該第二表面之間形成平行之多個被動元件,且該結構基本上垂直於該第一平面;其中該多個被動元件形成於該電子裝置中,且當電子裝置連接到目標平臺上時,該第一表面與該第二表面之寬度小於或等於該目標平臺上的一接觸墊片陣列之間距,其中該被動元件係選自由一電阻器和一電容器、一電容器和一傳導路徑、一電感器和一電容器、一鐵氧體磁珠和一電容器、一二極體裝置和一電容器及一電光裝置和一電容器所組成之群組。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置,其中該結構所構成的幾何形狀系選自一圓形橫截面、一三角形橫截面、一方形橫截面、一矩形橫截面、一菱形橫截面、一六邊形橫截面、一八角形橫截面和一半圓形橫截面。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置,其中該第一接觸區域和該第二接觸區域至少其中之一包含一層焊錫。
- 如申請專利範圍第1項所述電子裝置,其中該第一接觸區域具有一第一形狀之橫截面而該第二接觸區域具有一第二個形狀之第二個橫截面。
- 如申請專利範圍第4項所述的電子裝置,其中該第一形狀不同於該第二形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置,進一步包含一固定於該結構的外表面之絕緣側壁,該絕緣側壁適用於防止在該第一接觸區域與該第二接觸區域之間形成焊接橋接。
- 如申請利範圍第6項所述的電子裝置,其中該絕緣側壁環繞在至少一個位於實質平面上的第一接觸區域或第二接觸區域,且該實質平面平行於該第一平面。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置,其中該絕緣側壁在實質上垂直於第一平面方向上的高度小於第一表面與第二表面之寬度。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置,其中該第一表面和該第二表面是在水平方向,而該多個被動元件基本上與該第一表面和該第二表面垂直。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置,其中該第一接觸區域包含一個或多個接觸電極。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置,其中該第二接觸區域包含一個或多個接觸電極。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置,其中該多個被動元件在該結構內沿著一個基本上垂直於該第一個平面的軸線相互連接。
- 如申請專利範圍第1項所述電子裝置,其中該多個被動元件在該結構內部以並聯方式接合。
- 如申請專利範圍第1項所述電子裝置,其中該目標平臺是一個印刷電路板。
- 如申請專利範圍第1項所述電子裝置,其中該目標平臺是一個電子元件。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置,其中該第一表面與該第二表面之寬度大約等於該接觸墊片陣列之間距的80%。
- 一種用於裝配一電子裝置的方法,該電子裝置用以連接實質上在一第一平面中之一目標平臺,裝配該電子裝置之方法包含以下步驟:提供一含有第一接觸區域之第一表面,該第一表面實質上平行於第一平面;提供一含有第二接觸區域之第二表面,該第二表面低於該第一表面,且該第二表面實質上平行於第二平面,;在該第一接觸區域與該第二接觸區域之間電性耦合一結 構,當該電子裝置之第二接觸區域連接於該目標平臺,用以在該第一表面與該第二表面之間形成平行之多個被動元件,且該結構基本上垂直於該第一平面,其中該多個被動元件形成於該電子裝置中,且當電子裝置連接到目標平臺上時,該第一表面與該第二表面之寬度小於或等於該目標平臺上的一接觸墊片陣列之間距,其中該被動元件係選自由一電阻器和一電容器、一電容器和一傳導路徑、一電感器和一電容器、一鐵氧體磁珠和一電容器、一二極體裝置和一電容器以及一電光裝置和一電容器所組成之群組。
- 如申請專利範圍第17項所述的方法,進一步包含:確定一個目標平臺,該目標平臺包含在該目標平臺上的接觸墊片陣列中的至少一個墊片中的一目標接觸區域,該目標平臺的主體基本上位於該第一平面;確定一個電子基板,其主體基本上平行於第一平面,該電子基板包含在該電子基板上的接觸墊片陣列中的至少一個墊片中一基板接觸區域;耦合該第一接觸區域至該目標接觸區域;耦合該第二接觸區域至該基板接觸區域;將該基板接觸區域對準該目標接觸區域;及耦合該電子基板至該目標平臺。
- 如申請專利範圍第17項所述的方法,進一步包含固定一絕緣側壁於一結構的外表面,且該絕緣側壁係用以防止在該第一接觸區域與第二接觸區域之間形成焊接橋接。
- 如申請專利範圍第18項所述的方法,其中該電子基板可以為一積體電路、一裸晶粒、一堆疊晶片、一封裝裝置、一堆疊裝置、 一感測器、一光電裝置、一機電裝置或一軟性電路。
- 如申請專利範圍第18項所述的方法,其中該目標平臺包括一積體電路、一裸晶粒、一堆疊晶片、一封裝裝置、一堆疊裝置、一感測器、一光電裝置、一機電裝置、一軟性電路或一印刷電路板。
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