[发明专利]具有电源/接地球垫阵列的印刷电路板

说明书

本发明实施例提供了一种印刷电路板，具有新颖的电源/接地球垫阵列，从而能够减少微电子系统的电路板层级IR压降。其中，该印刷电路板包含有:层叠核心，包含有至少一内部导电层；增层，设置在该层叠核心上，包含有上层导电层；多个微通孔，设置在该增层中，用于该上层导电层与该内部导电层之间的电连接；以及电源/接地球垫阵列，位于该上层导电层中，该电源/接地球垫阵列包含有多个电源球垫及多个接地球垫，排列成具有固定球垫节距P的阵列；其中，该电源/接地球垫阵列包含有4‑球垫单元区域，该4‑球垫单元区域仅包括单一个该接地球垫以及三个该电源球垫，或仅包括单一个该电源球垫及三个该接地球垫。

技术领域

本发明有关于印刷电路板技术，尤其有关于一种改良的电源/接地球垫阵列(power/ground ball pad array)，应用于印刷电路板上，可以降低微电子系统中的电路板层级IR压降(board-level IR drop)。

背景技术

已知，集成电路(IC)组件通常包括经过封装的IC芯片。IC芯片包括在半导体晶圆上以微影等工艺图案化的导电及绝缘材料制成的电路结构。封装体可以支撑和保护IC芯片，并提供IC芯片内的电路结构和外部电路板之间的电连接。几种已知用来容纳IC芯片的封装类型，例如，球栅阵列(BGA)、针栅阵列(PGA)、塑料引线芯片载体(plastic leadedchip carrier)、塑料四边扁平封装等等。

BGA封装可以实现更高性能的应用。BGA封装具有位于封装体底面的呈阵列排列的锡球或凸块，再透过这些锡球或凸块阵列作为外部接点，代替过去所使用的导线架技术。由于半导体封装体的背面可以全部用于与电路板的连接，如此可以增加输入/输出接垫(I/Opad)的数量。近年来，为了支持更高的功能性，BGA封装的接点数已大幅增加。

随着系统的复杂性和操作速度的提高，集成电路的功耗急剧增加。另外，随着半导体工艺技术的演进，IC供应电源电压不可避免的继续下降。降低供应电源电压通常伴随着组件噪声容限的降低，这使得组件更容易受到电源噪声影响。上述噪声包括现今配电系统中固有的频率相关分布式寄生导致的动态交流电压波动(dynamic AC voltagefluctuation)，以及直流电压降(IR压降)。

在微电子系统中，系统IR压降可大致被区分为三个层面：芯片、封装及电路板。由于芯片上电源格栅的精细特征尺寸造成阻抗损失严重，因此芯片上的IR压降已被广泛研究。相比之下，封装和电路板层级的IR压降则尚未受到许多注意。由于增加的电流需求和降低的电源电压的噪声容限，封装和电路板层级IR压降已对高速装置的操作造成显著影响。

芯片外信道阻值的增加可归因于几个因素。在多层IC封装如BGA封装，电源的分布从植球到芯片连接凸点通常遍历许多层。这些路径比在电路板上短得多；然而，封装的电源和接地面通常需要更多的不规则形状以容纳芯片的I/O分线，通常不允许填满整个平面。许多封装还包含许多电源域，但可用于这些电源域分布的层数非常有限。

因此，电源分布常见包含复杂的形状及其他非理想的布线。印刷电路板也有自己本身的问题。在大型而复杂印刷电路板上，电源分布系统有遍历数英尺的平面及绕线以到达远程组件。因此，远程组件将看到一个较大的电压降。因为如此长的分布路径，设计上有可能提供不足够的电压给某些组件。因此，对于高电流且低电压的设计，将包括封装和电路板IR压降考虑到系统的总噪声预算中是非常重要的。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种印刷电路板，具有新颖的电源/接地球垫阵列，其能够减少微电子系统的电路板层级IR压降。

本发明提供了一种印刷电路板，包含有:

层叠核心，包含有至少一内部导电层；

增层，设置在该层叠核心上，包含有上层导电层；

多个微通孔，设置在该增层中，用以该上层导电层与该内部导电层之间的电连接；以及