[发明专利]高密度球栅阵列(BGA)封装电容器设计

说明书

提供了一种电路封装，该电路封装包括：基板，该基板具有第一侧和第二侧；集成电路部件，该集成电路部件耦合到基板的第二侧；和球栅阵列，该球栅阵列形成在基板的第一侧上，该球栅阵列包括以图案布置的多个接触球。接触球的第一子集中的每一个接触球电耦合到集成电路部件的第一电压输入，并且接触球的第二子集中的每一个接触球电耦合到集成电路部件的第二电压输入。该封装还包括电容器，该电容器安装到第一侧，并且具有第一端子和第二端子，该第一端子耦合到接触球的第一子集中的第一接触球，该第二端子耦合到接触球的第二子集中的第二接触球。

相关申请的交叉引用

本申请是2019年3月29日提交的美国专利申请第16/370,073号的继续申请，该申请要求2018年11月15日提交的美国临时专利申请第62/767,922号的权益，所有这些申请都以引用方式并入本文中。

背景技术

球栅阵列(BGA)是一种用于具有大量互连器的集成电路的封装。BGA封装包括在底侧上的多个电触点，用于在集成电路和在其上安装有BGA封装的印刷电路板(PCB)之间提供电连接。触点采用在BGA封装的底侧上的铜焊盘上的焊球或“接触球”的形式。接触球向集成电路供应电压和功率(power)，并为电信号行进到集成电路和从集成电路行进提供路径。BGA封装的顶侧上的可用区域受到多种因素的限制，诸如：电路部件、用于底部填充环氧树脂的区域、用于盖或结构环附接的区域、以及用于粘合剂渗出(bleed out)的区域。BGA封装的底侧上的基板面(real estate)受到典型地密集的接触球阵列的限制。传统上，在其上安装有BGA封装的PCB包括电容器，以平滑电源电压中的纹波。

发明内容

根据本公开的一个实施方式，集成电路封装包括：基板，该基板具有第一侧和与第一侧相对的第二侧；集成电路部件，该集成电路部件耦合到基板的第二侧；以及球栅阵列，该球栅阵列形成在基板的第一侧上。球栅阵列包括以图案布置的多个接触球。接触球的第一子集中的每一个接触球电耦合到集成电路部件的第一电压输入，并且接触球的第二子集中的每一个接触球电耦合到集成电路部件的第二电压输入。集成电路封装还包括电容器，该电容器安装到第一侧，并且具有第一端子和第二端子，该第一端子耦合到接触球的第一子集中的第一接触球，该第二端子耦合到接触球的第二子集中的第二接触球。

在上述集成电路封装的一些实施方式中，第一电压输入是互补金属氧化物半导体电路的漏极电压输入，并且第二电压输入是互补金属氧化物半导体电路的吸极电压输入。在上述集成电路封装的一些实施方式中，球栅阵列具有1.27毫米或更小的节距。在上述集成电路封装的一些实施方式中，第一接触球和第二接触球是在球栅阵列中的邻居。在上述集成电路封装的一些实施方式中，第一接触球和第二接触球相对于图案沿着对角线方向在球栅阵列中彼此相邻。在一些实施方式中，上述集成电路封装还包括桥，该桥将第三接触球与第一接触球或第二接触球中的至少一个电耦合。在上述集成电路封装的一些实施方式中，电容器包括电容器主体，该电容器主体设置在基板的第一侧上的绝缘层上方。在上述集成电路封装的一些实施方式中，每个接触球的高度比电容器的高度从基板的第一侧延伸得更远。在上述集成电路封装的一些实施方式中，电容器的每个端子通过接触焊盘(contactpad)与接触球电接触，并且该接触焊盘设置在沉积在基板的第一侧上的电介质层上方，并且设置在沉积在该电介质层上方的绝缘层下方。在上述集成电路封装的一些实施方式中，第三接触球和第一端子之间的间隙避免了接触球和第一端子之间的电弧。

根据本公开的一个实施方式，系统包括印刷电路板和安装在该印刷电路板上的集成电路封装。集成电路封装包括：基板，该基板具有第一侧和与第一侧相对的第二侧；集成电路部件，该集成电路部件耦合到基板的第二侧；以及球栅阵列，该球栅阵列形成在基板的第一侧上。球栅阵列包括以图案布置的多个接触球。接触球的第一子集中的每一个接触球电耦合到集成电路部件的第一电压输入，并且接触球的第二子集中的每一个接触球电耦合到集成电路部件的第二电压输入。集成电路封装还包括电容器，该电容器安装到第一侧，并且具有第一端子和第二端子，该第一端子耦合到接触球的第一子集中的第一接触球，该第二端子耦合到接触球的第二子集中的第二接触球。