專利名稱：用于降低電磁發(fā)射的襯底設(shè)計與工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及降低電子器件或集成電路管芯的不希望有的電磁輻射，更具體而言，本發(fā)明涉及承載電子器件或集成電路管芯并支持降低電磁輻射的結(jié)構(gòu)或襯底。
背景技術(shù)：
電子系統(tǒng)通常包括安裝在印刷電路板(PCB)上的若干集成電路器件，并且通過電連接來提供功率輸送、接地、以及信號在這些被安裝的器件之間的通信。這些電連接，或者跡線(trace)和功率輸送系統(tǒng)可以在物理上位于多層PCB中的不同層上。類似地，單個集成電路管芯，例如微處理器，包括用于在不同功能單元之間傳輸信號的信號跡線，以及用于向這些不同功能單元供電的功率輸送總線，其中這些跡線與功率輸送總線物理上位于多層襯底中的各個層上。
襯底(無論是集成電路管芯的襯底還是PCB)之上的跡線或功率輸送總線，都可以模型化為用于足夠低頻率的傳輸線。然而，隨著頻率越來越高，跡線和功率輸送總線將開始有天線的作用，輻射不希望有的電磁信號。對于計算機系統(tǒng)，微處理器通常是主要的電磁輻射(發(fā)射)源。與微處理器功率總線相關(guān)聯(lián)的電磁諧振(駐波)已經(jīng)被認明是不希望有的電磁輻射的主要貢獻者。
在8GHZ的微處理器頻率之下，通過使用多層襯底并正確布置通孔(via)，可以顯著降低由諧振引起的電磁輻射。這樣一種方法在Skinner等人的美國專利No.6,191,475，“Substrate for Reducing ElectromagneticInterference and Enclosure”中有闡述，并且聯(lián)系圖1進行了簡要描述。
圖1是多層襯底的簡化側(cè)面視圖(垂直截面)，該多層襯底包括接地層102和功率(Vcc)層(平面)104。接地環(huán)106環(huán)繞全部或大部分功率層104。通孔108將接地環(huán)106與接地層(平面)102相連。為了簡單起見，圖1中只示出了兩個通孔，但是實際上有多個通孔來連接接地環(huán)106與接地層102，其中這些通孔沿著接地環(huán)106被置于不同的位置。在某些情況下，相鄰?fù)字g的距離可以采用無規(guī)圖案以更好地抑制(contain)由電磁諧振引起的電磁輻射。為了充分抑制電磁輻射，分隔相鄰?fù)椎臉朔Q距離應(yīng)當不大于工作波長的1/20。對于8GHz以上的頻率，對于通孔的這種間隔要求實現(xiàn)起來很困難，并且代價高昂。


圖1是具有通孔的現(xiàn)有技術(shù)襯底，這些通孔用來抑制來自襯底內(nèi)部源的電磁輻射；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例。
具體實施例方式
圖2提供了本發(fā)明的實施例的側(cè)面視圖(垂直截面)，其中201可以是承載多個集成電路器件的PCB，或是集成電路管芯的襯底。為簡單起見，將PCB或集成電路管芯的襯底簡單地稱為襯底是可以理解的，從而201將被簡單地稱為襯底。
如在背景技術(shù)部分所討論的那樣，接地環(huán)206環(huán)繞全部或部分功率層204。然而，接地環(huán)206現(xiàn)在延伸到襯底201的側(cè)面208或剛好越過側(cè)面208。并且，接地層(平面)202也延伸到襯底201的側(cè)面208或剛好越過側(cè)面208。接地層202和接地環(huán)206進行了延伸，從而形成與側(cè)面208鄰接的導(dǎo)電平面210，以和接地環(huán)206和接地層202電接觸。結(jié)果，接地層202與平面210的結(jié)合限定出一個圍殼，用于有效地抑制來自圍殼內(nèi)部源的電磁輻射，所述源例如是襯底201內(nèi)部的集成電路管芯，或是嵌入在襯底201內(nèi)部的電子器件。
可以預(yù)見，實施例201將有效地防止來自所限定出的圍殼內(nèi)部的源的頻率高于8GHz的電磁輻射。在一個實施例中，平面210是連續(xù)的，意味著平面210不含有孔隙(開口)。如果平面210中存在孔隙，只要孔隙足夠小，例如孔隙所具有的空間尺度小于所包圍的源的工作頻率波長的1/20，則還是可以有效地抑制電磁輻射。然而，接地層202或平面210內(nèi)部可以有一個或多個端口(開口)用于連接功率線、總線或傳輸線，以和其它器件通信。
此外，如果襯底201是PCB，則接地層202的至少一層將具有開口，用于安裝一個或多個電子封裝件，并用于將引腳連接到各個接地層與功率層以及其它用于與其它器件通信的跡線和傳輸線(未示出)。然而，只要封裝件自身不輻射不希望有的電磁輻射，還是可以在很大程度上減小不希望有的電磁輻射。
權(quán)利要求
1.一個具有側(cè)面的襯底，所述襯底包括至少一個接地層；至少一個功率層；以及至少一個導(dǎo)電平面，所述至少一個導(dǎo)電平面與所述側(cè)面鄰接并且與所述至少一個接地層電接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的襯底，其中所述至少一個導(dǎo)電平面沒有孔隙。
3.如權(quán)利要求2所述的襯底，其中所述襯底承載集成電路管芯。
4.如權(quán)利要求2所述的襯底，其中所述襯底是印刷電路板。
5.如權(quán)利要求1所述的襯底，其中所述至少一個導(dǎo)電平面、所述至少一個接地層以及所述至少一個功率層結(jié)合在一起限定出一個圍殼，以便充分抑制來自所限定出的圍殼內(nèi)部的源的電磁輻射。
6.如權(quán)利要求5所述的襯底，其中所述襯底承載集成電路管芯。
7.如權(quán)利要求5所述的襯底，其中所述襯底是印刷電路板。
8.如權(quán)利要求1所述的襯底，其中所述襯底承載集成電路管芯。
9.如權(quán)利要求1所述的襯底，其中所述襯底是印刷電路板。
10.如權(quán)利要求1所述的襯底，還包括至少一個接地環(huán)，所述至少一個接地環(huán)與所述至少一個功率層基本位于同一層中，并且與所述至少一個導(dǎo)電平面電接觸。
11.如權(quán)利要求10所述的襯底，其中所述至少一個導(dǎo)電平面沒有孔隙。
12.如權(quán)利要求11所述的襯底，其中所述襯底承載集成電路管芯。
12.如權(quán)利要求11所述的襯底，其中所述襯底是印刷電路板。
13.如權(quán)利要求10所述的襯底，其中所述至少一個導(dǎo)電平面、所述至少一個接地層以及所述至少一個功率層結(jié)合在一起限定出一個圍殼，以便充分抑制來自所限定出的圍殼內(nèi)部的源的電磁輻射。
14.一種充分抑制來自襯底內(nèi)部源的電磁輻射的方法，所述襯底具有側(cè)面，所述方法包括形成至少一個接地層以至少延伸到所述側(cè)面；形成至少一個功率層；以及形成至少一個導(dǎo)電平面，所述至少一個導(dǎo)電平面與所述側(cè)面鄰接，并且與所述至少一個接地層電接觸。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述至少一個導(dǎo)電平面沒有孔隙。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述襯底承載集成電路管芯。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述襯底是印刷電路板。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述至少一個導(dǎo)電平面、所述至少一個接地層以及所述至少一個功率層結(jié)合在一起限定出一個圍殼，以便充分抑制來自所限定出的圍殼內(nèi)部的源的電磁輻射。
18.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述襯底承載集成電路管芯。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述襯底是印刷電路板。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述襯底承載集成電路管芯。
21.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述襯底是印刷電路板。
22.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括對應(yīng)于所述至少一個功率層而形成至少一個接地環(huán)，從而每個接地環(huán)環(huán)繞對應(yīng)功率層的至少一部分，并位于與所述對應(yīng)功率層相同的層內(nèi)；以及將所述至少一個接地環(huán)至少延伸到所述側(cè)面，以致于和所述至少一個導(dǎo)電平面電接觸。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述至少一個導(dǎo)電平面沒有孔隙。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述襯底承載集成電路管芯。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述襯底是印刷電路板。
26.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述至少一個導(dǎo)電平面、所述至少一個接地層以及所述至少一個功率層結(jié)合在一起限定出一個圍殼，以便充分抑制來自所限定出的圍殼內(nèi)部的源的電磁輻射。
27.一種裝置，包括集成電路管芯；承載所述集成電路管芯的襯底，所述襯底具有側(cè)面；至少一個接地層；至少一個功率層；以及至少一個導(dǎo)電平面，所述至少一個導(dǎo)電層與所述側(cè)面鄰接并與所述至少一個接地層電接觸。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中所述至少一個導(dǎo)電平面沒有孔隙。
29.如權(quán)利要求27所述的裝置，所述集成電路管芯輻射電磁能量，其中所述至少一個導(dǎo)電平面、所述至少一個接地層以及所述至少一個功率層結(jié)合在一起限定出一個圍殼，以便充分抑制所述電磁能量。
30.如權(quán)利要求27所述的裝置，還包括至少一個接地環(huán)，所述至少一個接地環(huán)與所述至少一個功率層基本位于同一層中，并且與所述至少一個導(dǎo)電平面電接觸。
全文摘要
在一個實施例中，降低了來自襯底內(nèi)部源的電磁輻射，所述襯底例如是承載集成電路管芯的襯底，其中所述襯底包括功率層、接地層和環(huán)繞全部或部分功率層的接地環(huán)，其中接地層和接地環(huán)至少延伸到襯底的側(cè)面，從而導(dǎo)電平面可以和接地層與接地環(huán)電接觸，從而限定出一個圍殼來充分抑制來自所限定出的圍殼內(nèi)部的源的電磁輻射。
文檔編號H01L23/48GK1575522SQ02821273
公開日2005年2月2日 申請日期2002年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月5日
發(fā)明者哈麗·希納, 布賴斯·霍日內(nèi) 申請人:英特爾公司