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    • 专利摘要:
    Dievorliegende Erfindung betrifft eine mehrschichtige Substratanordnungzur Verringerung der Layoutflächemit einer ersten Kernschicht (31), einer zweiten Kernschicht (32)und einem Satz (33) von gekoppelten Übertragungsleitungen. Die ersteKernschicht (31) umfasst eine erste Oberfläche (311), die mit einer Spannungsversorgungsschicht(34) verbunden ist, und eine zweite Oberfläche (312), die der ersten Oberfläche entspricht(311). Die zweite Kernschicht (32) umfasst eine dritte Oberfläche (321),die mit einer ersten Erdungsschicht (35) verbunden ist, und einevierte Oberfläche(322), die der dritten Oberfläche(321) entspricht. Der Satz (33) der gekoppelten Übertragungsleitungen umfassteine Mehrzahl von ersten Differentialsignalleitungen (331), dieauf der zweiten Oberfläche(312) mit einer bestimmten Leiterbreite ausgebildet sind, und eineMehrzahl von zweiten Differentialsignalleitungen (332), die aufder vierten Oberfläche(322) mit einer Leiterbreite ausgebildet sind, die derjenigen derersten Differentialsignalleitungen (331) entspricht. Die zweiteOberfläche(312) und die vierte Oberfläche(322) sind durch eine erste dielektrische Schicht (36) miteinanderverbunden, durch die die zweite Oberfläche (312) von der vierten Oberfläche (322)durch einen geeigneten Abstand getrennt wird. Außerdem überlappen sich die ersten Differentialsignalleitungen(331) und die zweiten Differentialsignalleitungen (332) gegenseitigmit wenigstens einem Bereich der Leiterbreite der ...
    公开号:DE102004022755A1
    申请号:DE200410022755
    申请日:2004-05-07
    公开日:2005-07-28
    发明作者:Hsieh-Chen Chang；An-Ling Chi
    申请人:Micro Star International Co Ltd；
    IPC主号:H01L23-498
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine mehrschichtige Substratanordnungzur Reduzierung der Layout-Flächenach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
    [0002] Insbesonderebetrifft die vorliegende Erfindung eine mehrschichtige Substratanordnung,bei der Differentialsignalleitungen in der Form eines dreidimensionalenStapel- Layouts ausgebildet sind.
    [0003] Infolgedes schnellen Fortschreitens der Hochtechnologien, insbesondereder gewaltigen Änderungenauf dem Gebiet der Technologie der Mikroelektronik sind Elektronikproduktebeinahe in jeder Familie und in jedem Geschäft zuhause und ein notwendigerBestandteil des modernen Lebens geworden.
    [0004] Jegrößer dieAnforderungen der Menschen werden, um so mehr Funktionen der elektrischenund elektronischen Bauteile werden gefordert. Die Größe der elektronischenBauteile soll so kein wie möglich sein.Um den belegten Raum zu verringern ist es jedoch erforderlich, dieseelektronischen Bauelemente mehr zu konzentrieren. Es müssen daherdie Probleme betrachtet werden, die sich aus der Impedanz der Übertragungsleitungen,dem Abstand zwischen zwei Leitungen und den Layout-Regeln ergeben.Die Kreislayouts sind daher immer schwieriger und kompliziertergeworden.
    [0005] Die 1 zeigt das Profil einermehrschichtigen Substratanordnung des Standes der Technik. Ein mehrschichtigesSubstrat 1 umfasst eine erste Kern-Leiterplatine 11, eine zweiteKern-Leiterplatine 12 und eine zwischen der ersten Kern-Leiterplatine 11 undder zweiten Kern-Leiterplatine 12 angeordnete Prozessschicht 13 für Differentialsignale.An einer Seite der ersten Kern-Leiterplatine 11 befindetsich eine Spannungsversorgungsschicht 14 und an einer Seiteder zweiten Kern-Leiterplatine 12 befindet sich eine Erdungsschicht 15,entsprechend der Spannungsversorgungsschicht 14. Im Allgemeinenkann die Prozessschicht 13 für Differentialsignale die nicht invertiertenund invertierten Daten, die vollständig übereinstimmen und in der Figurjeweils mit + und – bezeichnetsind, überzwei Wege von einem Sender fürDifferentialsignale, der in der 1 nichtdargestellt ist, übertragen,so dass sie schließlichvon einem Empfängerfür Differentialsignale,der ebenfalls in der 1 nichtdargestellt ist, empfangen werden können. Wegen der Art der Differentialsignalekann ein Schwingen der Spannung in großem Maße reduziert werden, sodassdie Geschwindigkeit des Kreises vergrößert und der Leistungsverbrauchsowie die Wirkung der elektromagnetischen Interferenz (EMI) verringertwerden können.Neben der Spannungsversorgungsschicht 14 befindet sicheine einzelne Schicht 16 mit Übertragungsleitungen, die vonder Spannungsversorgungsschicht 14 durch eine dielektrischeSchicht 17 isoliert ist, damit die Schicht 16 Signale übertragenkann. Außerdemist eine dritte Kern-Leiterplatine 18 aufder Schicht 16 angeordnet und ist eine zweite Erdungsschicht 19 aufder dritten Kern-Leiterplatine 18 angeordnet. Die ersteErdungsschicht 15 und die zweite Erdungsschicht 19 besitzen jeweilseine Kreisschicht 21 an der der jeweiligen Leiterplatine 18 bzw. 12 abgewandtenSeite. Um eine Beschädigungder Lötstellenzu verhindern und um die elektrischen Kreise auf der Kreisschicht 21 vor Kratzernzu schützen,die Kurzschlüsseoder Unterbrechungen im Kreis verursachen könnten, ist eine Schutzfilmschicht 22 aufder Kreisschicht 21 ausgebildet, die auch als Lötmaske oderLötabdeckungbezeichnet wird.
    [0006] EinProblem besteht dabei darin, dass die Prozessschicht 13 für die Differentialsignaleder mehrschichtigen Substratanordnung 1 die Form einerebenen Struktur aufweist und paarweise ausgebildet werden muss.Dadurch wird die Komplexität derStruktur bzw. des Designs vergrößert. DieSignalübertragungwird durch Rauschprobleme und Signalverzerrungen, die in einer solchenebenen Leiterplatine auftreten, beeinträchtigt. Es ergibt sich somitein mangelhaftes Layout.
    [0007] DieAufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die voranstehenderläutertenProbleme zu lösenund eine mehrschichtige Substratanordnung zu schaffen, deren Herstellungskostenrelativ klein sind, so dass eine markt- und wettbewerbsfähige Herstellung möglich ist.
    [0008] DieseAufgabe wird durch eine mehrschichtige Substratanordnung mit denMerkmalen des Patentspruches 1 gelöst.
    [0009] Derwesentliche Vorteil besteht darin, dass durch die vorliegende Erfindungeine mehrschichtige Substratanordnung mit einer reduzierten Layout-Fläche geschaffenwird. Dies ist dadurch möglich,dass die Signalübertragungsleitungenund Differentialsignalleitungen in unterschiedlichen Schichten angeordnetwerden, sodass bei dem Design Raum gespart wird.
    [0010] Einweiterer wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung bestehtdarin, dass die mehrschichtige Substratanordnung auch deshalb eine verringerteLayout-Fläche besitzt,weil durch das vorliegende dreidimensionale Layout-Verfahren dieEinkopplung von Rauschsignalen und Signalverzerrungen reduziertwerden.
    [0011] Einweiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dasseine mehrschichtige Substratanordnung zur Reduzierung der Layout-Fläche geschaffenwird, wobei zur Verbesserung der Ausführung und Funktion des Kreisesein besserer Layout-Raum geschaffen wird.
    [0012] Dieerfindungsgemäße mehrschichtigeSubstratanordnung zur Verringerung der Layout-Fläche umfasst eine erste Kernschicht,eine zweite Kernschicht und einen Satz von gekoppelten Übertragungsleitungen.
    [0013] Dieerste Kernschicht umfasst eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, dieder ersten Oberflächeentspricht, wobei die erste Oberfläche mit einer Schicht zur Spannungsversorgungverbunden ist.
    [0014] Diezweite Kernschicht umfasst eine dritte Oberfläche und eine vierte Oberfläche, dieder dritten Oberflächeentspricht, wobei die dritte Oberfläche mit einer ersten Erdungsschichtverbunden ist.
    [0015] EinSatz von gekoppelten Übertragungsleitungenumfasst eine Mehrzahl von ersten Differentialsignalleitungen, diean der zweiten Oberflächemit einer bestimmten Leitungsbreite angeordnet sind, und eine Mehrzahlvon zweiten Differentialsignalleitungen, die an der vierten Oberfläche miteiner Leitungsbreite angeordnet sind, die derjenigen der erstenDifferentialsignalleitungen entspricht.
    [0016] Fernerist eine erste dielektrische Schicht mit der zweiten Oberfläche undder vierten Oberfläche verbunden,wodurch die zweite Oberflächevon der vierten Oberflächedurch einen geeigneten Abstand getrennt wird. Außerdem überlappt wenigstens ein Bereichder Leitungsbreite der ersten Differentialsignalleitungen mit dengegenüberliegendenzweiten Differentialsignalleitungen.
    [0017] DieErfindung betrifft ferner eine weitere bevorzugten Ausführungsformeiner mehrschichtigen Substratanordnung zur Reduzierung der Layout-Fläche, wobeidiese Anordnung eine erste Stapelanordnung und eine zweite Stapelanordnungumfasst.
    [0018] Dieerste Stapelanordnung umfasst eine erste Kernschicht, eine zweiteKernschicht, einen ersten Satz von gekoppelten Übertragungsleitungen und eineerste dielektrische Schicht. Die erste Kernschicht weist eine erste,mit einer Schicht zur Spannungsversorgung verbundene Oberfläche undeine zweite Oberflächeauf, die der ersten Oberflächegegenüberliegt. Die zweite Kernschicht umfasst eine dritte Oberfläche, diemit einer ersten Erdungsschicht verbunden ist, und eine vierte Oberfläche, dieder dritten Oberflächegegenüberliegt. Der erste Satz von gekoppelten Übertragungsleitungen umfasst eineMehrzahl von ersten Differentialsignalleitungen, die an der zweitenOberfläche miteiner Leitungsbreite ausgebildet sind, und eine Mehrzahl von zweiten Differentialsignalleitungen,die an der vierten Oberflächemit einer Leitungsbreite ausgebildet sind, die derjenigen der erstenDifferentialsignalleitungen entspricht. Die erste dielektrischeSchicht ist mit der zweiten Oberfläche und der vierten Oberfläche verbunden,wobei ein Bereich der Leitungsbreite der ersten Differentialsignalleitungvon der jeweils gegenüberliegendenzweiten Differentialsignalleitung überlappt wird. Außerdem istdie erste dielektrische Leitung im ersten Satz der gekoppelten Übertragungsleitungenangeordnet bzw. „verpackt", weshalb die erstenDifferentialsignalleitungen von den zweiten Differentialsignalleitungendurch einen bestimmten Abstand getrennt sind.
    [0019] Diezweite Stapelanordnung umfasst eine dritte Kernschicht, eine vierteKernschicht, einen zweiten Satz von gekoppelten Übertragungsleitungen und einezweite dielektrische Schicht. Die dritte Kernschicht umfasst einefünfteOberfläche,die mit einer Schicht zur Spannungsversorgung verbunden ist, undeine sechste Oberfläche,die der fünften Oberfläche gegenüber liegt.Die vierte Kernschicht umfasst eine siebte Oberfläche, diemit einer zweiten Erdungsschicht verbunden ist, und eine achte Oberfläche, dieder siebten Oberflächegegenüberliegt. Der zweite Satz von gekoppelten Übertragungsleitungen umfassteine Mehrzahl von dritten Differentialsignalleitungen, die auf dersechsten Oberfläche miteiner Leitungsbreite ausgebildet sind, und eine Mehrzahl von viertenDifferentialsignalleitungen, die an der vierten Oberfläche miteiner der Leitungsbreite der dritten Differentialsignalleitungenentsprechenden Breite ausgebildet sind. Die zweite dielektrische Schichtist mit der sechsten Oberflächeund der achten Oberflächeverbunden, wobei jeweils ein Bereich der Leitungsbreite der drittenDifferentialsignalleitung die Leitungsbreite der vierten gegenüberliegenden Differentialsignalleitung überlappt.Ferner ist die zweite dielektrische Schicht im zweiten Satz dergekoppelten Übertragungsleitungenangeordnet bzw. „verpackt", weshalb die drittenDifferentialsignalleitungen von den vierten Differentialsignalleitungen durcheinen bestimmten Abstand getrennt sind.
    [0020] ImFolgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhangmit den Figuren nähererläutert.
    [0021] Eszeigen:
    [0022] 1 inschematischer Darstellung das Seitenprofil einer bekannten mehrschichtigenStapelanordnung aus Kreisplatinen;
    [0023] 2A inschematischer Darstellung die dreidimensionale Struktur einer mehrschichtigenStapelanordnung aus Leiterplatinen gemäß der ersten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung;
    [0024] 2B inschematischer Darstellung das Profil der Struktur der Prozessschichtfür Differentialsignalegemäß der erstenAusführungsformder vorliegenden Erfindung;
    [0025] 3 inschematischer Darstellung das Profil der Struktur der Prozessschichtfür Differentialsignalegemäß der zweitenAusführungsformder vorliegenden Erfindung;
    [0026] 4 eineschematische Darstellung, die die dreidimensionale mehrschichtigeStapelanordnung von Leiterplatinen gemäß der dritten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt; und
    [0027] 5 eine schematische Darstellung des Prozess-Layoutbereiches für Differentialsignalegemäß dem Standder Technik.
    [0028] DerKern der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Differentialsignalleitungenin der Form eines mehrpegeligen Stapellayouts voneinander getrenntsind, das fürdie mehreren gekoppelten Anordnungen oder Differentialsignalanordnungengeeignet ist, die eine kleine Größe aufweisenund fürVorrichtungen bzw. Bauteile einer vergrößerten Oberfläche geeignetsind. Auf diese Weise könnendie Probleme von Rauscheinkopplungen, wie auch von Signalverzerrungenverringert werden. Außerdemkönnendie Kreischarakteristiken verbessert werden.
    [0029] ImFolgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhangmit den Figuren nähererläutert.
    [0030] Die 2A und 3 zeigenmehrere Ausführungsformengemäß der vorliegendenErfindung in dreidimensionaler Darstellung. Die Figuren zeigen einemehrpegelige Stapelanordnung von Kreisplatinen und eine Seitenansichtder Prozessschicht für Differentialsignaledieser Stapelanordnung. Die mehrschichtige Substratanordnung zurVerringerung der Layout-Fläche 3 umfassteine erste Kernschicht 31, eine zweite Kernschicht 32 undeinen Satz von gekoppelten Übertragungsleitungen 33.Die erste Kernschicht 31 besitzt eine erste Oberfläche 311 und einezweite Oberfläche 312,die der ersten Oberfläche 311 gegenüber liegt.Die erste Oberfläche 311 ist miteiner Spannungsversorgungsschicht 34 verbunden. Die zweiteKernschicht 32 umfass eine dritte Oberfläche 321 undeine vierte Oberfläche 322,die der dritten Oberfläche 321 gegenüber liegt.Die dritte Oberfläche 321 istmit einer ersten Erdungsschicht 35 verbunden. Der Satzder gekoppelten Übertragungsleitungen 33 umfassteine Mehrzahl von ersten Differentialsignalleitungen 331,die auf der zweiten Oberfläche 312 ausgebildetsind und eine Leitungsbreite „d" aufweisen. Der Satzder gekoppelten Übertragungsleitungen 33 umfasstferner eine Mehrzahl von zweiten Differentialsignalleitungen 332 aufder vierten Oberfläche 322 ausgebildetsind, die eine Leitungsbreite „d" aufweisen, die derjenigender ersten Differentialsignalleitungen 331 entspricht.Die Spannungsversorgungsschicht 34 und die erste Erdungsschicht 35 können diezur Verarbeitung der Differentialsignale erforderliche elektrischeEnergie bereitstellen. Eine erste dielektrische Schicht 36 istmit der zweiten Oberfläche 312 undder vierten Oberfläche 322 verbunden,wodurch die zweite Oberfläche 312 vonder vierten Oberflächedurch einen geeigneten Abstand „h" getrennt ist. Bei dieser bevorzugtenAusführungsformsind die Signalleitungen mit der Breite „d" sowohl der ersten Differentialsignalleitung 331 als auchder zweiten Differentialsignalleitungen 332 vollständig überlagert.Wenn daher die nicht invertierten und invertierten Daten (in derFigur mit + und – bezeichnet)vollständiggleich sind und überzwei Wege (die ersten Differentialsignalleitungen 331 unddie zweiten Differentialsignalleitungen 332) von einem Differentialsignal-Sender(nicht dargestellt) übertragenund schließlichdurch einen Differentialsignal-Empfänger (nicht dargestellt) empfangenwerden, wird eine elektromagnetische Interferenz (EMI) auf dem Layoutzu beiderseitigen bzw. wechselseitigen Entgegenwirkungen führen. Inder mehrschichtigen Substratanordnung zur Verringerung der Layout-Fläche 3 kanndie Stapelanordnung der ersten Differentialsignalleitungen 331 undder zweiten Differentialsignalleitungen 332 einen gewissenRaum zur Übertragungvon normalen Signalen einsparen. Auf diese Weise wird das Layout-Designweniger kompliziert und schwierig.
    [0031] Beiden nachfolgend erläutertenbevorzugten Ausführungsformenstimmen die meisten Bauteile bzw. Elemente identisch oder in ähnlicherWeise mit denjenigen der oben erläuterten Ausführungsform überein.Sie sind daher identisch bezeichnet. Ähnliche Elemente sind mit dendenselben Bezugszeichen bezeichnet, wobei jedoch jedem Bezugszeichenzur Unterscheidung am Ende ein Buchstabe hinzugefügt ist.Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform überlappen sich die Signalleitungenmit der Breite „d" der ersten Differentialsignalleitungen 331 undder zweiten Differentialsignalleitungen 332 nur mit demBereich „d". Obwohl die nichtinvertierten und invertierten Daten vollständig dieselben und in der Figurmit + und – bezeichnetsind und überzwei Wege (die ersten Differentialsignalleitungen 331 und diezweiten Differentialsignalleitungen 332) von einem Differentialsignal-Sender(nicht dargestellt) übertragenwerden und schließlichvon einem Differentialsignal-Empfänger (nichtdargestellt) empfangen werden, muss die Impedanz dieser Ausführungsformeingestellt werden, um den Abstand zwischen der zweiten Oberfläche 312 undder vierten Oberfläche 322 vomursprünglichenBetrag „h" auf einen kleinerenBetrag „h'" zu verkürzen. Dies bedeutet, dass dieDicke „h'" der dielektrischen Schicht 33d kleinerist als die Dicke „h" der ursprünglichendielektrischen Schicht 36.
    [0032] Diezuvor erläutertenmehrpegeligen Stapelanordnungen von Kreisplatinen zur Verringerungder Layoutfläche 3 gemäß der vorliegendenErfindung umfassen ferner eine dritte Kernschicht 41, eine Schicht 43 für Signalübertragungsleitungenund eine zweite dielektrische Schicht 44. Die dritte Kernschicht 41 umfassteine fünfteOberfläche 411 und einesechste Oberfläche 412,die der fünftenOberfläche 411 gegenüber liegt.Die fünfteOberfläche 411 istmit einer zweiten Erdungsschicht 42 verbunden. Die Schicht 43 für die Signalübertragungsleitungen istmit der sechsten Oberfläche 412 verbundenund umfasst ferner eine Mehrzahl von Signalübertragungsleitungen 431 ineiner geeigneten Anordnung. Die zweite dielektrische Schicht 44 istmit der sechsten Oberfläche 412 undder Spannungsversorgungsschicht 34 verbunden. Außerdem überdecktdie zweite dielektrische Schicht 44 die Schicht 43 für die Signalübertragungsleitungen,weshalb die Schicht 43 für die Signalübertragungsleitungenvon der Spannungsversorgungsschicht 34 durch einen Abstand „s" getrennt ist. Beieiner solchen Anordnung ist die Schicht 43 für die Signalübertragungsleitungenzwischen der Spannungsversorgungsschicht 34 und der zweitenErdungsschicht 42 angeordnet. Auf diese Weise kann dieelektrische Energie zur Verarbeitung von normalen Signalen angelegtwerden. Außerdem sinddie meisten AußenschichtenErdungsschichten bzw. geerdet. Schließlich sind die erste Erdungsschicht 35 unddie zweite Erdungsschicht 42 jeweils mit einer Abdeckstruktur 5 versehen.Diese Abdeckstruktur 5 umfasst eine zweite dielektrischeSchicht 51, die mit der Erdungsschicht 42 bzw. 35 verbunden ist,eine Signalschicht 52, die auf die zweite dielektrischeSchicht 51 (wie eine gedruckte Kreisschicht bei normalenmehrpegeligen Kreisplatinen) aufgedruckt ist, und eine Abdeck- bzw.Lötmaskenschicht 53,die die Signalschicht 52 abdeckt und mit dieser verbundenist, um die Kreise der Signalschicht 52 vor Kratzern zuschützen,die zu Kurzschlüssenoder zu Leitungsunterbrechungen führen könnten oder eine Entlötung bewirkenkann.
    [0033] Die 4 zeigtin dreidimensionaler Darstellung eine weitere bevorzugte Ausführungsformder erfindungsgemäßen mehrpegeligenStapelanordnung von Leiterplatinen. In dieser Ausführungsform umfasstdie mehrpegelige Stapelanordnung eine erste Stapelanordnung 6 undeine zweite Stapelanordnung 7. Die erste Stapelanordnung 6 umfassteine erste Kernschicht 61, eine zweite Kernschicht 62,einen ersten Satz von gekoppelten Übertragungsleitungen 63 sowieeine erste dielektrische Schicht 66. Die erste Kernschicht 61 umfassteine erste Oberfläche 611 undeine zweite Oberfläche 612,die der ersten Oberfläche 611 gegenüber liegt.Außerdemist die erste Kernschicht 61 mit einer Spannungsversorgungsschicht 64 verbunden.Die zweite Kernschicht 62 umfasst eine dritte Oberfläche 621 undeine vierte Oberfläche 622,die der dritten Oberfläche 621 gegenüber liegt.Die zweite Kernschicht 62 ist mit einer ersten Erdungsschicht 65 verbunden.Der erste Satz von gekoppelten Übertragungsleitungen 63 umfasst eineMehrzahl von ersten Differentialsignalleitungen 631, dieauf der zweiten Oberfläche 612 miteiner Leitungsbreite „d" ausgebildet sind,und eine Mehrzahl von zweiten Differentialsignalleitungen 632,die auf der vierten Oberfläche 622 miteiner Leitungsbreite „d" ausgebildet sind,die derjenigen der ersten Differentialsignalleitungen 631 entspricht.Außerdemist die erste dielektrische Schicht 66 im ersten Satz der gekoppelten Übertragungsleitungen 63 angeordnet bzw. „verpackt".
    [0034] Diezweite Stapelanordnung 7 und die erste Stapelanordnung 6 verwendengemeinsam dieselbe Spannungsversorgungsschicht 64. Ausdiesem Grunde kann die zweite Stapelanordnung 7 auf der erstenStapelanordnung 6 stapelförmige angeordnet sein. Diezweite Stapelanordnung 7 umfasst eine dritte Kernschicht 71,eine vierte Kernschicht 72 und einen zweiten Satz von gekoppelten Übertragungsleitungen 73 sowieeine zweite dielektrische Schicht 76. Die dritte Kernschicht 71 umfassteine fünfteOberfläche 711,die mit der Spannungsversorgungsschicht 64 verbunden ist,und eine sechste Oberfläche 712, dieder fünftenOberfläche 711 gegenüber liegt.Die vierte Kernschicht 72 umfasst eine siebte Oberfläche 721,die mit der zweiten Erdungsschicht 75 verbunden ist, undeine achte Oberfläche 722,die der siebten Oberfläche 721 gegenüber liegt.Der zweite Satz von gekoppelten Übertragungsleitungen 73 umfasst eineMehrzahl von dritten Differentialsignalleitungen 731, dieauf der sechsten Oberfläche 712 ausgebildet sind,und eine Mehrzahl von vierten Differentialsignalleitungen 731,die auf der achten Oberfläche 722 entsprechendden dritten Differentialsignalleitungen 731 ausgebildetsind. Außerdemist die zweite dielektrische Schicht 76 im zweiten Satzvon gekoppelten Übertragungsleitungen 73 angeordnetbzw. „verpackt". Die Spannungsversorgungsschicht 64 und diezweite Erdungsschicht 75 ermöglichen die Zuführung vonelektrischer Energie zur Verarbeitung der Differentialsignale, wenndie äußerstenSchichten alle Erdungsschichten sind. Schließlich sind auf der ersten Erdungsschicht 65 undauf der zweiten Erdungsschicht 75 jeweils eine Überdeckungsstruktur 5 angeordnet.Die Überdeckungsstruktur 5 umfasst einezweite dielektrische Schicht 51, die mit der Erdungsschichtverbunden ist, eine Signalschicht 52, die auf die zweitedielektrische Schicht 51 (wie eine gedruckte Kreisschichtbei normalen mehrpegeligen Leiterplatinen) aufgedruckt ist, undeine Lötmaskenschicht 53,die die Signalschicht 52 überdeckt und mit dieser verbundenist, um die Kreise auf der Signalschicht 52 vor Kratzernzu schützen,die Kurzschlüsseoder Leitungsunterbrechungen und eine Entlötung bewirken können.
    [0035] Die 5A und 5B zeigeneinen Vergleich der Prozess-Layoutfläche für Differentialsignaledes Standes der Technik und der vorliegenden Erfindung. Beim Standder Technik ist die Prozess-Layoutfläche für die Differentialsignale imgezeigten Beispiel gleich vier mal der Signalleitungsbreite d plus2 mal dem Abstand H2 zwischen den gekoppelten Differentialsignalleitungenplus dem Abstand H1 zwischen zwei benachbarten Sätzen von gekoppelten Differentialsignalleitungen.Bei der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Prozess-Layoutfläche für Differentialsignalegleich dem Zweifachen der Breite d der Signalleitung plus dem AbstandH1 zwischen den beiden benachbarten Gruppen von gekoppelten Differentialsignalleitungen.Es ist klar erkennbar, dass bei der vorliegenden Erfindung Layout-Fläche eingespartwerden kann, die 2 mal der Breite d der Signalleitung plus 2 maldem Abstand H2 zwischen den gekoppelten Differentialsignalleitungenist. Außerdem kannum so mehr Layout-Flächeeingespart werden, je mehr Sätzevon Differentialsignalleitungen vorhanden sind. Beispielsweise gibtes in SCSI Karten bis zu insgesamt 27 Differentialsignale zwischenden SCSI Verbindungsteilen. Es könnendaher die Nachteile der Rauscheinkopplung, wie auch von Signalverzerrungen,die beim Stand der Technik zu verzeichnen sind, durch die erfindungsgemäße mehrpegeligeStapelanordnung vermieden werden.
    [0036] Zusammengefasstbetrifft die vorliegende Erfindung eine Stapelanordnung, die sowohlim Hinblick auf ihre Vorteile als auch Funktionen äußerst nützlich ist.Die Erfindung ist in der Industrie anwendbar und auf dem gegenwärtigen Marktnicht verfügbar.
    [0037] Dievorliegende Erfindung betrifft eine mehrschichtige Substratanordnungzur Verringerung der Layoutflächemit einer ersten Kernschicht 31, einer zweiten Kernschicht 32 undeinem Satz 33 von gekoppelten Übertragungsleitungen. Die ersteKernschicht 31 umfasst eine erste Oberfläche 311,die mit einer Spannungsversorgungsschicht 34 verbunden ist,und eine zweite Oberfläche 312,die der ersten Oberflächeentspricht 311. Die zweite Kernschicht 32 umfassteine dritte Oberfläche 321,die mit einer ersten Erdungsschicht 35 verbunden ist, undeine vierte Oberfläche 322,die der dritten Oberfläche 321 entspricht.Der Satz 33 der gekoppelten Übertragungsleitungen umfassteine Mehrzahl von ersten Differentialsignalleitungen 331,die auf der zweiten Oberfläche 312 miteiner bestimmten Leiterbreite ausgebildet sind, und eine Mehrzahlvon zweiten Differentialsignalleitungen 332, die auf dervierten Oberfläche 322 miteiner Leiterbreite ausgebildet sind, die derjenigen der ersten Differentialsignalleitungen 331 entspricht.Die zweite Oberfläche 312 unddie vierte Oberfläche 322 sinddurch eine erste dielektrische Schicht 36 miteinander verbunden,durch die die zweite Oberfläche 312 vonder vierten Oberfläche 322 durcheinen geeigneten Abstand getrennt wird. Außerdem überlappen sich die ersten Differentialsignalleitungen 331 unddie zweiten Differentialsignalleitungen 332 gegenseitigmit wenigstens einem Bereich der Leiterbreite der Differentialsignalleitungen.
    权利要求:
    Claims (12)
    [1] Mehrschichtige Substratanordnung zur Verringerungder Layout-Fläche,gekennzeichnet durch: eine erste Kernschicht (31)mit einer ersten Oberfläche(311), die mit einer Spannungsversorgungsschicht (34)verbunden ist, und einer zweiten Oberfläche (312), die derersten Oberfläche(311) entspricht, eine zweite Kernschicht (32)mit einer dritten Oberfläche(321), die mit einer ersten Erdungsschicht (35) verbundenist, und einer vierten Oberfläche(322), die der dritten Oberfläche (321) entspricht,und einen Satz (33) von gekoppelten Übertragungsleitungenmit einer Mehrzahl von ersten Differentialsignalleitungen (331),die auf der zweiten Oberfläche(312) mit einer bestimmten Leiterbreite ausgebildet sind, undeiner Mehrzahl von zweiten Differentialsignalleitungen (332),die auf der vierten Oberfläche(322) mit einer Leiterbreite ausgebildet sind, die derjenigender ersten Differentialsignalleitungen (331) entspricht, wobeidie zweite Oberfläche(312) und die vierte Oberfläche (322) mit einerersten dielektrischen Schicht (36) verbunden sind, diedie zweite Oberfläche(312) von der vierten Oberfläche (322) durch einenersten Abstand trennt, und wobei die ersten Differentialsignalleitungen(331) und die zweiten Differentialsignalleitungen (332)sich gegenseitig mit wenigstens einem Bereich der Leiterbreite derSignalleitungen überlappen.
    [2] Mehrschichtige Substratanordnung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die erste dielektrische Schicht (36)im Satz (33) der gekoppelten Übertragungsleitungen angeordnetist, sodass die ersten Differentialsignalleitungen (331)von den zweiten Differentialsignalleitungen (332) durcheinen zweiten Abstand getrennt sind.
    [3] Mehrschichtige Substratanordnung nach Anspruch 1oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrschichtige Stapelanordnungferner eine dritte Kernschicht (41) mit einer fünften Oberfläche (411), diemit einer zweiten Erdungsschicht (42) verbunden ist, undeiner sechsten Oberfläche(412), die der fünftenOberfläche(411) entspricht, eine Schicht (43) mit Signalübertragungsleitungen,die mit der sechsten Oberfläche(412) verbunden ist, und eine zweite dielektrische Schicht(44) umfasst, die mit der sechsten Oberfläche (412)und der Spannungsversorgungsschicht (34) verbunden ist.
    [4] Mehrschichtige Substratanordnung nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (43) mit Signalübertragungsleitungeneine Mehrzahl von Signalübertragungsleitungenin einer vorbestimmten Anordnung umfasst.
    [5] Mehrschichtige Substratanordnung nach Anspruch 3oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite dielektrische Schicht(44) die Signalübertragungsleitungen überdeckt,wobei die Spannungsversorgungsschicht (34) von der Schicht(43) fürdie Signalübertragungsleitungendurch einen dritten Abstand getrennt ist.
    [6] Mehrschichtige Substratanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Erdungsschicht (35)und die zweite Erdungsschicht (42) jeweils mit einer Abdeckanordnung(5) versehen sind, die eine weitere dielektrische Schicht(51), die mit der ersten bzw. zweiten Erdungsschicht verbundenist, eine Signalschicht (52), die mit der weiteren dielektrischenSchicht (51) verbunden ist, und eine Lötmaskenschicht (53)aufweist, die die Signalschicht (52) überdeckt und mit dieser verbundenist.
    [7] Mehrschichtige Substratanordnung, insbesondere nacheinem der Ansprüche1 bis 7, gekennzeichnet durch: eine erste Stapelanordnung (6)mit: einer ersten Kernschicht (61), die eine ersteOberfläche(611), die mit einer Spannungsversorgungsschicht (64)verbunden ist, und eine zweite Oberfläche (612) umfasst,die der ersten Oberfläche(611) entspricht, einer zweiten Kernschicht (62),die eine dritte Oberfläche(621), die mit einer ersten Erdungsschicht (65) verbundenist, und eine vierte Oberfläche(622) umfasst, die der dritten Oberfläche (621) entspricht, einemersten Satz (63) von gekoppelten Übertragungsleitungen, die eineMehrzahl von ersten Differentialsignalleitungen (631),die an der zweiten Oberfläche(612) mit einer bestimmten Leiterbreite angeordnet sind,und eine Mehrzahl von zweiten Differentialsignalleitungen (632),die an der vierten Oberfläche(622) mit einer Leiterbreite angeordnet sind, umfasst,die derjenigen der ersten Differentialsignalleitungen (631)entspricht, und einer dielektrischen Schicht (66),die mit der zweiten Oberfläche(612) und der vierten Oberfläche (622) verbundenist, sodass sich die ersten Differentialsignalleitungen (631)und die zweiten Differentialsignalleitungen (632) gegenseitigmit wenigstens einem Bereich der Leiterbreite der Differentialsignalleitungen überlappenund ferner den ersten Satz (63) der gekoppelten Übertragungsleitungeneinhüllen,sodass die ersten Differentialsignalleitungen (631) und diezweiten Differentialsignalleitungen (632) durch einen erstenAbstand voneinander getrennt sind, und eine zweite Stapelanordnung(7) mit: einer dritten Kernschicht (71),die eine fünfteOberfläche(711), die mit der Spannungsversorgungsschicht (64)verbunden ist, und eine sechste Oberfläche (712) umfasst,die der fünften Oberfläche (711)entspricht, einer vierten Kernschicht (72), die einesiebte Oberfläche(721), die mit einer zweiten Erdungsschicht (75)verbunden ist, und eine achte Oberfläche (722) umfasst,die der siebten Oberfläche(721) entspricht, einem zweiten Satz (73)von gekoppelten Übertragungsleitungen,die eine Mehrzahl von dritten Differentialsignalleitungen (731),die auf der sechsten Oberfläche(712) mit einer bestimmten Leiterbreite ausgebildet sind,und eine Mehrzahl von vierten Differentialsignalleitungen (732)umfasst, die auf der achten Oberfläche (722) mit einerLeiterbreite ausgebildet sind, die derjenigen der dritten Differentialleitungen(731) entspricht, und einer zweiten dielektrischenLeitung (76) umfasst, die mit der sechsten Oberfläche (712)und der achten Oberfläche(722) verbunden ist und bewirkt, dass die dritten Differentialsignalleitungen(731) und die vierten Differentialsignalleitungen (732)sich gegenseitig mit wenigstens einem Bereich der Leiterbreite der Differentialsignalleitungen überlappenund ferner im zweiten Satz (73) der gekoppelten Übertragungsleitungenangeordnet ist, sodass die dritten Differentialsignalleitungen (731)und die vierten Differentialsignalleitungen (732) voneinanderdurch einen zweiten Abstand beabstandet sind.
    [8] Mehrschichtige Substratanordnung nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, dass die erste Erdungsschicht (62)und die zweite Erdungsschicht (75) jeweils mit einer Abdeckanordnung(5) überdecktsind, die: eine weitere dielektrische Schicht (51),die mit der ersten bzw. zweiten Erdungsschicht verbunden ist, eineSignalschicht (52), die mit der zweiten dielektrischenSchicht (51) verbunden ist, und eine Lötmaskenschicht(53), die die Signalschicht (52) überdecktund mit dieser verbunden ist, umfasst.
    [9] Mehrschichtige Substratanordnung nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stapelanordnung (6)mit einer weiteren zweiten Stapelanordnung verbunden ist, wobeidie erste Erdungsschicht (65) der ersten Stapelanordnung(6) mit der zweiten Erdungsschicht der weiteren zweiten Stapelanordnungverbunden ist, und dass die weitere zweite Stapelanordnung mit einerweiteren ersten Stapelanordnung mit einer weiteren Spannungsversorgungsschichtverbunden ist.
    [10] Mehrschichtige Substratanordnung nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Erdungsschicht (75)der zweiten Stapelanordnung (7) und die erste Erdungsschichtder weiteren ersten Stapelanordnung jeweils mit einer Abdeckanordnung überdecktsind, die: eine zweite dielektrische Schicht, die mit der entsprechendenErdungsschicht verbunden ist, eine Signalschicht, die mit derzweiten dielektrischen Schicht verbunden ist, und eine Lötmaskenschichtumfasst, die die Signalschicht überdecktund mit dieser verbunden ist.
    [11] Mehrschichtige Substratanordnung nach einem derAnsprüche7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stapelanordnung(7) mit einer weiteren ersten Stapelanordnung verbundenist, sodass die zweite Erdungsschicht (75) der zweitenStapelanordnung (7) mit der ersten Erdungsschicht der weiterenersten Stapelanordnung verbunden ist, und dass die weitere ersteStapelanordnung mit einer weiteren zweiten Stapelanordnung mit einerweiteren Spannungsversorgungsschicht verbunden ist.
    [12] Mehrschichtige Substratanordnung nach Anspruch 9oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Erdungsschicht (65)der ersten Stapelanordnung (6) und die zweite Erdungsschichtder weiteren zweiten Stapelanordnung jeweils durch eine Abdeckanordnung überdecktsind, die: eine zweite dielektrische Schicht, die mit der entsprechendenErdungsschicht verbunden ist, eine Signalschicht, die mit derzweiten dielektrischen Schicht verbunden ist, und eine Lötmaskenschichtumfasst, die die Signalschicht überdecktund mit dieser verbunden ist.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US20050139864A1|2005-06-30|
    TWI228025B|2005-02-11|
    US7019401B2|2006-03-28|
    TW200522818A|2005-07-01|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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    2005-07-28| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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