特許 7566054 はんだカラムグリッドアレイコンデンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-03

(45)【発行日】2024-10-11

(54)【発明の名称】はんだカラムグリッドアレイコンデンサ

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/005 20060101AFI20241004BHJP

   H01G 4/008 20060101ALI20241004BHJP

   H01G 4/35 20060101ALI20241004BHJP

   H01G 4/38 20060101ALI20241004BHJP

   H01G 4/40 20060101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

H01G4/005

H01G4/008

H01G4/35 321

H01G4/38 A

H01G4/40 A

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2022579710

(86)(22)【出願日】2021-05-19

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-25

(86)【国際出願番号】 IB2021054293

(87)【国際公開番号】W WO2022003437

(87)【国際公開日】2022-01-06

【審査請求日】2023-10-26

(31)【優先権主張番号】16/918,251

(32)【優先日】2020-07-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390009531

【氏名又は名称】インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】Ｎｅｗ Ｏｒｃｈａｒｄ Ｒｏａｄ， Ａｒｍｏｎｋ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １０５０４， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100112690

【弁理士】

【氏名又は名称】太佐 種一

(74)【代理人】

【識別番号】100120710

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 忠彦

(74)【復代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ベルゲ、レイン

(72)【発明者】

【氏名】ドイル、マシュー

(72)【発明者】

【氏名】ダングラー、ジョン

(72)【発明者】

【氏名】ショネック、カイル

(72)【発明者】

【氏名】リアン、トーマス

(72)【発明者】

【氏名】ウォルター、マシュー

(72)【発明者】

【氏名】ビョルガード、ジェイソン

【審査官】多田 幸司

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－２１７３３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５０１３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１０３７５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－１５０２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０４－１３０４２５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０１２２０３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０１６７３６１９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｇ ４／００５

Ｈ０１Ｇ ４／００８

Ｈ０１Ｇ ４／３５

Ｈ０１Ｇ ４／３８

Ｈ０１Ｇ ４／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

集積回路（ＩＣ）パッケージとプリント回路板（ＰＣＢ）との間に位置付けられるグリッドアレイコンデンサであって、前記グリッドアレイコンデンサが、前記ＩＣパッケージおよび前記ＰＣＢに物理的かつ電気的に結合するように構成されており、前記グリッドアレイコンデンサが、
前記ＩＣパッケージおよび前記ＰＣＢに電気的に接続するように構成された、らせんコイルである内部導電体と、
前記内部導電体と同軸配向であり、前記内部導電体を少なくとも部分的に取り囲む内部誘電体と、
前記内部誘電体と同軸配向であり、前記内部誘電体を少なくとも部分的に取り囲む２次導電体であって、前記２次導電体が、前記ＩＣパッケージおよび前記ＰＣＢに電気的に接続するように構成されている、２次導電体と
を備える、グリッドアレイコンデンサ。

【請求項2】

前記２次導電体と同軸配向であり、前記２次導電体を少なくとも部分的に取り囲む外部誘電体と、
前記外部誘電体と同軸配向であり、前記外部誘電体を少なくとも部分的に取り囲む外部導電体であって、前記外部導電体が、前記ＩＣパッケージおよび前記ＰＣＢに電気的に接続するように構成されている、外部導電体と
をさらに備える、請求項１に記載のグリッドアレイコンデンサ。

【請求項3】

前記２次導電体がらせんコイルであり、
前記外部誘電体が円筒形導電性チューブ形状を有する、請求項２に記載のグリッドアレイコンデンサ。

【請求項4】

前記外部誘電体が、ポリイミドおよびチタン酸バリウムからなる群から選択される、請求項２に記載のグリッドアレイコンデンサ。

【請求項5】

前記内部導電体がワイヤである、請求項１に記載のグリッドアレイコンデンサ。

【請求項6】

前記２次導電体が、第１の端部に隣接した第１のセクションと、第２の端部に隣接した第２のセクションとを有し、前記第１のセクションと前記第２のセクションとが、前記同軸配向の長手方向において、互いから離隔され且つ電気的に絶縁されている、請求項１に記載のグリッドアレイコンデンサ。

【請求項7】

前記２次導電体が、銅、スズ、ニッケル、ニオビウム、およびチタンからなる群から選択される材料を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載のグリッドアレイコンデンサ。

【請求項8】

前記グリッドアレイコンデンサのキャパシタンスが、１ｎＦから８ｎＦの間の範囲である、請求項１から７のいずれか一項に記載のグリッドアレイコンデンサ。

【請求項9】

前記２次導電体がらせんコイルである、請求項１から８のいずれか一項に記載のグリッドアレイコンデンサ。

【請求項10】

前記２次導電体が中空の円筒形スリーブである、請求項１に記載のグリッドアレイコンデンサ。

【請求項11】

プリント回路板（ＰＣＢ）と、
集積回路（ＩＣ）パッケージと、
前記ＩＣパッケージと前記ＰＣＢとの間に位置付けられたグリッドアレイコンデンサであって、前記グリッドアレイコンデンサが、前記ＩＣパッケージおよび前記ＰＣＢに物理的かつ電気的に結合されており、前記グリッドアレイコンデンサが、
前記ＩＣパッケージおよび前記ＰＣＢに物理的かつ電気的に接続された、らせんコイルである内部導電体と、
前記内部導電体と同軸配向であり、前記内部導電体を少なくとも部分的に取り囲む内部誘電体と、
前記内部誘電体と同軸配向であり、前記内部誘電体を少なくとも部分的に取り囲む２次導電体であって、前記２次導電体が、前記ＩＣパッケージおよび前記ＰＣＢに物理的かつ電気的に接続されている、２次導電体と
を有するグリッドアレイコンデンサと
を備える、電子システム。

【請求項12】

前記２次導電体がらせんコイルである、請求項１１に記載の電子システム。

【請求項13】

前記２次導電体が中空の円筒形スリーブである、請求項１１に記載の電子システム。

【請求項14】

前記内部誘電体が、ポリイミドおよびチタン酸バリウムからなる群から選択される、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の電子システム。

【請求項15】

電子システムの集積回路（ＩＣ）パッケージとプリント回路板（ＰＣＢ）との間に位置付けられたグリッドアレイコンデンサを製造する方法であって、前記方法が、
２次導電体の軸方向に配向された開口に内部誘電体を挿入する段階と、
前記内部誘電体内に、前記２次導電体と同軸配向であり、且つらせんコイルである内部導電体を受けるのに適当な開口を形成する段階と、
前記内部誘電体の前記開口に前記内部導電体を挿入する段階と、
前記２次導電体の両端部および前記内部導電体の両端部にはんだペーストを塗布する段階と、
前記２次導電体の前記両端部および前記内部導電体に塗布された前記はんだペーストをリフローすることにより、前記グリッドアレイコンデンサをＩＣパッケージおよびＰＣＢに電気的かつ機械的に相互接続する段階と
を備える、方法。

【請求項16】

前記２次導電体を少なくとも部分的に取り囲む外部誘電体を形成する段階と、
前記外部誘電体を少なくとも部分的に取り囲む外部導電体を形成する段階と
をさらに備える、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記内部導電体が、銅、スズ、ニッケル、ニオビウム、およびチタンからなる群から選択される材料を含む、請求項１５または１６に記載の方法。

【請求項18】

前記２次導電体が、第１の端部および第２の端部にはんだを含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項19】

前記内部誘電体の比誘電率（Ｄｋ）値が１００から５，０００の間である、請求項１５から１８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項20】

前記外部誘電体の比誘電率（Ｄｋ）値が１００から５，０００の間である、請求項１６に記載の方法。

【請求項21】

集積回路（ＩＣ）パッケージとプリント回路板（ＰＣＢ）の間に位置付けられる、グリッドアレイコンデンサであって、前記グリッドアレイコンデンサが、前記ＩＣパッケージおよび前記ＰＣＢに物理的かつ電気的に結合するように構成されており、前記グリッドアレイコンデンサが、
前記ＩＣパッケージおよび前記ＰＣＢに電気的に接続するように構成された内部導電体と、
前記内部導電体と同軸配向であり、前記内部導電体を少なくとも部分的に取り囲む内部誘電体と、
前記内部誘電体と同軸配向であり、前記内部誘電体を少なくとも部分的に取り囲む２次導電体であって、前記２次導電体が、前記ＩＣパッケージおよび前記ＰＣＢに電気的に接続するように構成されている、らせんコイルである、２次導電体と
を備え、前記２次導電体が、第１の端部に隣接した第１のセクションと、第２の端部に隣接した第２のセクションとを有し、前記第１のセクションと前記第２のセクションとが、前記同軸配向の長手方向において互いから離隔され且つ電気的に絶縁されている、グリッドアレイコンデンサ。

【請求項22】

電子システムの集積回路（ＩＣ）パッケージとプリント回路板（ＰＣＢ）との間に位置付けられたグリッドアレイコンデンサを製造する方法であって、前記方法が、
第１の端部に隣接した第１のセクションと、第２の端部に隣接した第２のセクションとを有し、前記第１のセクションと前記第２のセクションとが、前記第１の端部及び前記第２の端部を結ぶ方向において互いから離隔され且つ電気的に絶縁されており、らせんコイルである２次導電体の軸方向に配向された開口に内部誘電体を挿入する段階と、
前記内部誘電体内に、内部導電体を受けるのに適当な開口を形成する段階と、
前記内部誘電体の前記開口に前記内部導電体を挿入する段階と、
前記２次導電体の両端部および前記内部導電体の両端部にはんだペーストを塗布する段階と、
前記２次導電体の前記両端部および前記内部導電体に塗布された前記はんだペーストをリフローすることにより、前記グリッドアレイコンデンサをＩＣパッケージおよびＰＣＢに電気的かつ機械的に相互接続する段階と
を備える、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に電子的な相互接続構造体に関する。詳細には、本開示は集積回路（ＩＣ）パッケージおよびプリント回路板（ＰＣＢ）に取り付けることができるグリッドアレイコンデンサに関する。

【背景技術】

【0002】

コンデンサは、誘電体または絶縁体によって隔てられた、プレートとして知られている少なくとも２つの電気伝導体を有する受動的電気構成要素であり、電場内に静電的にエネルギーを蓄えるために使用することができる。コンデンサは、デジタルＩＣやアナログＩＣなどの種々のタイプの電子デバイスと併せて、回路素子として有用である場合がある。

【0003】

デカップリングコンデンサは、電気回路またはネットワークの一部分を回路の別の部分からデカップリングまたは電気的に隔離するために使用することができる。いくつかの回路素子によって生成される電気雑音を、デカップリングコンデンサを通して分流することができる。デカップリングコンデンサは、フィルタ、増幅器、論理素子などの雑音の影響を受けやすい回路の周りで高周波雑音成分を分流またはバイパスするのに特に有用な場合がある。

【0004】

はんだカラムまたははんだボールを使用して、ＩＣパッケージをＰＣＢに電気的かつ機械的に相互接続することができる。こうしたはんだカラムは、ＩＣパッケージの平坦な表面とＰＣＢの平坦な表面との間にアレイ配列で配置することができる。ＩＣパッケージは、ＩＣパッケージの表面およびＰＣＢの表面に位置付けられた取付けパッドにはんだカラムをリフローすることにより、ＰＣＢに取り付けることができる。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

複数の実施形態は、集積回路（ＩＣ）パッケージとプリント回路板（ＰＣＢ）との間に位置付けられたグリッドアレイコンデンサを対象とすることができる。グリッドアレイコンデンサは、物理的かつ電気的にＩＣパッケージおよびＰＣＢに結合するように構成され得る。グリッドアレイコンデンサは、集積回路（ＩＣ）パッケージおよびＰＣＢに電気的に接続するように構成された内部導電体と、内部導電体と同軸配向であり少なくとも部分的に内部導電体を取り囲む内部誘電体とを含むことができる。グリッドアレイコンデンサは、内部誘電体と同軸配向であり少なくとも部分的に内部誘電体を取り囲む２次導電体も含むことができる。２次導電体は、ＩＣパッケージおよびＰＣＢに電気的に接続するように構成され得る。

【0006】

複数の実施形態は、電子システムも対象とすることができる。電子システムは、ＰＣＢと、ＩＣパッケージと、ＩＣパッケージとＰＣＢとの間に位置付けられたグリッドアレイコンデンサとを含むことができる。グリッドアレイコンデンサは、物理的かつ電気的にＩＣパッケージおよびＰＣＢに結合することができる。グリッドアレイコンデンサは、ＩＣパッケージおよびＰＣＢに物理的かつ電気的に接続された内部導電体と、内部導電体と同軸配向であり少なくとも部分的に内部導電体を取り囲む内部誘電体とを含むことができる。グリッドアレイコンデンサは、内部誘電体と同軸配向であり少なくとも部分的に内部誘電体を取り囲む２次導電体も含むことができる。２次導電体は、ＩＣパッケージおよびＰＣＢに物理的かつ電気的に接続され得る。

【0007】

複数の実施形態は、グリッドアレイコンデンサを製造する方法も対象とすることができる。グリッドアレイコンデンサは、電子システムのＩＣパッケージとＰＣＢとの間に位置付けることができる。方法は、２次導電体の軸方向に配向された開口に内部誘電体を挿入し、内部誘電体内に、内部導電体を受けるのに適当な開口を形成することを含むことができる。方法は、内部誘電体の開口に内部導電体を挿入し、２次導電体の両端部および内部導電体の両端部にはんだペーストを塗布することも含むことができる。方法は、２次導電体の両端部および内部導電体に塗布されたはんだペーストをリフローすることにより、グリッドアレイコンデンサをＩＣパッケージおよびＰＣＢに電気的かつ機械的に相互接続することも含むことができる。

【0008】

上記の概要は、本開示のそれぞれ示された実施形態又はすべての実装を説明することを意図するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0009】

本出願に含まれる図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する。これらは、本開示の実施形態を示し、この説明と共に、本開示の原理を説明する役割を果たす。図面は、特定の実施形態の例示に過ぎず、本開示を限定しない。

【0010】

【図1】本開示の実施形態による電子システムおよびグリッドアレイコンデンサを示す図式を含む図である。

【0011】

【図2】本開示の実施形態による、２つのセクションを備えた２次導電体を有するグリッドアレイコンデンサ、および３つの導電体を有するグリッドアレイコンデンサを示す図である。

【0012】

【図3】各図と整合性のある実施形態による、グリッドアレイコンデンサの概略図、およびグリッドアレイコンデンサの挿入損失特性を示すグラフを含む図である。

【0013】

【図4】各図と整合性のある実施形態による、集積回路（ＩＣ）パッケージとプリント回路板（ＰＣＢ）との間に位置付けられたグリッドアレイコンデンサを製造するための方法を示す、フロー図および対応するプロセス図を含む図である。

【0014】

本発明は様々な修正形態および代替形態を受け入れることができるが、その具体例が例として図面に示されており、詳細に説明される。しかし、説明される特定の実施形態に本発明を限定する意図ではないことが理解されるべきである。それどころか、本発明の趣旨および範囲に含まれる全ての修正、均等物、および代替物をカバーする意図である。

【0015】

図面および発明を実施するための形態においては、同様の番号は概して同様の構成要素、部分、段階、およびプロセスを指す。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本開示のいくつかの実施形態は、サーバなどの電子機器内で集積回路（ＩＣ）パッケージをプリント回路板（ＰＣＢ）に相互接続するために使用されるグリッドアレイコンデンサを提供するという文脈で理解することができ、サーバを使用して、サーバに接続されたクライアントにネットワークを介してデータを提供することができる。こうしたサーバは、ウェブサーバ、アプリケーションサーバ、メールサーバ、および仮想サーバを含むことができるが、これらに限定されない。必ずしもそこに限定されないが、この文脈で議論される実施形態は、本開示の様々な態様の理解を容易にすることができる。いくつかの実施形態は、多種多様な計算アプリケーションおよびデータ処理アプリケーションで使用され得るコンピューティングシステムなどの電子機器内でＩＣパッケージをＰＣＢに相互接続するために使用されるグリッドアレイコンデンサの提供などの、他の機器および関連付けられた用途も対象とすることができる。こうしたコンピューティングシステムは、スーパーコンピュータ、高性能コンピューティング（ＨＰＣ）システム、および他のタイプの専用コンピュータを含むことができるが、これらに限定されない。複数の実施形態は、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、モバイルデバイス、ネットワークサーバデバイスなどの消費者用電子機器およびスモールオフィス／ホームオフィス（ＳＯＨＯ）用電子機器内でＩＣパッケージをＰＣＢに相互接続するために使用されるグリッドアレイコンデンサを提供することも対象とすることができる。

【0017】

用語「取付けパッド」、および「ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）パッド」は、ＩＣパッケージまたはＰＣＢへの電気的かつ機械的な相互接続を形成するために使用される金属パッドについて、本明細書で互換的に使用され得る。こうしたパッドは、銅または銅合金などの金属を含むことができ、ＢＧＡ電子パッケージ上のはんだボールと位置的に整合するアレイ状に配置され得る。本開示の文脈では、取付けパッドは、ＩＣパッケージをＰＣＢに電気的かつ機械的に相互接続するためにはんだボールを配置およびリフローする場所として使用することができる。

【0018】

議論を容易にするために、用語「はんだ」、「はんだペースト」、および「はんだボール」は、ＩＣパッケージとＰＣＢとの間に耐久性のある機械的かつ電気的な相互接続を形成するために使用される電気伝導性の取付け材料について、本明細書で一般に使用される。

【0019】

用語「２次導電体」および「外部導電体」は、グリッドアレイコンデンサに含まれる電気伝導体について、本明細書で使用される。本開示の文脈では、用語「２次導電体」および「外部導電体」は、用語「柱状導電性スリーブ」とそれぞれ互換的に使用できることが理解され得る。

【0020】

誘電体または絶縁材料の「比誘電率」としても知られている誘電率（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｓｔａｎｔ）（Ｄｋ）は、絶縁材料が２つの金属板の間に配置されたことに応答して蓄えられる電荷の量と、絶縁材料が真空または空気によって置き換えられたときに蓄えることができる電荷の量との比であると理解することができる。

【0021】

プロセッサ、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、メモリチップ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などのＩＣは、リフローされたはんだカラムまたははんだボールを使用することにより、ＰＣＢに電気的かつ機械的に取り付けることができる。こうしたはんだカラムまたははんだボールはアレイ配列で配置することができ、これはＩＣパッケージとＰＣＢとの間に多数の高密度電力相互接続部および信号相互接続部を提供するのに特に有用である場合がある。高速シリアル（ＨＳＳ）データインタフェースの使用の増加と併せて、ＩＣ動作周波数および信号スルーレートの増大傾向が継続していることにより、ＩＣパッケージ／ＰＣＢインタフェースにおいて、電源デカップリングおよびＡＣ（交流）カップリングキャパシタンスを増加させる必要性が生じてきている。

【0022】

こうしたキャパシタンスの増加は、ＩＣパッケージに隣接してＰＣＢに配置される表面実装技術（ＳＭＴ）コンデンサによって実現され得る。しかし、これらの追加のＳＭＴコンデンサを配置することにより、ＰＣＢ上の「ブレークアウト」区域または「エスケープ」区域における配線のルーティングが複雑になる恐れがある。ブレークアウト区域は、一般に、ＩＣパッケージの下に多数の密に配置されたワイヤおよびＢＧＡパッドを含む。これらのワイヤは、空間的制約がより緩いＰＣＢ上の配線領域へと配線を広げるために使用される。

【0023】

ブレークアウト領域内での配線用の面積は一般に非常に限定されており、いくつかの信号ネットタイプ、例えば差動対は、それらで搬送される差動信号が電気的な設計制約を満たすために、対になるワイヤ長を精密に釣り合わせることを必要とする場合がある。したがって、例えばＳＭＴコンデンサをブレークアウト区域に含むことによって配線フローが乱されると、設計の複雑性が著しく増加し、場合によっては、重要な電気的設計要件、例えば配線の長さもしくは長さのマッチング、またはその組み合わせが満たされなくなる恐れがある。

【0024】

複数の実施形態によれば、はんだカラムグリッドアレイコンデンサは、ＰＣＢの配線ブレークアウト区域の配線フローを乱すことなく、ＩＣパッケージ／ＰＣＢインタフェースにおいて追加のデカップリングまたはＡＣカップリングキャパシタンスを提供することができる。こうした小さい幾何形状のコンデンサを使用することにより、ＰＣＢ配線フローを改良することができ、これにより、設計またはＰＣＢの配線レイアウトについて過度の労力を費やすことなしに、電気的設計制約を満たすことが可能になり得る。はんだカラムグリッドアレイコンデンサを使用することにより、ＰＣＢの表面配線もしくはビア、またはその組み合わせから生じる直列インダクタンス（ＥＳＬ）を付加することなしに、ＩＣに追加のキャパシタンスを提供することもできる。この追加のキャパシタンスは、ＩＣ電源レールをデカップリングし、ＨＳＳデータ信号をＡＣカップリングするのに特に有用な場合がある。

【0025】

本開示の様々な態様は、既存の柱状取り付け機構のフレームワークにおいて、ＨＳＳおよびデカップリングキャパシタンスについての解決策を提供するのに有用な場合がある。こうした解決策は、繊細なＰＣＢブレークアウト配線制約を乱さない可能性がある。様々な実施形態は、ディスクリートな（ＳＭＴ）コンデンサの必要性、およびコンデンサの配線ブレークアウトに関連付けられる寄生誘導損失を除去することができる。いくつかの実施形態は、既存の柱状取り付け機構のフレームワークにおいて三端子コンデンサを実装することによって挿入損失を改善する際に特に有用な場合がある。こうした実施形態は、一体化された信号経路も含むことができる。

【0026】

いくつかの実施形態に従って設計されたグリッドアレイコンデンサは、実績のある既存のＰＣＢと適合性がある可能性があり、ＩＣパッケージは、デカップリングおよびＡＣカップリングキャパシタンスを増加させる有用かつコスト効果的なやり方である場合がある。本開示の実施形態は、ＡＣカップリング、直流（ＤＣ）接続、および電源デカップリングをサポートするＰＣＢとＩＣパッケージとの間の種々の相互接続トポロジを提供するのに有用な可能性がある。

【0027】

図に示されている要素は単なる概念的な例示のために提供されており、必ずしも一定の縮尺で描かれていないことが理解され得る。例えば、構造体が、互いに直交する表面を備えた長方形の断面プロファイルを有するように示されている場合がある。しかし、この描写は限定的なものではなく、構造体は、特定の設計基準、リソグラフィおよび製造プロセスの制限、ならびに所与の用途における公差に従う、任意の適当な形状、サイズおよびプロファイルのものでもよい。例えば、直角であるように示されている角部は丸みを帯びていてもよく、表面は直交しない相対的配向を有してもよく、相対的寸法比は図に示されているものとは異なっていてもよい。

【0028】

本開示の実施形態は、種々の構成および信号経路／経路タイプを含むことができる。例えば、様々な実施形態は、ＤＣ経路を有しないか、１つもしくは複数のＤＣ経路を有するか、ＡＣ経路を有するか、または内部導電体が切断されたＡＣ経路を有するはんだカラムグリッドアレイコンデンサを含むことができる。複数の実施形態は、一般に、例えば概して円筒形の誘電体層によって互いに電気的に絶縁された２つまたは３つの電気伝導体を含む同軸構造を有することができる。しかし、この説明は限定的なものではなく、本開示の趣旨および範囲において他の構造が含まれてもよい。

【0029】

いくつかの実施形態は、ＩＣパッケージをＰＣＢに電気的に相互接続するための、電子システムでのグリッドアレイコンデンサの使用に関する。図１は、本開示の実施形態による、電子システムの側面図および上面図をそれぞれ示す図式１００、図式１５０と、グリッドアレイコンデンサの側面図および上面図をそれぞれ示す図式１０８Ａ、図式１０８Ｂと、相互接続パッドを示す図式１１０とを含む。図１は、グリッドアレイコンデンサ１０８の物理的構造、ならびに複数のグリッドアレイコンデンサ１０８を使用することによるＩＣパッケージ１０６のＰＣＢ１１４への配置および相互接続を示し、その理解を可能にする際に特に有用な場合がある。図１に含まれる図式は単なる例示の目的で提供されており、ＰＣＢ、ＩＣパッケージ、ＩＣ、グリッドアレイコンデンサなどの要素の寸法、比率、量または他の物理的特徴を正確に表していない場合があることが理解され得る。

【0030】

図式１００は、はんだボール１０４を用いてＩＣパッケージ１０６上にマウントされたＩＣ１０２を含む。ＩＣパッケージ１０６は、ＩＣパッケージ１０６とＰＣＢ１１４との間に位置付けられたグリッドアレイコンデンサ１０８によってＰＣＢ１１４に取り付けられる。ＩＣパッケージ１０６とＰＣＢ１１４はどちらも、対向する平坦な表面上に、位置的に対応する相互接続パッド１１０のセットを有し、これはＩＣパッケージをＰＣＢにはんだカラムおよびはんだボールで相互接続するために使用される相互接続パッドと一致する。こうした相互接続パッドは、銅または銅合金などの導電性材料を含むことができる。複数の実施形態によれば、グリッドアレイコンデンサ端部、例えば１１６Ａおよび１１６Ｂ（図式１０８Ａ）は、はんだ１１２によって相互接続パッド１１０に取り付けられる。複数の実施形態では、はんだ１１２は相互接続パッド１１０に塗布され、リフローされて、ＩＣパッケージ１０６と、グリッドアレイコンデンサ１０８と、ＰＣＢ１１４との間の安定した電気的かつ機械的な接続を形成する。グリッドアレイコンデンサ端部１１６Ａおよび１１６Ｂは、リフロープロセスを改良するために、リフローする前にはんだめっきされてもよい。

【0031】

複数の実施形態では、ＩＣ１０２はプロセッサまたはＧＰＵチップなどのＩＣでもよく、ＩＣパッケージ１０６はセラミックまたは有機多層基板でもよく、ＰＣＢ１１４は、例えばマザーボードまたはドーターカードを含んでもよい。はんだボール１０４は、より低温のはんだペーストと併せてリフローされてＩＣ１０２とＩＣパッケージ１０６との間の接合部を形成する高温はんだから形成されてもよい。

【0032】

図式１００は、グリッドアレイコンデンサ１０８を使用した、ＩＣパッケージ１０６とＰＣＢ１１４との望ましい形での電気的かつ機械的な接続を示すのに特に有用である場合がある。こうした接続／結合は、ＩＣパッケージ１０６およびＰＣＢ１１４の対向する表面の平坦性の差を補償しながら、電気的かつ機械的に安定的である可能性がある。いくつかの用途では、こうした平坦性の差は、ＩＣパッケージ１０６とＰＣＢ１１４との熱膨張係数（ＣＴＥ）の差によって生じるワープに起因する場合もあり、製造公差に起因する場合もある。

【0033】

したがって、図式１００に示された組立体は、電気パッケージもしくは電気システム設計またはその組み合わせに関する当業者には、例示的なＩＣパッケージおよびＰＣＢ組立体であると理解され得る。示されているグリッドアレイコンデンサ１０８の構造は、一般に、長期間ロバストであり、耐久性および信頼性がある電気的かつ機械的な接続をもたらすと理解される。グリッドアレイコンデンサ１０８は、ＩＣパッケージ１０６／ＰＣＢ１１４のインタフェースにおいてＩＣ電源レールデカップリングおよびＨＳＳ ＡＣカップリングに有用なキャパシタンスを提供するのに特に有用であるが、はんだボールまたははんだカラム相互接続構造体が占有することになる面積に加えてＰＣＢ１１４の表面積を過剰に消費することはない。

【0034】

側面図１００と整合性のある電子システムの上面図１５０は、ＰＣＢ１１４、ＩＣパッケージ１０６、ＩＣ１０２、および相互接続パッド１１０の相対位置関係を示すのに有用である。図式１０８Ａおよび図式１０８Ｂには、図式１００と整合性のある、グリッドアレイコンデンサ１０８の拡大図が示してある。グリッドアレイコンデンサ１０８は、ＩＣパッケージ１０６／ＰＣＢ１１４のインタフェースにおいて、ＩＣ電源をデカップリングし、ＨＳＳ信号をＡＣカップリングするのに有用なキャパシタンスを提供することができる。

【0035】

複数の実施形態によれば、グリッドアレイコンデンサ１０８は、ＩＣパッケージ１０６およびＰＣＢ１１４に電気的に接続するように構成された内部導電体１１８を含む。いくつかの実施形態では、内部導電体１１８はワイヤであり、いくつかの実施形態では、内部導電体１１８はらせんコイルでもよい。内部誘電体１２０が、内部導電体１１８と同軸配向で、かつ内部導電体１１８を少なくとも部分的に取り囲むように位置決めされる。内部誘電体１２０は、誘電体「プラグ」であると理解することができ、例えばポリイミドもしくはチタン酸バリウム、またはその組み合わせなどの材料を含むことができる。

【0036】

２次導電体１２２は、内部誘電体１２０と同軸配向であり、内部誘電体１２０を少なくとも部分的に取り囲んでいる。２次導電体１２２は、ＩＣパッケージ１０６およびＰＣＢ１１４に電気的に接続するように構成されている。いくつかの実施形態では、２次導電体１２２は、図式１０８Ａに示されているように導電性らせん構造体またはコイルでもよい。導電性らせん構造体またはコイルである２次導電体１２２は、平坦性の不均一性もしくはＩＣパッケージ１０６およびＰＣＢ１１４の対向する表面の間の距離の不均一性、またはその組み合わせを補償するのに有用である場合がある。こうしたらせん構造体を使用することにより、ＩＣパッケージ１０６とＰＣＢ１１４両方の多種多様な熱的変動および寸法変動に対して機械的にロバストである電気的相互接続部を提供することができる。

【0037】

いくつかの実施形態では、２次導電体１２２は、中空の、電気伝導性の円筒形の構造体またはスリーブでもよい。２次導電体１２２は、「柱状導電性スリーブ」とも呼ばれる場合がある。内部導電体１１８および２次導電体１２２は、銅、スズ、ニッケル、ニオビウム、およびチタンなどの材料を含むことができる。

【0038】

いくつかの実施形態では、内部誘電体１２０は１００から５，０００の間のＤｋ値を有することができ、これは、内部導電体１１８および２次導電体１２２と併せて、グリッドアレイコンデンサ１０８に１ｎＦから８ｎＦの間の範囲のキャパシタンスをもたらすことができる。このキャパシタンスは、ＩＣ１０２の電源をデカップリングし、ＩＣ１０２に電気的に相互接続されたＨＳＳ信号をＡＣカップリングするのに特に有用な場合がある。将来的な技術開発にはＤｋ値が５，０００を上回る誘電材料の使用が含まれる可能性があり、これにより、グリッドアレイコンデンサの、比例的により大きいキャパシタンス値を提供することができる。

【0039】

グリッドアレイコンデンサ１０８を使用して、ＩＣ１０２とＰＣＢ１１４との間の種々のタイプの電気的相互接続を確立することができる。内部導電体１１８および２次導電体１２２は、必要に応じて、それぞれ電力、接地、または信号のために使用できることが理解され得る。内部導電体１１８と２次導電体１２２との間のキャパシタンスは、電源デカップリングもしくはＡＣカップリング、またはその組み合わせのために使用することができる。

【0040】

例えば、グリッドアレイコンデンサ１０８は、ＩＣパッケージ１０６とＰＣＢ１１４との間の２つの電気相互接続経路、例えば電源電圧および接地ノードを形成することができる。この例では、内部導電体１１８と２次導電体１２２との間のキャパシタンスは、ＩＣ１０２の電源デカップリングのために使用することができる。いくつかの実施形態では、内部導電体１１８および２次導電体１２２のうちの少なくとも一方は、ＩＣパッケージ１０６またはＰＣＢ１１４から電気的に接続解除したままにされてもよい。いくつかの実施形態では、グリッドアレイコンデンサ１０８Ａは、ＩＣパッケージ１０６とＰＣＢ１１４との間のＡＣカップリングを提供することができる。こうしたＡＣカップリングは、ＩＣ１０２のＨＳＳインタフェースと併せて使用することができる。

【0041】

図式１１０には、内部導電体１１８に位置的に対応する相互接続パッド１１０Ａと、２次導電体１２２に位置的に対応する相互接続パッド１１０Ｂとを有する相互接続パッドが示してある。複数の実施形態では、内部導電体１１８は、はんだリフロー工程により、相互接続パッド１１０Ａに物理的かつ電気的に接続され得る。同様に、２次導電体１２２は、相互接続パッド１１０Ｂに物理的かつ電気的に接続され得る。

【0042】

図２では、図式１０８Ｃ、図式１０８Ｄにおいて、２つのセクション２２８Ａおよび２２８Ｂを備えた２次導電体１２２を有するグリッドアレイコンデンサが示されている。図２では、図式１０８Ｅ、図式１０８Ｆにおいて、本開示の実施形態による３つの導電体１１８、１２２、および２２６を有するグリッドアレイコンデンサも示されている。図式１０８Ｃ、図式１０８Ｄ、図式１０８Ｅ、および図式１０８Ｆは、概して図１と整合性がある。

【0043】

図式１０８Ａ（図１）と整合して、グリッドアレイコンデンサ１０８Ｃは、内部導電体１１８および内部誘電体１２０を含む。また、グリッドアレイコンデンサ１０８Ｃは、２次導電体１２２（図式１０８Ａ（図１）を参照）の、端部１１６Ａに隣接するセクション２２８Ａと、端部１１６Ｂに隣接するセクション２２８Ｂとを含む。複数の実施形態によれば、セクション２２８Ａとセクション２２８Ｂとは間隙２２９によって物理的に隔てられており、したがって互いから電気的に絶縁されており、したがってセクション２２８Ａとセクション２２８Ｂとの間のＤＣ接続は不可能である。

【0044】

複数の実施形態によれば、間隙２２９は２次導電体１２２（図１）の切断によって形成されてもよく、２つの別個のセクション２２８Ａ、２２８Ｂを配置することによって形成されてもよい。内部導電体１１８は、必要に応じて、電力、接地、または信号のために使用できることが理解され得る。複数の実施形態では、グリッドアレイコンデンサ１０８Ｃのセクション２２８Ａとセクション２２８Ｂとの間の容量性カップリングは、ＩＣパッケージ１０６とＰＣＢ１１４との間にＡＣカップリングまたは電源デカップリングを提供する際に有用な場合がある。

【0045】

図式１０８Ｂ（図１）と整合性のあるグリッドアレイコンデンサ１０８Ｄ（上面図）には、２次導電体１２２、内部誘電体１２０および内部導電体１１８が示してある。図式１０８Ａ（図１）と整合して、グリッドアレイコンデンサ１０８Ｅは、内部導電体１１８、内部誘電体１２０、および２次導電体１２２を含む。グリッドアレイコンデンサ１０８Ｅは、外部誘電体２２４および外部導電体２２６も含む。複数の実施形態によれば、外部誘電体２２４は、２次導電体１２２と同軸配向で位置付けられ、少なくとも部分的に２次導電体１２２を取り囲んでいる。外部導電体２２６は、外部誘電体２２４と同軸配向であり、少なくとも部分的に外部誘電体２２４を取り囲んでいる。外部導電体２２６は、ＩＣパッケージ１０６およびＰＣＢ１１４（図１）に電気的に接続するように構成される。

【0046】

内部導電体１１８、２次導電体１２２、および外部導電体２２６は、必要に応じて、それぞれ電力、接地、または信号のために使用できることが理解され得る。複数の実施形態では、グリッドアレイコンデンサ１０８Ｅの内部導電体１１８と、２次導電体１２２と、外部導電体２２６との間の容量性カップリングは、ＩＣパッケージ１０６とＰＣＢ１１４との間にＡＣカップリングまたは電源デカップリングを提供する際に有用な場合がある。

【0047】

三端子コンデンサ構造体として構成されたグリッドアレイコンデンサ１０８はいくつかの有利な電気特性を有することができ、すなわち二端子コンデンサ構造体と比較してＥＳＬが減少し、挿入損失が改善し得る。例えばデカップリングコンデンサのＥＳＬは、電源雑音／過渡現象のフィルタとして機能するために利用可能なキャパシタンスを効果的に減少させることが理解される。こうした三端子コンデンサ構造体の電気特性および利益は、図３に関連してさらに議論される。

【0048】

本開示の実施では、外部誘電体２２４と外部導電体２２６とは一緒に形成され、続いて、内部導電体１１８、内部誘電体１２０および２次導電体１２２を取り囲むように位置決めされ得る。例えば、外部導電体２２６は中空の円筒形導電性チューブとして形成することができ、続いて、吹付けまたは浸漬などのプロセスを用いて、内側表面が外部誘電体２２４でコーティングされる。代替的に、導電性材料、例えば銅のシートを外部誘電体２２４の一方の表面にコーティングし、続いて円筒形状を形成するように巻くかまたはスタンピングしてもよい。外部誘電体２２４／外部導電体２２６組立体の製造に続いて、この組立体を、２次導電体１２２を取り囲むように位置決めすることができる。外部誘電体２２４は、例えば、ポリイミドもしくはチタン酸バリウム、またはその組み合わせを含むことができる。外部導電体２２６は、銅、スズ、ニッケル、銀、金などの材料を含むことができる。図式１０８Ｅと整合性のあるグリッドアレイコンデンサ１０８Ｆ（上面図）には、内部導電体１１８、内部誘電体１２０、２次導電体１２２、外部誘電体２２４、および外部導電体２２６が示してある。

【0049】

図３は、各図と整合性のある実施形態による、グリッドアレイコンデンサの概略図３０２および３０４、ならびに種々のグリッドアレイコンデンサの挿入損失特性を示すグラフ３５０を含む。二端子回路３０２は、端子Ｔ１とＧＮＤとの間に直列接続された、コンデンサＣ１と、寄生インダクタＬ１およびＬ２とを含む。三端子回路３０４は、端子Ｔ２と、端子Ｔ３と、ＧＮＤとの間に相互接続された、コンデンサＣ２ならびに寄生インダクタＬ３、Ｌ４およびＬ５を含む。

【0050】

一般に、二端子コンデンサ構造体のＥＳＬは比較可能な三端子コンデンサのＥＳＬよりも大きく、これにより、二端子コンデンサは、デカップリング用途およびＡＣカップリング用途において効果が低くなる可能性がある。したがって、三端子コンデンサ構造体、例えば図式１０８Ｅ、図式１０８Ｆ（図２）は、比較可能な二端子コンデンサ構造体、例えば１０８Ａ、１０８Ｂ（図１）よりもＥＳＬが小さく、電気的性能が高い可能性がある。

【0051】

コンデンサの挿入損失特性のグラフ３５０には、４つのタイプのコンデンサについて、ｘ軸に対してプロットされた挿入損失（ｄＢ）３５２対周波数（ＭＨｚ）３６２が示してある。プロットは、二端子コンデンサ３５４、三端子コンデンサ３５６および三端子コンデンサ３５８、ならびに理想的なコンデンサ３６０を含む。周波数範囲３６２の全体にわたり、理想的なコンデンサ３６０と比較したとき、二端子コンデンサ３５４の、挿入損失が理想的なコンデンサ３６０より小さくなる周波数範囲は最も小さいが、三端子コンデンサ３５６および３５８は、挿入損失が理想的なコンデンサ３６０より小さくなる周波数範囲が著しく改良されていることに言及することができる。本明細書に説明されているように、これらの周波数範囲の改良は、デカップリングおよびＡＣカップリング用途において、三端子コンデンサの電気特性が二端子コンデンサに勝って改良されていることを示していると見ることができる。

【0052】

図４は、各図と整合性のある実施形態による、ＩＣパッケージ１０６とＰＣＢ１１４との間に位置付けられるグリッドアレイコンデンサ１０８を製造するための方法を示す、フロー図４００と、６つの側面および上面プロセス図４３４～４４４の対応する一連のセットとを含む。これらのプロセス図には一例のプロセスが示してあり、他の図式および工程も可能な場合がある。これらのプロセス工程によって形成される電子システムは１００（図１）と整合性を有することができ、改良されたキャパシタンス特性および向上した相互接続の信頼性を提供するグリッドアレイコンデンサ１０８を有することができる。複数の実施形態によれば、それぞれのグリッドアレイコンデンサ１０８は、ＩＣパッケージ１０６をＰＣＢ１１４に電気的かつ機械的に相互接続するように構成される。例示的なＩＣは、プロセッサ、ＧＰＵ、メモリデバイス、ＡＳＩＣなどを含むことができる。例示的なＰＣＢは、ドーターカード、マザーボード、およびスタンドアロンＰＣＢを含むことができる。

【0053】

方法４００を実行することにより、電子システム、例えば電子システム１００（図１）は、改良されたキャパシタンス特性および向上した相互接続の信頼性を有することができる。複数の実施形態に従って製造された電子システムでは、ＰＣＢもしくはＩＣパッケージ、またはその組み合わせの非平坦性、およびグリッドアレイコンデンサ１０８のサイズの不一致の補償も改善することができる。本開示の実施形態は、既存のＩＣ、電子パッケージ、ＰＣＢ、ならびに既存の設計方法論、ならびに電子システム製造の技術および方法と概して整合性がある。

【0054】

図式４３４～図式４４４に示される経過は、２次導電体１２２から開始し、図式４４４の完成した電子組立体で終了する。プロセス工程は、穿孔、位置合わせ、配置、挿入、ならびにはんだプロセスおよびはんだペースト４３０などの電子システムの製造に現在使用されているプロセスおよび材料を使用して完了することができる。

【0055】

図示を容易にするために、図４には２つのグリッドアレイコンデンサ１０８のみが示されているが、しかし、本開示の実施においては、多くのグリッドアレイコンデンサ１０８をアレイ構成で使用して、ＩＣパッケージ１０６とＰＣＢ１１４との間の機械的かつ電気的な相互接続を提供することができる。図４に示されている工程は、組立て作業中に種々の要素、例えば２次導電体１２２および内部誘電体１２０を定位置に保持するために使用される１つまたは複数の治具と併せて実行されてもよいことが理解され得る。こうした治具は、組立てプロセス中にこうした要素を静止位置に保持するように構成された開口または穴を含むことができる。

【0056】

議論を容易にするために、図に示され、本明細書で議論される様々な主体および要素を特定すべく、図４では、上面図と側面図の両方に単一のラベル、例えば図式４３４が使用される場合がある。以下の議論において、参照される要素は関連付けられた側面図および上面図の一方または両方に含まれ得ることが理解され得る。

【0057】

図示を容易にするために、図式４３４～図式４４４において、２次導電体１２２は、らせん構造体／ばねの汎用的表現として含まれている。図４において本明細書に示されるこれらの表現は、特定の用途において有用な任意のサイズまたは割合の２次導電体１２２を表す場合があることを理解することができる。図示されていないいくつかの実施形態では、２次導電体１２２は、導電性柱状スリーブまたは導電性シリンダを表す場合もある。

【0058】

それぞれの図には、１つまたは複数のプロセス工程の結果が示されている場合がある。例えば、ある図式は、グリッドアレイコンデンサ１０８をＩＣパッケージ１０６およびＰＣＢ１１４に隣接して位置合わせおよび位置決めし、続いてはんだをリフローしてグリッドアレイコンデンサ１０８をＩＣパッケージ１０６およびＰＣＢ１１４に取り付けることを含み得る、位置決め工程およびはんだリフロー工程の結果を図示することができる。図式４３４～図式４４４に関連付けられたプロセス工程は、２次導電体１２２の開口内に内部誘電体１２０を挿入すること、内部誘電体１２０に開口を形成すること、開口内に内部導電体１１８を挿入すること、グリッドアレイコンデンサ１０８の端部にはんだペーストを塗布すること、グリッドアレイコンデンサ１０８にＩＣパッケージ１０６およびＰＣＢ１１４を位置決め／位置合わせすること、ならびにＩＣパッケージ１０６、ＰＣＢ１１４およびグリッドアレイコンデンサ１０８の組立体を形成するために使用されるはんだリフロー工程を含むことができるが、これらに限定されない。

【0059】

完成した構造体は、互いに直交する表面を有する、長方形の断面プロファイルを有するものとして図式４３４～図式４４４に全体として示される場合がある。しかし、この描写は限定的なものではなく、構造体は、所与の用途における特定の設計基準、リソグラフィプロセスおよび製造プロセスの制限および公差に従う、任意の適当な形状、サイズおよびプロファイルのものでもよい。例えば、直角を有するように示されている角部は丸みを帯びていてもよく、表面は直交しない相対的配向を有してもよく、相対的寸法比は図に示されているものとは異なっていてもよい。

【0060】

別の図または図式が明示的に指示されていなければ、方法４００の工程の議論に含まれる図の要素の文章による参照は、一般に、フロー図４００の議論されている工程ボックスのすぐ右にある対応する図式を指すことが理解され得る。

【0061】

図式４３４には、開口４３２Ａを有する導電性らせん構造体またはばねとして、２次導電体１２２が示してある。いくつかの実施形態では、２次導電体１２２は、金属チューブまたは「スリーブ」などの中空の導電性の円筒形構造体でもよい。複数の実施形態によれば、２次導電体１２２は、銅、スズ、ニッケル、銀または金などの電気伝導性材料から製造され得る。いくつかの実施形態では、２次導電体１２２は、はんだリフロー工程を容易にするために、種々のはんだタイプを用いてスズめっきされてもよい。２次導電体１２２は、軸方向に配向された開口４３２Ａを含む。

【0062】

方法４００は、開始４０２から工程４０６へと移る。工程４０６は、概して、２次導電体１２２の軸方向に配向された開口４３２Ａに内部誘電体１２０を挿入することを指す。複数の実施形態によれば、自動化された電子機器を使用して、２次導電体１２２の軸方向に配向された開口４３２Ａへと内部誘電体１２０または「プラグ」を位置合わせおよび挿入することができる。こうしたプラグは、ポリイミドもしくはチタン酸バリウム、またはその組み合わせなどのＤｋが高い材料を含むことができる。内部誘電体を軸方向に配向された開口に挿入した後、方法４００は工程４０８へと移る。

【0063】

工程４０８は、概して、内部導電体１１８を受けるのに適当な開口４３２Ｂを内部誘電体１２０内に形成することを指す。複数の実施形態によれば、開口４３２Ｂは、およそ、開口４３２Ｂに挿入すべき、内部導電体１１８（図式４４０）の製造公差内のサイズである。開口４３２Ｂは、古典的な機械的穿孔、レーザ穿孔、または他の適切な製造方法もしくはプロセスを使用して形成することができる。内部誘電体に開口を形成した後、方法４００は工程４１０へと移る。

【0064】

工程４１０は、概して、内部誘電体１２０の開口４３２Ｂに内部導電体１１８を挿入することを指す。複数の実施形態によれば、内部導電体１１８は、およそ、製造公差内の、開口４３２Ｂのサイズである。複数の実施形態では、自動化された電子機器を使用して、内部誘電体１２０の軸方向に配向された開口４３２Ｂに内部導電体１１８を位置合わせおよび挿入することができる。いくつかの実施形態では、内部導電体１１８は、銅、スズ、ニッケル、ニオビウム、チタンなどの材料を含むことができるワイヤである。内部導電体を内部誘電体の開口に挿入した後、方法４００は工程４１２へと移る。

【0065】

工程４１２は、概して、２次導電体１２２の両端部１１６Ａ、１１６Ｂ、ならびに内部導電体１１８の両端部１１６Ａおよび１１６Ｂにはんだペースト４３０を塗布することを指す。この工程においては、ＰＣＢのＢＧＡパッドにはんだペーストを塗布するために使用される機器と整合性のあるはんだマスク、ペースト、およびはんだ塗付け機器が使用されてもよい。代替的に、はんだペーストがＩＣパッケージ１０６およびＰＣＢ１１４に塗布されてもよい（図式４４４）。２次導電体および内部導電体の端部にはんだペースト４３０を塗布した後、方法４００は工程４１４へと移る。

【0066】

工程４１４は、概して、はんだペースト４３０をリフローすることにより、グリッドアレイコンデンサ１０８をＩＣパッケージ１０６およびＰＣＢ１１４に電気的かつ機械的に相互接続することを指す。工程４１４は、グリッドアレイコンデンサ１０８の端部１１６Ａ、１１６Ｂ（図１）、はんだペースト４３０、ならびにＩＣパッケージ１０６およびＰＣＢ１１４の相互接続パッド１１０が物理的に接触していることを含む適当な配向に、ＩＣパッケージ１０６、グリッドアレイコンデンサ１０８、およびＰＣＢ１１４を位置決めおよび位置合わせすることを含む。この接触が確立されると、はんだボールをＰＣＢに取り付けるために使用されるリフロー工程と一致する指定された温度プロファイルを使用して、専用リフローオーブンなどの装置により、熱的プロファイルが印加される。はんだペースト４３０は少なくとも融点へと至り、次いで冷却されて、グリッドアレイコンデンサ１０８、はんだペースト４３０、ＩＣパッケージ１０６、およびＰＣＢ１１４を接合して組立体にする。グリッドアレイコンデンサをＩＣパッケージ１０６およびＰＣＢ１１４に電気的かつ機械的に相互接続した後、方法４００はブロック４１６で終了することができる。

【0067】

本開示の実施においては、上述のように、図式１０８Ｅおよび図式１０８Ｆ（図２）と整合性のある外部誘電体２２４および外部導電体２２６を完成形の組立体に追加するために、追加の任意選択の工程が実行されてもよい。

【0068】

例えば、外部誘電体２２４および外部導電体２２６は一緒に形成され、続いて内部導電体１１８、内部誘電体１２０および２次導電体１２２を取り囲むように位置決めされてもよい。この例に従うと、外部導電体２２６は中空の円筒形導電性チューブとして形成することができ、続いて吹付けまたは浸漬などのプロセスを用いて、内側表面を外部誘電体２２４でコーティングすることができる。代替的に、導電性材料、例えば銅のシートを外部誘電体２２４の一方の表面にコーティングし、続いて円筒形状を形成するように巻くかまたはスタンピングしてもよい。外部誘電体２２４／外部導電体２２６組立体の製造に続いて、この組立体を、２次導電体１２２を取り囲むように位置決めすることができる。

【0069】

本開示の様々な実施形態の説明は、例示の目的で提示されており、網羅的であること、あるいは、開示された実施形態への限定を意図していない。説明した実施形態の範囲および趣旨から逸脱することなく、多くの修正および変形が、当業者には明らかであろう。本明細書で使用した専門用語は、実施形態の原理、実際の適用、もしくは、市場で見つかる技術に対する技術的改善を説明するために、または、本明細書で開示された実施形態を他の当業者が理解できるように選択された。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】