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Interposerstruktur-Modifikation zur Verbesserung der elektrischen Parameter eines FBGA Gehäuses

IP.com Disclosure Number: IPCOM000016937D
Original Publication Date: 1999-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-21
Document File: 1 page(s) / 18K

Publishing Venue

Siemens

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Simon Muff: AUTHOR [+2]

Abstract

Bei sogenannten High Performance Memory Systemen kommen elektrisch optimierte Gehäuse wie z.B. das FBGA (Fine Pitch Ball Grid Array) zum Einsatz. Aufgrund der Systemanforderungen dürfen die Laufzeitunterschiede unterschiedlicher Gehäuseanschlüsse nur im ps-Bereich variieren, was eine minimale Abweichung der Gehäuseanschlußkapazität der Anschlüsse untereinander im fF-Bereich erfordert. Durch diese Rahmenbedingungen sowie durch die elektrische Anschlußbelegung der Gehäuseballs wird das Interposerdesign festgelegt und kann insoweit auch optimiert werden. Als Folge treten im Interposer lange, dünne Leiterbahnen auf, welche Induktivitäten im Bereich von 1-2 nH aufweisen. Durch das Parallelschalten mehrerer Treiber kann es zur Entstehung eines zu hohen Delta-I-Rauschens kommen. Da die langen, dünnen Leiterbahnen aber aufgrund von Platzproblemen oder wegen des einzuhaltenden minimalen Kapazitätsunterschiedes nicht verbreitert werden können, ist durch eine starke Verbreiterung der zugehörigen Spannungsversorgungsleitung denkbar, um den Effekt des Delta-I-Rauschens zu minimieren. Die höhere Eigeninduktivität der weit außen liegenden Pins bleibt von dieser Maßnahme allerdings unbeeinflußt, so daß keine optimale Rauschunterdrückung erreicht werden kann. Um eine optimalere Unterdrückung des Delta-I-Rauschens zu erreichen, wird vorgeschlagen die langen dünnen Leiterbahnen in den Bereichen, in denen es geometrisch möglich ist, auf mehrere Leitbahnen aufzufächern (vgl. Fig.1 und Fig. 2). Die sich durch diese Modifikation ergebende geringere Gesamtinduktivität der beiden Leiterbahnen L 1 und L 2 (L ges = L 1 *L 2 /(L 1 +L 2 )) steht einer sehr geringen Erhöhung der Kapazität gegenüber, die durch entsprechende Anpassung an anderen (z.B. benachbarten) Leiterbahnen wieder ausgeglichen werden kann. Das Delta-I-Rauschen kann durch diese Modifikation deutlich gesenkt werden.

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Bauelemente

Interposerstruktur-Modifikation zur Verbesserung der elektrischenParameter eines FBGA Gehäuses

Idee: Simon Muff, Regensburg; Jens Pohl, Bernhardswald

Bei sogenannten High Performance Memory Systemen kommen elektrisch optimierteGehäuse wie z.B. das FBGA (Fine Pitch Ball Grid Array) zum Einsatz. Aufgrund derSystemanforderungen dürfen die Laufzeitunterschiede unterschiedlicher Gehäuseanschlüssenur im ps-Bereich variieren, was eine minimale Abweichung der Gehäuseanschlußkapazitätder Anschlüsse untereinander im fF-Bereich erfordert. Durch diese Rahmenbedingungensowie durch die elektrische Anschlußbelegung der Gehäuseballs wird das Interposerdesignfestgelegt und kann insoweit auch optimiert werden. Als Folge treten im Interposer lange,dünne Leiterbahnen auf, welche Induktivitäten im Bereich von 1-2 nH aufweisen. Durch dasParallelschalten mehrerer Treiber kann es zur Entstehung eines zu hohen Delta-I-Rauschenskommen. Da die langen, dünnen Leiterbahnen aber aufgrund von Platzproblemen oderwegen des einzuhaltenden minimalen Kapazitätsunterschiedes nicht verbreitert werdenkönnen, ist durch eine starke Verbreiterung der zugehörigen Spannungsversorgungsleitungdenkbar, um den Effekt des Delta-I-Rauschens zu minimieren. Die höhere Eigeninduktivitätder weit außen liegenden Pins bleibt von dieser Maßnahme allerdings unbeeinflußt, so daßkeine optimale Rauschunterdrückung erreicht werden kann.

Um eine optimalere Unterdrückung des Delta-I-Rauschens zu...