專利名稱：在集成電路封裝件里對信息進(jìn)行編碼的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機(jī)系統(tǒng)，具體而言，涉及為系統(tǒng)提供配置信息的一種集成電路封裝件，比如BGA封裝件。
處理器消耗的功率受到兩個因素的限制，因而它的速度也是如此。首先，隨著功耗增大，處理器會變得越來越熱，導(dǎo)致熱耗散問題。其次，處理器的功耗可能使保持處理器正常工作所需要的電源達(dá)到極限，縮短移動系統(tǒng)中電池的壽命，降低可靠性，同時增加大系統(tǒng)的成本。為了解決這些問題，可以降低處理器的工作電壓。因此，更快、更加強(qiáng)有力的處理器可以工作在更低的電壓下。
通常是通過計算機(jī)系統(tǒng)中叫做主板的部件將電壓提供給處理器。主板被設(shè)計成適合于工作在特定電壓下的特定處理器。采用工作在更低電壓，更加先進(jìn)的處理器的時候，必須重新設(shè)計主板，以適應(yīng)更低的工作電壓。重新設(shè)計主板成本較高，成本的增加通過更高的計算機(jī)價格而轉(zhuǎn)嫁給最終用戶。
本發(fā)明針對的是現(xiàn)有技術(shù)中的這個問題和其它問題。
發(fā)明簡述根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，集成電路(IC)封裝件包括基片、接地線和編碼區(qū)。編碼區(qū)利用有選擇地沉積跟地線連接的焊球提供信息。
從附圖和后面的詳細(xì)說明可以迅速地明白本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1A是按照本發(fā)明的一個實(shí)施方案形成的一個BGA封裝件；圖1B是圖1A所示封裝件的剖面；和圖2是本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，跟PCB連接形成計算機(jī)系統(tǒng)一個部件的圖1A所示的封裝件。
發(fā)明詳述根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，球柵陣列(BGA)封裝件包括基片上的集成電路(IC)，比如處理器。封裝件的編碼區(qū)利用編碼區(qū)中有選擇地沉積的焊球提供信息。這一信息可以說明例如處理器的電壓是多少。
編碼區(qū)沉積的焊球跟封裝件的地線連接。當(dāng)封裝件跟主板這樣的印刷電路板(PCB)連接的時候，編碼區(qū)沉積的焊球通過主板上的電阻和電源線跟電源連接。通過這種方式，主板能夠發(fā)現(xiàn)編碼區(qū)中有沒有焊球。這樣一來就將信息自動地提供給系統(tǒng)，從而正確地配置處理器的電壓。
根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，可以設(shè)計一個主板，讓它適合需要不同電壓的各種處理器。按照上述方式，通過有選擇地沉積處理器封裝件里編碼區(qū)中的焊球，將正確的電壓告訴主板。這樣就能夠降低系統(tǒng)成本，因?yàn)闆]有必要為每個處理器設(shè)計不同的主板。可以采用批量生產(chǎn)的單一主板。下面更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施方案。
圖1A是按照本發(fā)明的一個實(shí)施方案形成的BGA封裝件100。如同這里所采用的一樣，BGA封裝件指的是包括I/O、電源或者通過模板以任意形狀沉積在基片上的導(dǎo)電焊球形成的接地端口的任意IC封裝件。這里的導(dǎo)電球被叫做焊球，它不僅包括導(dǎo)電球，還包括導(dǎo)電塊、柱、平行六面體、橢圓體和任意其它導(dǎo)電形狀。
圖1A所示的BGA封裝件100包括基片101和焊球102。注意，在圖1A中為了清楚起見，引用數(shù)字102只指向圖中所示許多焊球中的4個?；?01包括擁有I/O、電源或者跟焊球102連接的接地線的一個或者多個IC(沒有畫出)。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，基片101包括一個處理器。
圖1A所示的BGA封裝件100的基片101表面可以包括一種電絕緣(電介質(zhì))材料，比如塑料或者陶瓷。在這個表面上，可以用絲網(wǎng)印刷印上焊球102。這一絲網(wǎng)印刷工藝包括通過一個模板(或者“絲網(wǎng)”)將焊料或者另一種導(dǎo)電材料印上去，模板有孔跟基片上沉積焊球的地方相通。在模板上不通的地方，焊球就不能沉積在基片上。對于本發(fā)明的另一個實(shí)施方案，通過絲網(wǎng)印刷以外的工藝，例如化學(xué)氣象沉積和濺射，將焊球沉積在BGA封裝件的基片上。
很容易改變BGA封裝件上焊球的圖案，因此，本發(fā)明的實(shí)施方案比IC重新設(shè)計、IC焊盤壓焊或者內(nèi)部封裝件重新設(shè)計更加具有優(yōu)越性。用于在BGA封裝件上形成其它焊球圖案的模板制造起來相對便宜，速度也較快。這樣就可以利用封裝件專用模板有選擇地沉積焊球，很容易、低成本地將特定BGA封裝件的專用信息(更加具體地說，封裝件里包括的IC的專用信息)編碼。
圖1A所示的BGA封裝件100包括編碼區(qū)105。對于如圖所示的實(shí)施方案，編碼區(qū)包括5個焊球區(qū)111、112、113、114和115。這些焊球區(qū)中的每一個區(qū)都可以包括也可以不包括焊球，具體取決于需要將什么樣的信息編碼。對于圖1A所示的實(shí)施方案，焊球區(qū)111、113和115里沉積了焊球，焊球區(qū)112和114中沒有焊球。如果在編碼區(qū)的一個焊球區(qū)沉積了焊球，它就表示一個邏輯電平，焊球區(qū)中沒有焊球就表示相對的邏輯電平。
這樣，如果沉積了焊球表示邏輯“0”，并且在編碼區(qū)中按順序讀取這些比特，那么圖1A所示編碼區(qū)105中的焊球圖案表示5比特二進(jìn)制數(shù)“01010”。對于本發(fā)明的另一個實(shí)施方案，沉積的焊球表示邏輯“1”，此時，編碼區(qū)105中的焊球圖案表示5比特二進(jìn)制數(shù)“10101”，同樣假設(shè)按順序讀取這些數(shù)字。此外，也可以按照預(yù)先確定的順序讀取這些數(shù)字。
根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，BGA封裝件的一個編碼區(qū)是在這個區(qū)中有選擇地沉積焊球的基礎(chǔ)之上提供信息的預(yù)定區(qū)。這個區(qū)可以提供相鄰或者不相鄰的任意數(shù)量的焊球區(qū)。可以以人能夠看見的方式或者用光學(xué)掃描儀能夠讀取的方式提供信息。也可以將信息提供給連接BGA封裝件的PCB，下面將對此加以描述。例如，這些信息可以說明BGA封裝件中IC需要的電壓、時鐘頻率或者其它配置信息。
圖1B是圖1A中編碼區(qū)105的剖面圖。如圖所示，BGA封裝件100的基片101包括地線107，焊球110跟它有電連接。另外，編碼區(qū)105中焊球區(qū)111~115上沉積的所有焊球，比方說焊球區(qū)111、113和115中的焊球，都跟地線107連接。地線在BGA封裝件里的IC工作的時候跟地連接。地線107通過焊球110跟地連接，如圖2所示。一種地線是接地層。
對于本發(fā)明的另一個實(shí)施方案，BGA封裝件編碼區(qū)里焊球區(qū)中沉積的所有焊球都跟電源線連接。電源線在BGA封裝件中IC工作的時候跟電源，比方說Vcc，連接。一種電源線是電源層。對于BGA封裝件里編碼區(qū)中有選擇地沉積的焊球跟電源線連接的一個實(shí)施方案，可以修改圖2所示的電路，在編碼區(qū)的焊球區(qū)里說明存在還是不存在焊球。
圖2是圖1A所示的封裝件，在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，它跟PCB200連接，形成計算機(jī)系統(tǒng)的一個部件。PCB200可以是計算機(jī)系統(tǒng)的主板。圖2中BGA封裝100以外的導(dǎo)線實(shí)際上可以是PCB200上形成的導(dǎo)線。
圖2中的PCB200包括跟焊球110連接的地線210。地線210在計算機(jī)系統(tǒng)工作的時候跟地連接。PCB200還包括連線211、212、213、214和215，分別跟焊球區(qū)111、112、113、114和115中沉積的焊球連接。例如，對于圖2所示的實(shí)施方案，編碼區(qū)105中焊球區(qū)111里沉積的焊球跟連線211連接。焊球區(qū)113中沉積的焊球跟連線213連接。焊球區(qū)115里沉積的焊球跟連線215連接。
圖2所示的每一根連線211~215都跟PCB200上沉積的一個電阻的一端連接，每根連線一個電阻。電阻的另一端跟PCB200上形成的電源線216連接。電源線216在計算機(jī)系統(tǒng)工作的時候跟Vcc這樣的電源連接。
給電源線216提供電壓，接地線210接地的時候，圖2中連線211~215上的電壓表明編碼區(qū)105中焊球區(qū)里是否存在焊球。通過在編碼區(qū)中有選擇地沉積焊球，這些電壓說明BGA封裝件100提供給PCB200的二進(jìn)制信息的邏輯電平。例如，在工作過程中，連線211、213和215上的電壓跟地近似相同，連線212和214上的電壓跟Vcc近似相同。于是，如上所述，假設(shè)采用正邏輯，并且在編碼區(qū)中按順序讀取這些信息，那么編碼區(qū)105中焊球的圖案表示二進(jìn)制數(shù)01010。
這一二進(jìn)制數(shù)可以被圖2所示的PCB200或者計算機(jī)系統(tǒng)的任何其它部件用來例如提供正確的電壓給BGA封裝件100里的IC。另外，這些信息也可以用來正確地配置計算機(jī)系統(tǒng)中的另一個IC，讓它以正確的總線速度工作，跟BGA封裝件100中的IC通信。
描述本發(fā)明的時候參考了具體的示例性實(shí)施方案。但是很顯然，利用本發(fā)明，可以進(jìn)行各種改進(jìn)和修改，而不會偏離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。因此，這些說明和附圖僅僅是用于進(jìn)行說明，而不是進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
1.一種集成電路(IC)封裝件，包括有集成電路的基片；接地線；和編碼區(qū)，用來在有選擇地沉積跟地線連接的焊球的基礎(chǔ)之上提供信息。
2.權(quán)利要求1的封裝件，其中的基片是球柵陣列(BGA)封裝件的基片。
3.權(quán)利要求2的封裝件，其中的集成電路是處理器。
4.權(quán)利要求3的封裝件，其中編碼區(qū)中焊球區(qū)里沉積的焊球用于表示邏輯“0”，焊球區(qū)里沒有焊球用于表示邏輯“1”。
5.權(quán)利要求4的封裝件，其中的編碼區(qū)至少包括三個焊球區(qū)。
6.權(quán)利要求5的封裝件，其中的信息說明集成電路需要的電壓是多少。
7.權(quán)利要求1的封裝件，其中的信息說明集成電路需要的電壓是多少。
8.一種電子元件，包括球柵陣列(BGA)封裝件，其中有編碼區(qū)根據(jù)焊球有選擇的沉積來提供信息；和跟該封裝件連接的一個印刷電路板(PCB)。
9.權(quán)利要求8的元件，其中的BGA封裝件包括處理器。
10.權(quán)利要求9的封裝件，其中編碼區(qū)中焊球區(qū)里沉積的焊球用于表示邏輯“0”，焊球區(qū)里沒有焊球用于表示邏輯“1”。
11.權(quán)利要求8的封裝件，其中編碼區(qū)中焊球區(qū)里沉積的所有焊球都跟PCB上電阻的第一端連接，電阻的第二端跟PCB板上的電源線連接。
12.權(quán)利要求11的封裝件，其中如果焊球沉積在焊球區(qū)內(nèi)，第一端近似為地，如果焊球區(qū)內(nèi)沒有焊球，第一端就近似為Vcc。
13.權(quán)利要求12的封裝件，其中的編碼區(qū)至少包括三個焊球區(qū)。
14.權(quán)利要求13的封裝件，其中的信息說明BGA封裝件中處理器的電源電壓是多少。
15.在集成電路(IC)封裝件里對信息編碼的一種方法，該方法包括在集成電路封裝件編碼區(qū)的第一個焊球區(qū)里沉積第一個焊球，表示第一個邏輯電平；和防止在集成電路封裝件編碼區(qū)的第二個焊球區(qū)里沉積焊球，表示第二個邏輯電平。
16.權(quán)利要求15的方法，其中沉積焊球的步驟包括通過一個模板以絲網(wǎng)印刷方式沉積焊球，絲網(wǎng)上有地方跟第一個焊球區(qū)連通，同時防止焊球沉積的步驟包括通過一個模板以絲網(wǎng)印刷方式印刷焊料，絲網(wǎng)上沒有地方跟第二個焊球區(qū)連通。
17.權(quán)利要求15的方法，還包括在集成電路封裝件編碼區(qū)的第三個焊球區(qū)里沉積第二個焊球，表示第一個邏輯電平。
18.權(quán)利要求15的方法，還包括防止焊球沉積在集成電路封裝件編碼區(qū)的第四個焊球區(qū)里，表示第二個邏輯電平。
全文摘要
集成電路(IC)封裝件包括基片、接地線和編碼區(qū)。編碼區(qū)根據(jù)有選擇地沉積的跟接地線連接的焊球提供信息。
文檔編號H05K1/02GK1433575SQ00817651
公開日2003年7月30日 申請日期2000年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月21日
發(fā)明者J·W·霍里甘, L·L·莫雷斯科 申請人:英特爾公司