(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）上面と底面とを有する第１の誘電層と；
ｂ）第１の電源信号を受信するためにプリント回路（ＰＣ）ボードに電気的に結合する前記第１の誘電層の上面に配置された上面側金属化パッドと；
ｃ）前記上面側金属化パッドの一部が露出されるよう該上面側金属化パッド上に配置された集積回路ダイであって、第１の電源信号ボンド・パッドと第２の電源信号ボンド・パッドと第３の電源信号ボンド・パッドとを備えると共に、前記第１の電源信号ボンド・パッドが前記上面側金属化パッドの露出した部分に結合される集積回路ダイと；
ｄ）前記上面側金属化パッドを包囲するよう前記第１の誘電層の上面に配置されるとともに、前記集積回路ダイの第２の電源信号ボンド・パッドが結合される上面側の第１の金属リングと；
ｅ）第２の電源信号を受信するために、前記上面側の第１の金属リングに結合される、前記第１の誘電層の底面に配置された底面側の第１の金属リングと；
ｆ）前記上面側の第１の金属リングを包囲するよう前記第１の誘電層の上面に配置されるとともに、前記集積回路ダイの第３の電源信号ボンド・パッドが結合される上面側の第２の金属リングと；
ｇ）第３の電源信号を受信するために、前記上面側の第２の金属リングに結合される、前記第１の誘電層の底面に配置された底面側の第２の金属リングと
から成ることを特徴とする電力信号経路を短くした集積回路パツケージ。
【請求項２】
プリント回路（ＰＣ）ボードを含むコンピュータ・システムであって：
ａ）バスと；
ｂ）前記バスに結合されたメモリと；
ｃ）前記バスと前記ＰＣボードとに結合されたマイクロプロセッサ・パッケージとを備え、
前記マイクロプロセッサ・パッケージが：
ｄ）上面と底面とを有する第１の誘電層と；
ｅ）第１の電源信号を受信するためにＰＣボードに電気的に結合する前記第１の誘電層の上面に配置された上面側金属化パッドと；
ｆ）前記上面側金属化パッドの一部が露出されるよう該上面側金属化パッド上に配置された集積回路ダイであって、第１の電源信号ボンド・パッドと第２の電源信号ボンド・パッドと第３の電源信号ボンド・パッドとを備えると共に、前記第１の電源信号ボンド・パッドが前記上面側金属化パッドの露出した部分に結合される集積回路ダイと；
ｇ）前記上面側金属化パッドを包囲するよう前記第１の誘電層の上面に配置されるとともに、前記集積回路ダイの第２の電源信号ボンド・パッドが結合される上面側の第１の金属リングと；
ｈ）第２の電源信号を受信するために、前記上面側の第１の金属リングに結合される、前記第１の誘電層の底面に配置された底面側の第１の金属リングと；
ｉ）前記上面側の第１の金属リングを包囲するよう前記第１の誘電層の上面に配置されるとともに、前記集積回路ダイの第３の電源信号ボンド・パッドが結合される上面側の第２の金属リングと；
ｊ）第３の電源信号を受信するために、前記上面側の第２の金属リングに結合される、前記第１の誘電層の底面に配置された底面側の第２の金属リングと
から構成されて前記マイクロプロセッサ・パッケージの電力信号経路が短くされていることを特徴とするコンピュータ・システム。
【請求項３】
第１の電源信号ボンド・パッドと第２の電源信号ボンド・パッドと第３の電源信号ボンド・パッドとを有する集積回路ダイを収納する集積回路パッケージであって：
ａ）上面と底面とを有する第１の誘電層と；
ｂ）前記第１の誘電層の上面に配置されるとともに、前記集積回路ダイが配置される上面側の金属化パッドと；
ｃ）前記第１の誘電層の底面に配置されるとともに前記上面側の金属化パッドに結合する底面側の金属化パッドであって、前記集積回路ダイの第１の電源信号ボンド・パッドへの第１の電源信号を前記底面側、前記上面側の金属化パッドを介して受信させるために、プリント回路（ＰＣ）ボードに電気的に結合された底面側の金属化パッドと；
ｄ）前記上面側の金属化パッドを包囲するよう前記第１の誘電層の上面に配置されるとともに、前記集積回路ダイの第２の電源信号ボンド・パッドが結合される上面側の第１の金属リングと；
ｅ）前記底面側の金属化パッドを包囲するよう前記第１の誘電層の底面に配置された底面側の第１の金属リングであって、前記集積回路ダイの第２の電源信号ボンド・パッドへの第２の電源信号を前記底面側、前記上面側の第１の金属リングを介して受信させるために前記プリント回路（ＰＣ）ボードに電気的に結合された底面側の第１の金属リングと；
ｆ）前記上面側の第１の金属リングを包囲するよう前記第１の誘電層の上面に配置されるとともに、前記集積回路ダイの第３の電源信号ボンド・パッドが結合される上面側の第２の金属リングと、
ｇ）前記底面側の第１の金属リングを包囲するよう前記第１の誘電層の底面に配置された底面側の第２の金属リングであって、前記集積回路ダイの第３の電源信号ボンド・パッドへの第３の電源信号を前記底面側、前記上面側の第２の金属リングを介して受信させるために前記プリント回路（ＰＣ）ボードに電気的に結合された底面側の第２の金属リングと；
ｈ）前記上面側の第１の金属リングを包囲するよう配置された第１のボンド・フィンガの列であって、前記集積回路ダイの第１の非電源信号ボンド・パッドに第１の非電源信号を結合させる第１のボンド・フィンガを有する第１のボンド・フィンガの列と；
ｉ）前記上面側の金属化パッドと、前記上面側の第１の金属リングと、前記上面側の第２の金属リング及び前記第１のボンド・フィンガの列とを露出するように、前記第１の誘電層の上面に位置決めされた追加の誘電層と；
ｊ）前記追加の誘電層上に位置決めされ、所定の非電源信号を前記集積回路ダイに送るための第２のボンド・フィンガの列と
から構成されて電力信号経路が短くされていることを特徴とする集積回路パッケージ。
【請求項４】
第１の電源信号ボンド・パッドと第２の電源信号ボンド・パッドと第３の電源信号ボンド・パッドと第４の電源信号ボンド・パッドと第１の非電源信号ボンド・パッドとを有する集積回路ダイを収納する集積回路パッケージであって：
ａ）上面と底面とを有する第１の誘電層と；
ｂ）第１の誘電層の上面に配置されており、前記集積回路ダイが配置されている第１の金属化パッドと；
ｃ）第１の誘電層の底面に配置されており、第１の電源信号ボンド・パッドへの第１の電源信号を前記第１の金属化パッドを介して受信させるためにＰＣボードに電気的に結合するように前記第１の金属化パッドに結合される第２の金属化パッドと；
ｄ）前記第１の金属化パッドを包囲するよう第１の誘電層の上面に配置されるとともに、前記集積回路ダイの第２の電源信号ボンド・パッドが結合される上面側第１の金属リングと；
ｅ）前記第２の金属化パッドを包囲するよう第１の誘電層の底面に配置されており、第２の電源信号ボンド・パッドへの第２の電源信号を前記上面側第１の金属リングを介して受信させるためにＰＣボードに電気的に結合するように前記上面側第１の金属リングに結合された底面側第１の金属リングと；
ｆ）前記上面側第１の金属リングを包囲するよう第１の誘電層の上面に配置されるとともに、第３の電源信号を受信させるためにＰＣボードに電気的に結合し、前記集積回路ダイの第３の電源信号ボンド・パッドに結合する第２の金属リングと；
ｇ）第２の金属リングを囲むように配置され、第１の非電源信号をＰＣボードから受信し前記第１の非電源信号ボンド・パッドに結合される第１のボンド・フィンガを有する第１のボンド・フィンガの列と；
ｈ）第１の金属化パッドと上面側第１の金属リングと第２の金属リングと第１のボンド・フィンガの列とを露出するように第１の誘電層の上面に位置決めされた第２の誘電層と；
ｉ）第２の誘電層に位置決めされ、第４の電源信号を受信し前記第４の電源信号ボンド・パッドに結合される第２のボンド・フィンガを有する第２のボンド・フィンガの列と
から構成されて電力信号経路が短くされている集積回路パッケージ。
【請求項５】
集積回路パッケージであって：
ａ）上面と底面とを有する第１の誘電層と；
ｂ）第１の誘電層に配置された第１の金属化パッドと；
ｃ）第１の金属化パッドの一部を露出するように前記第１の金属化パッド上に配置され、第１の電源信号ボンド・パッドと第２の電源信号ボンド・パッドと第３の電源信号ボンド・パッドと第４の電源信号ボンド・パッドとを有し、且つ前記第１の電源信号ボンド・パッドが前記第１の金属化パッドの露出した部分に結合される集積回路ダイと；
ｄ）第１の誘電層の底面に配置され、第１の電源信号を受信するためにＰＣボードに電気的に結合するように前記第１の金属化パッドに結合された第２の金属化パッドと；
ｅ）金属化パッドを囲み、第１の誘電層の上面に配置されており、第２の電源信号ボンド・パッドが結合されている第１の上面側金属リングと；
ｆ）第２の金属化パッドを囲み、第１の誘電層の底面に配置され、第２の電源信号を受信するためにＰＣボードに電気的に結合するように前記第１の上面側金属リングに結合された底面側第１の金属リングと；
ｇ）第１の金属リングを囲み、第１の誘電層上に配置され、第３の電源信号を受信し、前記第３の電源信号ボンド・パッドが結合されている第２の金属リングと；
ｈ）第２の金属リングを囲み、ＰＣボードから第１の非電源信号を受信する第１のボンド・フィンガを有し、前記第１の非電源信号ボンド・パッドが前記第１のボンド・フィンガに結合される第１のボンド・フィンガの列と；
ｉ）第１の金属化パッドと上記側第１の金属リングと第２の金属リングと第１のボンド・フィンガの列とを露出するように第１の誘電層の上面に位置決めされた第２の誘電層と；
ｊ）第１の金属化パッドと上面側第１の金属リングと第２の金属リングと第１のボンド・フィンガの列とを露出するように第２の誘電層の上部に位置決めされた第３の誘電層と；
ｋ）第３の誘電層に位置決めされ、第４の電源信号を受信し前記第４の電源信号ボンド・パッドに結合される第２のボンド・フィンガを有する第２のボンド・フィンガの列と
から構成されて電力信号経路が短くされている集積回路パッケージ。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、高性能集積回路実装の分野に関する。
２．技術の背景
従来、マイクロプロセッサは、電気的性能要件および熱的性能要件のためにセラミック・ピン・グリッド・アレイ・パッケージとして実装される。具体的には、マイクロプロセッサの命令実行速度が高いので、マイクロプロセッサの実装の設計に２つの制限が課される。第１に、マイクロプロセッサは高い命令実行速度で動作するが、電力消費量はその命令実行速度の関数であるので、マイクロプロセッサの実装の設計に対して課される１つの制限はエネルギーの節約である。第２に、マイクロプロセッサの命令実行速度が高いので、実装では、回路ノードができるだけ迅速に充電し放電することができるようにマイクロプロセッサ・ダイとの間の過渡電源電流（たとえば、過渡グラウンド電流および過渡ＶCC供給電流）の除去および供給に要する時間を最小限に抑える必要がある。
エネルギーの節約と時間の制約は共に、電源信号（たとえば、グラウンド供給信号やＶCC供給信号）にプリント回路（ＰＣ）ボードからダイへの最も短い経路を与えることによって満たすことができる。言い換えれば、電源信号がＰＣボードからダイへ移動する必要がある距離を最小限に抑えることによって、電源信号が経路内で出会う障害物（すなわち、抵抗およびインダクタンス）が少なくなるので、エネルギーが節約される。さらに、電源信号がＰＣボードからダイへ移動する必要がある距離を最小限に抑えることによって、ＰＣボードとダイとの間で過渡電源電流を供給し除去するための時間も最小限に抑えられる。
従来、（ＰＣボードからダイへの）電源信号経路を短くする従来技術の解決策は他のタイプの実装では首尾良く実施できないことが多いので、マイクロプロセッサは主としてセラミック・ピン・グリッド・アレイ・パッケージとして実装されている。電源信号経路を短くする従来技術の一方法は、容量性電気平面をパッケージ内に配置することである。このような容量性電気平面（薄層キャパシタとも呼ばれる）は、電源信号に接続され、したがって迅速にダイからアクセスできるローカル・オンチップ電源を形成する。
残念なことに、容量性電気平面は数種類の材料でしか実施できない。容量性電気平面を実施できるかどうかは、各電力平面と接地平面との間で達成できる最小分離距離と、パッケージの誘電定数に依存する。したがって、セラミック・パッケージが高誘電定数を有し、小さな分離距離を与えるので、セラミック・パッケージでは容量性電気平面を実施することができる。しかし、前述のように、容量性電気平面は、すべてのタイプのパッケージで実施できるわけではない。たとえば、プラスチック・パッケージは、誘電定数が低く、隣接する電気平面間に小さな分離距離を与えることができないので、より廉価なプラスチック・パッケージ技法では容量性電気平面を使用して電源信号経路を短くすることはできない。
電源信号の経路を短くする従来技術の他の解決策は、パッケージ上にチップ・キャパシタを実装し、このキャパシタを、電源信号に結合してローカル電源として働くようにすることである。しかし、チップ・キャパシタが高価なので、従来技術のこの解決策では、マイクロプロセッサの処理コストが増大する。
したがって、電源信号をＰＣボードからダイへ転送する際にエネルギーおよび時間を費用有効に節約する、マイクロプロセッサ用の実装方法および装置を提供することが望ましい。具体的には、（すべてのタイプの実装で実施できるわけではない）容量性電気平面を使用せず、かつ（高価な）チップ・キャパシタを使用せずに、ＰＣボードからダイへの最も短い電源信号経路を与える、マイクロプロセッサ用の実装方法および装置が必要である。
発明の概要
本発明の目的は、電源信号をＰＣボードからダイへ転送する際にエネルギーおよび時間を費用有効に節約する、マイクロプロセッサ用の実装方法および装置を提供することである。具体的には、本発明の目的は、容量性電気平面を使用せず、かつチップ・キャパシタを使用せずに、ＰＣボードからダイへの最も短い電源信号経路を与える、マイクロプロセッサ用の実装方法および装置を提供することである。
本発明のこれらおよびその他の目的は、プリント回路（ＰＣ）ボード上に配置された高性能集積回路パッケージによって達成される。この高性能パッケージは、上面側に、金属化ダイ・パッドと、この金属化ダイ・パッドを囲む第１の金属リングとが位置決めされた、第１の誘電層を有する。金属化ダイ・パッドおよび第１の金属リングはそれぞれ、第１の電源信号および第２の電源信号を受信するためにＰＣボードに電気的に結合される。次いで、金属化ダイ・パッドに集積回路ダイが取り付けられる。この集積回路ダイは、それぞれ、金属化ダイ・パッドおよび第１の金属リングに結合された、第１の電源信号ボンド・パッドと第２の電源信号ボンド・パッドとを有する。したがって、金属化ダイ・パッドおよび第１の金属リングは、ＰＣボードから来る第１および第２の電源信号を集積回路ダイ上の第１および第２の電源信号ボンド・パッドに結合する第１の電源平面および第２の電源平面として動作する。
【図面の簡単な説明】
当業者には、本発明の目的および利点が、下記の詳細な説明および添付の図面を調べた後に容易に明らかになろう。
第１図は、本発明の一実施形態のボール・グリッド・アレイ・パッケージの平面図である。
第２図は、第１図のボール・グリッド・アレイ・パッケージの側面断面図である。
第３図は、第１図のボール・グリッド・アレイ・パッケージの拡大断面図である。
第４図は、汎用コンピュータ・システムのマイクロプロセッサを収納する本発明の高性能集積回路パッケージを示す図である。
発明の詳細な説明
本発明は、ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージの高性能品質を利用する集積回路実装方法および装置を提供する。具体的には、はんだボールを、隣接するボール間の距離を比較的短くして（たとえば、５０ミル）集積回路パッケージに取り付けることができるので、ＢＧＡパッケージは高いはんだボール密度を有する。さらに、ＢＧＡパッケージの高はんだボール密度のために、このようなパッケージは比較的小さな寸法を有することができる。後述のように、本発明のパッケージ設計では、ＢＧＡパッケージのはんだボール密度が高く寸法が小さいことを使用して、最も短い電源信号経路がえられる。
下記の説明では、説明の都合上、本発明を完全に理解していただくために多数の詳細について述べる。しかし、当業者には、このような特定の詳細なしに本発明を実施できることが明らかになろう。たとえば、本発明の下記の説明はＢＧＡパッケージに関するものであるが、当業者には、ピン・グリッド・アレイ（ＰＧＡ）パッケージのピン密度および隣接ピン間隔が、ＢＧＡパッケージのボール密度および隣接ボール間隔に匹敵する場合にはピン・グリッド・アレイ（ＰＧＡ）パッケージを使用して本発明を実施できることが理解されよう。
第１図ないし第３図は、本発明の実装方法および装置の一実施形態を示す。これらの図に示したように、プラスチック・パッケージ１０は集積回路１２を収納する。集積回路１２は、本発明の一実施形態ではマイクロプロセッサである。また、第１図ないし第３図で述べる本発明の実施形態ではプラスチック・パッケージについて説明するが、パッケージ１０が他のタイプの材料で構成できることを理解されたい。パッケージ１０は、その底面に取り付けられた複数のコネクタ１４を有する。これらのコネクタは、ＰＣボード上の金属パッドとの接点を形成し、それによってパッケージ１０をＰＣボードに結合する。第１図ないし第３図で述べる本発明の実施形態では、コネクタははんだボールである。しかし、前述のように、密度および隣接間隔が、ＢＧＡパッケージのボール密度および隣接ボール間隔に匹敵する場合には他のタイプのコネクタ（たとえば、ピン）を使用することができる。
第１図ないし第３図で述べる本発明の実施形態では、パッケージ１０は、第１の誘電層１６と、第２の誘電層１８と、第３の誘電層２０の３つの誘電材料層を有する。パッケージ１０の第１の誘電層の上面にパッケージ１０に第１の金属化ダイ・パッド２２が取り付けられる。本発明の一実施形態では、第１の金属化ダイ・パッド２２は、積層プロセスを通じてパッケージ１０に取り付けられる。このダイ・パッドは、メッキ・バイア２４を通じて第２の金属化パッド２６に電気的および熱的に接続されている。この第２の金属化パッド２６は第１の誘電層１６の底面に取り付けられている。さらに、第１の金属化ダイ・パッド２２は、第２の金属化パッド２６に結合されたはんだボール１４ａを通じて、ＰＣボール上の第１の電源信号に結合される。第１図ないし第３図で述べる本発明の実施形態では、第１の電源信号はコア・グラウンド供給信号ＶSSである。しかし。第１の供給信号が、いくつかの異なるタイプの電源供給信号のうちの１つでよいことを理解されたい。
マイクロプロセッサ・ダイ１２は次いで、電気的および熱的に伝導性の接着剤によって第１の金属化ダイ・パッド２２に取り付けられる。マイクロプロセッサ・ダイ１２は、コア・グラウンド・ボンド・パッド２８、周辺グラウンド・ボンド・パッド３０、コアＶCCボンド・パッド３２、周辺ＶCCボンド・パッド３４、個別の信号ボンド・パッド３６を含め、複数のボンド・パッドを含む。コア・グラウンド・ボンド・パッドはすべて、ダイ・パッド２２にワイヤ・ボンディングされることによって短絡される。したがって、ダイ上のコア・グラウンド・ボンド・パッドからＰＣボード上のコア・グラウンド供給信号への最も短い電気（すなわち、最低インダクタンス）経路は、第１の金属化ダイ・パッド２２と、バイア２４と、第２の金属化パッド２６と、はんだボール１４ａを通じて確立される。この最も短い経路は、ダイ寸法およびパッケージ寸法とは独立したものである。
パッケージ１０は、第１の誘電層１６の上面と底面の両方に金属化パッドを囲む第１の１組の金属リング３８も含む。第１の１組の金属リングの上面側リング３８ａと底面側リング３８ｂは、メッキ・バイア４０を通じて接続される。底面側第１の金属リングは、はんだボール１４ｂを通じて、ＰＣボード上の第２の電源信号に結合される。第１図ないし第３図で述べる本発明の実施形態では、第２の電源信号はコアＶCC供給信号である。しかし、第２の電源信号がいくつかの異なるタイプの電源信号のうちの１つでよいことを理解されたい。マイクロプロセッサ・ダイ上のコアＶCCボンド・パッドはすべて、上面側の第１の金属リングにワイヤ・ボンディングされることによって短絡される。したがって、ダイ上のコアＶCCボンド・パッドからＰＣボード上のコアＶCC供給信号への短い電気（すなわち、低インダクタンス）経路は、上面側の第１の金属リング３８ａと、バイア４０と、底面側の第１の金属リング３８ｂと、はんだボール１４ｂを通じて確立される。
さらに図示したように、パッケージ１０は、第１の誘電層１６の上面と底面の両方の金属化パッドおよび第１の１組の金属リングを囲む第２の１組の金属リング４２も含む。第２の１組の金属リングの上面側リング４２ａと底面側リング４２ｂは、メッキ・バイア４４を通じて電気的および熱的に接続される。底面側の第２の金属リングは、それに取り付けられたはんだボール１４ｃを通じてＰＣボード上の第３の電源信号に結合される。第１図ないし第３図で述べる本発明の実施形態では、第３の供給信号は周辺グラウンド供給信号ＶSSPである。しかし、第３の電源信号がいくつかの異なるタイプの電源信号のうちの１つでよいことを理解されたい。
マイクロプロセッサ・ダイ上の周辺グラウンド・ボンド・パッドはすべて、上面側の第２の金属リングにワイヤ・ボンディングされることによって短絡される。このように、第２の１組の金属リングを使用して、ダイ上の周辺グラウンド・ボンド・パッドがＰＣボード上の周辺グラウンド供給信号に結合される。本発明のこの実施形態は、マイクロプロセッサのコア活動（たとえば、命令の実行）によって使用される電源を、マイクロプロセッサの周辺活動（たとえば、他の装置との通信）に使用される「雑音の多い」電源から絶縁するために周辺電源接続を形成する。
さらに図示したように、パッケージ１０は２つのボンド・フィンガの列も含む。第１のボンド・フィンガの列４６は、金属化ダイ・パッド２２、上面側の第１の金属リング３８ａ、第２の金属リング４２ａと共に（第１の下部ボンディング・シェルフを構成する）第１の誘電層１６上面上に配置される。第１のボンド・フィンガの列４６は、個別の信号接続に使用されるいくつかの個別の信号ボンド・フィンガを有する。具体的には、特定の信号ボンド・パッドを特定の信号フィンガにワイヤ・ボンディングすることによって、マイクロプロセッサ・ダイ上の特定の信号ボンド・パッドを、ＰＣボードから来る特定の信号に結合することができる。さらに、特定の信号フィンガは、パッケージの長さまたは幅に沿って、ＰＣボード上の特定の信号を受信する個別のバイアおよび個別のはんだボールへ横切る（すなわち、パッケージの長さまたは幅の一部あるいはパッケージの長さまたは幅全体に沿って横切る）個別のトレースに結合される。
第２の誘電層１８上に位置決めされた（第２のより高いボンディング・シェルフを構成する）第３の誘電層２０の上面上に第２のボンド・フィンガの列４８が配置される。第１図ないし第３図に示したように、第２および第３の誘電層は、第１の金属化ダイ・パッド２２と、第１の上面側の金属リング３８ａと、第２の上面側の金属リング４２ａと、第１のボンド・フィンガの列４６を囲む。また、第２および第３の誘電層は、ダイ・パッド、上面側の金属層、第１のボンド・フィンガの列を露出することができるようにパッケージの中央軸から所定の量だけオフセットされる。
第２のボンド・フィンガの列は、２つのタイプのボンド・フィンガを含む。第１のタイプのボンド・フィンガは、第４の電源ボンド・フィンガ５０であり、第１図ではより長いボンド・フィンガとして示されている。この第４の電源ボンド・フィンガは、第１、第２、第３の誘電層で形成されたキャビティの縁部を横切り、第２の誘電層の上面と第３の誘電層の底面との間に位置決めされた金属化平面５４に結合される。この金属化平面は、少なくとも１つのバイアを通じて少なくとも１つのはんだボールに結合され、このはんだボールはＰＣボール上の第４の電源信号に結合される。このように、金属化平面５４は、すべての第４の電源フィンガを第４の電源信号に対して短絡させる。
第１図ないし第３図で述べる本発明の実施形態では、第４の電源信号は周辺ＶCC供給信号（ＶCCP）である。しかし、第４の電源信号が、いくつかの異なるタイプの電源信号のうちの１つでよいことを理解されたい。また、前述のように、本発明のこの実施形態は、マイクロプロセッサのコア活動に使用されるＶCC供給信号を、マイクロプロセッサの周辺活動に使用される「雑音の多い」ＶCC供給信号から分離するために周辺ＶCC供給信号接続を形成する。
第１図ないし第３図で述べる本発明の実施形態では、第２のボンド・フィンガの列は第２のタイプのボンド・フィンガも含む。しかし、本発明の代替実施形態では、第２のボンド・フィンガの列に第４の電源ボンド・フィンガしか含められないことを理解されたい。第１図ないし第３図で述べる実施形態では、第２の列上の第２のタイプのボンド・フィンガは個別の追加信号ボンド・フィンガ５２であり、それによって特定の各信号フィンガは、マイクロプロセッサ・ダイ上の特定の信号ボンド・パッドを、ワイヤ相互接続部、（パッケージの長さまたは幅を横切る）特定のトレース、特定のバイア、特定のはんだボールを通じて、ＰＣボードから来る特定の信号に結合する。この実施形態では、第２の個別信号ボンド・フィンガの列は、ダイ上の隣接する個別の信号ボンド・パッドを個別の信号ボンド・フィンガに結合することができるように設けられる。具体的には、現在の所、個別のボンド・フィンガ間で達成できる最小離隔距離が２００ミクロンであり、それに対して個別のボンド・パッド間で達成できる最小離隔距離が１００ミクロンであるので、本発明のこの実施形態は、隣接する個別の信号ボンド・パッドを個別の信号ボンド・フィンガに結合することができるように第２の信号フィンガの列を備える。最後に、パッケージ１０は、さらに、（第１、第２、第３の誘電層と共に）ＢＧＡパッケージの上部を密閉するために成形化合物封止剤が注入されるキャビティを形成する、プラスチック封止５６を有する。
第４図は、汎用コンピュータ・システムのマイクロプロセッサを収納する本発明の高性能集積回路パッケージを示す。この図に示したように、コンピュータ・システム６０は、プリント回路（ＰＣ）ボード６２上に収納され、バス６４と、マイクロプロセッサ６６と、高性能マイクロプロセッサ・パッケージ６８と、電源信号生成装置７０と、メモリ７２とを含む。高性能マイクロプロセッサ・パッケージ６８は、マイクロプロセッサ６６とバス６４に結合された装置との間で電源信号および非電源信号を伝達するためにマイクロプロセッサ６６をバス６４に結合する。第４図に示した本発明の実施形態では、バス６４はマイクロプロセッサ６６をメモリ７２および電源信号生成装置７０に結合する。しかし、本発明の代替実施形態では、マイクロプロセッサ６６を２つの異なるバスを通じてメモリ７２および電源信号生成装置７０に結合できることを理解されたい。また、本発明の代替実施形態では、電源信号生成装置７０は、ＰＣボード６２上に位置決めされずにバス６４に結合される。
したがって、本発明は多数の利点を有する。たとえば、本発明は、ダイからＰＣボードへの最も短い経路を電源信号経路として使用する（すなわち、パッケージの中央付近のボールをＶCC接続および接地接続用に使用する）ことによって、オンチップ・キャパシタおよび容量性電気平面を使用せずに電源ループ・インダクタンスを低下させることができる。また、この設計では、パッケージの中央付近のボールが電源接続に使用され、パッケージの外側の列のボールが信号接続に使用されるので、ＰＣボード上の信号ルーティングが簡略化される（すなわち、追加ルーティング層がなくてもパッケージの中央付近のボールをルーティングすることができる）。さらに、本発明の方法および装置は、ダイ・パッド、上面側の第１および第２の金属リングを１つのボンディング・シェルフ（すなわち、第１のボンディング・シェルフ）上に配置することによって、複数の金属層および基板層を最小限に抑え、それによってパッケージの表側面上すなわち上面側の金属リングの外側の領域を信号接続に使用できるようにする。
前述の本発明が、本開示の趣旨や基本的な特性から逸脱せずに他の特定の形態で具体化できることが認識されよう。たとえば、上記の説明は、２つのボンディング・シェルフを有するパッケージに関するものであるが、当業者には、本発明の代替実施形態に、１つのボンディング・シェルフしか有さない集積回路パッケージが含まれることが理解されよう。たとえば、本発明の一実施形態が１つのボンディング・シェルフしか有さないのは、（１）第４の電源ボンド・フィンガ５０および金属化平面５４ではなく、第２の１組の金属リング４２を囲む第３の１組の金属リングを使用して第４の電源ボンド・パッド３４をＰＣボード上の第４の電源に結合し、（２）金属化パッド２２、上面側の第１の金属リング３６ａ、上面側の第２の金属リング４２ａ、上面側の第３の金属リングを囲む１つの信号ボンド・フィンガの列（すなわち、第１の信号ボンド・フィンガの列）しか使用せずにダイ上の個別の信号ボンド・パッドがＰＣボード上の個別の信号に結合されるからである。したがって、ある種の例示的な実施形態を説明し添付の図面に図示したが、本発明が上記の例示的な詳細に限らず、添付の請求の範囲によって定義されるものであることを理解されたい。
【図１】
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【図４】
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【図２】
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【図３】
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