CN102201067A - 用以跟踪并验证半导体芯片、多芯片封装模块及其衍生系统产品的系统和方法 - Google Patents

用以跟踪并验证半导体芯片、多芯片封装模块及其衍生系统产品的系统和方法 Download PDF

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Abstract

本申请案涉及用以跟踪并验证半导体芯片、多芯片封装模块及其衍生系统产品的系统和方法。本发明揭示一种用于针对多芯片封装(MCP)模块或形成于MCP模块内部的指定半导体芯片提供身份验证和跟踪的方法，其中所述MCP模块具备第一通信功能，所述方法包括：提供形成于MCP基座上的通信元件，其中所述通信元件包括存储器单元以用于存储识别信息；在所述通信元件与所述指定半导体芯片之间提供电连接；由所述指定半导体芯片通过所述电连接存取存储于所述通信元件的所述存储器单元中的所述信息；以及通过所述第一通信功能将存储于所述通信元件中的所述信息提供到所述MCP模块外部的系统，其中所述信息至少用以跟踪或验证所述MCP模块或所述MCP模块的所述指定半导体芯片。

Description

用以跟踪并验证半导体芯片、多芯片封装模块及其衍生系统产品的系统和方法
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2010年3月23日申请的第61/316,822号美国临时专利申请案的权益，所述申请案的全文以引用的方式并入本文中。 
技术领域
本发明涉及嵌入于集成电路封装和模块中的识别装置和有线/无线通信元件。
背景技术
消费型电子产品可使用用以存储产品身份或其它产品信息的电子跟踪装置或电子标签来标记以允许在制造过程中或在供应和经销链中跟踪所述产品。标签的信息内容可由制造商、经销商、零售商或控制所述产品的任何其它实体提供。当电子标签在射程内时，电子读取器(通信器)以电子学方式读取所述电子标签。
射频识别(RFID)技术为一种电子跟踪技术，其通常用以跟踪产品身份及其移动。RFID标签包括收发器装置和天线，以使得当将读取器带到标签的给定射程内时，能够在RFID标签与RFID读取器之间进行射频(RF)通信。RFID收发器装置包括用于存储身份或产品信息的存储元件以及用以接收传入信号、产生响应信号且发射响应信号的电路。
当将RFID标签粘附于电子产品时，RFID标签通常容易受到窜改。举例来说，如果仅将RFID标签放置于底盘上或甚至放置于电子产品的内部印刷电路板上，那么可移除RFID标签以阻止跟踪产品。此外，当使用RFID标签时，必须将RFID读取器带到RFID标签的特定射程内，以便与标签通信以获得标签内容或更新标签内容。
发明内容
根据本发明的一个实施例，一种用于针对多芯片封装(MCP)模块或选自形成于所述MCP模块的MCP基座中的一个或一个以上半导体芯片的指定半导体芯片提供身份验证的方法，其中所述MCP模块具备第一通信功能，所述方法包括：提供形成于所述MCP基座上的通信元件，其中所述通信元件包括存储器单元，以用于存储至少包括所述指定半导体芯片或所述MCP模块的身份信息的信息；在所述通信元件与所述指定半导体芯 片之间提供电连接；由所述指定半导体芯片通过所述电连接存取存储于所述通信元件的所述存储器单元中的所述信息；以及通过所述MCP模块的所述第一通信功能将存储于所述通信元件中的所述信息提供到所述MCP模块外部的系统，其中所述信息至少用以跟踪或验证所述MCP模块或所述MCP模块的所述指定半导体芯片。
根据本发明的另一方面，一种用于针对多芯片封装(MCP)模块或选自形成于所述MCP模块的MCP基座上的一个或一个以上半导体芯片的指定半导体芯片提供身份跟踪和验证的方法，其中所述MCP模块具备第一通信功能，所述方法包括：提供形成于所述MCP基座上的无线通信元件，所述无线通信元件包括存储器单元以用于存储至少包括所述指定半导体芯片或所述MCP模块的身份信息的信息，且包括无线通信电路；提供形成于所述MCP基座上且与所述指定半导体芯片通信的无线通信收发器，其中所述无线通信收发器提供第二通信功能；由所述无线通信收发器通过所述第二通信功能存取存储于所述无线通信元件的所述存储器单元中的所述信息；以及通过所述MCP模块的所述第一通信功能将存储于所述通信元件中的所述信息提供到所述MCP模块外部的系统，其中所述信息至少用以跟踪或验证所述MCP模块或所述MCP模块的所述指定半导体芯片。
根据本发明的另一方面，一种多芯片封装(MCP)模块，其包括形成于所述MCP模块的MCP基座上的一个或一个以上半导体芯片，其中所述MCP模块具备第一通信功能，所述MCP模块包括：形成于所述MCP基座上的通信元件，所述通信元件包括存储器单元以用于存储至少包括指定半导体芯片或所述MCP模块的身份信息的信息；以及所述通信元件与选自形成于所述MCP模块的MCP基座上的所述一个或一个以上半导体芯片的指定半导体芯片之间的电连接。所述指定半导体芯片通过所述电连接存取存储于所述通信元件的所述存储器单元中的所述信息，且通过所述MCP模块的所述第一通信功能将存储于所述通信元件中的所述信息提供到所述MCP模块外部的系统，所述信息至少用以跟踪或验证所述MCP模块或所述MCP模块的所述指定半导体芯片。
附图说明
图1为根据本发明的第一实施例的用于实施跟踪与验证系统和方法的MCP基座的示意图。
图2为根据本发明的第二实施例的用于实施跟踪与验证系统和方法的MCP基座的示意图。
图3为根据本发明的第三实施例的用于实施跟踪与验证系统和方法的MCP基座的 示意图。
图4为说明并入有图1的MCP基座的MCP模块且还说明根据本发明的第四实施例的替代天线结构的示意图。
图5为说明并入有图2的MCP基座的MCP模块且还说明根据本发明的第五实施例的替代天线结构的示意图。
图6为说明根据本发明的第六实施例的MCP模块的示意图。
图7为根据本发明的第七实施例的用于实施跟踪与验证系统和方法的MCP基座的示意图。
图8为根据本发明的第八实施例的用于实施跟踪与验证系统和方法的MCP基座的示意图。
图9说明根据本发明的一个实施例的本发明的远程检验系统和方法在其中进行操作的操作环境。
具体实施方式
根据本发明的一个方面，用于跟踪或验证微电子装置和/或并入有微电子装置的衍生系统产品的系统和方法在微电子装置的封装中并入无线通信元件以允许本地或远程地验证或跟踪微电子装置和/或并入有微电子装置的衍生系统产品的身份或其它识别信息。在本发明的实施例中，微电子装置包括形成于多芯片封装(MCP)模块中的一个或一个以上集成电路，且无线通信元件形成为MCP模块的一部分。可直接从无线通信元件存取存储于无线通信元件中的身份信息，或可通过微电子装置的通信功能来存取所述信息。以此方式，可本地或远程地检验或验证微电子装置及其衍生系统产品的身份或识别信息以确保微电子装置和/或衍生系统产品的真实性。此外，可使用所存储的身份或识别信息来跟踪微电子装置和/或衍生系统产品的物理位置。此外，通过将无线通信元件嵌入于微电子装置的MCP模块中，保护无线通信元件以免受窜改，从而进一步确保微电子装置和/或其衍生系统产品的真实性。
本发明的跟踪与验证系统和方法所提供的优点有很多。本发明的系统和方法使得能够检验集成电路(IC)芯片(也称为半导体芯片)或芯片组或微电子装置或电子系统产品或者IC芯片或微电子装置的原始设备制造商(OEM)或者实施所述IC芯片或微电子装置的系统产品的OEM的真实性。所述系统和方法还可存储并跟踪MCP模块或指定半导体芯片的生产和/或经销历史、微电子装置或系统的原始拥有者。举例来说，根据本发明，微电子装置中的预选定关键IC的身份信息存储在无线通信元件中，且可远程地且 独立于微电子装置的功能和操作而检验微电子装置或其衍生系统产品(从包括选定关键IC芯片本身在内的多芯片封装到并入有微电子装置的电子系统产品)的真实性。可便利地且准确地执行远程身份检验和位置跟踪。本发明的跟踪与验证系统和方法确保抗窜改以提供增加的安全性。
在本描述内容中，“多芯片封装”或“MCP”指代含有收纳于半导体封装(最常见的是标准单芯片封装)中的两个或两个以上集成电路(IC)芯片或裸片以使得MCP看起来似乎MCP的所有IC芯片均集成并封装为单个裸片的封装配置。在一些情况下，IC芯片电连接到多层互连衬底，其中IC芯片之间的互连件形成于所述衬底上。多层互连衬底可形成为层压板，例如印刷电路板，或使用陶瓷或硅形成。IC芯片可通过线接合或通过到多层互连衬底上的预先形成的接合垫的倒装芯片接合或焊料凸块或金凸块或导电粘合剂接合而连接到多层互连衬底。在其它情况下，IC芯片通过线接合形成的裸片间连接来附接到裸片焊盘。IC芯片可附接到单个裸片焊盘或附接到针对个别IC芯片具有单独裸片垫的“拼合垫”(split pad)裸片焊盘。在本描述内容中，裸片焊盘和上面附接IC芯片的多层互连衬底统称为“MCP基座”。
MCP可由包封剂保护或未被包封。当被包封时，包封剂可为聚合模制化合物或等效聚合物。MCP可使用陶瓷封装主体、塑料封装主体或金属封装主体来形成。在本描述内容中，“MCP封装主体”是指外壳，其中MCP基座、引线框或接合垫以及外部引线(球体或引脚)形成于所述外壳中。
当MCP基座为多层互连衬底时，裸片电连接到形成于MCP基座中的金属互连件，其实现高密度的裸片到裸片布线。IC芯片可通过线接合或通过到MCP基座上的预先形成的接合垫的倒装芯片接合或焊料凸块或金凸块或导电粘合剂接合而电连接到MCP基座。在一些情况下，对于极其简单的MCP配置，裸片到裸片布线可使用接合线而非使用多层互连衬底来在MCP封装主体内部实施。
MCP犹如所有芯片均集成到单独一个裸片中且如此封装那样进行操作，因为保持了相同形状因数和占据面积从而便于后续板组合操作。因此，MCP提供最终用户无法看到的封装级集成，最终用户仅看到最终产品为单独一个封装。MCP还可并入有无源组件的使用。MCP的完成形式通常称为“MCP模块”且可呈多种封装形式，例如塑料方型扁平封装(PQFP)或塑料球栅阵列(BGA)多芯片封装或陶瓷BGA封装或板上芯片(COB)多芯片封装或其它恰当半导体封装形式。在本描述内容中，“MCP”或“MCP模块”指代收纳MCP基座且包括形成于其上的两个或两个以上集成电路芯片的经包封或未经包封的IC封装，其中集成电路芯片可电互连或可不电互连。
图1为根据本发明的第一实施例的用于实施跟踪与验证系统和方法的MCP基座的示意图。参看图1，MCP基座10包括多层互连衬底(MCP衬底)，集成电路(IC)芯片12附接在其上。在本实施例中，IC芯片12为混合信号处理器芯片且以倒装芯片方式接合到MCP基座10。IC芯片12使输入/输出(I/O)垫如图所示通过多层互连衬底的金属互连件或在替代实施例中通过线接合而连接到MCP基座10的I/O垫。为了实施本发明的跟踪与验证系统和方法，MCP基座10上还形成无线通信元件14。无线通信元件14也可使I/O垫如图所示通过多层互连衬底或在替代实施例中通过线接合而连接到MCP基座10的I/O垫。无线通信元件14包括用于促进有线或无线通信或其它无线功能的电路且还包括用于存储IC芯片12的身份或识别信息的存储器单元。在一些实施例中，无线通信元件14包括GPS(全球定位系统)功能块。MCP基座10并入有引线框或接合垫、封装主体和任选的包封剂以形成MCP模块。
在本描述内容中，IC芯片的“身份”或“识别信息”包括IC芯片和/或待形成的MCP模块的识别编号、零件编号、模型编号、模型名称、商标名称、制作商、标志设计以及生产和/或经销历史。此外，身份或识别信息可包括软件代码或用以响应于来自形成于相同MCP模块中的特定IC芯片或来自MCP模块待连接到的系统的询问而产生身份代码的算法。在本发明的实施例中，识别信息的数据格式包括随机或串行数值或字符、标志记号、图形符号、2D图形代码或这些格式的任何多元排列。还可使用当前已知或待开发的其它编码或算法方法。在替代实施例中，本发明的跟踪与验证系统和方法通过使用加密或软件密钥或者目前已知或待开发的其它可行的安全性保护方法来保护存储于无线通信元件中的身份或识别信息。
而且，在本实施例中，无线通信元件能够采用当前已知或待开发的无线通信技术中的一者或一者以上来进行无线通信。举例来说，在一个实施例中，无线通信元件通过射频(RF)通信来实施无线通信，例如基于RFID(射频识别)技术或无线局域网通信技术(例如Wi-Fi技术)。在另一实施例中，无线通信元件采用蓝牙无线电技术。蓝牙无线电技术为用于在未经许可的工业、科学、医疗(ISM)频带中以2.4千兆赫(GHz)进行操作的近程无线数据与语音通信的开放规范。总数据速率可为1兆位/秒(Mb/s)。在又一实施例中，无线通信元件采用紫蜂(ZigBee)通信技术。紫蜂为利用低成本、低功率、无线网格连网协议的无线控制技术，其在控制和监视应用中尤其有用。在再一实施例中，无线通信元件采用WiMAX通信。此外，在本实施例中，无线通信元件还能够通过待形成的MCP模块的IC芯片来进行有线通信，如下文中将更详细地描述。
在与IC芯片12相同的MCP基座上形成无线通信元件14具有通过形成于多层互连 衬底上或多层互连衬底中的金属互连件在所述两个组件之间提供通信的独特优点。在本实施例中，金属线16提供IC芯片12与无线通信元件14之间的裸片到裸片互连。更具体地说，金属线16提供无线通信元件14与IC芯片12之间的双向通信。在其它实施例中，金属线16可实施为包括多个平行金属线的金属总线。通过提供裸片到裸片互连16，存储于无线通信元件14中的信息可由IC芯片12读出并通过IC芯片12的通信功能传送到位于MCP模块外部的系统。举例来说，当IC芯片12能够进行无线或有线通信时，IC芯片12可操作以检索存储于无线通信元件14中的识别信息且通过IC芯片12的通信功能或MCP模块的通信功能将所述信息传送到待由MCP衬底10形成的MCP模块外部的系统。此外，IC芯片12还可使信息通过金属线16存储于无线通信元件14中。
图2为根据本发明的第二实施例的用于实施跟踪与验证系统和方法的MCP基座的示意图。参看图2，MCP基座20包括多层互连衬底(MCP衬底)，多个IC芯片22到27附接在其上。在本说明内容中，所述多个IC芯片包括混合信号处理器、双工器、调制器、数字基带处理器和功率放大器以形成数字混合信号处理模块。IC芯片22到27通过形成于MCP基座20的多层互连衬底中的金属线互连。MCP基座或MCP衬底20并入有引线框或接合垫、封装主体和任选的包封剂以形成MCP模块。形成于MCP基座上的经互连的IC芯片相对于MCP模块外部的装置和系统作为一单元而进行操作，使得利用如此形成的MCP模块的用户无法看到个别IC芯片的数目。
为了实施本发明的跟踪与验证系统和方法，在MCP基座20上形成无线通信元件28。无线通信元件28可使I/O垫如图所示通过多层电路板经由倒装芯片附接方法或在替代实施例中通过线接合连接到MCP基座20的I/O垫。无线通信元件28包括用于促进有线或无线通信或其它无线功能的电路，且还包括用于存储一个或一个以上IC芯片22到27的身份或识别信息的存储器单元。在一个实施例中，所述多个IC芯片22到27中的一者(例如IC芯片22)经选择作为指定IC芯片或指定半导体芯片，且无线通信元件28存储与指定IC芯片有关的识别信息。无线通信元件28还可存储与待形成的MCP模块有关的识别信息。
在本实施例中，金属线29提供指定IC芯片22与无线通信元件28之间的裸片到裸片互连。存储于无线通信元件28中的信息可由IC芯片22通过互连线29读出，且通过IC芯片22的通信功能或并入于MCP模块中的通信功能传送到位于待形成的MCP模块外部的系统。举例来说，当IC芯片22能够进行无线或有线通信时，或当由IC芯片22到27形成的MCP模块能够进行无线或有线通信时，IC芯片22可操作以检索存储于无线通信元件28中的识别信息，且通过IC芯片22或MCP模块的通信功能将所述信息传 送到如此形成的MCP模块外部的系统。
在一个实施例中，通过使用薄膜工艺技术或细节距PCB(印刷电路板)工艺或等效处理技术来预先制作多层互连衬底。在其它实施例中，可使用硅衬底或细节距PCB衬底或陶瓷衬底或其它薄膜工艺兼容衬底材料来形成MCP基座。可使用导电衬底，但其必须在构造互连结构之前被绝缘。可通过形成交替的金属层与绝缘电介质层来构建多层互连件。可通过金属迹线光刻掩蔽金属蚀刻来界定金属层。可经由光致抗蚀剂掩蔽和电介质蚀刻且随后是使用薄膜金属化沉积工艺的金属层沉积来穿过电介质层构造不同金属层之间的互连通道。
在一个实施例中，在无线通信元件与IC芯片之间提供裸片到裸片互连的金属线(金属线16或29)为MCP基座的预先形成的互连结构的一部分。在其它实施例中，使用线接合或使用焊料凸块连接或金凸块连接或使用导电银膏或墨或其它导电膏或用于接合所述互连件的具有焊料凸块(或球体)的可行连接件来实现裸片到裸片连接。还可使用待开发的用于提供两个集成电路组件之间的电连接的其它方法。
在本发明的一个实施例中，跟踪与验证系统和方法利用MCP基座的多层互连结构来形成用于无线通信元件的天线。图3为根据本发明的第三实施例的用于实施跟踪与验证系统和方法的MCP基座的示意图。参看图3，MCP基座30以与图2的MCP基座20相同的方式来构造，且相似元件将不再作进一步描述。MCP基座30经构造为多层互连衬底，且因此也称为MCP衬底30。MCP衬底30并入有引线框或接合垫、封装主体和任选的包封剂以形成MCP模块。
在MCP衬底30中，用于无线通信元件38的天线结构31形成于多层互连衬底上或多层互连衬底中，使得天线结构形成于MCP衬底的可用占据区域中。相同类型的天线结构也可形成于图1的MCP衬底10上或MCP衬底10中。天线可使用一个金属层或使用多层互连衬底的多个金属层来形成。以此方式，包括天线31的无线通信元件38在不更改或增加待形成的MCP模块的尺寸的情况下形成于MCP衬底中。换句话说，无线通信元件及其相关联天线可在不更改MCP模块的原始结构的情况下嵌入在MCP模块内部，且无线通信元件的并入对于MCP模块的最终用户变得不可见。通过使用MCP衬底的一个或一个以上金属层形成天线，可在MCP模块内实现所要天线尺寸。在提供天线结构31的情况下，存储于无线通信元件38中的识别信息还可由其信号工作射程内的无线读取器直接操作或检索。
图4为说明并入有图1的MCP基座的MCP模块且还说明根据本发明的第四实施例的替代天线结构的示意图。参看图4，在本实施例中，MCP基座10封装在双列直插式 (DIP)封装中且可用盖子包封或覆盖以形成MCP模块40。在其它实施例中，MCP基座可封装于其它半导体封装(包括陶瓷、金属或塑料封装)中。MCP基座10上的接合垫使用接合线而连接到形成于MCP模块40的封装主体42上的接合垫或引线指状物。在MCP模块40中，天线结构41形成于MCP模块40的封装主体42内部且通过接合线51和52而连接到无线通信元件14。在其它实施例中，天线结构41通过由焊料凸块或导电粘合剂形成的电连接而连接到无线通信元件14。MCP模块40说明用于形成无线通信元件的天线的另一方法，所述天线可集成到MCP模块的结构中以使得不需要任何额外天线组件来实现本发明的跟踪与验证方法和系统。在其它实施例中，天线结构可预先制作为独立的金属箔单元或具有刚性或柔性非导电衬底支撑件的表面安装单元。预先制作的天线结构可接着附接到待连接到无线通信元件的MCP模块的I/O垫。或者，天线结构41可形成于MCP模块的引线框上并与其电绝缘。
在一些实施例中，MCP模块40中的无线通信元件14通过焊料凸块接头以倒装芯片方式附接到MCP基座10且物理上经由形成于MCP基座10上的互连件16与主要IC处理器芯片互连。无线通信元件14可经由形成于MCP基座10上的金属互连件(例如金属线53)通过IC芯片12来供电。或者，无线通信元件和IC芯片12两者可通过形成于MCP基座上的独立互连迹线(例如图4中的虚线55)从外部封装引脚共享相同电源输入(Vcc)。在又一替代实施例中，无线通信元件14从单独外部封装引脚由电源(Vcc)独立供电。
图5为说明并入有图2的MCP基座的MCP模块且还说明根据本发明的第五实施例的替代天线结构的示意图。参看图5，在本实施例中，MCP基座20封装于双列直插式(DIP)封装中且用盖子包封或覆盖以形成MCP模块60。在其它实施例中，MCP基座20可封装在其它半导体封装中。MCP基座20上的接合垫使用接合线而连接到MCP模块60的封装62上的接合垫或引线指状物。在MCP模块60中，天线结构61形成于MCP基座上，如图5所示。因此，可通过天线61和无线通信元件28的无线通信功能而使得无线通信元件28的询问成为可能。或者，无线通信元件28可由MCP模块60的IC芯片22到27询问，且所存储的信息通过MCP模块60的通信功能来提供。在本说明内容中，MCP模块60能够进行无线通信，且封装引脚63将连接到MCP模块外部的天线。在此情况下，存储于无线通信元件28中的识别信息可由指定IC芯片22通过线29来检索，且通过双工器26和天线65而提供到MCP模块60外部的系统。
通过协同定位无线通信元件与MCP模块的IC芯片，无线通信元件可接收供应到MCP模块的IC芯片的相同功率。因此，无线通信元件可为由MCP模块的电源供电的 有源装置或由询问装置供电的无源装置。
本发明的跟踪与验证系统和方法可应用于使用一个或一个以上IC芯片形成的MCP模块。当MCP模块中仅包括单个IC芯片时，无线通信元件成为第二IC芯片，进而形成多芯片封装。在此情况下，单个IC芯片和无线通信元件可粘附于裸片焊盘而非多层互连衬底，如图6所示。参看图6，用以收纳IC芯片72的封装仅需要具有足够的I/O总数或I/O设计来适应IC芯片72。IC芯片72和无线通信元件使用裸片附接而附接到裸片焊盘。线接合76用以实现无线通信元件74与IC芯片72之间的裸片到裸片连接。另外，可任选地将功率供应到无线通信元件74，例如通过接合线连接75。用于无线通信元件74的天线78形成于封装主体71中或封装主体71上，且与引线框电绝缘并通过接合线77、79电连接到无线通信元件。依据所使用的最终封装类型，无线通信元件74和IC芯片72还可以倒转芯片方式附接到封装衬底。
在一些实施例中，无线通信元件为RFID芯片，且与天线耦合的RFID芯片形成能够使用射频以无线方式与RFID读取器进行通信的RFID标签。RFID读取器检索RFID标签中所存储的信息且可经由有线或无线网络发射所检索的信息。
在一些实施例中，用于RFID芯片的天线与构造MCP封装同时制造，例如通过在封装主体中或封装主体上形成天线且使其与引线框电绝缘，如图4和图6所示。可通过从MCP封装主体上的天线接合垫到形成于MCP基座上的接合垫的线接合将天线连接到无线通信元件，如图4所示。还可通过到形成于无线通信元件上的触点垫的线接合将天线连接到无线通信元件，如图6所示。还可使用具有焊料或金凸块或导电粘合剂接头的柔性连接件来完成天线连接。
在上述实施例中，MCP模块经展示为并入有混合信号处理器芯片。上文所描述的实施例仅为说明性的且不希望为限制性的。事实上，MCP模块可包括执行任何功能的任何类型的集成电路芯片。举例来说，在其它实施例中，MCP模块可被配置为电子模块、电光模块、机电模块或电化模块或其任何组合。典型的MCP模块用以并入有微处理器芯片组、图形芯片组、无线通信芯片组、化学传感器模块、气体传感器模块、图像传感器模块或功率调节模块。
本发明的跟踪与验证系统和方法在操作中提供许多优点。首先，本发明的系统和方法使得能够对并入有具备无线通信元件的MCP模块的微电子装置、电子子系统或系统产品、电子系统或工具或设备的制造或经销进行芯片级跟踪。第二，在MCP微电子装置中的一者中嵌入有无线通信元件的最终系统产品变得可在系统产品的整个寿命周期中追踪。可追踪性确保可靠的电子废弃物管理为可行的。第三，本发明的跟踪与验证系 统和方法使得能够追踪和跟踪循环使用的半导体封装或MCP模块或子系统或系统。第四，由于无线通信元件嵌入于MCP模块中，所以抗窜改性为固有的。抗窜改跟踪装置将阻止或消除赝品或其它非法入侵，例如非法接入受保护或专有服务或通信系统。最后，有线或无线通信网络可通过MCP模块使用识别信息来验证并定位MCP模块或并入有MCP模块的系统产品的地理位置。本发明的系统和方法还可提供本文中未描述的众多其它益处和优点。举例来说，本发明的系统和方法可应用于帮助追踪和跟踪丢失或误放的昂贵移动技术机件。
根据本发明的另一方面，上述实施例中的嵌入在MCP模块中的无线通信元件经配置为仅有存储器的识别(纯ID)元件而不包括通信电路且不耦合到天线。纯ID元件(也称为“通信元件”)与MCP模块上的指定IC芯片电互连以允许指定IC芯片存取所存储的识别信息。裸片到裸片互连可使用上文描述的连接方法中的任一者来实现，包括形成于多层互连衬底或封装主体中的金属互连件、使用焊料接合或使用线接合。可使用上文所描述的安全性方法(例如加密或通过使用算法在询问时在运行中产生识别信息)来保护所存储的识别信息。由于如此配置，所以仅通过含有嵌入有纯ID元件的MCP模块的系统产品的有线或无线通信功能来输送或传送识别信息。通过含有MCP模块的系统产品的通信功能，可将纯ID元件的所存储的识别信息提供到与含有MCP模块的系统产品连接的网络。
举例来说，在一些实施例中，MCP模块可并入在移动电话中。无线通信元件或纯ID元件的所存储的识别信息可由移动电话的信号处理芯片检索，并通过移动电话的无线通信能力传送到无线网络。当无线通信元件配备有其自己的天线时，所存储的识别信息还可通过直接与无线通信元件的无线通信来检索，例如通过使用无线读取器装置。
根据本发明的又一方面，上述实施例中的嵌入在MCP模块中的无线通信元件经配置为以无线方式与形成于MCP基座上的无线收发器通信。图7为根据本发明的第七实施例的用于实施跟踪与验证系统和方法的MCP基座的示意图。参看图7，MCP基座或MCP衬底80包括附接于其上的IC芯片82和无线通信元件84。在本实施例中，无线通信元件84并入有收发器85，而IC芯片82并入有收发器83。IC芯片82于是能够通过收发器83、85与无线通信元件84通信，例如借助于软件程序控制或硬件设计。在替代实施例中，收发器83可为MCP衬底上的独立组件且不并入于IC芯片82中，如图8所示。收发器83以无线方式与无线通信元件84的收发器85通信，且通过形成于MCP基座上的互连线87将所检索的信息提供到IC芯片82。
当MCP模块经配置以实施本发明的跟踪与验证系统和方法时，MCP模块或相关联 的装置和系统可使用存储于无线通信元件或纯ID元件中的信息来验证。图9说明根据本发明的一个实施例的本发明的跟踪与验证系统和方法在其中进行操作的操作环境。参看图9，并入有无线通信元件112的MCP模块110嵌入在电子装置114中。在本说明内容中，电子装置114能够通过其自己的天线115来进行无线通信。而且，在本说明内容中，无线通信元件112具备天线113以允许元件112以无线方式通信。或者，无线通信元件112可经配置为没有任何相关联天线的纯ID元件。所述纯ID元件由形成于MCP模块110上的其它IC芯片存取以检索所存储的识别信息。在一个示范性实施例中，电子装置114为移动电话，且MCP模块110含有移动电话的信号处理和通信芯片组。在其它实施例中，电子装置114可为并入在膝上型计算机、个人数字助理、个人计算机、上网本、手摇计算机(hand computer)、高级薄型手摇计算机、智能移动电话、电子书阅读器、智能型智能卡、HDTV或LCD TV、或汽车、或船、或飞机、或制造处理设备、或武器或武器系统中的微电子装置。
在一个实施例中，无线通信元件112中所存储的识别信息由MCP模块110的IC芯片存取，且所检索的信息以无线方式从电子装置114的天线115传送到无线网络，例如通过基站116。从基站116，可通过服务器118将信息传递到计算机网络122。从计算机网络122，也可将所检索的识别信息传递到因特网以传递到连接到因特网的其它网关或网络。
在另一实施例中，无线通信元件112中所存储的识别信息由MCP模块110的IC芯片存取，且通过服务器124通过有线连接传送到计算机网络126。从计算机网络126，也可将所检索的信息传递到其它网关或网络。
当无线通信元件112被配置为纯ID元件时，使用上述方法中的一者来检索所存储的识别信息，其中MCP模块110的IC芯片从纯ID元件检索所存储的信息，且MCP模块110的通信功能用以将所检索的信息输送或传送到电子装置115外部的计算机网络或因特网。
在无线通信元件112具备天线113的情况下，无线通信元件112中所存储的识别信息可直接由无线读取器装置130存取。无线读取器装置130以无线方式与无线通信元件112通信以检索所存储的识别信息。无线读取器装置130可具备与无线网络通信的能力，例如通过基站132。从基站132，可通过服务器134将所检索的信息传递到计算机网络136。从计算机网络136，也可将所检索的识别信息传递到因特网以传递到连接到因特网的其它网关或网络。
在一些实施例中，无线读取器装置通过无线通信将指令提供到无线通信元件。所述 指令可至少包括读取命令、写入命令、锁定命令或取消命令。
此外，在一些实施例中，纯ID元件或无线通信元件的存储器单元经配置为具有写保护功能，其中存储器单元仅可通过经安全保护的询问或经安全保护的验证程序来存取。经安全保护的询问或验证程序可包括使用口令或安全性密钥或RSA安全性算法或其它密码保护方法。
图9所示的计算机网络122、126、136可为例如局域网(LAN)系统等物理网络或例如卫星或蜂窝式电话通信网络等无线通信网络或者有线网络与无线网络的组合。
在一个示范性实施例中，移动电话(装置114)将存储于无线通信元件112中的识别信息传递到计算机网络122以供验证。仅在识别信息被检验通过的情况下，才允许移动电话114接入蜂窝式电话通信网络。以此方式，无线服务提供商可防止对网络的未经授权的接入，例如使用未经授权的通信芯片组的装置所作的接入。
在另一示范性实施例中，供应链中的用户可在购买装置或将装置放入库存中之前使用无线读取器装置130来检验电子装置114的真实性。以此方式，当赝品电子装置无法通过识别信息的检验时，可容易识别出赝品电子装置。
在上述实施例中，存储于无线通信装置中的识别信息由MCP模块的IC芯片或由无线读取器装置来检索。在其它实施例中，还可将信息写入或存储在无线通信装置的存储器单元中。举例来说，图9的MCP模块110可从计算机网络122接收控制信号和数据，且MCP模块的指定IC芯片可作为响应而起作用以与无线通信元件112通信，以将所接收的数据存储到无线通信元件的存储器单元中。换句话说，无线通信元件和指定IC芯片实施双向通信，且可从无线通信元件的存储器单元检索信息或将信息写入到无线通信元件的存储器单元。
在以上描述内容中，身份或识别信息存储于无线通信元件或纯ID元件的存储器单元中。在本描述内容中，存储器单元指代集成电路中所使用的任何电荷存储装置，包括寄存器、随机存取存储器、快闪存储器、易失性或非易失性存储器或用于存储一个或一个以上数据位的其它合适电荷存储装置。
提供以上详细描述内容以说明本发明的具体实施例，且不希望为限制性的。属于本发明的范围内的众多修改和改变为可能的。本发明由所附权利要求书界定。

Claims (32)

1.一种用于针对多芯片封装(MCP)模块或选自形成于所述MCP模块的MCP基座上的一个或一个以上半导体芯片的指定半导体芯片提供身份跟踪和验证的方法，所述MCP模块具备第一通信功能，所述方法包含：
提供形成于所述MCP基座上的通信元件，所述通信元件包括存储器单元以用于存储至少包括所述指定半导体芯片，或所述MCP模块的身份信息的信息；
在所述通信元件与所述指定半导体芯片之间提供电连接；
由所述指定半导体芯片通过所述电连接存取存储于所述通信元件的所述存储器单元中的所述信息；以及
通过所述MCP模块的所述第一通信功能将存储于所述通信元件中的所述信息提供到所述MCP模块外部的系统，所述信息至少用以跟踪或验证所述MCP模块，或所述MCP模块的所述指定半导体芯片。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述MCP基座包含多层互连衬底，且在所述通信元件与所述指定半导体芯片之间提供电连接包含：
在所述通信元件与所述指定半导体芯片之间提供形成于所述多层互连衬底上，或所述多层互连衬底中的电连接。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述通信元件与所述指定半导体芯片之间提供电连接包含：
使用接合线、焊料凸块、金凸块、导电膏、导电墨，或具有焊料接头凸块的柔性连接件在所述通信元件与所述指定半导体芯片之间提供电连接。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述MCP基座包含裸片焊盘，且在所述通信元件与所述指定半导体芯片之间提供电连接包含：
使用接合线、焊料凸块、金凸块、导电膏、导电墨，或具有焊料接头凸块的柔性连接件在所述通信元件与所述指定半导体芯片之间提供电连接。
5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
通过所述通信元件与所述指定半导体芯片之间的所述电连接而提供双向通信；以及
将来自所述指定半导体芯片的信息提供到所述通信元件以存储在所述通信元件的所述存储器单元中。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述MCP模块的所述第一通信功能包含无线通 信或有线通信。
7.根据权利要求1所述的方法，其中将所述信息提供到所述MCP模块外部的系统包含将所述信息提供到局域网、无线通信网络、卫星通信网络、蜂窝式电话通信网络或有线网络与无线网络的组合中的一者。
8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
使用所述通信元件或所述指定半导体芯片上的运算法则针对所述指定半导体芯片或所述MCP模块产生标识。
9.根据权利要求1所述的方法，其中存储于所述通信元件的所述存储器单元中的所述信息包含所述MCP模块和/或所述指定半导体芯片的身份信息、零件编号、模型编号、模型名称、商标名称、制作商、标志设计以及原始设备制造商(OEM)、生产和/或经销历史、所述微电子装置或系统的原始拥有者，其中所述身份信息可包含身份代码或用以响应于来自所述MCP基座上的所述一个或一个以上半导体芯片，或来自所述MCP模块外部的系统的询问而产生身份代码的运算法则。
10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
提供从形成于所述MCP基座中的所述MCP模块的功率端子到所述通信元件的电源连接。
11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：通过经安全保护的询问或经安全保护的验证程序来存取存储于所述通信元件的所述存储器单元中的所述信息。
12.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
向所述通信元件提供无线通信电路以形成无线通信元件；
将所述无线通信元件连接到天线；以及
使用无线通信装置通过与所述无线通信元件的无线通信存取存储于所述无线通信元件的所述存储器单元中的所述信息。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述无线通信装置与有线或无线通信网络通信，且所述方法进一步包含：
通过所述无线通信装置将存储于所述无线通信元件的所述存储器单元中的所述信息提供到所述有线或无线通信网络。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述无线通信元件经配置以通过射频通信、蓝牙无线电通信、Wi-Fi通信、WiMax通信或紫蜂(ZigBee)无线通信支持无线通信。
15.根据权利要求12所述的方法，其进一步包含：
使用无线读取器装置存取存储于所述无线通信元件的所述存储器单元中的所述 信息，所述无线读取器装置耦合到有线或无线网络。
16.根据权利要求12所述的方法，其进一步包含：
在所述MCP基座上或所述MCP基座中形成所述天线；以及
将所述天线电连接到所述无线通信元件。
17.根据权利要求12所述的方法，其进一步包含：
在所述MCP模块的引线框上且与所述引线框电绝缘地形成所述天线或在所述MCP模块的包封材料内形成所述天线；以及
将所述天线电连接到所述无线通信元件。
18.根据权利要求12所述的方法，其进一步包含：
在所述MCP模块的封装主体内部形成所述天线，所述天线通过电连接而电连接到所述无线通信元件。
19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包含：
从形成于所述MCP模块的所述封装主体上的天线接合垫将所述天线电连接到所述无线通信元件，或通过藉由形成于柔性连接件上的焊料凸块或导电粘合剂所形成的电连接，将所述天线电连接到形成于所述MCP基座上的对应互连件；以及
使用线接合或焊料凸块或导电粘合剂将形成于所述MCP基座上的所述互连件电连接到所述无线通信元件上的对应接合垫。
20.根据权利要求12所述的方法，其中所述无线通信元件包含RFID芯片，且所述方法进一步包含：
使用RFID读取器存取存储于所述无线通信元件的所述存储器单元中的所述信息。
21.根据权利要求12所述的方法，其进一步包含：
通过无线通信将指令提供到所述无线通信元件，所述指令至少包括读取命令、写入命令、锁定命令或取消命令。
22.根据权利要求12所述的方法，其中所述无线通信元件包含全球定位系统(GPS)功能块。
23.一种用于针对多芯片封装(MCP)模块，或选自形成于所述MCP模块的MCP基座上的一个，或一个以上半导体芯片的指定半导体芯片提供身份跟踪和验证的方法，所述MCP模块具备第一通信功能，所述方法包含：
提供形成于所述MCP基座上的无线通信元件，所述无线通信元件包括存储器单元以用于存储至少包括所述指定半导体芯片，或所述MCP模块的身份信息的信息 且包括无线通信电路；
提供形成于所述MCP基座上且与所述指定半导体芯片通信的无线通信收发器，所述无线通信收发器提供第二通信功能；
由所述无线通信收发器通过所述第二通信功能存取存储于所述无线通信元件的所述存储器单元中的所述信息；以及
通过所述MCP模块的所述第一通信功能将存储于所述无线通信元件中的所述信息提供到所述MCP模块外部的系统，所述信息至少用以跟踪或验证所述MCP模块，或所述MCP模块的所述指定半导体芯片。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述第二通信功能包含射频通信、蓝牙无线电通信、Wi-Fi通信、WiMax通信或紫蜂无线通信中的一者。
25.一种多芯片封装(MCP)模块，其包括形成于所述MCP模块的MCP基座上的一个或一个以上半导体芯片，所述MCP模块具备第一通信功能，所述MCP模块包含：
形成于所述MCP基座上的通信元件，所述通信元件包括存储器单元以用于存储至少包括指定半导体芯片或所述MCP模块的身份信息的信息；以及
所述通信元件与选自形成于所述MCP模块的MCP基座上的所述一个或一个以上半导体芯片的指定半导体芯片之间的电连接，
其中所述指定半导体芯片通过所述电连接存取存储于所述通信元件的所述存储器单元中的所述信息，且通过所述MCP模块的所述第一通信功能将存储于所述通信元件中的所述信息提供到所述MCP模块外部的系统，所述信息至少用以跟踪或验证所述MCP模块或所述MCP模块的所述指定半导体芯片。
26.根据权利要求25所述的MCP模块，其中所述MCP基座包含多层互连衬底，且所述电连接形成于所述多层互连衬底上或所述多层互连衬底中。
27.根据权利要求25所述的MCP模块，其中所述MCP基座包含裸片焊盘。
28.根据权利要求25所述的MCP模块，其中形成于所述通信元件与所述指定半导体芯片之间的所述电连接包含接合线焊料凸块、金凸块、导电膏、导电墨或具有焊料接头凸块的柔性连接件中的一者。
29.根据权利要求25所述的MCP模块，其中所述电连接提供所述通信元件与所述指定半导体芯片之间的双向通信，且所述指定半导体芯片在所述电连接上将信息提供到所述通信元件以存储在所述通信元件的所述存储器单元中。
30.根据权利要求25所述的MCP模块，其中所述通信元件进一步包括无线通信电路以 形成无线通信元件，所述无线通信连接到天线，且其中存储于所述无线通信元件的所述存储器单元中的所述信息是使用无线通信装置通过与所述无线通信元件的无线通信来存取的。
31.根据权利要求30所述的MCP模块，其中所述MCP基座包含多层互连衬底，且所述天线形成于所述多层互连衬底上或所述多层互连衬底中。
32.根据权利要求30所述的MCP模块，其中所述天线形成于所述MCP模块的引线框上且与所述引线框电绝缘，或形成于所述MCP模块的包封材料内，或所述MCP模块的封装主体内部。 
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