CN108461486A - 一种具有温度控制功能的SiP芯片 - Google Patents

一种具有温度控制功能的SiP芯片 Download PDF

Info

Publication number
CN108461486A
CN108461486A CN201711335279.9A CN201711335279A CN108461486A CN 108461486 A CN108461486 A CN 108461486A CN 201711335279 A CN201711335279 A CN 201711335279A CN 108461486 A CN108461486 A CN 108461486A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sip
temperature
system frequency
frequency division
chips
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711335279.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108461486B (zh
Inventor
候俊马
朱天成
李鑫
张楠
王旭
仇旭东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Jinhang Computing Technology Research Institute
Original Assignee
Tianjin Jinhang Computing Technology Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Jinhang Computing Technology Research Institute filed Critical Tianjin Jinhang Computing Technology Research Institute
Priority to CN201711335279.9A priority Critical patent/CN108461486B/zh
Publication of CN108461486A publication Critical patent/CN108461486A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108461486B publication Critical patent/CN108461486B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有温度控制功能的SiP芯片，包括裸芯片，其特征在于该SiP芯片还包括PN结测温模块和可编程系统分频模块；所述PN结测温模块采用3D堆叠的方式安装于裸芯片上，使PN结测温模块贴在裸芯片上；所述PN结测温模块通过串行总线与可编程系统分频模块连接。本SiP芯片在现有SiP芯片的基础上封装PN结测温模块和可编程系统分频模块，使SiP芯片根据自身温度智能控制系统的运行频率，有效防止SiP芯片过热及功耗异常等情况。

Description

一种具有温度控制功能的SiP芯片
技术领域
本发明涉及系统级封装(SiP)，具体是一种具有温度控制功能的SiP芯片。
背景技术
系统级封装技术是与片上系统(SOC)并行发展起来的一种新技术。片上系统是指将系统功能进行单片集成的电路芯片，该芯片加以封装就形成一个系统级的器件。系统级封装是指将多个半导体裸芯片和可能的无源元件构成的高性能系统集成于一个封装内，形成一个功能性器件，因此可以实现较高的性能密度、集成较多的无源元件，最有效的使用芯片组合，缩短交货周期。SiP封装还可大大减少开发时间和节约成本，具有明显的灵活性和适应性。基于系统级设计的SiP符合了未来的发展方向，具有广阔的应用前景，因此人们对其寄予厚望，并将其视为3D封装的核心技术。
随着集成密度的越来越大，尤其是大功率芯片的集成，芯片温度过高使芯片失效的现象时有发生。二极管、三极管的特性与温度有很大的关系，当电流密度保持不变时，PN结正向压降随着温度的上升而下降，二极管温度传感器正是利用PN结正向电压与温度关系的特性而制作的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种具有温度控制功能的SiP芯片。
本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种具有温度控制功能的SiP芯片，包括裸芯片，其特征在于该SiP芯片还包括PN结测温模块和可编程系统分频模块；所述PN结测温模块采用3D堆叠的方式安装于裸芯片上，使PN结测温模块贴在裸芯片上；所述PN结测温模块通过串行总线与可编程系统分频模块连接。
与现有技术相比，本发明有益效果在于：
(1)本SiP芯片在现有SiP芯片的基础上封装PN结测温模块和可编程系统分频模块，使SiP芯片根据自身温度智能控制系统的运行频率，有效防止SiP芯片过热及功耗异常等情况。
(2)由于封装进去的PN结在某个温度具有固定的管压降，因此只需要测量PN结之间的电压就能完成测温工作，省去了繁琐的温度测量电路的标定工作。
(3)由于PN结测温模块与其他测温模块相比较可以做到很小，因此本SiP芯片可以保持原有封装大小不变。
附图说明
图1为本发明具有温度控制功能的SiP芯片一种实施例的整体结构示意图；
具体实施方式
下面给出本发明的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本发明，不限制本申请权利要求的保护范围。
本发明提供了一种具有温度控制功能的SiP芯片(参见图1，简称SiP芯片)，包括裸芯片，其特征在于该SiP芯片还包括PN结测温模块1和可编程系统分频模块2；所述PN结测温模块1采用3D堆叠的方式安装于裸芯片上，使PN结测温模块1贴在裸芯片上，这样能更准确反映裸芯片的工作问题，当超出裸芯片承受的最高温度时及时反馈和做出应对措施；所述PN结测温模块1通过串行总线与可编程系统分频模块2连接；外部晶振为SiP芯片提供一个基准时钟源，通过内部倍频和分频形成系统时钟，系统时钟为SiP芯片工作提供时钟频率；
所述PN结测温模块1主要是依据PN结间的电压和温度成稳定的线性关系，通过测量PN结之间的正向电压完成对SiP芯片内部(即裸芯片)的温度测量，PN结测温模块1通过串行总线将温度信息反馈给可编程系统分频模块2。
所述可编程系统分频模块2主要作用是根据PN结测温模块1反馈的裸芯片温度，对SiP芯片的系统时钟进行调整，使其工作温度位于合理的范围内。
本发明具有温度控制功能的SiP芯片的工作原理和工作流程是：
(1)SiP芯片上电，PN结测温模块1通过测量PN结间的正向电压来实时监控SiP芯片内部温度，并通过串行总线将温度信息反馈给可编程系统分频模块2；
(2)可编程系统分频模块2把反馈的测量温度与提前设好的温度区间[Tlow、Thigh]进行比较；当SiP芯片内部温度低于Tlow时，可编程系统分频模块2对输入的系统时钟进行倍频，适当提高系统频率，使SiP芯片工作在更高的性能上；当SiP芯片内部温度高于Thigh时，可编程系统分频模块2对输入的系统时钟进行分频，适当降低系统频率，从而降低整个SiP芯片的工作频率，使其恢复到正常的工作温度区间；
当SiP芯片内部温度高于预设的SiP芯片承受温度最高值Tmax时，代表该SiP芯片随时有可能失效，并有可能致使整个系统瘫痪，这时可编程系统分频模块2会把系统频率降至最低运行状态，并通过外部特定I/O引脚对整个系统发出预警。
本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (2)

1.一种具有温度控制功能的SiP芯片，包括裸芯片，其特征在于该SiP芯片还包括PN结测温模块和可编程系统分频模块；所述PN结测温模块采用3D堆叠的方式安装于裸芯片上，使PN结测温模块贴在裸芯片上；所述PN结测温模块通过串行总线与可编程系统分频模块连接。
2.根据权利要求1所述的具有温度控制功能的SiP芯片，其特征在于所述SiP芯片的工作流程是：
（1）SiP芯片上电，PN结测温模块通过测量PN结间的正向电压来实时监控SiP芯片内部温度，并通过串行总线将温度信息反馈给可编程系统分频模块；
（2）可编程系统分频模块把反馈的测量温度与提前设好的温度区间[Tlow、Thigh]进行比较；当SiP芯片内部温度低于Tlow时，可编程系统分频模块对输入的系统时钟进行倍频，适当提高系统频率，使SiP芯片工作在更高的性能上；当SiP芯片内部温度高于Thigh时，可编程系统分频模块对输入的系统时钟进行分频，适当降低系统频率，从而降低整个SiP芯片的工作频率，使其恢复到正常的工作温度区间；
当SiP芯片内部温度高于预设的SiP芯片承受温度最高值Tmax时，代表该SiP芯片随时有可能失效，并有可能致使整个系统瘫痪，这时可编程系统分频模块会把系统频率降至最低运行状态，并通过外部特定I/O引脚对整个系统发出预警。
CN201711335279.9A 2017-12-14 2017-12-14 一种具有温度控制功能的SiP芯片 Active CN108461486B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711335279.9A CN108461486B (zh) 2017-12-14 2017-12-14 一种具有温度控制功能的SiP芯片

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711335279.9A CN108461486B (zh) 2017-12-14 2017-12-14 一种具有温度控制功能的SiP芯片

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108461486A true CN108461486A (zh) 2018-08-28
CN108461486B CN108461486B (zh) 2020-02-21

Family

ID=63221187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711335279.9A Active CN108461486B (zh) 2017-12-14 2017-12-14 一种具有温度控制功能的SiP芯片

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108461486B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112133680A (zh) * 2020-08-18 2020-12-25 山东汉旗科技有限公司 一种低压大电流Mosfet功率芯片

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1531073A (zh) * 2003-03-11 2004-09-22 英特尔公司 用于防止集成电路过热的故障保护机制
CN102353467A (zh) * 2011-06-09 2012-02-15 迈普通信技术股份有限公司 芯片内核温度检测准确度的验证系统及方法
CN103176489A (zh) * 2013-02-06 2013-06-26 南京千韵电子科技有限公司 芯片内部温度控制方法和装置以及基于本方法的实验仪
CN103698054A (zh) * 2013-12-20 2014-04-02 深圳国微技术有限公司 温度检测校准电路及方法
US20160148905A1 (en) * 2014-11-20 2016-05-26 Ki Hun YU Semiconductor chip for sensing temperature and semiconductor system including the same
CN106169469A (zh) * 2016-07-22 2016-11-30 美的智慧家居科技有限公司 系统级封装芯片及其制备方法以及包含该芯片的设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1531073A (zh) * 2003-03-11 2004-09-22 英特尔公司 用于防止集成电路过热的故障保护机制
CN102353467A (zh) * 2011-06-09 2012-02-15 迈普通信技术股份有限公司 芯片内核温度检测准确度的验证系统及方法
CN103176489A (zh) * 2013-02-06 2013-06-26 南京千韵电子科技有限公司 芯片内部温度控制方法和装置以及基于本方法的实验仪
CN103698054A (zh) * 2013-12-20 2014-04-02 深圳国微技术有限公司 温度检测校准电路及方法
US20160148905A1 (en) * 2014-11-20 2016-05-26 Ki Hun YU Semiconductor chip for sensing temperature and semiconductor system including the same
CN106169469A (zh) * 2016-07-22 2016-11-30 美的智慧家居科技有限公司 系统级封装芯片及其制备方法以及包含该芯片的设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112133680A (zh) * 2020-08-18 2020-12-25 山东汉旗科技有限公司 一种低压大电流Mosfet功率芯片
CN112133680B (zh) * 2020-08-18 2022-06-28 山东汉旗科技有限公司 一种低压大电流Mosfet功率芯片

Also Published As

Publication number Publication date
CN108461486B (zh) 2020-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8410405B2 (en) Temperature control system
US8996192B2 (en) Thermal management for integrated circuits
CN201374835Y (zh) Led灯线性恒流驱动模块
CN108461486A (zh) 一种具有温度控制功能的SiP芯片
BR112014005202A2 (pt) método de alívio de soldagem e dispositivo semicondutor que emprega o mesmo
KR20160007138A (ko) 번-인 테스트 모듈
Cai et al. Junction temperature prediction for LED luminaires based on a subsystem-separated thermal modeling method
US10600948B1 (en) Package with thermoelectric power feedback loop
CN203631589U (zh) 一种倒装的led封装结构及led灯条
CN103348471B (zh) 半导体芯片、存储设备
CN210630121U (zh) 一种电子设备的防水风冷系统
CN201218482Y (zh) 固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置
Sauli et al. Solid State Lighting Stress and Junction Temperature Evaluation on Operating Power
CN203478079U (zh) 一种led光电模组
Pan et al. Study on the thermal resistance of multi-chip module high power LED packaging heat dissipation system
CN107464794A (zh) 一种散热且稳定式三极管
CN202349696U (zh) 一种高散热、抗光衰及高光效的发光二极管
CN203553161U (zh) 一种倒装的led灯条
JP2010035399A (ja) 電力変換器およびその電流検出装置
WO2014193592A3 (en) High performance system topology for nand memory systems
CN205429005U (zh) Led封装结构
CN109407819A (zh) 一种嵌入式计算机SiP模块能耗管理电路
Kim et al. Thermal and optical performance of a light-emitting-diode metal package with an integrated reflector and heat spreader structure
CN207250513U (zh) 四路负压驱动点火电路
CN202119158U (zh) 一种能够测量三维温度场的半导体制冷片

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant