DE112010002692B4 - Stapelchip-Pakete in einer Paket-auf-Paket-Vorrichtung, Verfahren zu ihrem Zusammensetzen, und Systeme, die sie enthalten. - Google Patents

Stapelchip-Pakete in einer Paket-auf-Paket-Vorrichtung, Verfahren zu ihrem Zusammensetzen, und Systeme, die sie enthalten. Download PDF

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    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/153—Connection portion
    • H01L2924/1532—Connection portion the connection portion being formed on the die mounting surface of the substrate
    • H01L2924/1533—Connection portion the connection portion being formed on the die mounting surface of the substrate the connection portion being formed both on the die mounting surface of the substrate and outside the die mounting surface of the substrate
    • H01L2924/15331—Connection portion the connection portion being formed on the die mounting surface of the substrate the connection portion being formed both on the die mounting surface of the substrate and outside the die mounting surface of the substrate being a ball array, e.g. BGA
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Abstract

Stapelchip-Paket, umfassend:ein Paketsubstrat (110), das eine Chipseite und eine Bodenseite umfasst;einen Chipstapel, der auf der Chipseite angeordnet ist, wobei der Chipstapel einen unteren Chip (150), der auf der Chipseite angeordnet ist und einen oberen Chip (158), der über dem unteren Chip (150) angeordnet ist, umfasst, wobei der untere Chip (150) ein Flip-Chip ist und Silizium-Durchkontaktierungen (TSV) umfasst, wobei der obere Chip (158) ein Drahtbond-Chip ist, und wobei der Chipstapel eine Versatzhöhe aufweist; undeinen Interposer (130), der auf der Chipseite angeordnet ist und den Chipstapel umgibt, wobei der Interposer (130) der Versatzhöhe entspricht;eine Stapelverkapselung (162), die zwischen dem Chipstapel und dem Interposer (130) angeordnet ist,eine Unterfüllung (154), die zwischen dem Paketsubstrat (110) und dem unteren Chip (150) angeordnet ist; undein Interposer-Füllmaterial (148), das auf der Chipseite zwischen dem Paketsubstrat (110) und dem Interposer (130) angeordnet ist, wobei die Stapelverkapselung auch zwischen der Unterfüllung und dem Interposer-Füllmaterial (148) angeordnet ist, wobei sich ein Material der Stapelverkapselung (162) von einem Material der Unterfüllung (154) und einem Material des Interposer-Füllmaterials (148) unterscheidet.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Offenbarte Ausführungsformen betreffen Halbleiter-Mikroelektronikvorrichtungen und Prozesse zu ihrer Paketierung.
  • Die Druckschrift US 2006 / 0 175 695 A1 beschreibt ein IC-Gehäusesystem mit einem Interposer und die Druckschrift JP 2007 123705 A zeigt ein laminiertes Halbleiterbauelement. Ferner beschreibt die Druckschrift US 2008 / 0 277 800 A1 ein Halbleitergehäuse und Dokument US 2007 / 0 181 991 A1 zeigt ein gestapeltes Halbleiterbauelement. Zusätzlich zeigt die Druckschrift US 2008 / 0 283 993 A1 ein Chip-gestapeltes System und die US 2008 / 0 284 066 A1 zeigt ein Halbleiterbauelement. Ferner beschreibt die Druckschrift JP 2005 - 286 010 A ein Halbleitergehäuse mit einem Interposer.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich auf ein Stapelchip-Paket, umfassend:
    • ein Paketsubstrat, das eine Chipseite und eine Bodenseite umfasst;
    • einen Chipstapel, der auf der Chipseite angeordnet ist, wobei der Chipstapel einen unteren Chip, der auf der Chipseite angeordnet ist und einen oberen Chip, der über dem unteren Chip angeordnet ist, umfasst, wobei der untere Chip ein Flip-Chip ist und Silizium-Durchkontaktierungen (TSV) umfasst, wobei der obere Chip ein Drahtbond-Chip ist, und wobei der Chipstapel eine Versatzhöhe aufweist; und
    • einen Interposer, der auf der Chipseite angeordnet ist und den Chipstapel umgibt, wobei der Interposer der Versatzhöhe entspricht;
    • eine Stapelverkapselung, die zwischen dem Chipstapel und dem Interposer angeordnet ist;
    • eine Unterfüllung, die zwischen dem Paketsubstrat und dem unteren Chip angeordnet ist; und
    • ein Interposer-Füllmaterial, das auf der Chipseite zwischen dem Paketsubstrat und dem Interposer angeordnet ist, wobei die Stapelverkapselung auch zwischen der Unterfüllung und dem Interposer-Füllmaterial angeordnet ist, wobei sich ein Material der Stapelverkapselung von einem Material der Unterfüllung und einem Material des Interposer-Füllmaterials unterscheidet.
  • Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Paket-auf-Paket-Stapelchip-Vorrichtung, umfassend:
    • Anbringen eines Chipstapel auf einer Chipseite eines Paketsubstrat, wobei der Chipstapel einen unteren Chip, der auf der Chipseite angeordnet ist und einen oberen Chip, der über dem unteren Chip angeordnet ist, umfasst, wobei der untere Chip ein Flip-Chip ist und Silizium-Durchkontaktierungen (TSV) umfasst, wobei der obere Chip ein Drahtbond-Chip ist, und wobei der Chipstapel eine Versatzhöhe aufweist; und
    • Anbringen eines Interposers auf der Chipseite, wobei der Interposer den Chipstapel umgibt, wobei der Interposer der Versatzhöhe entspricht,
    • wobei eine Stapelverkapselung zwischen dem Chipstapel und dem Interposer angeordnet ist,
    • wobei eine Unterfüllung zwischen dem Paketsubstrat und dem unteren Chip angeordnet ist,
    • wobei ein Interposer-Füllmaterial auf der Chipseite zwischen dem Paketsubstrat und dem Interposer angeordnet ist, wobei die Stapelverkapselung auch zwischen der Unterfüllung und dem Interposer-Füllmaterial angeordnet ist, wobei sich ein Material der Stapelverkapselung von einem Material der Unterfüllung und einem Material des Interposer-Füllmaterials unterscheidet.
  • Figurenliste
  • Um die Weise, auf die die Ausführungsformen erhalten werden, besser zu verstehen, wird unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen eine genauere Beschreibung der oben kurz beschriebenen Ausführungsformen gegeben werden. Diese Zeichnungen zeigen Ausführungsformen, die nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind und nicht als Einschränkung des Umfangs angesehen werden sollen. Einige Ausführungsformen werden durch die Verwendung der beiliegenden Zeichnungen mit vermehrter Genauigkeit und zusätzlichen Einzelheiten beschrieben und erklärt werden, wobei
    • 1a ein quergeschnittener Aufriss eines Anbringungssubstrats und einer Interposervorrichtung für ein Stapelchip-Paket nach einer beispielhaften Ausführungsform ist;
    • 1b ein quergeschnittener Aufriss der in 1a dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung nach einer Ausführungsform ist;
    • 1c ein quergeschnittener Aufriss der in 1b dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung nach einer Ausführungsform ist;
    • 1d ein quergeschnittener Aufriss der in 1c dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung nach einer Ausführungsform ist;
    • 1e ein quergeschnittener Aufriss einer Paket-auf-Paket-Stapelchip-Vorrichtung, die mit der in 1d dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung zusammengesetzt ist, nach einer beispielhaften Ausführungsform ist;
    • 2a ein quergeschnittener Aufriss eines Anbringungssubstrats und einer Interposervorrichtung für ein Stapelchip-Paket nach einer beispielhaften Ausführungsform ist,
    • 2b ein quergeschnittener Aufriss einer Paket-auf-Paket-Stapelchip-Vorrichtung, die mit der in 2b dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung zusammengesetzt ist, nach einer beispielhaften Ausführungsform ist;
    • 3a ein quergeschnittener Aufriss einer Mischchip-Vorrichtung während der Bearbeitung nach einer beispielhaften Ausführungsform ist;
    • 3b ein quergeschnittener Aufriss der in 3a dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung nach einer Ausführungsform ist;
    • 4 ein quergeschnittener Aufriss einer Interposervorrichtung für ein Stapelchip-Paket nach einer beispielhaften Ausführungsform ist;
    • 5 ein quergeschnittener Aufriss einer Mischchip-Vorrichtung, die eine Paket-auf-Paket-Vorrichtung tragen wird, nach einer Ausführungsform ist;
    • 6 ein quergeschnittener Aufriss einer Mischchip-Vorrichtung, die eine Paket-auf-Paket-Mischchip-Vorrichtung tragen wird, nach einer Ausführungsform ist;
    • 7 ein quergeschnittener Aufriss einer Mischchip-Vorrichtung, die eine Paket-auf-Paket-Vorrichtung tragen wird, nach einer Ausführungsform ist;
    • 8 ein Prozess- und Verfahrensablaufdiagramm nach einer beispielhaften Ausführungsform ist; und
    • 9 eine schematische Ansicht eines Computersystems nach einer Ausführungsform ist.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Nun wird auf die Zeichnungen Bezug genommen werden, worin gleiche Aufbauten mit gleichen angehängten Bezugsbezeichnungen versehen sein können.
  • Ausdrücke wie „obere(r/s)“ und „untere(r/s)“ können unter Bezugnahme auf die X-Z- oder die Y-Z-Koordinaten verstanden werden, und Ausdrücke wie etwa „neben“ können durch Bezugnahme auf die veranschaulichten X-Y-Koordinaten verstanden werden.
  • 1a ist ein quergeschnittener Aufriss einer Anbringungssubstrat-und-Interposer-Vorrichtung 100 für ein Stapelchip-Paket nach einer beispielhaften Ausführungsform. Die Vorrichtung 100 ist senkrecht (in der Z-Richtung) in einer auseinandergezogenen Ansicht gezeigt, die ein Paketsubstrat 110 und einen Interposer 130 umfasst. Das Paketsubstrat 110 umfasst eine Chipseite 112 zum Empfang eines Prozessors und eine Bodenseite 114 zur Kopplung mit einer Kommunikation nach außen wie etwa einer Platte. Die „Platte“ kann ein externer oder beinahe externer Aufbau für eine tragbare Vorrichtung wie etwa einen drahtlosen Kommunikator sein. Das Paketsubstrat 110 umfasst auf der Chipseite 112 eine Fläche 116 für einen unteren Chip. Die Fläche 116 für einen unteren Chip kann in nachfolgenden Zeichnungen, die hierin offenbart sind, durch das Projizieren veranschaulichter Prozessoren auf jeweilige Chipseiten veranschaulichter Anbringungssubstrate bestimmt werden.
  • Das Paketsubstrat 110 umfasst eine bodenseitige Kugel-Gitter-Anordnung, wovon ein Kugelfeld mit dem Bezugszeichen 118 bezeichnet ist. In einer Ausführungsform umfasst das Kugelfeld 118 eine Oberflächenvergütung 120. Die Oberflächenvergütung 120 ist so gestaltet, dass sie ein weniger elektronegatives Metall als das Kugelfeld 118 ist. Die Oberflächenvergütung 120 ist nach einer Ausführungsform durch Elektroplattieren gebildet. Alternativ ist die Oberflächenvergütung 120 durch stromloses Plattieren gebildet.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Kugelfeld 118 Kupfer und die Oberflächenvergütung 120 eine auf das Kupfer plattierte Nickel-Palladium-Gold-Legierung. In einer Ausführungsform ist die Oberflächenvergütung 120 eine auf das Kupfer plattierte Nickel-Gold-Legierung. In einer Ausführungsform ist die Oberflächenvergütung 120 auf das Kupfer plattiertes Kupfer-Gold.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Kugelfeld 118 Kupfer und die Oberflächenvergütung 120 eine organische, die Lötfähigkeit erhaltende (OSP, organic solderability preservative) Zusammensetzung wie etwa Aryl-Phenylimidazol. In einer beispielhaften Ausführungsform weist die Oberflächenvergütung 120 eine Dicke von 1.000 Ä bis 2.000 Ä auf und ist sie Aryl-Phenylimidazol.
  • Gleichermaßen umfasst das Paketsubstrat 110 eine chipseitige Kugel-Gitter-Anordnung, wovon ein Kugelfeld mit dem Bezugszeichen 122 bezeichnet ist, und umfasst das Kugelfeld 122 eine Oberflächenvergütung. Das Kugelfeld 122 und die Oberflächenvergütung 124 können eine Ausführungsform sein, die jener, die sich auf der Plattenseite 114 findet, ähnlich ist. In einer Ausführungsform ist die chipseitige Kugel-Gitter-Anordnung 122 durch ein Lötresist 126 definiert. Ebenso kann das Lötresist 126 Chiphöckerfelder, die sich in der Fläche 116 für einen unteren Chip finden, definieren, wovon eines mit dem Bezugszeichen 128 bezeichnet ist. Das Paketsubstrat 110 ist zwischen der Chipseite 112 und der Bodenseite 114 mit Verbindungen und dielektrischen Zwischenschichtaufbauten dargestellt, die erläuternd, aber nicht beschränkend sind.
  • Die Vorrichtung 100 wird mit dem Interposer 130 zusammengesetzt, der sich mit der chipseitigen Kugel-Gitter-Anordnung 122 verbindet. Der Interposer 130 umfasst eine Chipseite 132 und eine Oberseite 134 und weist eine Versatzhöhe 136 auf, die so gestaltet ist, dass sie einer Versatzhöhe 138 über dem Paketsubstrat 110 für einen Mehrfachchipstapel (multiple die stack, MDS) entspricht, der die Fläche 116 für einen unteren Chip belegen wird. Der Interposer 130 kann einen Kern 140 und Verbindungen 142 umfassen. In einer Ausführungsform sind chipseitige elektrische Höcker 144 und oberseitige elektrische Höcker 146 mit den Verbindungen 142 gekoppelt.
  • 1b ist ein quergeschnittener Aufriss der in 1a dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung nach einer Ausführungsform. Die Vorrichtung 101 veranschaulicht, dass die Interposer-Versatzhöhe 136 der Paketsubstrat-Versatzhöhe 138 (1a) entspricht. Die Fläche 116 für einen unteren Chip ist von dem Interposer 130 umgeben und wird den Mehrfachchipstapel, der als Teil der Vorrichtung 101 zusammengesetzt werden soll, umgeben.
  • 1c ist ein quergeschnittener Aufriss der in 1b dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung nach einer Ausführungsform. Die Vorrichtung 102 wurde mit einem Interposer-Füllmaterial 148 verstärkt, das die Bindung zwischen dem Paketsubstrat 110 und dem Interposer 130 stabilisiert.
  • Ein unterer Chip 150 wird auf der Fläche 116 für einen unteren Chip (1b) angeordnet. In einer Ausführungsform ist der untere Chip 150 ein Flip-Chip 150, der durch eine Chip-Kugel-Anordnung, wovon ein elektrischer Höcker mit dem Bezugszeichen 152 bezeichnet ist, flip-chip-gebondet wurde. In einer Ausführungsform wurde eine Unterfüllung einfließen gelassen, um die Bindung zwischen dem unteren Chip 150 und dem Paketsubstrat 110 zu verstärken. In einer Ausführungsform wird der Rückfluss der elektrischen Höcker 152 während eines gleichzeitigen Härtens der Unterfüllung 154 ausgeführt. In einer Bearbeitungsausführungsform wird der Rückfluss der elektrischen Höcker 152 während eines gleichzeitigen Härtens des Füllmaterials 148 ausgeführt.
  • In einer Ausführungsform wird der untere Chip 150 so bearbeitet, dass die elektrischen Höcker 152 zum Rückfluss gebracht werden, worauf eine Anordnung der Unterfüllung 154 nach dem Höckerrückfluss folgt.
  • 1d ist ein quergeschnittener Aufriss der in 1c dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung nach einer Ausführungsform. Die in 1c dargestellte Vorrichtung 102 wurde weiter bearbeitet, um eine Mischchip-Vorrichtung 103 zu erzielen, die ein Teil einer Paket-auf-Paket(Package-on-Package, PoP)-Stapelchip-Vorrichtung werden wird. Die Mischchip-Vorrichtung 103 umfasst einen Chipzwischenklebstoff 156, der auf dem unteren Chip 150 gebildet wurde; und auf dem Klebstoff 156 wurde ein oberer Chip 158 angebracht. Der obere Chip 158 wird durch den unteren Chip 150 getragen. Nachstehend kann ein Chipstapel, der mit einem unteren Chip (z.B. dem Chip 150) beginnt, welcher auf dem Paketsubstrat 110 angeordnet wird, und der mit einem nachfolgenden Chip (z.B. dem Chip 158) endet, auch als dreidimensionaler (3D) Chipstapel bezeichnet werden.
  • In einer Ausführungsform ist der obere Chip 158 durch Drahtbondungen, wovon eine mit dem Bezugszeichen 160 bezeichnet ist, mit dem Paketsubstrat 110 gekoppelt. Folglich umfasst die Mischstapelvorrichtung 103 einen Flip-Chip 150, der auf dem Paketsubstrat 110 angebracht ist, und einen Drahtbond-Chip 158, der über dem Flip-Chip 150 angebracht ist. Die Versatzhöhe 136 des Interposers 130 nimmt daher die Höhe des Mischstapels auf, welche die Drahtbondungen 160 wie auch den oberen Chip 158, den Klebstoff 156, den unteren Chip 150 und den durch die elektrischen Höcker 152 (in 1c ersichtlich) erzeugten Versatz umfasst.
  • In einer Prozessausführungsform wurde eine Stapelverkapselung 162 eingefüllt, um den Mischchipstapel zu isolieren und ferner die Bonddrähte 160 daran zu hindern, sich zu bewegen. Die Stapelverkapselung 162 kann auch verwendet werden, um den Mischchipstapel vor Umwelt- und Handhabungsgefahren zu schützen. Die Stapelverkapselung 162 kann auch verwendet werden, um die Wärmeübertragung von dem Mischchipstapel weg zu erleichtern. In einer Ausführungsform wird keine Stapelverkapselung verwendet.
  • In einer Ausführungsform ist der untere Chip 150 ein Prozessor und der obere Chip 158 eine Funkfrequenz(RF, radio frequency)-Vorrichtung. Der Mischchipstapel kann in einem drahtlosen Kommunikator (z.B. einem Mobiltelefon) wie etwa einem Smartphone verwendet werden.
  • 1e ist ein quergeschnittener Aufriss einer Paket-auf-Paket(PoP)-Stapelchip-Vorrichtung 104, die mit der in 1d dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung zusammengesetzt wurde, nach einer beispielhaften Ausführungsform. Der untere Chip 150 und der obere Chip 158 sind in den Interposerversatz 136 gesetzt, und ein oberes Paket 164 wurde mit der Oberseite 134 des Interposers 130 verbunden. Das obere Paket 164 kann ein Anbringungssubstrat 170 zur Kommunikation mit dem unteren Chip 150 und/oder dem oberen Chip 158 aufweisen. Das obere Paket 164 ist als eine Lösung, die eine Drahtbondung ermöglicht, etwa für einen Originalgerätehersteller dargestellt. In dem oberen Paket 164 sind zwei drahtgebondete Chips dargestellt. Ein Chip, der sich in dem oberen Paket 164 befindet, kann als mikroelektronische Vorrichtung bezeichnet werden. In einer Ausführungsform ist die in 1d dargestellte Mischstapel-Vorrichtung 103 dazu bereitgestellt, ein oberes Paket 164 etwa für ein Smartphone aufzunehmen, wobei sich smartphonespezifische mikroelektronische Vorrichtungen in dem oberen Paket 164 befinden und unterstützende mikroelektronische Vorrichtungen in dem Chipstapel befinden.
  • In einer Ausführungsform stabilisiert ein Füllmaterial 172 des oberen Pakets die Bindung zwischen dem Interposer 130 und dem oberen Paket 164.
  • Es ist ersichtlich, dass der Mischstapel aus dem unteren Chip 150 und dem oberen Chip 158 durch den Interposerversatz 136 so aufgenommen wurde, dass das obere Paket 164 nicht störend mit dem Mischstapel eingreift. Folglich ist die PoP-Stapelchip-Vorrichtung mit einem ausreichenden Interposerversatz 136 aufgebaut, um eine Versatzhöhe des Chipstapels, die abhängig von einer bestimmten Anwendung schwanken kann, aufzunehmen.
  • 2a ist ein quergeschnittener Aufriss einer Anbringungssubstrat-und-Interposer-Vorrichtung 200 für ein Stapelchip-Paket nach einer beispielhaften Ausführungsform. Die Vorrichtung 200 ist der in 1d dargestellten Vorrichtung 103 ähnlich und wurde durch Setzen eines Interposers 230 auf ein Paketsubstrat 210 ähnlich bearbeitet.
  • Es ist eine Stapelchip-Vorrichtung 200 dargestellt. Die Stapelchip-Vorrichtung 200 umfasst einen unteren Chip 250 und einen oberen Chip 258. In einer Ausführungsform ist der untere Chip 250 ein Prozessor und der obere Chip 258 ein Speicherchip, der durch die Silizium-Durchkontaktierungs(TSV, through-silicon via)-Technologie gekoppelt ist. Eine einzelne TSV 274 ist in dem gestrichelten Kreis ausführlich dargestellt. In einer Ausführungsform ist der obere Chip 258 ein Level-2(L2)-Speicher-Cache (wobei sich L0 und L1 in dem Prozessor 250 befinden) wie etwa ein statischer Direktzugriffsspeicher (SRAM) für den Prozessor 250. Der untere Chip 250 und der obere Chip 258 sind ein 3D.
  • Folglich umfasst die Stapelchip-Vorrichtung 200 den Flip-Chip 250, der auf dem Paketsubstrat 210 angebracht ist, und den TSV-gekoppelten Chip 258, der über dem Flip-Chip 250 angeordnet ist. Die Versatzhöhe 236 des Interposers 230 nimmt daher die Höhe der Stapelchipgestaltung auf. Die Bearbeitung des unteren Chips 250 kann durch jede beliebige Ausführungsform vorgenommen werden, welche in 1c und anderswo in Bezug auf den unteren Chip 150 offenbart ist.
  • In einer Ausführungsform ist der obere Chip 258 ein Speicherchip wie ein Direktzugriffsspeicher(RAM)-Chip 258. In einer Ausführungsform ist der obere Chip 258 ein Speicherchip wie ein dynamischer Direktzugriffsspeicher(DRAM)-Chip 258. In einer Ausführungsform ist der obere Chip 258 ein Speicherchip wie ein statischer Direktzugriffsspeicher(SRAM)-Chip 258. In einer Ausführungsform ist der obere Chip 258 ein Speicherchip wie ein löschbarer programmierbarer Speicher(EPROM)-Chip 258. Andere Speicherchipgestaltungen können je nach einer bestimmten Anwendung verwendet werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst der obere Chip 258 einen Funkfrequenzvorrichtungs(RF)-Tag. In einer Ausführungsform umfasst der obere Chip 258 eine Funkfrequenzvorrichtung für die drahtlose Kommunikation.
  • In einer Prozessausführungsform wurde eine Stapelverkapselung 262 eingefüllt, um den Chipstapel zu isolieren. Die Stapelverkapselung 262 kann auch verwendet werden, um den Chipstapel vor Umwelt- und Handhabungsgefahren zu schützen. Die Stapelverkapselung 262 kann auch verwendet werden, um die Wärmeübertragung von dem Chipstapel weg zu erleichtern. In einer Ausführungsform wird keine Stapelverkapselung verwendet.
  • 2b ist ein quergeschnittener Aufriss einer PoP-Stapelchip-Vorrichtung 201, die aus der in 2a dargestellten Vorrichtung zusammengesetzt wurde, nach einer weiteren Bearbeitung nach einer beispielhaften Ausführungsform. Der untere Chip 250 und der obere Chip 258 sind in den Interposerversatz 236 gesetzt, und ein oberes Paket 264 wurde mit der Oberseite des Interposers 230 verbunden. Das obere Paket 264 kann ein Anbringungssubstrat 270 zur Kommunikation mit dem unteren Chip 250 und/oder dem oberen Chip 258 aufweisen. Das obere Paket ist als eine Lösung, die eine TSV ermöglicht, etwa für einen Originalgerätehersteller dargestellt. In einer Ausführungsform ist die in 2a dargestellte Chipstapel-Vorrichtung 200 dazu bereitgestellt, ein oberes Paket 264 etwa für ein Smartphone aufzunehmen.
  • Es ist ersichtlich, dass der Chipstapel aus dem unteren Chip 250 und dem oberen Chip 258 so durch den Interposerversatz 236 aufgenommen wurde, dass das obere Paket 264 nicht störend mit dem Chipstapel eingreift.
  • Einzelheiten, die in Bezug auf 1e veranschaulicht und beschrieben wurden, können gegebenenfalls durch Betrachten ähnlicher Aufbauten und Räume, die in 2b dargestellt sind, ebenfalls abgeleitet werden.
  • Man kann nun verstehen, dass die Bearbeitung zur Realisierung der PoP-Stapelchip-Vorrichtung 201 der Bearbeitung zur Realisierung der in 1e dargestellten PoP-Stapelchip-Vorrichtung 104 ähnlich ist.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform liegt die E/A-Dichte zwischen dem unteren Chip 150 und dem oberen Chip 158 in einem Bereich zwischen 128 Bit pro Chip (etwa, wenn der obere Chip 258 ein DRAM-Chip ist) und 252 Bit/Chip. In einer beispielhaften Ausführungsform liegt die E/A-Geschwindigkeit zwischen dem Prozessor 250 und dem nachfolgenden Chip 258 zwischen 10 Gb/s und 1 Tb/s (Terabit pro Sekunde). Entlang eines Randabschnitts von 10 mm des nachfolgenden Chips 250 als DRAM-Vorrichtung beträgt die gesamte Bandbreite 160 GB/s bis 320 GB/s. Als Paket weist die PoP-Vorrichtung 201 nach einer Ausführungsform eine gesamte Paketbandbreite von 640 GB/s bis 6400 GB/s auf, wobei der Prozessor 250 und der nachfolgende Chip 258 jeweils bei oder über 256 Bit arbeiten. Die E/A-Geschwindigkeit kann unter 10 Gb/s (wie etwa unter 7 Gb/s) langsamer laufen, wenn eine gegebene Ausführungsform in diesem Bereich nützlich sein kann.
  • 3a ist ein quergeschnittener Aufriss einer Mischchip-Vorrichtung 300 während des Bearbeitens nach einer beispielhaften Ausführungsform. Ein unterer Chip 350 ist auf einem Paketsubstrat 310 angeordnet, das dem in 1c dargestellten Paketsubstrat 110 ähnlich sein kann. In einer Ausführungsform ist der untere Chip 350 ein Flip-Chip 350, der durch eine Chip-Kugel-Anordnung, wovon ein elektrischer Höcker mit der Zahl 352 bezeichnet ist, flip-chip-gebondet wurde. In einer Ausführungsform wurde eine Unterfüllung 354 einfließen gelassen, um die Bindung zwischen dem unteren Chip 350 und dem Paketsubstrat 310 zu verstärken. In einer Bearbeitungsausführungsform wird der Rückfluss der elektrischen Höcker 352 während eines gleichzeitigen Härtens der Unterfüllung 354 ausgeführt.
  • Das Bearbeiten des unteren Chips 350 kann durch jede beliebige Ausführungsform erfolgen, die in Bezug auf den unteren Chip 150, 250 offenbart ist und anderswo in dieser Offenbarung dargestellt ist.
  • 3b ist ein quergeschnittener Aufriss der in 3a dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung nach einer Ausführungsform. Die in 3b dargestellte Vorrichtung 301 wurde weiter bearbeitet, um eine Mischstapel-Vorrichtung 301 zu realisieren, die ein Teil einer PoP-Stapelchip-Vorrichtung werden wird. Die Mischstapel-Vorrichtung 301 umfasst einen Chipzwischenklebstoff 356, der auf dem unteren Chip 350 gebildet wurde; und auf dem Klebstoff 356 wurde ein oberer Chip 358 angebracht. Der obere Chip 356 wird durch den unteren Chip 350 getragen.
  • In einer Ausführungsform ist der obere Chip 358 durch Drahtbondungen, wovon eine durch das Bezugszeichen 360 angegeben ist, mit dem Paketsubstrat 310 gekoppelt. Folglich umfasst die Mischstapel-Vorrichtung 301 einen Flip-Chip 350, der auf dem Paketsubstrat 310 angebracht ist, und einen Drahtbond-Chip 358, der über dem Flip-Chip 350 angeordnet ist. Einer Versatzhöhe 336 wird bei der weiteren Bearbeitung durch die Versatzhöhe eines Interposers entsprochen werden. Es wird nun klar sein, dass der Zusammenbau des Mischstapels der Montage eines Interposers auf dem Paketsubstrat 310 vorhergeht.
  • Ähnlich wie bei der Ausführungsform der Mischchipstapel-Vorrichtung, die in 1d dargestellt ist, wird der zu montierende Interposer die Höhe des Mischchipstapels aufnehmen, welche die Drahtbondungen 360 wie auch den oberen Chip 358, den Klebstoff 356, den unteren Chip 350 und den durch die elektrischen Höcker 352 erzeugten Versatz umfasst. In einer Ausführungsform wird keine Stapelverkapselung verwendet.
    In einer Ausführungsform ist der untere Chip 350 ein Prozessor und der obere Chip 358 eine RF-Vorrichtung. Der Mischchipstapel kann in einem drahtlosen Kommunikator wie einem Smartphone verwendet werden. Einzelheiten, die in Bezug auf vorher offenbarte Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben wurden, können gegebenenfalls durch Betrachten ähnlicher Aufbauten und Räume, die in 3b dargestellt sind, ebenfalls abgeleitet werden. Zusätzlich können hinsichtlich der PoP-Stapelchip-Ausführungsformen, die in 3b dargestellt und beschrieben sind, die vorher offenbarten E/A- und Bandbreitenfähigkeiten abgeleitet werden.
  • 4 ist ein quergeschnittener Aufriss einer Interposervorrichtung 400 für ein Stapelchip-Paket nach einer beispielhaften Ausführungsform. Die Vorrichtung 400 ist der in 2a dargestellten Vorrichtung 200 ähnlich, außer dass die Montage eines Interposers nach dem Zusammenbau der gestapelten Chips 450 und 458 durchgeführt wird.
  • Es ist eine Stapelchip-Vorrichtung 400 dargestellt. Die Stapelchip-Vorrichtung 400 umfasst einen unteren Chip 450 und einen oberen Chip 458. In einer Ausführungsform ist der untere Chip 450 ein Prozessor und der obere Chip 458 ein Speicherchip, der durch die Silizium-Durchkontaktierungs(TSV, through-silicon via)-Technologie gekoppelt ist. Eine einzelne TSV 474 ist in dem gestrichelten Kreis ausführlich dargestellt. In einer Ausführungsform ist der obere Chip 458 ein Level-2(L2)-Speicher-Cache (wobei sich L0 und L1 in dem Prozessor 450 befinden) wie etwa ein statischer Direktzugriffsspeicher (SRAM) für den Prozessor 450. Die Bearbeitung des unteren Chips 450 kann durch jede beliebige Ausführungsform durchgeführt werden, die in Bezug auf die unteren Chips 150, 250, 350 offenbart ist und anderswo in dieser Offenbarung dargestellt ist.
    Folglich umfasst die Stapelchip-Vorrichtung 400 den Flip-Chip 450, der auf dem Paketsubstrat 410 angebracht ist, und den TSV-gekoppelten Chip 458, der über dem Flip-Chip 450 angeordnet ist. Der Versatzhöhe 446 der gestapelten Chips 450 und 458 wird durch einen Interposer, der montiert werden wird, entsprochen werden. Der Interposer wird daher die Höhe der Stapelchip-Gestaltung aufnehmen.
  • In einer Ausführungsform ist der obere Chip 458 ein Speicherchip wie ein Direktzugriffsspeicher(RAM)-Chip 458. In einer Ausführungsform ist der obere Chip 458 ein Speicherchip wie ein dynamischer Direktzugriffsspeicher(DRAM)-Chip 458. In einer Ausführungsform ist der obere Chip 458 ein Speicherchip wie ein statischer Direktzugriffsspeicher(SRAM)-Chip 458. In einer Ausführungsform ist der obere Chip 458 ein Speicherchip wie ein löschbarer programmierbarer Speicher(EPROM)-Chip 458. Andere Speicherchipgestaltungen können je nach einer bestimmten Anwendung verwendet werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst der obere Chip 458 ein Funkfrequenz(RF)-Tag. In einer Ausführungsform umfasst der obere Chip 458 eine Funkfrequenzvorrichtung für die drahtlose Kommunikation. In einer Prozessausführungsform wird eine Stapelverkapselung in die Aussparung, die der Interposer um den Chipstapel bilden wird, gefüllt werden.
  • Einzelheiten, die in Bezug auf vorher offenbarte Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben wurden, können gegebenenfalls durch Betrachten ähnlicher Aufbauten und Räume, die in 4 dargestellt sind, ebenfalls abgeleitet werden. Zusätzlich können hinsichtlich der PoP-Stapelchip-Ausführungsformen, die in 4 dargestellt und beschrieben sind, die vorher offenbarten E/A- und Bandbreitenfähigkeiten abgeleitet werden.
  • 5 ist ein quergeschnittener Aufriss einer Mischstapel-Vorrichtung 500, die eine Paket-auf-Paket-Vorrichtung nach einer Ausführungsform tragen wird. Die Mischstapel-Vorrichtung 500 umfasst einen unteren Chip 550, einen oberen Chip 558 und einen Zwischenchip 551. Der obere Chip 558 und der Zwischenchip 551 werden durch den unteren Chip 550 getragen. Der untere Chip 550 ist ein Flip-Chip, der als erster Chip bezeichnet werden kann, der Zwischenchip 551 ist ein drahtgebondeter Chip, der als zweiter Chip 551 bezeichnet werden kann, und der obere Chip 558 ist ein drahtgebondeter Chip, der als nachfolgender Chip 558 bezeichnet werden kann. In einer Ausführungsform liegt die Anzahl der TSV-gekoppelten Chips, die unmittelbar über dem unteren Chip 550 angeordnet sind, in einem Umfang von 2 bis 8, worauf der obere Chip 558 folgt. Das Bearbeiten des unteren Chips 550 kann durch jede beliebige Ausführungsform erfolgen, die in Bezug auf die in dieser Offenbarung dargestellten unteren Chips offenbart ist.
  • In einer Ausführungsform ist der obere Chip 558 durch Drahtbondungen, wovon eine durch das Bezugszeichen 560 angegeben ist, mit dem Paketsubstrat 510 gekoppelt. Die Versatzhöhe 536 des Interposers 530 nimmt daher die Höhe des Mischchipstapels auf, welche wie veranschaulicht die Drahtbondungen 560 wie auch den oberen Chip 558, den Zwischenchip 551, den unteren Chip 550 und den durch die elektrischen Höcker und Chipzwischenklebstoffe und Distanzstücke verursachten Versatz umfasst.
  • In einer Prozessausführungsform wurde eine Stapelverkapselung 562 eingefüllt, um den Mischchipstapel zu isolieren und ferner die Bonddrähte 560 daran zu hindern, sich zu bewegen. Die Stapelverkapselung 562 kann auch verwendet werden, um den Mischchipstapel vor Umwelt- und Handhabungsgefahren zu schützen. Die Stapelverkapselung 562 kann auch verwendet werden, um die Wärmeübertragung von dem Mischchipstapel weg zu erleichtern. In einer Ausführungsform wird keine Stapelverkapselung verwendet.
  • In einer Ausführungsform ist der erste Chip 550 ein Prozessor, ist der Zwischenchip 551 ein TSV-RAM-Chip, und ist der obere Chip 558 eine RF-Vorrichtung. Der Mischchipstapel kann in einem drahtlosen Kommunikator wie einem Smartphone verwendet werden.
  • Einzelheiten, die in Bezug auf vorher offenbarte Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben wurden, können gegebenenfalls durch Betrachten ähnlicher Aufbauten und Räume, die in 5 dargestellt sind, ebenfalls abgeleitet werden. Zusätzlich können hinsichtlich der PoP-Stapelchip-Ausführungsformen, die in 5 dargestellt und beschrieben sind, die vorher offenbarten E/A- und Bandbreitenfähigkeiten abgeleitet werden.
  • 6 ist ein quergeschnittener Aufriss einer Mischchip-Vorrichtung 600, die eine PoP-Mischchip-Vorrichtung tragen wird, nach einer Ausführungsform. Die Mischchip-Vorrichtung 600 umfasst einen unteren Chip 650, einen oberen Chip 659 und mehrere Zwischenchips 651, 653 und 658. Der obere Chip 659 und die Zwischenchips 651, 653 und 658 werden durch den unteren Chip 650 getragen. Die Bearbeitung des unteren Chips 650 kann durch jede beliebige Ausführungsform erfolgen, die in Bezug auf die in dieser Offenbarung dargestellten unteren Chips offenbart ist.
  • Die Mischchip-Vorrichtung 600 ist eine Ausführung mit mehreren TSV-Chips und mehreren Drahtbond-Chips. Der untere Chip 650 ist ein Flip-Chip, der als erster Chip bezeichnet werden kann. Der Zwischenchip 651 ist ein TSV-gekoppelter Chip, der als zweiter Chip 651 bezeichnet werden kann. Der Zwischenchip 653 ist ein TSV-gekoppelter Chip, der als dritter Chip 653 bezeichnet werden kann. Der Zwischenchip 658 ist ein drahtgebondeter Chip, der als vierter Chip 658 bezeichnet werden kann. Und der obere Chip 659 ist ein drahtgebondeter Chip, der als nachfolgender Chip 659 bezeichnet werden kann. In einer Ausführungsform liegt die Anzahl der TSV-gekoppelten Chips, die unmittelbar über dem unteren Chip 650 und unter dem drahtgebondeten Chip 658 angeordnet sind, in einem Umfang von 2 bis 8.
  • In einer Ausführungsform sind sowohl der Drahtbond-Chip 658 als auch der Drahtbond-Chip 659 durch Drahtbondungen 660 bzw. 661 mit dem Paketsubstrat 610 gekoppelt. Die Versatzhöhe 636 des Interposers 630 nimmt daher die Höhe des Mischchipstapels auf, welche wie veranschaulicht die Drahtbondungen 660 und 661 wie auch den gesamten Chipstapel und die elektrischen Höcker und die Chipzwischenklebstoffe und Distanzstücke umfasst.
  • In einer Prozessausführungsform wurde eine Stapelverkapselung 662 eingefüllt, um den Mischchipstapel zu isolieren und ferner die Bonddrähte 660 und 661 daran zu hindern, sich zu bewegen. Die Stapelverkapselung 662 kann auch verwendet werden, um den Mischchipstapel vor Umwelt- und Handhabungsgefahren zu schützen. Die Stapelverkapselung 662 kann auch verwendet werden, um die Wärmeübertragung von dem Mischchipstapel weg zu erleichtern. In einer Ausführungsform wird keine Stapelverkapselung verwendet.
  • Einzelheiten, die in Bezug auf vorher offenbarte Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben wurden, können gegebenenfalls durch Betrachten ähnlicher Aufbauten und Räume, die in 6 dargestellt sind, ebenfalls abgeleitet werden. Zusätzlich können hinsichtlich der PoP-Stapelchip-Ausführungsformen, die in 6 dargestellt und beschrieben sind, die vorher offenbarten E/A- und Bandbreitenfähigkeiten abgeleitet werden.
  • 7 ist ein quergeschnittener Aufriss einer Mischchip-Vorrichtung 700, die eine Paket-auf-Paket-Vorrichtung tragen wird, nach einer Ausführungsform. Die Mischchip-Vorrichtung 700 umfasst einen unteren Chip 750, einen oberen Chip 759 und mehrere Zwischenchips 751, 753 und 758. Der obere Chip 759 und die Zwischenchips 751, 753 und 758 werden durch den unteren Chip 750 getragen. Die Mischchip-Vorrichtung 700 ist eine Ausführungsform mit mehreren TSV-Chips und mehreren Drahtbond-Chips, wobei sich ein Drahtbond-Chip unter einem TSV-Chip befindet.
  • Der untere Chip 750 ist ein Flip-Chip, der als erster Chip bezeichnet werden kann. Der Zwischenchip 751 ist ein TSV-gekoppelter Chip, der als zweiter Chip 751 bezeichnet werden kann. Der Zwischenchip 758 ist ein drahtgebondeter Chip, der als dritter Chip 758 bezeichnet werden kann. Der Zwischenchip 753 ist ein TSV-gekoppelter Chip, der als vierter Chip 753 bezeichnet werden kann. Und der obere Chip 759 ist ein drahtgebondeter Chip, der als nachfolgender Chip 759 bezeichnet werden kann. In einer Ausführungsform ist der zweite Chip 751 ein Speichercache-Chip, der den unteren Chip 750 trägt. Die Bearbeitung des unteren Chips 750 kann durch jede beliebige Ausführungsform erfolgen, die in Bezug auf die in dieser Offenbarung dargestellten unteren Chips offenbart ist.
  • In einer Ausführungsform ist der vierte Chip 753 ein TSV-Speichercache-Chip, der den nachfolgenden Chip 759 trägt. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Mischchip-Vorrichtung 700 ein Teil einer PoP-Stapelchip-Vorrichtung wie etwa eines Supersmartphones. Der untere Chip 750 in dieser Ausführungsform ist ein Prozessor, und der zweite Chip 751 ist ein Speichercache. Der Zwischenchip 758 ist eine drahtgebondete Vorrichtung zur Verarbeitung von Online-Kommunikationen. Der obere Chip 759 ist ein Satellitennavigationssystem(global positioning system, GPS)-Chip, der durch den vierten Chip 758 getragen wird, welcher als Cache für den GPS-Chip 759 wirkt. Ferner ist in einer beispielhaften Ausführungsform ein oberes Paket
  • In einer Ausführungsform wird der vierte Chip 753 als Träger und Schnittstelle zwischen dem Zwischenchip 758 und dem oberen Chip 759 verwendet. Zum Beispiel weist der vierte Chip 753 eine TSV auf, die eine direkte Kommunikation zwischen dem oberen Chip 759 und dem Zwischenchip 758 gestattet.
  • In einer Ausführungsform sind sowohl der Drahtbond-Chip 758 als auch der Drahtbond-Chip 759 durch Drahtbondungen 760 bzw. 761 mit dem Paketsubstrat 710 gekoppelt. Die Versatzhöhe 736 des Interposers 730 nimmt daher die Höhe des Mischchipstapels auf, welche wie veranschaulicht die Drahtbondungen 760 und 761 wie auch den gesamten Chipstapel und die elektrischen Höcker und die Chipzwischenklebstoffe und Distanzstücke umfasst.
  • In einer Prozessausführungsform wurde eine Stapelverkapselung 762 eingefüllt, um den Mischchipstapel zu isolieren und ferner die Bonddrähte 760 und 761 daran zu hindern, sich zu bewegen. Die Stapelverkapselung 762 kann auch verwendet werden, um den Mischchipstapel vor Umwelt- und Handhabungsgefahren zu schützen. Die Stapelverkapselung 762 kann auch verwendet werden, um die Wärmeübertragung von dem Mischchipstapel weg zu erleichtern. In einer Ausführungsform wird keine Stapelverkapselung verwendet.
  • Einzelheiten, die in Bezug auf vorher offenbarte Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben wurden, können gegebenenfalls durch Betrachten ähnlicher Aufbauten und Räume, die in 6 dargestellt sind, ebenfalls abgeleitet werden. Zusätzlich können hinsichtlich der PoP-Stapelchip-Ausführungsformen, die in 6 dargestellt und beschrieben sind, die vorher offenbarten E/A- und Bandbreitenfähigkeiten abgeleitet werden.
    8 ist ein Prozess- und Verfahrensablaufdiagramm 800 nach einer beispielhaften Ausführungsform.
  • Bei 810 umfasst ein Prozess das Bilden eines Interposers auf einem Paketsubstrat. Der Interposer ist so gestaltet, dass er einen Versatz aufweist, welcher einem Chipstapel, der auf dem Paketsubstrat angeordnet werden soll, entsprechen wird.
  • Bei 820 umfasst der Prozess das Bilden eines Chipstapels auf dem Paketsubstrat. Wenn der Prozess 820 dem Prozess 810 vorausgeht, wird der Interposer nach dem Bilden des Chipstapels auf dem Paketsubstrat angeordnet. Wenn der Prozess 820 dem Prozess 810 folgt, wird der Chipstapel in einer Aussparung gebildet, die durch den Interposer zurückbelassen wird. In einer Ausführungsform beginnt der Prozess bei 810 und endet er bei 820.
  • Bei 830 umfasst der Prozess das Einfüllen einer Stapelverkapselung, um den Chipstapel zu isolieren. In einer Ausführungsform beginnt der Prozess bei 810 und endet er bei 830.
  • Bei 840 umfasst der Prozess das Bilden eines oberen Pakets auf dem Interposer. In einer Ausführungsform beginnt und endet der Prozess bei 840.
  • 9 ist eine schematische Darstellung eines Computersystems 900 nach einer Ausführungsform. Das wie dargestellte Computersystem 900 (auch als das elektronische System 900 bezeichnet) kann eine PoP-Stapelchip-Vorrichtung nach einer beliebigen der mehreren offenbarten Ausführungsformen und ihren Entsprechungen, wie sie in dieser Offenbarung bekannt gemacht sind, ausführen. In einer Ausführungsform ist das elektronische System 900 ein Computersystem, das einen Systembus 920 umfasst, um die verschiedenen Bestandteile des elektronischen Systems elektrisch zu koppeln. Der Systembus 920 ist nach verschiedenen Ausführungsformen ein Einzelbus oder jede beliebige Kombination von Bussen. Das elektronische System 900 umfasst eine Spannungsquelle 930, die der integrierten Schaltung 910 Leistung bereitstellt. In einigen Ausführungsformen liefert die Spannungsquelle 930 Strom durch den Systembus 920 zu der integrierten Schaltung 910.
  • Die integrierte Schaltung 910 ist elektrisch mit dem Systembus 920 gekoppelt und umfasst jede beliebige Schaltung oder Kombination von Schaltungen nach einer Ausführungsform. In einer Ausführungsform umfasst die integrierte Schaltung 910 einen Prozessor 912, der von jeder beliebigen Art sein kann. Der hier verwendete Prozessor 912 steht für jede beliebige Art von Schaltung wie etwa, jedoch ohne Beschränkung darauf, einen Mikroprozessor, eine Mikrosteuerung, einen Graphikprozessor, einen digitalen Signalprozessor oder einen anderen Prozessor. In einer Ausführungsform finden sich SRAM-Ausführungsformen in Speichercaches des Prozessors. Andere Arten von Schaltungen, die in der integrierten Schaltung 910 enthalten sein können, sind eine benutzerspezifische Schaltung oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (applicationspecific integrated circuit, ASIC) wie etwa eine Kommunikationsschaltung 914 zur Verwendung in drahtlosen Systemen wie etwa Mobiltelefonen, Pagern, tragbaren Computern, Zweiweg-Funkgeräten und ähnlichen elektronischen Systemen. In einer Ausführungsform umfasst der Prozessor 910 einen On-Chip-Speicher 916 wie einen statischen Direktzugriffsspeicher (SRAM), und kann der SRAM eine 6T-SRAM-Zelle mit unabhängigen S/D-Abschnitten der Zugangs- und Pull-Down-Bereiche umfassen. In einer Ausführungsform umfasst der Prozessor 910 einen eingebetteten On-Chip-Speicher 916 wie einen eingebetteten dynamischen Direktzugriffsspeicher (eDRAM).
  • In einer Ausführungsform umfasst das elektronische System 900 auch einen externen Speicher 940, der wiederum ein oder mehr Speicherelemente, die für die besondere Anwendung geeignet sind, enthalten kann, wie etwa einen Hauptspeicher 942 in der Form eines RAM, ein oder mehrere Festplattenlaufwerke 944 und/oder ein oder mehrere Laufwerke, die entfernbare Medien 946 wie etwa Disketten, Compact Disks (CDs), digitale veränderliche Disks (DVDs), Flash-Speicher-Laufwerke und andere entfernbare Medien, die in der Technik bekannt sind, handhaben. Der externe Speicher 940 kann auch ein eingebetteter Speicher 948 wie etwa der in ein Prozessoranbringungssubstrat eingebettete mikroelektronische Chip nach einer Ausführungsform sein.
  • In einer Ausführungsform umfasst das elektronische System 900 auch eine Anzeigevorrichtung 950 und einen Audioausgang 960. In einer Ausführungsform umfasst das elektronische System 900 eine Eingabevorrichtung wie etwa eine Steuerung 970, die eine Tastatur, eine Maus, eine Rollkugel, eine Spielsteuerung, ein Mikrophon, eine Spracherkennungsvorrichtung oder jede beliebige andere Eingabevorrichtung, die Informationen in das elektronische System 900 eingibt, sein kann.
  • Wie hier gezeigt kann die integrierte Schaltung 910 in einer Anzahl von unterschiedlichen Ausführungsformen ausgeführt werden, einschließlich einer PoP-Stapelchip-Vorrichtung nach einer der mehreren offenbarten Ausführungsformen und ihrer Entsprechungen, eines elektronischen Systems, eines Computersystems, eines oder mehrerer Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung und eines oder mehrerer Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Aufbaus, der eine PoP-Stapelchip-Vorrichtung nach einer der mehreren offenbarten Ausführungsformen, die hier in den verschiedenen Ausführungsformen bekannt gemacht wurden, und ihren in der Technik anerkannten Entsprechungen umfasst. Die Elemente, Materialien, Geometrien, Abmessungen und die Abfolge der Tätigkeiten können alle verändert werden, damit sie für besondere E/A-Kopplungsanforderungen einschließlich der Anordnungskontaktanzahl und der Anordnungskontaktgestaltung für einen mikroelektronischen Chip, der in ein Prozessoranbringungssubstrat nach einer der mehreren offenbarten Ausführungsformen von PoP-Stapelchip-Vorrichtungen und ihren Entsprechungen eingebettet ist, geeignet sind.
  • In der obigen „Ausführlichen Beschreibung“ sind verschiedene Merkmale in einer einzelnen Ausführungsform zusammengefasst, um die Offenbarung zu straffen. Dieses Offenbarungsverfahren darf nicht so interpretiert werden, als ob es die Absicht wiederspiegeln würde, dass die beanspruchten Ausführungsformen der Erfindung mehr Merkmale benötigen, als ausdrücklich in jedem Anspruch angeführt sind. Daher werden die folgenden Ansprüche hiermit in die „Ausführliche Beschreibung“ aufgenommen.

Claims (6)

  1. Stapelchip-Paket, umfassend: ein Paketsubstrat (110), das eine Chipseite und eine Bodenseite umfasst; einen Chipstapel, der auf der Chipseite angeordnet ist, wobei der Chipstapel einen unteren Chip (150), der auf der Chipseite angeordnet ist und einen oberen Chip (158), der über dem unteren Chip (150) angeordnet ist, umfasst, wobei der untere Chip (150) ein Flip-Chip ist und Silizium-Durchkontaktierungen (TSV) umfasst, wobei der obere Chip (158) ein Drahtbond-Chip ist, und wobei der Chipstapel eine Versatzhöhe aufweist; und einen Interposer (130), der auf der Chipseite angeordnet ist und den Chipstapel umgibt, wobei der Interposer (130) der Versatzhöhe entspricht; eine Stapelverkapselung (162), die zwischen dem Chipstapel und dem Interposer (130) angeordnet ist, eine Unterfüllung (154), die zwischen dem Paketsubstrat (110) und dem unteren Chip (150) angeordnet ist; und ein Interposer-Füllmaterial (148), das auf der Chipseite zwischen dem Paketsubstrat (110) und dem Interposer (130) angeordnet ist, wobei die Stapelverkapselung auch zwischen der Unterfüllung und dem Interposer-Füllmaterial (148) angeordnet ist, wobei sich ein Material der Stapelverkapselung (162) von einem Material der Unterfüllung (154) und einem Material des Interposer-Füllmaterials (148) unterscheidet.
  2. Stapelchip-Paket nach Anspruch 1, wobei der Chipstapel Folgendes umfasst: den oberen Chip (158), der eine Breite aufweist, die größer ist als die Breite des unteren Chips (150).
  3. Eine Paket-auf-Paket-Vorrichtung umfassend: ein Stapelchip-Paket nach Anspruch 1, wobei der Interposer (130) eine unterseitige Kugel-Gitter-Anordnung und eine oberseitige Kugel-Gitter-Anordnung aufweist; und ein oberes Paket (164), wobei das obere Paket (164) zumindest eine mikroelektronische Vorrichtung umfasst, und wobei das obere Paket mit der oberseitigen Kugel-Gitter-Anordnung des Interposers (130) verbunden ist, wobei die unterseitige Kugel-Gitter-Anordnung mit der Chipseite des Paketsubstrats (110) verbunden ist.
  4. Verfahren zum Herstellen einer Paket-auf-Paket-Stapelchip-Vorrichtung, umfassend: Anbringen eines Chipstapel auf einer Chipseite eines Paketsubstrat (110), wobei der Chipstapel einen unteren Chip (150), der auf der Chipseite angeordnet ist und einen oberen Chip (158), der über dem unteren Chip (150) angeordnet ist, umfasst, wobei der untere Chip (150) ein Flip-Chip ist und Silizium-Durchkontaktierungen (TSV) umfasst, wobei der obere Chip (158) ein Drahtbond-Chip ist, und wobei der Chipstapel eine Versatzhöhe aufweist; und Anbringen eines Interposers (130) auf der Chipseite, wobei der Interposer (130) den Chipstapel umgibt, wobei der Interposer (130) der Versatzhöhe entspricht, wobei eine Stapelverkapselung (162) zwischen dem Chipstapel und dem Interposer (130) angeordnet ist, wobei eine Unterfüllung (154) zwischen dem Paketsubstrat (110) und dem unteren Chip (150) angeordnet ist, wobei ein Interposer-Füllmaterial (148) auf der Chipseite zwischen dem Paketsubstrat (110) und dem Interposer (130) angeordnet ist, wobei die Stapelverkapselung auch zwischen der Unterfüllung und dem Interposer-Füllmaterial (148) angeordnet ist, wobei sich ein Material der Stapelverkapselung (162) von einem Material der Unterfüllung (154) und einem Material des Interposer-Füllmaterials (148) unterscheidet.
  5. Rechensystem, umfassend: ein Vorrichtung gemäß Anspruch 1; und ein oberes Paket (164), das auf dem Interposer (130) angeordnet ist, wobei das obere Paket zumindest eine mikroelektronische Vorrichtung umfasst; und ein Vorrichtungsgehäuse, das das obere Paket enthält.
  6. Rechensystem nach Anspruch 5, wobei das Rechensystem ein Teil eines aus einem Mobiltelefon, einem Pager, einem tragbaren Computer, einem Desktop-Computer und einem Zweiweg-Funkgerät ist.
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