DE112010002692T5 - Stapelchip-Pakete in elner Paket-auf-Paket-Vorrichtung, Verfahren zu ihrem Zusammensetzen,und Systeme, die sie enthalten. - Google Patents
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- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/32135—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/32145—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
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- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
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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
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
-
- H—ELECTRICITY
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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
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- H—ELECTRICITY
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- H01L2924/181—Encapsulation
Abstract
Eine Stapelchip-Vorrichtung umfasst ein Paketsubstrat und einen Interposer mit einem Chipstapel, der mit einer Distanzierung angeordnet ist, die dem Interposer entspricht. Eine Paket-auf-Paket-Stapelchip-Vorrichtung umfasst ein oberes Paket, das auf dem Interposer angeordnet ist.
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Offenbarte Ausführungsformen betreffen Halbleiter-Mikroelektronikvorrichtungen und Prozesse zu ihrer Paketierung.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- 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 in1a dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung nach einer Ausführungsform ist; -
1c ein quergeschnittener Aufriss der in1b dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung nach einer Ausführungsform ist; -
1d ein quergeschnittener Aufriss der in1c dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung nach einer Ausführungsform ist; -
1e ein quergeschnittener Aufriss einer Paket-auf-Paket-Stapelchip-Vorrichtung, die mit der in1d 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 in2b 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 in3a 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. Um die Aufbauten von verschiedenen Ausführungsformen am deutlichsten zu zeigen, sind die hierin enthaltenen Zeichnungen diagrammatische Darstellungen in integrierten Schaltungsaufbauten. Daher kann das tatsächliche Aussehen der hergestellten Aufbauten zum Beispiel in einer Mikroaufnahme anders aussehen, obwohl dennoch die beanspruchten Aufbauten der veranschaulichten Ausführungsformen enthalten sind. Überdies kann es sein, dass die Zeichnungen nur die Aufbauten zeigen, die nötig sind, um die veranschaulichten Ausführungsformen zu verstehen. Zusätzliche Aufbauten, die in der Technik bekannt sind, können möglicherweise nicht aufgenommen sein, um die Klarheit der Zeichnungen zu bewahren. Obwohl ein Prozessorchip und ein Speicherchip in dem gleichen Satz erwähnt sein können, sollte nicht angenommen werden, dass sie gleichwertige Aufbauten sind.
- Eine Bezugnahme in der Offenbarung auf „eine Ausführungsform” bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, ein bestimmter Aufbau oder eine bestimmte Eigenschaft, das, der bzw. die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben ist, in zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorhanden ist. Das Auftauchen des Ausdrucks „eine Ausführungsform” an verschiedenen Stellen in dieser Offenbarung bezieht sich nicht notwendigerweise immer auf die gleiche Ausführungsform. Darüber hinaus können die bestimmten Merkmale, Aufbauten oder Eigenschaften in einer oder mehreren Ausführungsformen auf jede beliebige geeignete Weise kombiniert werden.
- 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.
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1a ist ein quergeschnittener Aufriss einer Anbringungssubstrat-und-Interposer-Vorrichtung100 für ein Stapelchip-Paket nach einer beispielhaften Ausführungsform. Die Vorrichtung100 ist senkrecht (in der Z-Richtung) in einer auseinandergezogenen Ansicht gezeigt, die ein Paketsubstrat110 und einen Interposer130 umfasst. Das Paketsubstrat110 umfasst eine Chipseite112 zum Empfang eines Prozessors und eine Bodenseite114 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 Paketsubstrat110 umfasst auf der Chipseite112 eine Fläche116 für einen unteren Chip. Die Fläche116 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 Bezugszeichen118 bezeichnet ist. In einer Ausführungsform umfasst das Kugelfeld118 eine Oberflächenvergütung120 . Die Oberflächenvergütung120 ist so gestaltet, dass sie ein weniger elektronegatives Metall als das Kugelfeld118 ist. Die Oberflächenvergütung120 ist nach einer Ausführungsform durch Elektroplattieren gebildet. Alternativ ist die Oberflächenvergütung120 durch stromloses Plattieren gebildet. - In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Kugelfeld
118 Kupfer und die Oberflächenvergütung120 eine auf das Kupfer plattierte Nickel-Palladium-Gold-Legierung. In einer Ausführungsform ist die Oberflächenvergütung120 eine auf das Kupfer plattierte Nickel-Gold-Legierung. In einer Ausführungsform ist die Oberflächenvergütung120 auf das Kupfer plattiertes Kupfer-Gold. - In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Kugelfeld
118 Kupfer und die Oberflächenvergütung120 eine organische, die Lötfähigkeit erhaltende (OSP, organic solderability preservative) Zusammensetzung wie etwa Aryl-Phenylimidazol. In einer beispielhaften Ausführungsform weist die Oberflächenvergütung120 eine Dicke von 1.000 Å bis 2.000 Å auf und ist sie Aryl-Phenylimidazol. - Gleichermaßen umfasst das Paketsubstrat
110 eine chipseitige Kugel-Gitter-Anordnung, wovon ein Kugelfeld mit dem Bezugszeichen122 bezeichnet ist, und umfasst das Kugelfeld122 eine Oberflächenvergütung. Das Kugelfeld122 und die Oberflächenvergütung124 können eine Ausführungsform sein, die jener, die sich auf der Plattenseite114 findet, ähnlich ist. In einer Ausführungsform ist die chipseitige Kugel-Gitter-Anordnung122 durch ein Lötresist126 definiert. Ebenso kann das Lötresist126 Chiphöckerfelder, die sich in der Fläche116 für einen unteren Chip finden, definieren, wovon eines mit dem Bezugszeichen128 bezeichnet ist. Das Paketsubstrat110 ist zwischen der Chipseite112 und der Bodenseite114 mit dielektrischen Verbindungs- und Zwischenschichtaufbauten dargestellt, die erläuternd, aber nicht beschränkend sind. - Die Vorrichtung
100 wird mit dem Interposer130 zusammengesetzt, der sich mit der chipseitigen Kugel-Gitter-Anordnung122 verbindet. Der Interposer130 umfasst eine Chipseite132 und eine Oberseite134 und weist eine Versatzhöhe136 auf, die so gestaltet ist, dass sie einer Versatzhöhe138 über dem Paketsubstrat110 für einen Mehrfachchipstapel (multiple die stack, MDS) entspricht, der die Fläche116 für einen unteren Chip belegen wird. Der Interposer130 kann einen Kern140 und Verbindungen142 umfassen. In einer Ausführungsform sind chipseitige elektrische Höcker144 und oberseitige elektrische Höcker146 mit den Verbindungen142 gekoppelt. -
1b ist ein quergeschnittener Aufriss der in1a dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung nach einer Ausführungsform. Die Vorrichtung101 veranschaulicht, dass die Interposer-Versatzhöhe136 der Paketsubstrat-Versatzhöhe138 (1a ) entspricht. Die Fläche116 für einen unteren Chip ist von dem Interposer130 umgeben und wird den Mehrfachchipstapel, der als Teil der Vorrichtung101 zusammengesetzt werden soll, umgeben. -
1c ist ein quergeschnittener Aufriss der in1b dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung nach einer Ausführungsform. Die Vorrichtung102 wurde mit einem Interposer-Füllmaterial148 verstärkt, das die Bindung zwischen dem Paketsubstrat110 und dem Interposer130 stabilisiert. - Ein unterer Chip
150 wird auf der Fläche116 für einen unteren Chip (1b ) angeordnet. In einer Ausführungsform ist der untere Chip150 ein Flip-Chip150 , der durch eine Chip-Kugel-Anordnung, wovon ein elektrischer Höcker mit dem Bezugszeichen152 bezeichnet ist, flip-chipgebondet wurde. In einer Ausführungsform wurde eine Unterfüllung einfließen gelassen, um die Bindung zwischen dem unteren Chip150 und dem Paketsubstrat110 zu verstärken. In einer Ausführungsform wird der Rückfluss der elektrischen Höcker152 während eines gleichzeitigen Härtens der Unterfüllung154 ausgeführt. In einer Bearbeitungsausführungsform wird der Rückfluss der elektrischen Höcker152 während eines gleichzeitigen Härtens des Füllmaterials148 ausgeführt. - In einer Ausführungsform wird der untere Chip
150 so bearbeitet, dass die elektrischen Höcker152 zum Rückfluss gebracht werden, worauf eine Anordnung der Unterfüllung154 nach dem Höckerrückfluss folgt. -
1d ist ein quergeschnittener Aufriss der in1c dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung nach einer Ausführungsform. Die in1c dargestellte Vorrichtung102 wurde weiter bearbeitet, um eine Mischchip-Vorrichtung103 zu erzielen, die ein Teil einer Paket-auf-Paket(Package-on-Package, PoP)-Stapelchip-Vorrichtung werden wird. Die Mischchip-Vorrichtung103 umfasst einen Chipzwischenklebstoff156 , der auf dem unteren Chip150 gebildet wurde; und auf dem Klebstoff156 wurde ein oberer Chip158 angebracht. Der obere Chip158 wird durch den unteren Chip150 getragen. Nachstehend kann ein Chipstapel, der mit einem unteren Chip (z. B. dem Chip150 ) beginnt, welcher auf dem Paketsubstrat110 angeordnet wird, und der mit einem nachfolgenden Chip (z. B. dem Chip158 ) endet, auch als dreidimensionaler (3D) Chipstapel bezeichnet werden. - In einer Ausführungsform ist der obere Chip
158 durch Drahtbondungen, wovon eine mit dem Bezugszeichen160 bezeichnet ist, mit dem Paketsubstrat110 gekoppelt. Folglich umfasst die Mischstapelvorrichtung103 einen Flip-Chip150 , der auf dem Paketsubstrat110 angebracht ist, und einen Drahtbond-Chip158 , der über dem Flip-Chip150 angebracht ist. Die Versatzhöhe136 des Interposers130 nimmt daher die Höhe des Mischstapels auf, welche die Drahtbondungen160 wie auch den oberen Chip158 , den Klebstoff156 , den unteren Chip150 und den durch die elektrischen Höcker152 (in1c ersichtlich) erzeugten Versatz umfasst. - In einer Prozessausführungsform wurde eine Stapelverkapselung
162 eingefüllt, um den Mischchipstapel zu isolieren und ferner die Bonddrähte160 daran zu hindern, sich zu bewegen. Die Stapelverkapselung162 kann auch verwendet werden, um den Mischchipstapel vor Umwelt- und Handhabungsgefahren zu schützen. Die Stapelverkapselung162 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 Chip158 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-Vorrichtung104 , die mit der in1d dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung zusammengesetzt wurde, nach einer beispielhaften Ausführungsform. Der untere Chip150 und der obere Chip158 sind in den Interposerversatz136 gesetzt, und ein oberes Paket164 wurde mit der Oberseite134 des Interposers130 verbunden. Das obere Paket164 kann ein Anbringungssubstrat170 zur Kommunikation mit dem unteren Chip150 und/oder dem oberen Chip158 aufweisen. Das obere Paket164 ist als eine Lösung, die eine Drahtbondung ermöglicht, etwa für einen Originalgerätehersteller dargestellt. In dem oberen Paket164 sind zwei drahtgebondete Chips dargestellt. Ein Chip, der sich in dem oberen Paket164 befindet, kann als mikroelektronische Vorrichtung bezeichnet werden. In einer Ausführungsform ist die in1d dargestellte Mischstapel-Vorrichtung103 dazu bereitgestellt, ein oberes Paket164 etwa für ein Smartphone aufzunehmen, wobei sich smartphonespezifische mikroelektronische Vorrichtungen in dem oberen Paket164 befinden und unterstützende mikroelektronische Vorrichtungen in dem Chipstapel befinden. - In einer Ausführungsform stabilisiert ein Füllmaterial
172 des oberen Pakets die Bindung zwischen dem Interposer130 und dem oberen Paket164 . - Es ist ersichtlich, dass der Mischstapel aus dem unteren Chip
150 und dem oberen Chip158 durch den Interposerversatz136 so aufgenommen wurde, dass das obere Paket164 nicht störend mit dem Mischstapel eingreift. Folglich ist die Pol-Stapelchip-Vorrichtung mit einem ausreichenden Interposerversatz136 aufgebaut, um eine Versatzhöhe des Chipstapels, die abhängig von einer bestimmten Anwendung schwanken kann, aufzunehmen. -
2a ist ein quergeschnittener Aufriss einer Anbringungssubstrat-und-Interposer-Vorrichtung200 für ein Stapelchip-Paket nach einer beispielhaften Ausführungsform. Die Vorrichtung200 ist der in1d dargestellten Vorrichtung103 ähnlich und wurde durch Setzen eines Interposers230 auf ein Paketsubstrat210 ähnlich bearbeitet. - Es ist eine Stapelchip-Vorrichtung
200 dargestellt. Die Stapelchip-Vorrichtung200 umfasst einen unteren Chip250 und einen oberen Chip258 . In einer Ausführungsform ist der untere Chip250 ein Prozessor und der obere Chip258 ein Speicherchip, der durch die Silizium-Durchkontaktierungs(TSV, through-silicon via)-Technologie gekoppelt ist. Eine einzelne TSV274 ist in dem gestrichelten Kreis ausführlich dargestellt. In einer Ausführungsform ist der obere Chip258 ein Level-2(L2)-Speicher-Cache (wobei sich L0 und L1 in dem Prozessor250 befinden) wie etwa ein statischer Direktzugriffsspeicher (SRAM) für den Prozessor250 . Der untere Chip250 und der obere Chip258 sind ein 3D. - Folglich umfasst die Stapelchip-Vorrichtung
200 den Flip-Chip250 , der auf dem Paketsubstrat210 angebracht ist, und den TSV-gekoppelten Chip258 , der über dem Flip-Chip250 angeordnet ist. Die Versatzhöhe236 des Interposers230 nimmt daher die Höhe der Stapelchipgestaltung auf. Die Bearbeitung des unteren Chips250 kann durch jede beliebige Ausführungsform vorgenommen werden, welche in1c und anderswo in Bezug auf den unteren Chip150 offenbart ist. - In einer Ausführungsform ist der obere Chip
258 ein Speicherchip wie ein Direktzugriffsspeicher(RAM)-Chip258 . In einer Ausführungsform ist der obere Chip258 ein Speicherchip wie ein dynamischer Direktzugriffsspeicher(DRAM)-Chip258 . In einer Ausführungsform ist der obere Chip258 ein Speicherchip wie ein statischer Direktzugriffsspeicher(SRAM)-Chip258 . In einer Ausführungsform ist der obere Chip258 ein Speicherchip wie ein löschbarer programmierbarer Speicher(EPROM)-Chip258 . 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 Chip258 eine Funkfrequenzvorrichtung für die drahtlose Kommunikation. - In einer Prozessausführungsform wurde eine Stapelverkapselung
262 eingefüllt, um den Chipstapel zu isolieren. Die Stapelverkapselung262 kann auch verwendet werden, um den Chipstapel vor Umwelt- und Handhabungsgefahren zu schützen. Die Stapelverkapselung262 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-Vorrichtung201 , die aus der in2a dargestellten Vorrichtung zusammengesetzt wurde, nach einer weiteren Bearbeitung nach einer beispielhaften Ausführungsform. Der untere Chip250 und der obere Chip258 sind in den Interposerversatz236 gesetzt, und ein oberes Paket264 wurde mit der Oberseite des Interposers230 verbunden. Das obere Paket264 kann ein Anbringungssubstrat270 zur Kommunikation mit dem unteren Chip250 und/oder dem oberen Chip258 aufweisen. Das obere Paket ist als eine Lösung, die eine TSV ermöglicht, etwa für einen Originalgerätehersteller dargestellt. In einer Ausführungsform ist die in2a dargestellte Chipstapel-Vorrichtung200 dazu bereitgestellt, ein oberes Paket264 etwa für ein Smartphone aufzunehmen. - Es ist ersichtlich, dass der Chipstapel aus dem unteren Chip
250 und dem oberen Chip258 so durch den Interposerversatz236 aufgenommen wurde, dass das obere Paket264 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 in2b dargestellt sind, ebenfalls abgeleitet werden. - Man kann nun verstehen, dass die Bearbeitung zur Realisierung der PoP-Stapelchip-Vorrichtung
201 der Bearbeitung zur Realisierung der in1e dargestellten PoP-Stapelchip-Vorrichtung104 ähnlich ist. - In einer beispielhaften Ausführungsform liegt die E/A-Dichte zwischen dem unteren Chip
150 und dem oberen Chip158 in einem Bereich zwischen 128 Bit pro Chip (etwa, wenn der obere Chip258 ein DRAM-Chip ist) und 252 Bit/Chip. In einer beispielhaften Ausführungsform liegt die E/A-Geschwindigkeit zwischen dem Prozessor250 und dem nachfolgenden Chip258 zwischen 10 Gb/s und 1 Tb/s (Terabit pro Sekunde). Entlang eines Randabschnitts von 10 mm des nachfolgenden Chips250 als DRAM-Vorrichtung beträgt die gesamte Bandbreite160 GB/s bis 320 GB/s. Als Paket weist die PoP-Vorrichtung201 nach einer Ausführungsform eine gesamte Paketbandbreite von 640 GB/s bis 6400 GB/s auf, wobei der Prozessor250 und der nachfolgende Chip258 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-Vorrichtung300 während des Bearbeitens nach einer beispielhaften Ausführungsform. Ein unterer Chip350 ist auf einem Paketsubstrat310 angeordnet, das dem in1c dargestellten Paketsubstrat110 ähnlich sein kann. In einer Ausführungsform ist der untere Chip350 ein Flip-Chip350 , der durch eine Chip-Kugel-Anordnung, wovon ein elektrischer Höcker mit der Zahl352 bezeichnet ist, flip-chip-gebondet wurde. In einer Ausführungsform wurde eine Unterfüllung354 einfließen gelassen, um die Bindung zwischen dem unteren Chip350 und dem Paketsubstrat310 zu verstärken. In einer Bearbeitungsausführungsform wird der Rückfluss der elektrischen Höcker352 während eines gleichzeitigen Härtens der Unterfüllung354 ausgeführt. - Das Bearbeiten des unteren Chips
350 kann durch jede beliebige Ausführungsform erfolgen, die in Bezug auf den unteren Chip150 ,250 offenbart ist und anderswo in dieser Offenbarung dargestellt ist. -
3b ist ein quergeschnittener Aufriss der in3a dargestellten Vorrichtung nach einer weiteren Bearbeitung nach einer Ausführungsform. Die in3b dargestellte Vorrichtung301 wurde weiter bearbeitet, um eine Mischstapel-Vorrichtung301 zu realisieren, die ein Teil einer PoP-Stapelchip-Vorrichtung werden wird. Die Mischstapel-Vorrichtung301 umfasst einen Chipzwischenklebstoff356 , der auf dem unteren Chip350 gebildet wurde; und auf dem Klebstoff356 wurde ein oberer Chip358 angebracht. Der obere Chip356 wird durch den unteren Chip350 getragen. - In einer Ausführungsform ist der obere Chip
358 durch Drahtbondungen, wovon eine durch das Bezugszeichen360 angegeben ist, mit dem Paketsubstrat310 gekoppelt. Folglich umfasst die Mischstapel-Vorrichtung301 einen Flip-Chip350 , der auf dem Paketsubstrat310 angebracht ist, und einen Drahtbond-Chip358 , der über dem Flip-Chip350 angeordnet ist. Einer Versatzhöhe336 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 Paketsubstrat310 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 Drahtbondungen360 wie auch den oberen Chip358 , den Klebstoff356 , den unteren Chip350 und den durch die elektrischen Höcker352 erzeugten Versatz umfasst. In einer Ausführungsform wird keine Stapelverkapselung verwendet. - In einer Ausführungsform ist der untere Chip
350 ein Prozessor und der obere Chip358 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 in3b dargestellt sind, ebenfalls abgeleitet werden. Zusätzlich können hinsichtlich der PoP-Stapelchip-Ausführungsformen, die in3b dargestellt und beschrieben sind, die vorher offenbarten E/A- und Bandbreitenfähigkeiten abgeleitet werden. -
4 ist ein quergeschnittener Aufriss einer Interposervorrichtung400 für ein Stapelchip-Paket nach einer beispielhaften Ausführungsform. Die Vorrichtung400 ist der in2a dargestellten Vorrichtung200 ähnlich, außer dass die Montage eines Interposers nach dem Zusammenbau der gestapelten Chips450 und458 durchgeführt wird. - Es ist eine Stapelchip-Vorrichtung
400 dargestellt. Die Stapelchip-Vorrichtung400 umfasst einen unteren Chip450 und einen oberen Chip458 . In einer Ausführungsform ist der untere Chip450 ein Prozessor und der obere Chip458 ein Speicherchip, der durch die Silizium-Durchkontaktierungs(TSV, through-silicon via)-Technologie gekoppelt ist. Eine einzelne TSV474 ist in dem gestrichelten Kreis ausführlich dargestellt. In einer Ausführungsform ist der obere Chip458 ein Level-2(L2)-Speicher-Cache (wobei sich L0 und L1 in dem Prozessor450 befinden) wie etwa ein statischer Direktzugriffsspeicher (SRAM) für den Prozessor450 . Die Bearbeitung des unteren Chips450 kann durch jede beliebige Ausführungsform durchgeführt werden, die in Bezug auf die unteren Chips150 ,250 ,350 offenbart ist und anderswo in dieser Offenbarung dargestellt ist. - Folglich umfasst die Stapelchip-Vorrichtung
400 den Flip-Chip450 , der auf dem Paketsubstrat410 angebracht ist, und den TSV-gekoppelten Chip458 , der über dem Flip-Chip450 angeordnet ist. Der Versatzhöhe446 der gestapelten Chips450 und458 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)-Chip458 . In einer Ausführungsform ist der obere Chip458 ein Speicherchip wie ein dynamischer Direktzugriffsspeicher(DRAM)-Chip458 . In einer Ausführungsform ist der obere Chip458 ein Speicherchip wie ein statischer Direktzugriffsspeicher(SRAM)-Chip458 . In einer Ausführungsform ist der obere Chip458 ein Speicherchip wie ein löschbarer programmierbarer Speicher(EPROM)-Chip458 . 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 Chip458 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 in4 dargestellt und beschrieben sind, die vorher offenbarten E/A- und Bandbreitenfähigkeiten abgeleitet werden. -
5 ist ein quergeschnittener Aufriss einer Mischstapel-Vorrichtung500 , die eine Paket-auf-Paket-Vorrichtung nach einer Ausführungsform tragen wird. Die Mischstapel-Vorrichtung500 umfasst einen unteren Chip550 , einen oberen Chip558 und einen Zwischenchip551 . Der obere Chip558 und der Zwischenchip551 werden durch den unteren Chip550 getragen. Der untere Chip550 ist ein Flip-Chip, der als erster Chip bezeichnet werden kann, der Zwischenchip551 ist ein drahtgebondeter Chip, der als zweiter Chip551 bezeichnet werden kann, und der obere Chip558 ist ein drahtgebondeter Chip, der als nachfolgender Chip558 bezeichnet werden kann. In einer Ausführungsform liegt die Anzahl der TSV-gekoppelten Chips, die unmittelbar über dem unteren Chip550 angeordnet sind, in einem Umfang von 2 bis 8, worauf der obere Chip558 folgt. Das Bearbeiten des unteren Chips550 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 Bezugszeichen560 angegeben ist, mit dem Paketsubstrat510 gekoppelt. Die Versatzhöhe536 des Interposers530 nimmt daher die Höhe des Mischchipstapels auf, welche wie veranschaulicht die Drahtbondungen560 wie auch den oberen Chip558 , den Zwischenchip551 , den unteren Chip550 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 Bonddrähte560 daran zu hindern, sich zu bewegen. Die Stapelverkapselung562 kann auch verwendet werden, um den Mischchipstapel vor Umwelt- und Handhabungsgefahren zu schützen. Die Stapelverkapselung562 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 Zwischenchip551 ein TSV-RAM-Chip, und ist der obere Chip558 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 in5 dargestellt und beschrieben sind, die vorher offenbarten E/A- und Bandbreitenfähigkeiten abgeleitet werden. -
6 ist ein quergeschnittener Aufriss einer Mischchip-Vorrichtung600 , die eine PoP-Mischchip-Vorrichtung tragen wird, nach einer Ausführungsform. Die Mischchip-Vorrichtung600 umfasst einen unteren Chip650 , einen oberen Chip659 und mehrere Zwischenchips651 ,653 und658 . Der obere Chip659 und die Zwischenchips651 ,653 und658 werden durch den unteren Chip650 getragen. Die Bearbeitung des unteren Chips650 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 Chip650 ist ein Flip-Chip, der als erster Chip bezeichnet werden kann. Der Zwischenchip651 ist ein TSV-gekoppelter Chip, der als zweiter Chip651 bezeichnet werden kann. Der Zwischenchip653 ist ein TSV-gekoppelter Chip, der als dritter Chip653 bezeichnet werden kann. Der Zwischenchip658 ist ein drahtgebondeter Chip, der als vierter Chip658 bezeichnet werden kann. Und der obere Chip659 ist ein drahtgebondeter Chip, der als nachfolgender Chip659 bezeichnet werden kann. In einer Ausführungsform liegt die Anzahl der TSV-gekoppelten Chips, die unmittelbar über dem unteren Chip650 und unter dem drahtgebondeten Chip658 angeordnet sind, in einem Umfang von 2 bis 8. - In einer Ausführungsform sind sowohl der Drahtbond-Chip
658 als auch der Drahtbond-Chip659 durch Drahtbondungen660 bzw.661 mit dem Paketsubstrat610 gekoppelt. Die Versatzhöhe636 des Interposers630 nimmt daher die Höhe des Mischchipstapels auf, welche wie veranschaulicht die Drahtbondungen660 und651 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 Banddrähte660 und661 daran zu hindern, sich zu bewegen. Die Stapelverkapselung662 kann auch verwendet werden, um den Mischchipstapel vor Umwelt- und Handhabungsgefahren zu schützen. Die Stapelverkapselung662 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 in6 dargestellt und beschrieben sind, die vorher offenbarten E/A- und Bandbreitenfähigkeiten abgeleitet werden. -
7 ist ein quergeschnittener Aufriss einer Mischchip-Vorrichtung700 , die eine Paket-auf-Paket-Vorrichtung tragen wird, nach einer Ausführungsform. Die Mischchip-Vorrichtung700 umfasst einen unteren Chip750 , einen oberen Chip759 und mehrere Zwischenchips751 ,753 und758 . Der obere Chip759 und die Zwischenchips751 ,753 und758 werden durch den unteren Chip750 getragen. Die Mischchip-Vorrichtung700 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 Zwischenchip751 ist ein TSV-gekoppelter Chip, der als zweiter Chip751 bezeichnet werden kann. Der Zwischenchip758 ist ein drahtgebondeter Chip, der als dritter Chip758 bezeichnet werden kann. Der Zwischenchip753 ist ein TSV-gekoppelter Chip, der als vierter Chip753 bezeichnet werden kann. Und der obere Chip759 ist ein drahtgebondeter Chip, der als nachfolgender Chip759 bezeichnet werden kann. In einer Ausführungsform ist der zweite Chip751 ein Speichercache-Chip, der den unteren Chip750 trägt. Die Bearbeitung des unteren Chips750 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 Chip759 trägt. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Mischchip-Vorrichtung700 ein Teil einer PoP-Stapelchip-Vorrichtung wie etwa eines Supersmartphones. Der untere Chip750 in dieser Ausführungsform ist ein Prozessor, und der zweite Chip751 ist ein Speichercache. Der Zwischenchip758 ist eine drahtgebondete Vorrichtung zur Verarbeitung von Online-Kommunikationen. Der obere Chip759 ist ein Satellitennavigationssystem(global positioning system, GPS)-Chip, der durch den vierten Chip758 getragen wird, welcher als Cache für den GPS-Chip759 wirkt. Ferner ist in einer beispielhaften Ausführungsform ein oberes Paket In einer Ausführungsform wird der vierte Chip753 als Träger und Schnittstelle zwischen dem Zwischenchip758 und dem oberen Chip759 verwendet. Zum Beispiel weist der vierte Chip753 eine TSV auf, die eine direkte Kommunikation zwischen dem oberen Chip759 und dem Zwischenchip758 gestattet. - In einer Ausführungsform sind sowohl der Drahtbond-Chip
758 als auch der Drahtbond-Chip759 durch Drahtbondungen760 bzw.761 mit dem Paketsubstrat710 gekoppelt. Die Versatzhöhe736 des Interposers730 nimmt daher die Höhe des Mischchipstapels auf, welche wie veranschaulicht die Drahtbondungen760 und761 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 Bonddrähte760 und761 daran zu hindern, sich zu bewegen. Die Stapelverkapselung762 kann auch verwendet werden, um den Mischchipstapel vor Umwelt- und Handhabungsgefahren zu schützen. Die Stapelverkapselung762 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 in6 dargestellt und beschrieben sind, die vorher offenbarten E/A- und Bandbreitenfähigkeiten abgeleitet werden.8 ist ein Prozess- und Verfahrensablaufdiagramm800 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 Prozess820 dem Prozess810 vorausgeht, wird der Interposer nach dem Bilden des Chipstapels auf dem Paketsubstrat angeordnet. Wenn der Prozess820 dem Prozess810 folgt, wird der Chipstapel in einer Aussparung gebildet, die durch den Interposer zurückbelassen wird. In einer Ausführungsform beginnt der Prozess bei810 und endet er bei820 . - Bei
830 umfasst der Prozess das Einfüllen einer Stapelverkapselung, um den Chipstapel zu isolieren. In einer Ausführungsform beginnt der Prozess bei810 und endet er bei830 . - Bei
840 umfasst der Prozess das Bilden eines oberen Pakets auf dem Interposer. In einer Ausführungsform beginnt und endet der Prozess bei840 . -
9 ist eine schematische Darstellung eines Computersystems900 nach einer Ausführungsform. Das wie dargestellte Computersystem900 (auch als das elektronische System900 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 System900 ein Computersystem, das einen Systembus920 umfasst, um die verschiedenen Bestandteile des elektronischen Systems elektrisch zu koppeln. Der Systembus920 ist nach verschiedenen Ausführungsformen ein Einzelbus oder jede beliebige Kombination von Bussen. Das elektronische System900 umfasst eine Spannungsquelle930 , die der integrierten Schaltung910 Leistung bereitstellt. In einigen Ausführungsformen liefert die Spannungsquelle930 Strom durch den Systembus920 zu der integrierten Schaltung910 . - Die integrierte Schaltung
910 ist elektrisch mit dem Systembus920 gekoppelt und umfasst jede beliebige Schaltung oder Kombination von Schaltungen nach einer Ausführungsform. In einer Ausführungsform umfasst die integrierte Schaltung910 einen Prozessor912 , der von jeder beliebigen Art sein kann. Der hier verwendete Prozessor912 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 Schaltung910 enthalten sein können, sind eine benutzerspezifische Schaltung oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (application-specific integrated circuit, ASIC) wie etwa eine Kommunikationsschaltung914 zur Verwendung in drahtlosen Systemen wie etwa Mobiltelefonen, Pagern, tragbaren Computern, Zweiweg-Funkgeräten und ähnlichen elektronischen Systemen. In einer Ausführungsform umfasst der Prozessor910 einen On-Chip-Speicher916 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 Prozessor910 einen eingebetteten On-Chip-Speicher916 wie einen eingebetteten dynamischen Direktzugriffsspeicher (eDRAM). - In einer Ausführungsform umfasst das elektronische System
900 auch einen externen Speicher940 , der wiederum ein oder mehr Speicherelemente, die für die besondere Anwendung geeignet sind, enthalten kann, wie etwa einen Hauptspeicher942 in der Form eines RAM, ein oder mehrere Festplattenlaufwerke944 und/oder ein oder mehrere Laufwerke, die entfernbare Medien946 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 Speicher940 kann auch ein eingebetteter Speicher948 wie etwa der in ein Prozessoranbringungssubstrat eingebettete mikroelektronische Chip nach einer Ausführungsform sein. - In einer Ausführungsform umfasst das elektronische System
900 auch eine Anzeigevorrichtung950 und einen Audioausgang960 . In einer Ausführungsform umfasst das elektronische System900 eine Eingabevorrichtung wie etwa eine Steuerung970 , die eine Tastatur, eine Maus, eine Rollkugel, eine Spielsteuerung, ein Mikrophon, eine Spracherkennungsvorrichtung oder jede beliebige andere Eingabevorrichtung, die Informationen in das elektronische System900 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. - Die Zusammenfassung ist bereitgestellt, um 37 CFR §1.72(b) zu erfüllen, worin eine Zusammenfassung verlangt wird, die dem Leser gestatten wird, die Natur und den Hauptinhalt der technischen Offenbarung rasch festzustellen. Sie wird mit dem Verständnis vorgelegt, dass sie nicht benutzt werden wird, um den Umfang oder die Bedeutung der Ansprüche zu interpretieren oder zu beschränken.
- 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. Wie die folgenden Ansprüche wiederspiegeln, liegt der erfinderische Gegenstand vielmehr in weniger als allen Merkmalen einer einzelnen offenbarten Ausführungsform. Daher werden die folgenden Ansprüche hiermit in die „Ausführliche Beschreibung” aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich allein als gesonderte bevorzugte Ausführungsform steht.
- Fachleute werden leicht verstehen, dass verschiedene andere Veränderungen an den Einzelheiten, dem Material und den Anordnungen der Teile und Verfahrensstufen, die beschrieben und veranschaulicht wurden, um die Natur dieser Erfindung zu erklären, vorgenommen werden können, ohne von den Grundsätzen und dem Umfang der Erfindung, die in den beigefügten Ansprüchen ausgedrückt sind, abzuweichen.
Claims (25)
- Paket-auf-Paket-Vorrichtung, 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 obere Chip durch den unteren Chip getragen wird, 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.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Interposer eine Kugel-Gitter-Anordnung aufweist, wobei die Vorrichtung ferner Folgendes umfasst: ein oberes Paket, wobei das obere Paket zumindest eine mikroelektronische Vorrichtung umfasst, und wobei sich das obere Paket mit der Kugel-Gitter-Anordnung des Interposers verbindet.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Chipstapel Folgendes umfasst: den unteren Chip, der ein Flip-Chip ist, welcher auf der Chipseite des Substrats angebracht ist; und den oberen Chip, der ein Drahtbond-Chip ist, welcher auf dem Flip-Chip angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Chipstapel Folgendes umfasst: den unteren Chip, der ein Flip-Chip ist, welcher auf der Chipseite des Substrats angebracht ist, einen zweiten Chip vom Drahtbond-Typ, der über dem Flip-Chip angeordnet ist; und den oberen Chip, der ein nachfolgender Drahtbond-Chip ist, welcher über dem zweiten Chip vom Drahtbond-Typ angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Chipstapel Folgendes umfasst: den unteren Chip, der ein Flip-Chip ist, welcher auf der Chipseite des Substrats angebracht ist; einen zweiten Chip vom Silizium-Durchkontaktierungs(TSV)-Typ, der auf dem Flip-Chip angeordnet ist; und den oberen Chip, der ein nachfolgender Drahtbond-Chip ist, welcher auf dem zweiten Chip vom TSV-Typ angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Chipstapel Folgendes umfasst: den unteren Chip, der ein Flip-Chip ist, welcher auf der Chipseite des Substrats angebracht ist; einen zweiten Chip vom Silizium-Durchkontaktierungs(TSV)-Typ, der auf dem Flip-Chip angeordnet ist; einen dritten Chip vorn TSV-Typ, der auf dem zweiten Chip vom TSV-Typ angeordnet ist; und den oberen Chip, der ein vierter Chip vom Drahtbond-Typ ist, welcher auf dem dritten Chip vom TSV-Typ angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Chipstapel Folgendes umfasst: den unteren Chip, der ein Flip-Chip ist, welcher auf der Chipseite des Substrats angebracht ist; einen zweiten Chip vorn Silizium-Durchkontaktierungs(TSV)-Typ, der auf dem Flip-Chip-angeordnet ist; einen dritten Chip vom TSV-Typ, der auf dem zweiten Chip vom TSV-Typ angeordnet ist, wobei es sich bei dem dritten Chip vom TSV-Typ um mehrere TSV-Chips in einem Umfang von 2 bis 8 TSV-Chips handelt; und den oberen Chip, der ein nachfolgender Chip vom Drahtbond-Typ ist, welcher über dem dritten Chip vom TSV-Typ angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Chipstapel Folgendes umfasst: den unteren Chip, der ein Flip-Chip ist, welcher auf der Chipseite des Substrats angebracht ist; einen zweiten Chip vom Silizium-Durchkontaktierungs(TSV)-Typ, der auf dem Flip-Chip angeordnet ist; einen dritten Chip vom TSV-Typ, der über dem zweiten Chip vom TSV-Typ angeordnet ist; einen vierten Chip vom Drahtbond-Typ, der über dem zweiten Chip vom TSV-Typ angeordnet ist, und den oberen Chip, der ein nachfolgender Chip vom Drahtbond-Typ ist, welcher über dem vierten Chip vom Drahtbond-Typ angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Chipstapel Folgendes umfasst: den unteren Chip, der ein Flip-Chip ist, welcher auf der Chipseite des Substrats angebracht ist; einen zweiten Chip vom Drahtbond-Typ, der über dem ersten Chip vom TSV-Typ angeordnet ist; einen dritten Chip vom Silizium-Durchkontaktierungs(TSV)-Typ, der über dem zweiten Chip vom Drahtbond-Typ angeordnet ist; und den oberen Chip, der ein nachfolgender Chip vom Drahtbond-Typ ist, welcher über dem dritten Chip vom TSV-Typ angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Chipstapel Folgendes umfasst: den unteren Chip, der ein Flip-Chip ist, welcher auf der Chipseite des Substrats angebracht ist; und den oberen Chip, der ein Silizium-Durchkontaktierungs(TSV)-Chip ist, welcher auf dem Flip-Chip angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Chipstapel Folgendes umfasst: den unteren Chip, der ein Flip-Chip ist, welcher auf der Chipseite des Substrats angebracht ist; den oberen Chip, der ein nachfolgender Chip vom Silizium-Durchkontaktierungs(TSV)-Typ ist, welcher über dem Flip-Chip angeordnet ist; und zumindest einen Chip vom TSV-Typ, der in einem Umfang von 2 bis 7 zwischen dem unteren Chip und dem oberen Chip angeordnet ist.
- Paket-auf-Paket-Stapelchip-Vorrichtung, 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 obere Chip durch den unteren Chip getragen wird, 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; und ein oberes Paket, das auf dem Interposer angeordnet ist, wobei das obere Paket zumindest eine mikroelektronische Vorrichtung umfasst.
- Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Chipstapel Folgendes umfasst: den unteren Chip, der ein Flip-Chip ist, welcher auf der Chipseite des Substrats angebracht ist; und den oberen Chip, der ein Silizium-Durchkontaktierungs(TSV)-Chip ist, welcher auf dem Flip-Chip angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Chipstapel Folgendes umfasst: den unteren Chip, der ein Flip-Chip ist, welcher auf der Chipseite des Substrats angebracht ist; den oberen Chip, der ein nachfolgender Silizium-Durchkontaktierungs(TSV)-Chip ist, welcher über dem Flip-Chip angeordnet ist; und zumindest einen TSV-Chip, der in einem Umfang von 2 bis 7 zwischen dem unteren Chip und dem oberen Chip angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Chipstapel Folgendes umfasst: den unteren Chip, der ein Flip-Chip ist, welcher auf der Chipseite des Substrats angebracht ist; und den oberen Chip, der ein Drahtbond-Chip ist, welcher auf dem Flip-Chip angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Chipstapel Folgendes umfasst: den unteren Chip, der ein Flip-Chip ist, welcher auf der Chipseite des Substrats angebracht ist; einen zweiten Chip vom Drahtbond-Typ, der auf dem Flip-Chip angeordnet ist; und den oberen Chip, der ein nachfolgender Drahtbond-Chip ist, welcher über dem zweiten Chip vom Drahtbond-Typ angeordnet ist.
- Verfahren zum Zusammensetzen einer Paket-auf-Paket-Stapelchip-Vorrichtung, umfassend: Montieren eines oberen Pakets mit einer Kugel-Gitter-Anordnung an einer entsprechenden Kugel-Gitter-Anordnung einer dreidimensionalen (3D) Stapelchip-Vorrichtung, wobei die 3D-Stapelchip-Vorrichtung Folgendes umfasst: ein Paketsubstrat, das eine Bodenseite und eine Chipseite umfasst; einen Chipstapel, der auf der Chipseite angeordnet ist, wobei der Chipstapel eine Stapelhöhe aufweist; und einen Interposer, der eine Chipseite und eine obere Seite umfasst, wobei der Interposer eine Versatzhöhe erzeugt, die der Stapelhöhe entspricht, und wobei das Zusammensetzen das Paaren des oberen Pakets mit dem Interposer umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Chipstapel auf dem Paketsubstrat montiert wird, bevor der Interposer auf dem Paketsubstrat montiert wird.
- Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Interposer auf dem Paketsubstrat montiert wird, bevor der Chipstapel auf dem Paketsubstrat montiert wird.
- Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend das Bilden einer Stapelverkapselung über dem Chipstapel.
- Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Bildung des Chipstapels Folgendes umfasst: Flip-Chip-Anbringen eines unteren Chips auf der Chipseite des Substrats; und Drahtbond-Anbringen eines oberen Chips über dem Flip-Chip.
- Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Bildung des Chipstapels Folgendes umfasst: Flip-Chip-Anbringen eines unteren Chips auf der Chipseite des Substrats; Drahtbond-Anbringen eines zweiten Chips über dem unteren Chip; und Drahtbond-Anbringen eines oberen Chips über dem zweiten Chip.
- Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Bildung des Chipstapels Folgendes umfasst: Flip-Chip-Anbringen eines unteren Chips auf der Chipseite des Substrats; Silizium-Durchkontaktierungs(TSV)-Anbringen eines zweiten Chips auf dem Flip-Chip; und Drahtbond-Anbringen eines nachfolgenden Chips als oberer Chip über dem zweiten Chip.
- Rechensystem, 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 obere Chip durch den unteren Chip getragen wird, und wobei der Chipstapel eine Versatzhöhe aufweist; einen Interposer, der auf der Chipseite angeordnet ist und den Chipstapel umgibt, wobei der Interposer der Versatzhöhe entspricht; und ein oberes Paket, das auf dem Interposer angeordnet ist, wobei das obere Paket zumindest eine mikroelektronische Vorrichtung umfasst; und ein Vorrichtungsgehäuse, das das obere Paket enthält.
- Rechensystem nach Anspruch 25, 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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