具有光学互连结构的半导体封装制造技术

具有光学互连结构的半导体封装。一种半导体封装包括设置在基板的顶表面上的第一收发器；以及设置在所述基板的底表面上的第二收发器。所述第一和第二收发器通过穿透基板的光信号彼此光学通信。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请主张2014年11月17日于韩国知识产权局申请的韩国专利申请案第10-2014-0160277号的优先权，所述韩国专利申请案是以其整体被纳入在此作为参考。
本专利技术的实施例涉及半导体封装，并且更具体地，涉及具有光学互连结构的半导体封装、包含其的存储卡和包含其的电子系统。
技术介绍
能够处理大量数据的半导体封装在诸如移动系统的较小电子系统的发展中不断增加需求。响应于这样的需求，增加使用在电子系统中的半导体装置的整合密度可能是必要的。然而，在增加半导体装置的整合密度上可能存在一些限制。最近，已经提出了包括取代平面晶体管的垂直晶体管的三维半导体装置，以增加半导体装置的整合密度。然而，在发展三维半导体装置上可能有大量的技术困难。已经提出了包括多个堆叠半导体装置(也称为半导体芯片或半导体晶粒)的堆叠封装来处理大量数据。每个堆叠封装可以通过在单个封装基板上堆叠多个半导体芯片和通过囊封所堆叠的半导体芯片来制造。换言之，高容量半导体封装可以堆叠封装形式来制造。在这样的情况下，按堆叠半导体芯片的数量的比例，用于驱动半导体芯片的信号路径(即，信号线)的数量可以增加。同样地，可能有必要减小设置在所述封装基板上和内的金属互联线(对应于信号路径)的线宽和间距，以实现高容量堆叠封装。
技术实现思路
根据一实施例，一种半导体封装包括半导体芯片，设置在中介层的顶表面上。所述半导体封装也包括第一驱动器芯片和第二驱动器芯片，分别设置在所述中介层的顶
表面和底表面上。所述半导体封装也包括第一光学发送器和第一光学接收器，安装在所述第一驱动器芯片的表面上且由所述第一驱动器芯片控制。进一步，所述半导体封装包括第二光学发送器和第二光学接收器，安装在所述第二驱动器芯片的表面上且由所述第二驱动器芯片控制。所述第二光学发送器和所述第二光学接收器与所述第一光学发送器和所述第一光学接收器通过穿透所述中介层的光信号来进行光学通信。其中所述第一光信号和所述第二光信号具有1200纳米至15000纳米的波长。其中所述第一光信号和所述第二光信号经由穿透所述中介层的通孔而发送。其中所述半导体芯片包括内存芯片、中央处理单元(CPU)芯片、系统大规模集成(LSI)芯片或现场可编程门阵列(FPGA)芯片。其中所述第一光学发送器包括激光装置，并且所述第一光学接收器包括光侦测器。其中，所述第一驱动器芯片控制所述激光装置，使得所述激光装置将自所述半导体芯片输出的电信号转换成所述光信号中的一个；或其中，所述第一驱动器芯片控制所述光侦测器以将所述光信号中的另一个转换成电信号，并且将所述电信号发送至所述半导体芯片。所述半导体封装进一步包括：第一导电互连线，其用于将所述半导体芯片电耦接到所述第一驱动器芯片；信号端子，其设置在所述中介层的底表面上；以及第二导电互连线，其用于将所述第二驱动器芯片电耦接到所述信号端子。所述半导体封装进一步包括：穿透所述中介层的第一贯孔；以及第三导电互连线，其设置在所述中介层的顶表面上，以将所述第一贯孔的一端电耦接到所述第一驱动器芯片。所述半导体封装进一步包括：电源供应端子，其设置在所述中介层的底表面上并且电耦接到所述第一贯孔的另一端。所述半导体封装进一步包括：第四导电互连线，其设置在所述中介层的底表面上以将所述电源供应端子电耦接到所述第二驱动器芯片。所述半导体封装进一步包括：另一信号端子，其设置在所述中介层的底表面上并且电耦接到所述第一贯孔的另一端。所述半导体封装进一步包括：穿透所述中介层的第二贯孔；以及第五导电互连线，其设置在所述中介层的顶表面上，以将所述第二贯孔的一端电耦接到所述半导体芯片。根据一实施例，一种半导体封装包括中介层、第一驱动器芯片和第二驱动器芯片，分别设置在所述中介层的顶表面和底表面上；第一半导体芯片，设置在所述中介层的顶表面上且电耦接到所述第一驱动器芯片；第二半导体芯片，设置在所述中介层的底表面上且电耦接到所述第二驱动器芯片；第一导电互连线，用于将所述第一半导体芯片电耦接到所述第一驱动器芯片；第三导电互连线，用于将所述第二半导体芯片电耦接到第二驱动器芯片；第一光学发送器和第一光学接收器，安装在所述第一驱动器芯片的表面上且由所述第一驱动器芯片控制；第二光学发送器和第二光学接收器，安装在所述第二驱动器芯片的表面上且由所述第二驱动器芯片控制；信号端子，设置在所述中介层的底表面上；以及第二导电互连线，用于将所述第二驱动器芯片电耦接至所述信号端子。所述第二光学发送器和所述第二光学接收器与所述第一光学发送器和所述第一光学接收器通过穿透所述中介层的光信号来进行光学通信。根据一实施例，一种半导体封装包括第一驱动器芯片和第二驱动器芯片，分别设置在所述中介层的顶表面和底表面上。所述半导体封装也可以包括第一半导体芯片，设置在所述中介层的顶表面上且电耦接到所述第一驱动器芯片。所述半导体封装也可以包括第二半导体芯片，设置在所述中介层的顶表面上且与所述第一半导体芯片隔开。所述半导体封装也可以包括第一导电互连线，用于将所述第一半导体芯片电耦接到所述第一驱动器芯片。进一步，所述半导体封装可以包括第一光学发送器和第一光学接收器，安装在所述第一驱动器芯片的表面上且由所述第一驱动器芯片控制。所述半导体封装也可以包括第二光学发送器和第二光学接收器，安装在所述第二驱动器芯片的表面上且由所述第二驱动器芯片控制。所述半导体封装可以包括信号端子，设置在所述中介层的底表面上。所述半导体封装可以包括第二导电互连线，用于所述第二驱动器芯片电耦接至所述信号端子中的一个。进一步，所述半导体封装可以包括第三
贯孔，穿过所述中介层且将所述第二半导体芯片电耦接到所述信号端子中的另一个信号端子。所述第二光学发送器和所述第二光学接收器与所述第一光学发送器和所述第一光学接收器通过穿透所述中介层的光信号来进行光学通信。根据一实施例，一种半导体封装包括设置在基板的顶表面上的第一收发器。所述半导体封装也包括设置在所述基板的底表面上的第二收发器。所述第一和第二收发器通过穿透所述基板的光信号来彼此进行光学通信。根据一实施例，存储器包括封装。所述封装包括配置在中介层的顶表面上的半导体芯片。所述封装也包括第一驱动器芯片和第二驱动器芯片，分别设置在所述中介层的顶表面和底表面上。所述封装也包括第一光学发送器和第一光学接收器，安装在所述第一驱动器芯片的表面上且由所述第一驱动器芯片控制。进一步，所述封装包括第二光学发送器和第二光学接收器，安装在所述第二驱动器芯片的表面上且由所述第二驱动器芯片控制。所述第二光学发送器和所述第二光学接收器与所述第一光学发送器和所述第一光学接收器通过穿透所述中介层的光信号来进行光学通信。根据一实施例，存储器包括封装。所述封装包括第一驱动器芯片和第二驱动器芯片，分别设置在所述中介层的顶表面和底表面上。所述封装也包括设置在所述中介层的顶表面上且电耦接到所述第一驱动器芯片的第一半导体芯片。所述封装也包括设置在所述中介层的底表面上且电耦接到所述第二驱动器芯片的第二半导体芯片。所述封装也包括用于将所述第一半导体芯片电耦接到所述第一驱动器芯片的第一导电互连线。所述封装也包括用于将所述第二半导体芯片电耦接到所述第二驱动器芯片的第三导电互连线。所述封装也包括第一光学发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体封装，所述半导体封装包括：半导体芯片，其设置在中介层的顶表面上；第一驱动器芯片和第二驱动器芯片，其分别设置在所述中介层的所述顶表面和底表面上；第一光学发送器和第一光学接收器，其安装在所述第一驱动器芯片的表面上且由所述第一驱动器芯片控制；以及第二光学发送器和第二光学接收器，其安装在所述第二驱动器芯片的表面上且由所述第二驱动器芯片控制，其中所述第二光学发送器和所述第二光学接收器与所述第一光学发送器和所述第一光学接收器通过穿透所述中介层的光信号来进行光学通信。

【技术特征摘要】
2014.11.17 KR 10-2014-01602771.一种半导体封装，所述半导体封装包括：半导体芯片，其设置在中介层的顶表面上；第一驱动器芯片和第二驱动器芯片，其分别设置在所述中介层的所述顶表面和底表面上；第一光学发送器和第一光学接收器，其安装在所述第一驱动器芯片的表面上且由所述第一驱动器芯片控制；以及第二光学发送器和第二光学接收器，其安装在所述第二驱动器芯片的表面上且由所述第二驱动器芯片控制，其中所述第二光学发送器和所述第二光学接收器与所述第一光学发送器和所述第一光学接收器通过穿透所述中介层的光信号来进行光学通信。2.根据权利要求1的半导体封装，其中所述第一驱动器芯片和所述第二驱动器芯片被设置成与所述中介层的一部分重叠以面对彼此。3.根据权利要求2的半导体封装，其中所述第一光学发送器和所述第一光学接收器被安装在面对所述第二驱动器芯片的所述第一驱动器芯片的表面上。4.根据权利要求3的半导体封装，其中，所述第二光学接收器被安装在面对所述第一驱动器芯片的所述第二驱动器芯片的表面上，并且与所述第一光学发送器对准，使得从所述第一光学发送器产生的第一光信号穿透所述中介层而到达所述第二光学接收器；以及其中，所述第二光学发送器被安装在面对所述第一驱动器芯片的所述第二驱动器芯片的表面上，并且与所述第一光学接收器对准，使得从所述第二光学发送器产生的第二光信号穿透所述中介层而到达所述第一光学接收器。5.根据权利要求4的半导体封装，其中所述中介层包括透明光穿透部分，所述第一光信号和所述第二光信号通过所述透明光穿透部分而穿过。6.根据权利要求4的半导体封装，其中所述中介层包括硅材料，其中所述第一光信号和所述第二光信号通过所述硅材料。7.根据权利要求6的半导体封装，其中所述第一光信号和所述第二光信号为红外IR射线。8.一种半导体封装，所述半导体封装包括：第一驱动器芯片和第二驱动器芯片，其分别设置在中介层的顶表面和底表面上；第一半导体芯片，其设置在所述中介层...

【专利技术属性】
技术研发人员：金钟薰，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR