层叠封装体和包括层叠封装体的系统级封装体技术方案

一种系统级封装体包括：第一半导体芯片和第二半导体芯片，其设置在衬底之上的第一区中；以及控制器，其设置在衬底之上的第二区中且适于基于第一半导体芯片和第二半导体芯片的数据输出操作来将电源电压选择性地供应至第一半导体芯片或第二半导体芯片，其中，第一半导体芯片和第二半导体芯片中的每个包括：第一电源区，其经由第一线与控制器耦接且在第一半导体芯片和第二半导体芯片的输入/输出操作期间从控制器共同接收电源电压；输出驱动器，其适于输出数据；以及第二电源区，其经由第二线和第三线中的一个与控制器独立耦接且在数据输出操作期间从控制器独立接收针对输出驱动器的操作的电源电压。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2014年9月5日提交的申请号为10-2014-0119158的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本专利技术的示例性实施例涉及一种半导体设计技术，且更具体地涉及一种包括具有输出驱动器的多个半导体芯片的层叠封装体以及一种包括所述层叠封装体的系统级封装体，所述输出驱动器与输出焊盘和用于将功率供应至所述输出驱动器的焊盘耦接。
技术介绍
在电子工业中，随着更轻、更小、更快和更高性能的多功能移动产品的发展，对于具有大数据储存容量的超紧凑型半导体存储器的需求不断增加。总的来说，针对大容量半导体存储器的需求存在两种解决方案。一种是增加包括在半导体存储器中的半导体存储器芯片的集成度，而另外一种是将多个半导体存储器芯片装配成单个半导体封装体。增加半导体存储器芯片的集成度花费大量工作、金钱和时间。相比之下，可以通过简单地改变半导体存储器芯片如何被装配来实现大容量半导体存储器。即，将多个存储器组合成单个半导体封装体。这种方法在生产成本和开发时间以及工作方面具有许多优点。因此，将多个半导体存储器芯片安装且装配成单个半导体封装体的多芯片封装(MCP)技术广泛用来改善半导体存储器的数据储存容量。多芯片封装体可以利用多种方法来制造。例如，通过垂直地层叠多个半导体芯片制造的层叠封装体已经被广泛使用，这是因为层叠封装技术具有低制造成本和适于大量生产的优点。总的来说，层叠封装体由一个或更多个半导体芯片形成。由于层叠封装体受一定数目的封装体引脚的限制，所以半导体芯片的输入/输出焊盘必须要与相同的输入/输出通道耦接。当层叠在单个层叠封装体中的半导体芯片的数目增加时，封装体引脚的寄生电容也增大。此寄生电容会阻碍以高速操作的输入/输出焊盘的高速操作。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例针对一种层叠封装体以及包括该层叠封装体的系统级封装
体，所述层叠封装体可以通过将功率分别独立地供应至包括在多个半导体芯片中的输出驱动器来降低数据输入/输出焊盘的加载时间。根据本专利技术的一个实施例，一种系统级封装体可以包括：第一半导体芯片和第二半导体芯片，其设置在衬底之上的第一区中；以及控制器，其设置在衬底之上的第二区中，且适于基于第一半导体芯片和第二半导体芯片的数据输出操作来将电源电压选择性地供应至第一半导体芯片或第二半导体芯片，其中，第一半导体芯片和第二半导体芯片中的每个包括：第一电源区，其经由第一线与控制器耦接，且在第一半导体芯片和第二半导体芯片的输入/输出操作期间从控制器共同接收电源电压；输出驱动器，其适于输出数据；以及第二电源区，其经由第二线和第三线中的一个与控制器独立耦接，且在第一半导体芯片或第二半导体芯片的数据输出操作期间从控制器独立接收针对输出驱动器的操作的电源电压。控制器包括：控制部，其适于执行供应控制以向第一半导体芯片和第二半导体芯片提供第一芯片使能信号和第二芯片使能信号且将电源电压选择性地供应至第一半导体芯片或第二半导体芯片的第二电源区；以及电源部，其适于在控制部的供应控制下将电源电压选择性地供应至第一半导体芯片或第二半导体芯片的第二电源区。控制部可以包括：控制信号发生块，其适于响应于第一预芯片使能信号和第二预芯片使能信号来产生控制信号，所述控制信号用于执行供应控制以将电源电压供应至第一电源区和第二电源区，其中，控制信号发生块可以包括：第一控制信号发生单元，其适于响应于第一预芯片使能信号或第二预芯片使能信号来产生第一控制信号以经由第一线将电源电压共同供应至第一半导体芯片和第二半导体芯片的第一电源区；第二控制信号发生单元，其适于响应于第一预芯片使能信号来产生第二控制信号以将电源电压供应至第一半导体芯片的第二电源区；以及第三控制信号发生单元，其适于响应于第二预芯片使能信号来产生第三控制信号以将电源电压供应至第二半导体芯片的第二电源区。第一控制信号至第三控制信号可以在第一预芯片使能信号和第二预芯片使能信号被禁止之后保持使能部达预定时间。第一控制信号至第三控制信号在第一芯片使能信号和第二芯片使能信号之前被使能。控制部还可以包括：上升延迟块，其适于延迟第一预芯片使能信号和第二预芯片使能信号的上升沿，并且产生第一芯片使能信号和第二芯片使能信号。第一芯片和第二芯片中的每个还可以包括：芯片使能焊盘，其适于接收第一芯片使
能信号和第二芯片使能信号中的对应的一个；以及输入/输出焊盘，其适于接收且输出数据。芯片使能焊盘经由第四线和第五线中的一个与控制器独立耦接，以及输入/输出焊盘经由第六线与控制器耦接。第二半导体芯片可以设置在第一半导体芯片之上，其中，第一半导体芯片的芯片使能焊盘、输入/输出焊盘和第一电源区被暴露。输入/输出焊盘的数目可以对应于数据的数目。第一线至第六线可以将第一半导体芯片和第二半导体芯片电连接至控制器。输出驱动器可以包括：预驱动器块，其适于产生用于控制数据偏斜率和数据占空比的上拉信号和下拉信号；以及输出驱动器块，其适于经由输入/输出焊盘输出数据。根据本专利技术的另一个实施例，一种层叠封装体可以包括：第一半导体芯片和第二半导体芯片，其层叠在衬底之上，其中，第一半导体芯片可以包括：第一芯片使能焊盘，其适于接收第一芯片使能信号；第一输入/输出焊盘，其适于接收且输出数据；第一输出驱动器，其适于输出数据；以及第一输出焊盘，其适于将电源电压供应至第一输出驱动器，以及第二半导体芯片可以包括：第二芯片使能焊盘，其适于接收第二芯片使能信号；第二输入/输出焊盘，其适于接收且输出数据；第二输出驱动器，其适于输出数据；以及第二输出焊盘，其适于将电源电压供应至第二输出驱动器，其中，第一芯片使能焊盘和第二芯片使能焊盘分别经由第一线和第二线与外部设备单独耦接，以及第一输入/输出焊盘和第二输入/输出焊盘经由第三线彼此耦接，以及第一输出焊盘和第二输出焊盘分别经由第四线和第五线与外部设备单独耦接。第二半导体芯片可以设置在第一半导体芯片之上，其中，第一半导体芯片的第一芯片使能焊盘、第一输入/输出焊盘和第一输出焊盘被暴露。第一输入/输出焊盘的数目和第二输入/输出焊盘的数目可以对应于数据的数目。第一半导体芯片还可以包括：第一电源焊盘，其用于在数据的输入/输出操作期间从外部设备接收电源电压，以及第二半导体芯片还包括：第二电源焊盘，其用于在数据的输入/输出操作期间接收电源电压，以及第一电源焊盘和第二电源焊盘经由第六线彼此耦接。第一输出驱动器和第二输出驱动器可以基于经由第一输出焊盘供应的电源电压或
经由第二输出焊盘供应的电源电压独立地操作。根据本专利技术的另一个实施例，一种层叠封装体可以包括：多个半导体芯片，其层叠在衬底之上，其中，半导体芯片中的每个可以包括：芯片使能焊盘，其适于接收芯片使能信号；输入/输出焊盘，其适于接收且输出数据；输出驱动器，其适于输出数据；以及输出焊盘，其适于将电源电压供应至输出驱动器，其中，包括在半导体芯片中的输出焊盘可以分别经由多个线与外部设备单独耦接。半导体芯片可以采用层的形式层叠在衬底之上。输入/输出焊盘的数目可以对应于数据的数目。根据本专利技术的另一个实施例，一种系统级封装体包括：第一半导体芯片和第二半导体芯片，其分别包括第一电源区，且分别包括第二电源区；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统级封装体，包括：第一半导体芯片和第二半导体芯片，其设置在衬底之上的第一区中；以及控制器，其设置在所述衬底之上的第二区中，并且适于基于所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片的数据输出操作将电源电压选择性地供应至所述第一半导体芯片或所述第二半导体芯片，其中，所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片中的每个包括：第一电源区，其经由第一线与所述控制器耦接，并且在所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片的输入/输出操作期间从所述控制器共同接收所述电源电压；输出驱动器，其适于输出数据；以及第二电源区，其经由第二线和第三线中的一个与所述控制器独立耦接，并且在所述第一半导体芯片或所述第二半导体芯片的数据输出操作期间从所述控制器独立接收针对所述输出驱动器的操作的所述电源电压。

【技术特征摘要】
2014.09.05 KR 10-2014-01191581.一种系统级封装体，包括：第一半导体芯片和第二半导体芯片，其设置在衬底之上的第一区中；以及控制器，其设置在所述衬底之上的第二区中，并且适于基于所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片的数据输出操作将电源电压选择性地供应至所述第一半导体芯片或所述第二半导体芯片，其中，所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片中的每个包括：第一电源区，其经由第一线与所述控制器耦接，并且在所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片的输入/输出操作期间从所述控制器共同接收所述电源电压；输出驱动器，其适于输出数据；以及第二电源区，其经由第二线和第三线中的一个与所述控制器独立耦接，并且在所述第一半导体芯片或所述第二半导体芯片的数据输出操作期间从所述控制器独立接收针对所述输出驱动器的操作的所述电源电压。2.如权利要求1所述的系统级封装体，其中，所述控制器包括：控制部，其适于执行供应控制以向所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片提供第一芯片使能信号和第二芯片使能信号并且将所述电源电压选择性地供应至所述第一半导体芯片或所述第二半导体芯片的第二电源区；以及电源部，其适于在所述控制部的所述供应控制下将所述电源电压选择性地供应至所述第一半导体芯片或所述第二半导体芯片的第二电源区。3.如权利要求2所述的系统级封装体，其中，所述控制部包括：控制信号发生块，其适于响应于第一预芯片使能信号和第二预芯片使能信号来产生控制信号，所述控制信号用于执行所述供应控制以将所述电源电压供应至所述第一电源区和所述第二电源区，其中，所述控制信号发生块包括：第一控制信号发生单元，其适于响应于所述第一预芯片使能信号或所述第二预芯片使能信号来产生第一控制信号以经由所述第一线将所述电源电压共同供应至所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片的第一电源区；第二控制信号发生单元，其适于响应于所述第一预芯片使能信号来产生第二控制信号以将所述电源电压供应至所述第一半导体芯片的第二电源区；以及第三控制信号发生单元，其适于响应于所述第二预芯片使能信号来产生第三控制信号以将所述电源电压供应至所述第二半导体芯片的第二电源区。4.如权利要求3所述的系统级封装体，其中，所述第一控制信号至所述第三控制信号在所述第一预芯片使能信号和所述第二预芯片使能信号被...

【专利技术属性】
技术研发人员：金相桓，
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