具有射频（RF）芯片的微电子封装制造技术

实施例可以涉及微电子封装，其包括通过具有第一间距的互连与管芯耦合的射频(RF)芯片。所述RF芯片还可以通过具有与第一间距不同的第二间距的互连与封装衬底的波导耦合。所述RF芯片可以促进将数据作为频率大于约20吉赫兹(GHz)的电磁信号传输到波导。可以描述或要求保护其他实施例。

【技术实现步骤摘要】
具有射频(RF)芯片的微电子封装
技术介绍
传统的硅逻辑工艺上的高频的产生、放大和检测可能是具有挑战性的。通常，传统解决方案可能需要相对复杂的封装或插入物，以支持传送期望基带数据速率所需的超高密度。另外，传统的解决方案可能需要大量的功率或电路以在封装上的各管芯之间传送和接收数据。附图说明图1示出了根据本文中的各种实施例的具有射频(RF)芯粒的微电子封装。图2示出了根据本文中的各种实施例的示例性RF电路。图3示出了根据本文中的各种实施例的具有RF芯粒的微电子封装的替代视图。图4示出了根据本文中的各种实施例的具有RF芯粒的微电子封装的替代视图。图5示出了根据本文中的各种实施例的具有RF芯粒的微电子封装的替代视图。图6示出了根据本文中的各种实施例的具有RF芯粒的微电子封装的替代视图。图7示出了根据本文中的各种实施例的用于生成RF芯粒的示例性技术。图8示出了根据本文中的各种实施例的用于生成具有RF芯粒的微电子封装的示例技术。图9示出了根据各种实施例的可以使用本文中的各种实施例的示例性质设备。具体实施方式在以下详细描述中，参考构成其一部分的附图，其中相似的附图标记通篇表示相似的部分，并且其中通过例示的方式示出了可以实践本公开的主题的实施例。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以进行结构或逻辑上的改变。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义，实施例的范围由所附权利要求及其等同方案限定。对于本公开，短语“A或B”表示(A)、(B)或(A和B)。对于本公开，短语“A、B或C”表示(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)、或(A、B和C)。本说明书可以使用基于透视的描述，例如顶/底、入/出、上方/下方等。这样的描述仅用于便于讨论，而无意于将本文中描述的实施例的应用限制为任何特定的取向。本说明书使用短语“在一个实施例中”或“在实施例中”，其可以各自指代相同或不同实施例中的一个或多个。此外，如关于本公开的实施例所使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的。在本文中可以使用术语“与……耦合”及其派生词。“耦合”可以表示以下中的一个或多个。“耦合”可以表示两个或多个元件直接物理或电接触。然而，“耦合”还可以表示两个或多个元件彼此间接接触，但仍然彼此协作或相互作用，并且可以表示一个或多个其他元件耦合或连接在被称为彼此耦合的元件之间。术语“直接耦合”可以表示两个或多个元件直接接触。在各种实施例中，短语“形成、沉积或以其他方式设置在第二特征上的第一特征”可以表示第一特征形成、沉积或设置在第二特征上方，并且第一特征的至少一部分可以与第二特征的至少一部分直接接触(例如，直接物理或电接触)或间接接触(例如，在第一特征和第二特征之间具有一个或多个其他特征)。可以以最有助于理解所要求保护的主题的方式将各种操作依次描述为多个分立操作。然而，描述的顺序不应被解释为暗示这些操作必须是顺序相关的。可以关于各个附图来描述本文中的实施例。除非明确说明，否则附图的尺寸旨在是简化的说明性示例，而不是相对尺寸的描绘。例如，除非另外指出，否则附图中的元件的各种长度/宽度/高度可以未按比例绘制。另外，可以以精确的直角和直线示出本文中描述的各种设备和组件的示例性结构的一些示意图，但是要理解的是，这样的示意图可能不反映现实的工艺限制，这可能导致当例如使用扫描电子显微镜(SEM)图像或透射电子显微镜(TEM)图像检查本文所述的任何结构时特征看起来不那么“理想”。在这种真实结构的图像中，可能的加工缺陷也可能是可见的，例如，材料的不完美的笔直边缘，锥形过孔或其他开口，角部无意的倒圆或不同材料层的厚度变化，晶体区域内的偶然的螺型、边缘或复合位错，和/或单个原子或原子簇的偶然的位错缺陷。可能存在此处未列出但在设备结构领域中很常见的其他缺陷。如前所述，传统的硅逻辑工艺上的高频的产生、放大和检测可能是具有挑战性的。如在本文中所使用的，高频信号可以指的是频率等于或高于大约20吉赫兹(GHz)的信号。这样的频率可以被称为例如毫米波(mmWave)频率，其通常可以被认为在大约20GHz和大约300GHz之间。在一些实施例中，高频可以大于大约300GHz，或者在1太赫兹(THz)的数量级或更高，其可以被称为THz频率。本文中的实施例可以涉及紧凑的超高带宽集成方案，其可以允许高频RF半导体工艺(例如，磷化铟(InP)、硅锗(SiGe)、砷化镓(GaAs)、砷化铟镓(InGaAs)或氮化镓(GaN))或某种其他类型的逻辑或RF半导体芯粒的异构集成。这样的工艺或芯粒的集成可能对所得微电子封装的尺寸影响相对较低或没有影响。更具体而言，本文中的实施例可以涉及将微电子封装中的RF管芯作为芯粒与逻辑管芯异构集成。这种集成可以允许逻辑管芯和RF管芯之间的短的超宽带宽的互连，这可以导致具有低功率开销的超高数据速率。本文中的实施例可以提供许多优点。例如，逻辑管芯和RF芯粒之间的通信带宽可以通过逻辑管芯和RF芯粒之间的互连的间距来控制。通信带宽可以进一步由逻辑管芯提供的基带信号的数据速率来控制。间距和基带数据速率都可以是可调的以实现功率效率和高数据速率。作为一个示例，如果逻辑管芯和RF芯粒之间的每个互连都可以每秒传输2吉比特(Gb/s)，并且互连之间的间距小于10微米(μm)，那么RF芯粒与逻辑管芯之间的所得带宽可能超过每平方毫米互连区域每秒20太比特(Tb/s/mm2)。另外，本文中的实施例可以导致紧凑的解决方案，其可以容易地与各种类型的单片或复合芯片或各种类型的半导体集成。图1示出了根据本文中的各种实施例的具有RF芯粒的微电子封装100。具体而言，微电子封装100可以包括逻辑管芯105。例如，逻辑管芯105可以是处理器，诸如中央处理单元(CPU)、通用处理单元(GPU)、分布式处理器的核心、或某种其他类型的处理器。另外或可替换地，逻辑管芯105可以是存储器，诸如非易失性存储器(NVM)、闪速存储器、双倍数据速率(DDR)存储器、随机存取存储器(RAM)、或某种其他类型的存储器。另外或可替换地，逻辑管芯105可以是或包括RF基带逻辑，其被设计为根据无线标准(例如，第二代(2G)标准、第三代(3G)标准、第四代(4G)标准、第五代(5G)标准、Wi-Fi标准、蓝牙标准、外围组件互连快速(PCIe)标准、IEEE802.3标准或已知或以后开发的某个其他高速输入/输出(I/O)有线或无线标准)来生成或处理一个或多个信号。逻辑管芯105可以通过一个或多个互连(将在下面对其进行描述)与封装衬底110耦合。封装衬底110可以是有芯或无芯衬底，并且可以包括有机或无机材料的一个或多个电介质层。例如，封装衬底110可以由一层或多层材料(例如，堆积膜(BUF))制成或组成。在一些实施例中，封装衬底110还可以包括一个或多个导电元件(例如，过孔、迹线、焊盘等)，为附图清楚起见，在图1中未示出。具体而言，导电元件可以在封装衬底110的不同部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微电子封装，包括：/n封装衬底；/n管芯，与所述封装衬底耦合；/n波导，与所述封装衬底耦合；以及/n射频(RF)芯片，通过具有第一间距的第一互连与所述管芯耦合，并且所述射频芯片还通过具有大于所述第一间距的第二间距的第二互连与所述波导通信耦合；/n其中，所述RF芯片用于经由所述第一互连从所述管芯接收数据，并且所述RF芯片用于促进将所述数据作为频率大于20吉赫兹(GHz)的电磁信号传输到所述波导。/n

【技术特征摘要】
20190322 GR 201901001331.一种微电子封装，包括：
封装衬底；
管芯，与所述封装衬底耦合；
波导，与所述封装衬底耦合；以及
射频(RF)芯片，通过具有第一间距的第一互连与所述管芯耦合，并且所述射频芯片还通过具有大于所述第一间距的第二间距的第二互连与所述波导通信耦合；
其中，所述RF芯片用于经由所述第一互连从所述管芯接收数据，并且所述RF芯片用于促进将所述数据作为频率大于20吉赫兹(GHz)的电磁信号传输到所述波导。


2.根据权利要求1所述的微电子封装，其中，所述RF芯片通过所述第二互连直接与所述波导物理耦合。


3.根据权利要求1所述的微电子封装，其中，所述RF芯片用于从所述管芯接收所述数据作为基带信号。


4.根据权利要求1所述的微电子封装，其中，所述电磁信号的频率大于300GHz。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的微电子封装，其中，所述RF芯片至少部分位于所述波导和所述管芯之间。


6.根据权利要求1-4中任一项所述的微电子封装，其中，所述波导至少部分位于所述封装衬底内。


7.根据权利要求1-4中任一项所述的微电子封装，其中，所述RF芯片还用于接收频率大于20GHz的第二电磁信号，并将来自所述第二电磁信号的数据传输到所述管芯。


8.一种微电子封装，包括：
封装衬底，包括波导；
管芯，通过具有第一间距的第一互连与所述封装衬底耦合；以及
射频(RF)芯片，设置成至少部分与所述第一互连相邻，并通过具有小于所述第一间距的第二间距的第二互连与所述管芯耦合；
其中，所述RF芯片用于：
识别从所述管芯接收的基带信号中的数据；
生成频率至少为20吉赫兹(GHz)的电磁信号，其中，所述电磁信号包括所述数据；以及
促进将所述电磁信号传输到所述波导。


9.根据权利要求8所述的微电子封装，其中，所述电磁信号的频率至少为300GHz。


10.根据权利要求8所述的微电子封装，其中，所述RF芯片通过第三互连与所述波导物理和通信耦合，并且其中，所述第三互连具...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·埃尔谢尔比尼，J·斯旺，H·布劳尼施，T·卡姆嘎因，A·阿列克索夫，S·利夫，G·多吉阿米斯，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US