一种无线互连装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种无线互连装置及系统，涉及通信技术领域，所述无线互连装置，包括：第一模块、第二模块、MCM基板、至少一个电容和球栅阵列，其中：球栅阵列设于MCM基板下方；第一模块设于MCM基板上；第二模块设于第一模块上，且第二模块和第一模块的电源和地以键合方式连接，其中，键合方式包括微凸点方式、混合键合方式和键合打线方式的一种；至少一个电容设于第二模块和第一模块之间，用于实现第一模块和第二模块的数字信号无线互连。本发明专利技术可增加无线互连密度，实现信号高速传输且增大信号带宽，进一步提升连接可靠性。一步提升连接可靠性。一步提升连接可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种无线互连装置及系统


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种无线互连装置及系统。

技术介绍

[0002]随着集成电路工艺的进步，处理器的性能大幅提升，与此相对应的内存性能提升速度相对较慢，造成了当前内存的存取速度严重滞后于处理器的计算速度，从而导致高性能处理器难以发挥出应有的功效，这对日益增长的高性能计算(High Performance Computing，HPC)造成了极大的制约，该现象也被称为内存墙现象(Memory Wall)。
[0003]现有技术中，传统处理器和内存通常采用PCB(Printed Circuit Board)互连方式和HBM方式(High Bandwidth Memory)连接，其中：
[0004](1)、PCB互连方式使得信号走线长度较长、走线密度难以提升、信号传输速率和信号带宽很难进一步提升，严重制约了高性能处理器的计算性能；
[0005](2)、HBM技术是利用2.5D、3D等高级封装将处理器和存储器集成在同一封装内，如图1所示，二者之间采用硅转接板进行互连，相较于PCB方式，其信号走线长度更短、走线密度更高、可以提供更高的信号传输速率和更大的信号带宽。但在HBM方式中，处理器和存储器仍为水平放置，二者之间走线距离仍然较长，而且，处理器和存储器与基板之间通过微凸点、混合键合、键合打线实现互连时，存在互连密度较低及互连可靠性问题，即当互连数量相对少时，通过冗余编码等技术可以提高互连连接成品率，但当互连数量达到数万个以上时，互连连接成品率将大幅下降，故信号传输速率和信号带宽提高仍受限。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种无线互连装置及系统，用以解决现有技术中因走线长度过长以及互连密度较低导致的信号传输速率和信号带宽提升受限的缺陷，增大无线互连密度，实现信号高速传输且增大信号带宽，进一步提升连接可靠性。
[0007]本专利技术提供一种无线互连装置，包括：第一模块、第二模块、MCM基板、至少一个电容和球栅阵列，其中：
[0008]所述球栅阵列设于所述MCM基板下方；
[0009]所述第一模块设于所述MCM基板上；
[0010]所述第二模块设于所述第一模块上，且所述第二模块和所述第一模块的电源和地以键合方式连接，其中，所述键合方式包括微凸点方式、混合键合方式和键合打线方式的一种；
[0011]所述至少一个电容设于所述第二模块和所述第一模块之间，用于实现所述第一模块和所述第二模块的数字信号无线互连。
[0012]根据本专利技术提供的无线互连装置，所述第二模块和所述第一模块上均设有PAD焊盘，所述第二模块和所述第一模块的电源和地基于所述PAD焊盘以键合打线方式连接时，所述第二模块和所述第一模块之间基于DAF膜粘接或基于硅硅键合方式将晶圆键合在一起，
所述第一模块的电源和地与所述MCM基板以键合打线方式连接。
[0013]根据本专利技术提供的无线互连装置，所述第二模块和所述第一模块之间设有金属键合垫，所述第二模块的电源和地与所述第一模块基于所述金属键合垫以混合键合方式连接，所述第一模块的电源和地与所述MCM基板以键合打线方式连接。
[0014]根据本专利技术提供的无线互连装置，所述第一模块和所述第二模块内均设有第二硅通孔，所述第二硅通孔与所述金属键合垫处于同一竖直轴线上，且用于支撑所述金属键合垫。
[0015]根据本专利技术提供的无线互连装置，所述第二模块和所述第一模块之间设有微凸点，所述第二模块的电源和地与所述第一模块基于所述微凸点以微凸点方式连接，所述第一模块的电源和地与所述MCM基板以键合打线方式连接。
[0016]根据本专利技术提供的无线互连装置，所述第一模块下设有凸点，所述第一模块的电源和地与所述MCM基板还基于所述凸点连接，所述第二模块的电源和地与所述MCM基板以键合打线方式连接。
[0017]根据本专利技术提供的无线互连装置，所述第一模块下设有凸点，所述第一模块的电源和地与所述MCM基板基于所述凸点连接，所述第一模块与所述第二模块的电源和地基于所述金属键合垫以混合键合方式连接。
[0018]根据本专利技术提供的无线互连装置，所述第一模块下设有凸点，所述第一模块的电源和地与所述MCM基板基于所述凸点连接，所述第一模块与所述第二模块的电源和地基于所述微凸点连接。
[0019]根据本专利技术提供的无线互连装置，所述第一模块包括电路层和衬底层，在所述第一模块的电源和地与所述MCM基板基于所述凸点连接的情况下，所述第一模块内设有至少两个第一硅通孔，其中，所述第一硅通孔用于连接所述电路层和所述衬底层的所述电容。
[0020]本专利技术还提供一种无线互连系统，包括：
[0021]如上述任一项所述的无线互连装置。
[0022]本专利技术提供的一种无线互连装置及系统，将第二模块设置于第一模块上方，且通过电容无线互连提高第一模块和第二模块之间的互连数量，通过大幅度提升互连密度实现高速高密度数字信号传输，进一步提高信号传输可靠性和互连连接成品率；此外，还通过键合打线方式实现电源、地等低速低密度信号传输，进一步提升无线互连装置的可靠性。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是现有技术中的无线互连装置的结构示意图；
[0025]图2是本专利技术提供的无线互连装置的结构示意图之一；
[0026]图3是本专利技术提供的无线互连装置的结构示意图之二；
[0027]图4是本专利技术提供的无线互连装置的结构示意图之三；
[0028]图5是本专利技术提供的无线互连装置的结构示意图之四；
[0029]图6是本专利技术提供的无线互连装置的结构示意图之五；
[0030]图7是本专利技术提供的无线互连装置的结构示意图之六；
[0031]图8是本专利技术提供的无线互连装置的结构示意图之七；
[0032]图9是本专利技术提供的无线互连装置的结构示意图之八。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]针对现有技术的问题，本专利技术提供了一种无线互连装置，图2是本专利技术提供的无线互连装置的结构示意图之一，如图2所示，该无线互连装置包括：第一模块1、第二模块2、MCM基板8、至少一个电容3和球栅阵列7，其中：
[0035]所述球栅阵列7设于所述MCM基板8下方；
[0036]所述第一模块1设于所述MCM基板8上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线互连装置，其特征在于，包括：第一模块、第二模块、MCM基板、至少一个电容和球栅阵列，其中：所述球栅阵列设于所述MCM基板下方；所述第一模块设于所述MCM基板上；所述第二模块设于所述第一模块上，且所述第二模块和所述第一模块的电源和地以键合方式连接，其中，所述键合方式包括微凸点方式、混合键合方式和键合打线方式的一种；所述至少一个电容设于所述第二模块和所述第一模块之间，用于实现所述第一模块和所述第二模块的数字信号无线互连。2.根据权利要求1所述的无线互连装置，其特征在于，所述第二模块和所述第一模块上均设有PAD焊盘，所述第二模块和所述第一模块的电源和地基于所述PAD焊盘以键合打线方式连接时，所述第二模块和所述第一模块之间基于DAF膜粘接或基于硅硅键合方式将晶圆键合在一起，所述第一模块的电源和地与所述MCM基板以键合打线方式连接。3.根据权利要求1所述的无线互连装置，其特征在于，所述第二模块和所述第一模块之间设有金属键合垫，所述第二模块的电源和地与所述第一模块基于所述金属键合垫以混合键合方式连接，所述第一模块的电源和地与所述MCM基板以键合打线方式连接。4.根据权利要求3所述的无线互连装置，其特征在于，所述第一模块和所述第二模块内均设有第二硅通孔，所述第二硅通孔与所述金属键合垫处于同一竖直轴线上，且用于支撑所述金属键合垫。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，赵婷，李淼，张翠婷，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：