【技术实现步骤摘要】
半导体中芯片到芯片互连的架构
[0001]本专利技术总体涉及半导体器件。更具体地,本专利技术涉及不同半导体芯片之间的芯片到芯片互连。
技术介绍
[0002]芯片到芯片互连是在组装成一个模块的两个不同半导体芯片之间提供数据通信的功能块。在PCB、PCB基板、IC、光子IC和需要数据通信互连的其他组件中也可能需要互连。芯片到芯片互连创建了两个芯片之间的连接,以实现最大功率传输和超高带宽传输。芯片到芯片互连通常由在两个芯片上的连接焊盘之间提供无缝连接的不同控制块组成。这使用高速架构或高密度并行架构实现,高速架构或高密度并行架构被优化以支持多种先进的2D、2.5D和3D封装技术。
[0003]芯片到芯片互连是单片SoC设计和多芯片SoC设计中行业趋势的关键结构。这种方法减轻了对小型工艺节点的高成本/低产量日益增长的担忧,并提供了附加的产品模块性和灵活性。
[0004]为了实现良好的芯片到芯片互连,需要传输线以实现最大功率传输和超高带宽传输。可以通过广义集总元件来对传输线建模。传输线的广义集总元件模型可用于计算特性阻抗、相位速度以及传播常数的两个部分(相位和衰减)。如图21所示,该模型使用具有四个元件的传输线的无限小部分。这里的串联电阻、串联电感、并联电导和并联电容都按每单位长度归一化(用“上撇号”符号表示)。
[0005]L=每单位长度串联电感,单位为H/m,表示导体的总自感。
[0006]C=每单位长度并联电容,单位为F/m,表示由于导体极为靠近而导致的电容。
[0007]R=每单位 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种PCB桥,用于两个或更多个半导体芯片的互连以在所述半导体芯片之间进行数据通信,包括:多个金属带,其中每个金属带一个接一个地对齐,每个金属带具有两个腿部或连接器以与所述半导体芯片上的连接焊盘接触和连接,并且使用切割技术将所述每个金属带的所述两个腿部或连接器的形状和尺寸切割成彼此相同或不同;以及介电材料,其设置在所述多个金属带之间,其中,在半导体模块中在垂直方向上使用所述PCB桥,以互连两个或更多个半导体芯片,其中,通过调整所述PCB桥的所述介电材料和迹线宽度,所述PCB桥的所述垂直方向提供灵活的阻抗匹配,其中,通过将阻抗与源匹配,所述PCB桥的所述垂直方向避免信号反射,以及其中,所述PCB桥的迹线长度受到两个半导体芯片之间的间距的限制,所述间距进一步限制了所述PCB桥的迹线的电感。2.根据权利要求1所述的PCB桥,其中,所述多个金属带由铜制成,所述介电材料为预浸料,并且所述PCB桥的垂直布置提供了无限的迹线宽度,所述无限的迹线宽度进一步提高了所述阻抗匹配的灵活性。3.根据权利要求2所述的PCB桥,其中,所述介电材料具有范围为2
‑
5的介电常数。4.根据权利要求2所述的PCB桥,其中,所述PCB桥使用激光切割技术切割所述金属带的腿部或连接器制造,以通过改变激光切割图案来提供规则的或不规则的形状和尺寸。5.根据权利要求4所述的PCB桥,其中,具有所述金属带的所述腿部或连接器的灵活形状和尺寸的所述PCB桥通过使所述金属带的一个腿部或连接器长于所述金属带的其它腿部或连接器,来补偿半导体模块中的段差问题。6.根据权利要求4所述的PCB桥,其中,具有所述金属带的所述腿部或连接器的灵活形状和尺寸的所述PCB桥通过在所述激光切割技术期间制作所述激光切割图案的同时使PCB面板倾斜,来补偿半导体模块中的倾斜问题。7.根据权利要求4所述的PCB桥,其中,所述PCB桥被制造为全屏蔽带状线PCB桥结构,其中除了包括所述多个金属带和设置在所述多个金属带之间的所述介电材料之外,所述全屏蔽带状线PCB桥结构进一步包括在全屏蔽带状线PCB桥结构的顶部和底部的一个或多个金属沉积层;并且其中,所述全屏蔽带状线PCB桥结构形成电磁场屏障,因为所述全屏蔽带状线PCB桥结构被顶部和底部的所述金属沉积层以及所述介电材料的中间填充物所屏蔽,所述全屏蔽带状线PCB桥结构阻挡来自空间的噪声干扰。8.根据权利要求4所述的PCB桥,其中,所述PCB桥被制造为在顶部具有外部组件的带状线PCB桥结构,其中除了包括所述多个金属带和设置在所述多个金属带之间的所述介电材料之外,在顶部具有外部组件的所述带状线PCB桥结构还包括在所述PCB桥的顶部的外部组件,并且其中,所述外部组件为电感器、电容器、电阻器或铁氧体磁珠中的至少一种。9.根据权利要求4所述的PCB桥,其中,所述PCB桥被制造为带状线扇出型PCB桥结构,其中除了包括所述多个金属带和设置在所述多个金属带之间的所述介电材料之外,所述带状
线扇出型PCB桥结构还包括在所述多个金属带之间的连接所述多个金属带中每两个金属带的导电材料,并且其中,所述带状线扇出型PCB桥结构具有两种间距,一种间距为
‘
P
’
,另一种为所述间距
‘
P
’
的两倍。10.根据权利要求4所述的PCB桥,其中,所述PCB桥被制造为具有嵌入式单层电容器的带状线扇出型PCB桥结构,其中除了包括所述多个金属带和设置在所述多个金属带之间的所述介电材料之外,所述具有嵌入式单层电容器的带状线扇出型PCB桥结构还包括在所述多个金属带之间的连接所述多个金属带中每两个金属带的导电材料,以及嵌入在两个金属带之间的单层电容器。11.根据权利要求4所述的PCB桥,其中,所述PCB桥被制造为具有嵌入式多层电容器的带状线扇出型PCB桥结构并作为接地层,其中除了包括所述多个金属带和设置在所述多个金属带之间的所述介电材料之外,所述具有嵌入式多层电容器的带状线扇出型PCB桥结构还包括将所有所述多个金属带在其端部连接在一起的导电材料。12.根据权利要求4所述的PCB桥,其中,所述PCB桥被制造为具有嵌入式多层电容器的带状线扇出型PCB桥结构并作为信号层,其中除了包括所述多个金属带和设置在所述多个金属带之间的所述介电材料之外,所述具有嵌入式多层电容器的带状线扇出型PCB桥结构还包括将所述多个金属带中的交替的金属带在其端部连接的导电材料。13.根据权利要求1所述的PCB桥,其中,除了2D布置之外,在单个半导体模块中,所述PCB桥以3D布置互连两个以上半导体芯片,其中在3D布置中所述PCB桥中的所述多个金属带包括成对金属带,其中所述成对金属带一个接一个地对齐,所述成对金属带中的每个金属带堆叠在另一个之上,并且所述成对金属带中的每个金属带具有两个腿部或连接器以与所述3D布置中的所述半导体芯片接触和连接;并且...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄嘉杰,
申请(专利权)人:东莞云晖光电有限公司,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。