【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体封装。尤其是涉及一种包含接口管芯(io die)堆叠的半导体封装、方法及电子设备。
技术介绍
1、目前，随着cpu/gpu等高端芯片性能持续提升，芯片及封装面积持续增加；同时对高速接口要求越来越高，接口数量大幅增加，但由于芯片面积有限的问题，限制了在芯片上平铺设置更多接口的需求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例提供一种包含接口管芯堆叠的半导体封装、方法及电子设备，可以在一定程度上解决芯片面积对布置更多接口数量的限制。
2、为达到上述专利技术目的，采用如下技术方案：
3、本申请实施例提供一种半导体封装，包括：
4、封装基板；
5、第一芯片，位于所述封装基板之上，至少包含一个第一接口管芯；以及，
6、第二芯片，位于所述一芯片之上，至少包含一个第二接口管芯；
7、至少一个所述第二接口管芯与一个所述第一接口管芯在垂直于所述封装基板的方向上互连。。
8、根据本申请实施例的一种具体实现方式，
9、所述第一芯片，还包含：
10、第一连接通道，与所述第一接口管芯连接，并沿垂直于所述封装基板的方向穿过所述第一芯片的第一表面；其中，所述第二接口管芯在所述第一芯片的第一表面处与所述第一连接通道连接。
11、根据本申请实施例的一种具体实现方式，
12、所述第一芯片还包含：第一衬底，所述第一接口管芯位于所述第一衬底上；
13、其中，
14、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述第二芯片，还包含：
15、第二衬底，所述第二接口管芯位于所述第二衬底和所述第一衬底之间；
16、其中，所述第二接口管芯与所述第一接口管芯在垂直于所述封装基板的方向上对应设置。
17、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述第一连接通道暴露于所述第一衬底的第一表面的区域形成连接界面，所述第一接口管芯和第二接口管芯分别在各自对应的所述连接界面互联。
18、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述第一接口管芯和第二接口管芯分别在各自对应的所述连接界面通过混合键合连接。
19、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述第二衬底上设有第二连接通道，所述第二连接通道的一端与所述第二接口管芯连接，并沿垂直于所述封装基板的方向贯穿所述第二衬底，并暴露于所述第二衬底的第一表面；
20、其中，所述第二衬底的第一表面为所述第二衬底的远离所述第二接口管芯的表面。
21、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述第二衬底的第一表面上设有用于互联的基板，所述基板远离所述第二衬底的表面上互联有用于连接外设的连接器，所述第二连接通道与所述基板互联，用于通过所述基板将第二芯片的电信号引出至所述连接器。
22、根据本申请实施例的一种具体实现方式，位于所述第一接口管芯所在的器件层之下还设有用于互联的金属层；位于所述金属层底部设有导电凸块，所述导电凸块电连接至所述封装基板上。
23、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述第一芯片还包含至少一个第一半导体管芯，且所述第一半导体管芯位于所述第一接口管芯的侧方，所述第一半导体管芯与所述第一接口管芯通过所述金属层和导电凸块互联，并电连接至所述封装基板；
24、所述第二芯片还包含至少一个第二半导体管芯，所述第二半导体管芯位于所述第二接口管芯的侧方，所述第二半导体管芯与所述第一半导体管芯在垂直于所述封装基板的方向上对应设置，并通过所述第一连接通道互联。
25、第二方面，本专利技术实施例提供一种半导体封装方法，包括：
26、形成第一芯片，其中，所述第一芯片至少包含一个第一接口管芯；
27、形成第二芯片，其中，所述第二芯片至少包含一个第二接口管芯；
28、将所述第一芯片和第二芯片键合，以使得至少一个所述第二接口管芯与一个所述第一接口管芯在垂直于所述第一芯片和第二芯片的方向上互连。
29、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述形成第一芯片，包括：形成沿垂直于所述第一芯片的方向上穿过所述第一芯片的第一表面的第一连接通道；
30、将所述第一芯片和第二芯片键合，以使得至少一个所述第二接口管芯与一个所述第一接口管芯在垂直于所述第一芯片和第二芯片的方向上互连包括：将所述第一芯片和第二芯片键合，以使得至少一个所述第二接口管芯在所述第一芯片的第一表面处与所述第一连接通道连接。
31、根据本申请实施例的一种具体实现方式，将所述第一芯片和第二芯片键合，以使得至少一个所述第二接口管芯与一个所述第一接口管芯在垂直于所述第一芯片和第二芯片的方向上互连包括：将所述第二芯片第二表面朝向所述第一芯片的第一表面进行键合堆叠互联；
32、或者，将第二芯片的第一表面朝向所述第一芯片的第一表面进行键合堆叠互联；
33、其中，所述第二表面为所述第二芯片的器件层靠近所述第一芯片的表面。
34、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述形成沿垂直于所述第一芯片的方向上穿过所述第一芯片的第一表面的第一连接通道先于或后于第一接口管芯制备于第一衬底上。
35、根据本申请实施例的一种具体实现方式，
36、所述形成沿垂直于所述第一芯片的方向上穿过所述第一芯片的第一表面的第一连接通道先于第一接口管芯制备于第一衬底上，包括：形成于沿垂直于所述第一衬底的方向上穿过所述第一衬底的第一表面上的第一连接通道；
37、至少在所述第一衬底的第二表面上制备第一接口管芯，所述第一接口管芯位于器件层，所述第二表面与所述第一表面相对；
38、在所述器件层下方形成用于互联的金属层，并与所述第一连接通道的下端互联；
39、对所述第一衬底的第一表面进行减薄处理，以将所述第一连接通道的上端暴露于所述第一衬底的第一表面，用于与所述第二接口管芯互联。
40、根据本申请实施例的一种具体实现方式，
41、所述形成沿垂直于所述第一芯片的方向上穿过所述第一芯片的第一表面的第一连接通道后于第一接口管芯制备于第一衬底上，包括：至少在所述第一衬底的第二表面上制备所述第一接口管芯，所述第一接口管芯位于器件层，所述第二表面与所述第一表面相对；
42、在所述器件层下方形成用于互联的金属层，以及，将所述第一衬底的第一表面减薄处理；
43、形成于所述第一衬底的第一表面上的第一连接通道，并使所述第一连接通道的上、下端分别暴露；其中，所述第一连接通道的上端暴露出来，用于与第二接口管芯互联；
44、将所述金属层与所述第一连接通道的下端互联。
45、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述形成第二芯片包括：
46、至少在第二衬底的第二表面上形成第二接口管芯；以及，
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【技术保护点】
1.一种半导体封装，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的半导体封装，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的半导体封装，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的半导体封装，其特征在于，所述第一连接通道暴露于所述第一衬底的第一表面的区域形成连接界面，所述第一接口管芯和第二接口管芯分别在各自对应的所述连接界面互联。
6.根据权利要求2所述的半导体封装，其特征在于，所述第一接口管芯和第二接口管芯分别在各自对应的所述连接界面通过混合键合连接。
7.根据权利要求2所述的半导体封装，其特征在于，所述第二衬底上设有第二连接通道，所述第二连接通道的一端与所述第二接口管芯连接，并沿垂直于所述封装基板的方向贯穿所述第二衬底，并暴露于所述第二衬底的第一表面；
8.根据权利要求2所述的半导体封装，其特征在于，所述第二衬底的第一表面上设有用于互联的基板，所述基板远离所述第二衬底的表面上互联有用于连接外设的连接器，所述第二连接通道与所述基板互联，用于通过所述基板将第二芯片
9.根据权利要求2所述的半导体封装，其特征在于，位于所述第一接口管芯所在的器件层之下还设有用于互联的金属层；
10.根据权利要求9所述的半导体封装，其特征在于，所述第一芯片还包含至少一个第一半导体管芯，且所述第一半导体管芯位于所述第一接口管芯的侧方，所述第一半导体管芯与所述第一接口管芯通过所述金属层和导电凸块互联，并电连接至所述封装基板；
11.一种半导体封装方法，其特征在于，包括：
12.根据权利要求11所述的半导体封装方法，其特征在于，所述形成第一芯片，包括：形成沿垂直于所述第一芯片的方向上穿过所述第一芯片的第一表面的第一连接通道；
13.根据权利要求11所述的半导体封装方法，其特征在于，将所述第一芯片和第二芯片键合，以使得至少一个所述第二接口管芯与一个所述第一接口管芯在垂直于所述第一芯片和第二芯片的方向上互连包括：将所述第二芯片第二表面朝向所述第一芯片的第一表面进行键合堆叠互联；
14.根据权利要求12所述的半导体封装方法，其特征在于，所述形成沿垂直于所述第一芯片的方向上穿过所述第一芯片的第一表面的第一连接通道先于或后于第一接口管芯制备于第一衬底上。
15.根据权利要求14所述的半导体封装方法，其特征在于，所述形成沿垂直于所述第一芯片的方向上穿过所述第一芯片的第一表面的第一连接通道先于第一接口管芯制备于第一衬底上，包括：形成于沿垂直于所述第一衬底的方向上穿过所述第一衬底的第一表面上的第一连接通道；
16.根据权利要求14所述的半导体封装方法，其特征在于，所述形成沿垂直于所述第一芯片的方向上穿过所述第一芯片的第一表面的第一连接通道后于第一接口管芯制备于第一衬底上，包括：至少在所述第一衬底的第二表面上制备所述第一接口管芯，所述第一接口管芯位于器件层，所述第二表面与所述第一表面相对；
17.根据权利要求14所述的半导体封装方法，其特征在于，所述形成第二芯片包括：
18.根据权利要求11所述的半导体封装方法，其特征在于，所述将所述第一芯片和第二芯片键合，以使得至少一个所述第二接口管芯与一个所述第一接口管芯在垂直于所述第一芯片和第二芯片的方向上互连包括：采用铜与铜、硅与硅的混合键合将第二芯片与第一芯片的连接界面处键合连接，形成垂向上堆叠，并使所述第一接口管芯和第二接口管芯在垂向上对应。
19.根据权利要求11所述的半导体封装方法，其特征在于，在将所述第一芯片和第二芯片键合，以使得至少一个所述第二接口管芯与一个所述第一接口管芯在垂直于所述第一芯片和第二芯片的方向上互连之后，所述方法还包括：
20.根据权利要求11所述的半导体封装方法，其特征在于，所述形成第一芯片还包括：形成第一半导体管芯，其中，第一半导体管芯位于所述第一接口管芯的侧方；
21.一种电子设备，其特征在于，包括印制电路板和权利要求1至10任一所述的半导体封装，所述半导体封装通过所述封装基板互联于所述印刷电路板上。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体封装，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的半导体封装，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的半导体封装，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的半导体封装，其特征在于，所述第一连接通道暴露于所述第一衬底的第一表面的区域形成连接界面，所述第一接口管芯和第二接口管芯分别在各自对应的所述连接界面互联。
6.根据权利要求2所述的半导体封装，其特征在于，所述第一接口管芯和第二接口管芯分别在各自对应的所述连接界面通过混合键合连接。
7.根据权利要求2所述的半导体封装，其特征在于，所述第二衬底上设有第二连接通道，所述第二连接通道的一端与所述第二接口管芯连接，并沿垂直于所述封装基板的方向贯穿所述第二衬底，并暴露于所述第二衬底的第一表面；
8.根据权利要求2所述的半导体封装，其特征在于，所述第二衬底的第一表面上设有用于互联的基板，所述基板远离所述第二衬底的表面上互联有用于连接外设的连接器，所述第二连接通道与所述基板互联，用于通过所述基板将第二芯片的电信号引出至所述连接器。
9.根据权利要求2所述的半导体封装，其特征在于，位于所述第一接口管芯所在的器件层之下还设有用于互联的金属层；
10.根据权利要求9所述的半导体封装，其特征在于，所述第一芯片还包含至少一个第一半导体管芯，且所述第一半导体管芯位于所述第一接口管芯的侧方，所述第一半导体管芯与所述第一接口管芯通过所述金属层和导电凸块互联，并电连接至所述封装基板；
11.一种半导体封装方法，其特征在于，包括：
12.根据权利要求11所述的半导体封装方法，其特征在于，所述形成第一芯片，包括：形成沿垂直于所述第一芯片的方向上穿过所述第一芯片的第一表面的第一连接通道；
13.根据权利要求11所述的半导体封装方法，其特征在于，将所述第一芯片和第二芯片键合，以使得至少一个所述第二接口管芯与一个所述第一接口管芯在垂直于所述第一芯片和第二芯片的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜树安，逯永广，杨柳，郭瑞，孟凡晓，
申请(专利权)人：成都海光集成电路设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
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