[发明专利]可重构PoP

说明书

相关申请的交叉参考

本申请是2013年5月21日提交的美国专利申请第13/898,952号的继续，该申请要求2013年3月15日提交的美国临时专利申请第61/798,475号的权益，其内容以引用的方式引入本申请。

技术领域

本申请的主题涉及微电子封装件以及结合有微电子封装件的组件。

背景技术

半导体芯片通常设置为独立的封装单元。标准芯片具有平坦、矩形的主体，其较大的正面具有连接至芯片的内部电路装置的接触件。每个独立的芯片通常都包含在封装件中，其中封装件具有连接至芯片的接触件的外部端子。另外，端子(即，封装件的外部连接点)被配置为电连接至电路板(诸如印刷电路板)。在许多传统的设计中，芯片封装件占用的电路板的面积显著大于芯片本身的面积。如在本公开中参照具有正面的平坦芯片所使用的，“芯片的面积”应该理解为是指前面的面积。

在“倒装芯片”设计中，芯片的前面面对封装介电元件的表面(即，封装件的衬底)，并且芯片上的接触件通过焊料凸块或其他连接元件直接接合至衬底表面上的接触件。此外，衬底可以通过上覆衬底的外部端子接合至电路板。“倒装芯片”设计提供了相对紧凑的布置；每个封装件占用的电路板的面积都等于或稍大于芯片的正面的面积，诸如在共同受让的美国专利第5,148,265、5,148,266和5,679,977的特定实施例中所公开的，它们的内容以引用的方式引入本申请。特定创新的安装技术提供了紧凑的方案或者等于传统倒装芯片接合的方案。在等于或稍大于芯片本身的面积的电路板的面积中可容纳单个芯片的封装件通常被称为“芯片级封装件”。

在芯片的任何物理布置中尺寸是需要重点考虑的。随着可便携电子设备的快速发展，对芯片的更紧凑物理布置的需求变得更加强烈。仅通过示例，通常被称为“智能手机”的设备将蜂窝电话的功能与强力有的数据处理器、存储器和辅助设备(诸如全球定位系统接收器、电子相机和局域网连接，以及高分辨率显示器和相关联的图像处理芯片)进行集成。这种设备可以在封装件大小的设备中提供诸如全因特网连接、娱乐(包括全分辨率视频)、导航、电子银行等的能力。复杂的便携式设备要求将多个芯片封装到小空间中。此外，一些芯片具有许多输入和输出连接，通称为“I/O”。这些I/O必须与其他芯片的I/O互连。形成互连件的部件不应该显著增加组件的尺寸。在其他应用中也存在类似需求，例如诸如在因特网搜索引擎中所使用的数据服务器中，其中需要性能增强和尺寸减小。

包含存储器存储阵列的半导体芯片(具体为动态随机存取存储器芯片(DRAM)和闪存芯片)通常被封装在单芯片或多芯片封装件和组件中。每个封装件均具有许多用于在其中的端子和芯片之间承载信号、功率和地电平的电连接。电连接可以包括不同种类的导体，诸如水平导体(例如，迹线、梁式引线等，其相对于芯片的接触件支撑面在水平方向上延伸)、垂直导体(诸如通孔，其相对于芯片的表面在垂直方向上延伸)和引线接合(相对于芯片的表面在水平和垂直方向上延伸)。

封装件内信号到多芯片封装件的芯片的传输提出了特定的挑战，尤其对于封装件中的两个以上芯片公用的信号(诸如时钟信号以及用于存储器芯片的地址和选通信号)。在这种多芯片封装件中，封装件的端子和芯片之间的连接路径的长度可以变化。不同的路径长度会使得信号通常较长或较短的时间在端子和每个芯片之间行进。信号从一个点到另一个点的行进时间被称为“传播延迟”，并且是导体长度、导体的结构及与其接近的其他介电或导电结构的函数。

传统的微电子封装件可以结合被配置为主要提供存储器存储阵列功能的微电子元件(即，实施为大量有源器件的微电子元件)来提供除任何其他功能之外的存储器存储阵列功能。微电子元件可以是或者包括DRAM芯片或者这种半导体芯片的堆叠电互连组件。典型地，这种封装件的所有端子都被置于与安装有微电子元件的封装件衬底的一个或多个外围边缘相邻的列集合中。

鉴于上述内容，可以对多芯片微电子封装件和组件进行特定的改进以提高电性能。本发明的这些属性可以通过以下描述的微电子封装件和组件的构造来实现。

发明内容