專利名稱：用于電子設(shè)備的封裝式組合存儲器的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般涉及用于電子設(shè)備的存儲器或外存儲器(storage)。
廣泛的存儲器種類可用于各種專有應(yīng)用。例如，諸如動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)和靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)的易失性存儲器可以用于快速存取數(shù)據(jù)。然而，DRAM存儲器難以集成而SRAM成本相對高些。
另一種類型的存儲器是閃速存儲器。然而，閃速存儲器在寫模式下較慢且具有有限的寫和擦除周期數(shù)。因為它是非易失性存儲器，所以閃速存儲器適用于代碼和數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用兩者。
在廣泛的電子設(shè)備種類中，存在對執(zhí)行各種不同功能的、成本相對低的存儲器的需求。這種設(shè)備的例子包括便攜式設(shè)備，舉幾個例子，諸如移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)、筆記本電腦、可穿帶型(wearable)計算機、車載計算設(shè)備、web平板電腦、尋呼機、數(shù)字圖像設(shè)備、以及無線通信設(shè)備。
目前，在很大程度上由諸如SRAM和DRAM的半導體存儲器以及諸如光盤驅(qū)動器和磁盤驅(qū)動器的機械設(shè)備來處理處理器基系統(tǒng)上的存儲。磁盤驅(qū)動器相對便宜但具有相對較慢的讀寫存取時間。半導體存儲器較貴但具有較快的存取時間。因此，利用磁盤驅(qū)動器和半導體存儲器的結(jié)合來存儲的電子設(shè)備可以在磁盤驅(qū)動器中放置大量的數(shù)據(jù)和代碼而在半導體存儲器上存儲頻繁使用的或高速緩存的數(shù)據(jù)。
然而，還沒有任何現(xiàn)有技術(shù)能充分地提供真正的、便攜式設(shè)備需要的、包括低成本、低功耗、非易失性存儲器緊密且容易集成的屬性。因此，需要新型的存儲器。
一種新的存儲器類型為聚合物存儲器。聚合物存儲器包括具有偶極矩的聚合物鏈。數(shù)據(jù)通過改變導線之間聚合物的極性加以存儲。例如，可以將聚合物膜涂覆在大量導線上。當兩個橫向線都被充電時，選擇位于兩線交叉點的存儲器位置。由于該特性，聚合物存儲器是一種交叉點存儲器。由Nantero，Inc.(Woburn，MA)開發(fā)著的另一種交叉點存儲器使用交叉的碳毫微管。
由于不需要晶體管來存儲數(shù)據(jù)的每一位且聚合物層可以堆疊至大量的層來增加存儲器的容量，所以交叉點存儲器是有利的。此外，聚合物存儲器為非易失性的且具有相對快的讀寫速度。它們還具有每位相對低的成本和較低的功耗。因此，聚合物存儲器具有低成本和高容量的結(jié)合，非常適合于手持(handheld)數(shù)據(jù)存儲的應(yīng)用。
還可以利用相變材料來制造存儲器。在相變存儲器中，相變材料可以暴露于溫度以改變相變材料的相。通過可檢測的電阻率來表征每個相的特征。為了確定在讀周期期間存儲器的相，電流可以穿過相變材料來檢測其電阻率。
相變存儲器為非易失性的且高密度。它們使用相對較低的功率且易于與邏輯相集成。相變存儲器適合于許多代碼和數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用。然而，對于高速緩存和其他頻繁的寫操作，仍需要某個高速易失性存儲器。
因此，仍需要對應(yīng)低成本、便攜式應(yīng)用的存儲器技術(shù)方案。
附圖的簡要說明

圖1是本發(fā)明一個實施例的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的封裝的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的封裝的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明又一實施例的封裝的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明再一實施例的封裝的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的封裝的剖面圖；和圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的封裝的剖面圖。
詳細說明參考圖1，封裝的集成電路設(shè)備10可以包括總線12，它將多個不同存儲類型器的存儲器耦合于處理器14的。通過將在相同封裝內(nèi)的多個不同類型的存儲器與處理器14組合起來，可以提供一種針對便攜式設(shè)備裝置制造商的廣泛種類的變化的存儲器需求的技術(shù)方案。
交叉點存儲器16可以為聚合物存儲器且主要用于數(shù)據(jù)的大容量存儲。易失性存儲器22可以針對高速緩存和頻繁的寫功能而加以提供。相變存儲器18可以針對數(shù)據(jù)和代碼的存儲需要這兩方面而加以利用，而非易失性存儲器20還可以為代碼存儲的目的而加以提供。
在本發(fā)明的一個實施例中，存儲器16、18、20和22可以被集成在作為獨立的管芯的、相同的集成電路封裝內(nèi)。在本發(fā)明的一個實施例中，總線12可以與處理器14集成在相同的管芯內(nèi)。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，包含存儲器16、18、20和22的管芯的每一個可以電耦合于包含處理器14和總線12的管芯。例如，包含存儲器16、18、20和22的管芯可以簡單地堆疊在包含處理器14和總線12的管芯之上且然后管芯被封裝在相同的封裝10內(nèi)。
通過將各種存儲器類型與處理器14一起封裝在單個封裝10內(nèi)，可以基本上為任意便攜式設(shè)備的任意存儲器需求提供技術(shù)方案。因此，便攜式設(shè)備制造商可以簡單地使用封裝10且可以使其確信一種完全的解決方案可用于他們所有的存儲器需求。這可以改進便攜式設(shè)備的標準化，以及由此可以降低成本。
參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，封裝10a可以包括四個獨立的管芯的一個堆疊。最低的管芯可以包括處理器14。向上移，處理器14上的下一個管芯可以包含非易失性存儲器20，而非易失性存儲器20管芯上的下一管芯包括交叉點存儲器16。最上層的管芯可以包括易失性存儲器22。每一個管芯可以與另一個相互電耦合。
接著參考圖3，處理器14、總線12和非易失性存儲器20可以被集成在封裝10b中的相同管芯中。在這種實施例中，一個堆疊可以包括在底部的、用于處理器14和非易失性存儲器14和20的管芯，如果需要，該管芯后跟隨著用于交叉點存儲器16和易失性存儲器22的管芯。
參考圖4，在又一實施例中，一個封裝10c包括一個集成著處理器14、易失性存儲器20和非易失性存儲器22的管芯，且根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一個獨立的管芯可以包括交叉點存儲器16。當然，還可以包括廣泛種類的存儲器類型的其他集成式組合。
參考圖5，封裝10d可以包括被集成在相同管芯中的處理器14和非易失性存儲器16與20。另一管芯可以包括相變存儲器18、又一管芯可以包括交叉點存儲器16，還有一管芯包可以括易失性存儲器22。在各種實施例中可以省略一個或多個存儲器類型。
最后，參考圖6，示出用于根據(jù)本發(fā)明一個實施例的封裝10e的具體封裝結(jié)構(gòu)。在這種情況中，基板30可以提供電連接以及總線12。例如，可以為處理器14和一個或多個其它存儲器16、18、20或22提供一個獨立的管芯42。還有一管芯40可以包含存儲器16、18、20或2 2中的另一個，而在該堆疊體中的第三管芯38還可以包括又一種存儲器類型，諸如存儲器16、18、20或22的一個。
可以提供從各管芯38、40或42到基板30的電連接以在處理器14與存儲器16、18、20和22(以及總線12)之間提供電連接。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，可以在包括焊球32的封裝10e上提供到外界的任意類型的電連接。
參考圖7，本發(fā)明的又一實施例使用折疊的堆疊封裝10f。在這種情況中，可以通過提供由柔性可折疊帶子50連接的管芯54來形成封裝10f。帶子50可以被分成段，一個段包括焊球32和管芯52c，另一段包括管芯54a而又一段包括管芯54b。這些段為朝中心折疊的翼。結(jié)果，在各管芯54之間可以制作表面安裝互連56。還可以提供焊球連接58。因此，在一些實施例中，管芯54可以包括處理器14和一個或多個存儲器16、18、20或22。折疊的堆疊封裝技術(shù)從TesseraTechnologies，Inc.，San Jose，California，95134中可得到。
此外，折疊的堆疊封裝可以依序被堆疊以形成折疊的堆疊封裝的堆疊。
如另外可選擇地，諸如處理器的較大管芯具有堆疊在處理器頂部上的其它管芯的多個堆疊。例如，處理器可以具有兩組在處理器管芯頂部上的堆疊管芯。
雖然已經(jīng)關(guān)于有限量的實施例描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會意識到根據(jù)其所進行的大量修改和變形。旨在附屬的權(quán)利要求書覆蓋所有這種落在本發(fā)明實質(zhì)精神和范圍內(nèi)的修改和變形。
權(quán)利要求
1.一種封裝的集成電路，包括處理器；易失性存儲器；和交叉點存儲器。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，包括第一管芯和第二管芯，其中所述處理器在所述第一管芯上而所述交叉點存儲器在所述第二管芯上。
3.如權(quán)利要求2所述的電路，其中所述第一管芯包括處理器和將所述處理器耦合于易失性存儲器和交叉點存儲器的總線。
4.如權(quán)利要求1所述的電路，還包括相變存儲器。
5.如權(quán)利要求1所述的電路，包括一封裝，該封裝含有堆疊的管芯。
6.如權(quán)利要求1所述的電路，其中所述封裝為折疊的堆疊封裝。
7.如權(quán)利要求2所述的電路，其中所述第一管芯包括處理器和非易失性存儲器。
8.如權(quán)利要求1所述的電路，包括非易失性存儲器。
9.如權(quán)利要求1所述的電路，包括球柵陣列封裝。
10.一種方法，包括在獨立的管芯上提供處理器和交叉點存儲器；和將所述交叉點存儲器和所述處理器封裝在相同的封裝中。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，包括將獨立的管芯上的易失性存儲器封裝在所述封裝中。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，包括將所述處理器和所述交叉點存儲器封裝在折疊的堆疊封裝中。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，包括將相變存儲器封裝在所述封裝中。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，包括在具有所述處理器的所述管芯上設(shè)置總線且通過所述總線將所述處理器耦合于所述交叉點存儲器。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，包括將所述管芯堆疊在相互的頂部。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，包括將易失性存儲器與所述處理器和所述交叉點存儲器一起封裝在相同的封裝中。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，包括在所述封裝上提供球柵陣列。
18.一種封裝的集成電路，包括包括處理器的第一管芯；和包括交叉點存儲器的第二管芯。
19.如權(quán)利要求18所述的電路，包括具有易失性存儲器的第三管芯。
20.如權(quán)利要求18所述的電路，包括在所述第一管芯上的總線，用于將所述處理器耦合于所述交叉點存儲器。
21.如權(quán)利要求18所述的電路，包括相變存儲器。
22.如權(quán)利要求18所述的電路，包括多個堆疊的管芯。
23.如權(quán)利要求18所述的電路，包括折疊的堆疊封裝。
24.如權(quán)利要求18所述的電路，包括球柵陣列封裝。
全文摘要
提供一種完全的存儲器技術(shù)方案的各種不同類型的存儲器(16、18、20、22)可以與處理器(14)封裝在一起。因此，在一個封裝(10)中可提供各種不同的存儲器需求，對于便攜式應(yīng)用而言尤其如此。被封裝的集成電路(10)包括交叉點存儲器(16)和易失性存儲器(22)。
文檔編號G06F15/78GK1625738SQ02821808
公開日2005年6月8日 申請日期2002年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月30日
發(fā)明者D·基斯 申請人:英特爾公司