相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2015年1月1日向美國專利商標局提交的非臨時申請no.14/598,052的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部內(nèi)容通過援引納入于此。

背景

公開領(lǐng)域

本公開的各方面一般涉及電子電路，尤其但不排他地涉及三維(3d)集成電路(ic)。

相關(guān)技術(shù)描述

常規(guī)3d集成電路(3d-ic)架構(gòu)包括所謂的2.5d架構(gòu)和完全堆疊式3d架構(gòu)。在2.5d架構(gòu)中，管芯被并排放置并經(jīng)由水平中介體層互連。完全堆疊式3d架構(gòu)采用了堆疊在彼此頂上的管芯。這兩個架構(gòu)使用穿硅通孔(tsv)來連接金屬層。

現(xiàn)有的3d-ic布線設計面對著數(shù)個嚴峻的挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)涉及功率分配網(wǎng)絡(pdn)設計、熱管理、以及測試方法體系。典型的3d-icpdn被實現(xiàn)為金字塔形狀，其中電源軌被用來將功率從ic的底部供應到ic的頂部。該pdn占據(jù)了相當大的管芯面積并導致了布線擁擠。關(guān)于熱管理，當多個管芯被堆疊在一起時，就難以耗散熱量，特別是對于底部的管芯而言。這可以導致高溫時總體系統(tǒng)性能的顯著降級。關(guān)于測試，難以(若在一些情況中并非不可能)在封裝之前完全測試管芯。具體而言，在管芯被組裝之前，跨管芯功能性可能并非是完全可測試的。相應地，存在對3d-ic的更好的測試方法體系的需要。

概述

以下給出本公開的一些方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是本公開的所有構(gòu)想到的特征的詳盡綜覽，并且既非旨在標識出本公開的所有方面的關(guān)鍵性或決定性要素亦非試圖界定本公開的任何或所有方面的范圍。其唯一目的是要以簡化形式給出本公開的一些方面的各種概念以作為稍后給出的更詳細描述之序。

本公開的各方面提供了在不同幾何平面上納入管芯以及在每個幾何平面上納入用以連接這些管芯的至少一個開關(guān)的3d-ic架構(gòu)。在該架構(gòu)中，pdn可以從一個幾何平面上的第一管芯路由通過開關(guān)以向至少一個其他幾何平面上的至少一個其他管芯供電。這可以顯著地減小第一管芯(以及，潛在地，毗鄰管芯)中的pdn面積并緩解路由擁擠問題。此外，這些開關(guān)可以放置在ic封裝周邊周圍以改進熱耗散。通過將開關(guān)放置在周邊，熱量可以通過重分布層(rdl)和tsv更快速地從該ic封裝的中心傳遞到該ic封裝的邊沿。同樣的，這些開關(guān)可以被用于在管芯間路由測試信號和/或其他信號，藉此改進測試功能性和/或故障恢復。

本公開的各方面提供了納入有多個層的3d-ic架構(gòu)，其中每一層包括多個管芯，和用于在一個維度(例如，水平維度)中進行導線布線以連接給定層的管芯的至少一個中介體。該3d-ic架構(gòu)進一步在每一層上包括用于在另一維度(例如，垂直維度)中進行導線布線來連接不同層的管芯的至少一個開關(guān)。在該架構(gòu)中，pdn和/或其他導線可以從一個層的第一管芯被路由通過開關(guān)和(諸)中介體以向至少一個其他層的至少一個其他管芯供電和/或供應其他信號。

根據(jù)本文中的教導，具有tsv的3d-ic可以被用來解決進一步的半導體器件縮放問題。通過使用3d-ic，具有相同和/或不同技術(shù)的多個管芯可以被集成到單個ic封裝中。該辦法可以改進總體系統(tǒng)性能并減小總功耗，同時還通過使用低成本主流工藝而提供了成本優(yōu)勢，而沒有更進一步的技術(shù)遷移。

在一方面，本公開提供了一種集成電路，其包括：位于第一幾何平面內(nèi)并包括第一電路和第一開關(guān)電路的第一管芯，該第一開關(guān)電路電耦合到該第一電路；以及位于和該第一幾何平面不同的第二幾何平面內(nèi)的第二管芯，該第二管芯包括第二電路和第二開關(guān)電路，該第二開關(guān)電路電耦合到該第二電路和該第一開關(guān)電路。

以下是針對該集成電路的本公開的附加方面的示例。在一些方面，該第二管芯堆疊在該第一管芯頂部。在一些方面，該第一和第二開關(guān)電路各自是動態(tài)可調(diào)節(jié)的。在一些方面，該裝置進一步包括：電耦合到該第一開關(guān)電路的該第一管芯的第一信號總線；以及電耦合到該第二開關(guān)電路的該第二管芯的第二信號總線。在一些方面，該裝置進一步包括：該第一管芯的第一測試信號路徑，其電耦合到該第一開關(guān)電路；以及該第二管芯的第二測試信號路徑，其電耦合到該第二開關(guān)電路。在一些方面，該第一開關(guān)電路包括第一電源電壓控制電路；以及該第二開關(guān)電路包括第二電源電壓控制電路。在一些方面，該第一和第二電源電壓控制電路中的每一者生成多個電源電壓電平。在一些方面，該裝置進一步包括：該第一管芯的第一功率分配路徑，其電耦合到該第一開關(guān)電路；以及該第二管芯的第二功率分配路徑，其電耦合到該第二開關(guān)電路。在一些方面，該第一開關(guān)電路包括耦合到該第一管芯的第一信號路徑的第一電壓電平移位器；且該第二開關(guān)電路包括耦合到該第二管芯的第二信號路徑的第二電壓電平移位器。在一些方面，該第一開關(guān)電路包括耦合到該第一管芯的第一信號路徑的第一存儲器器件；且該第二開關(guān)電路包括耦合到該第二管芯的第二信號路徑的第二存儲器器件。在一些方面，該第一開關(guān)電路位于該第一管芯的第一周邊；以及該第二開關(guān)電路位于該第二管芯的第二周邊。在一些方面，該裝置進一步包括：位于與該第一和第二幾何平面不同的第三幾何平面內(nèi)的第三管芯，該第三管芯包括第三電路和第三開關(guān)電路，該第三開關(guān)電路電耦合到該第三電路以及該第一和第二開關(guān)電路。在一些方面，第一和第二電路包括邏輯電路。在一些方面，第一和第二電路包括模擬開關(guān)電路系統(tǒng)。

本公開的另一方面提供了一種集成電路，該集成電路包括：位于第一幾何平面內(nèi)的第一中介體層；堆疊在該第一中介體層上且包括第一管芯和第二管芯的第一管芯層，該第一管芯包括第一電路，該第二管芯包括第一開關(guān)電路，該第一開關(guān)電路電耦合到該第一電路；位于與該第一幾何平面不同的第二幾何平面內(nèi)的第二中介體層；以及堆疊在該第二中介體層上且包括第三管芯和第四管芯的第二管芯層，該第三管芯包括第二電路，該第四管芯包括第二開關(guān)電路，該第二開關(guān)電路電耦合到該第二電路和該第一開關(guān)電路。

以下是針對該集成電路的本公開的附加方面的示例。在一些方面，該第一和第二開關(guān)電路中的每一者包括動態(tài)可切換開關(guān)。在一些方面，該第二中介體層堆疊在該第一管芯層頂部。在一些方面，該第一管芯層的第一信號總線電耦合到該第一開關(guān)電路；該第二管芯層的第二信號總線電耦合到該第二開關(guān)電路；以及第三信號總線被從該第一管芯層通過該第二中介體層路由到該第二管芯層，并電耦合到該第一和第二開關(guān)電路。在一些方面，該第一管芯層的第一測試信號路徑電耦合到該第一開關(guān)電路；該第二管芯層的第二測試信號路徑電耦合到該第二開關(guān)電路；以及第三測試信號路徑被從該第一管芯層通過該第二中介體層路由到該第二管芯層，并電耦合到該第一和第二開關(guān)電路。在一些方面，該第一管芯層的第一功率分配路徑電耦合到該第一開關(guān)電路；該第二管芯層的第二功率分配路徑電耦合到該第二開關(guān)電路；以及第三功率分配路徑被從該第一管芯層通過該第二中介體層路由到該第二管芯層，并電耦合到該第一和第二開關(guān)電路。在一些方面，該第一開關(guān)電路包括配置成向該第一電路供應至少一個第一電源電壓的第一電源電壓控制電路；以及該第二開關(guān)電路包括配置成向該第二電路供應至少一個第二電源電壓的第二電源電壓控制電路。在一些方面，該至少一個第一電源電壓和該至少一個第二電源電壓中的每一者包括多個電源電壓電平。在一些方面，該第二管芯位于該第一管芯層的第一周邊；以及該第四管芯位于該第二管芯層的第二周邊。在一些方面，該集成電路進一步包括：位于與該第一和第二幾何平面不同的第三幾何平面內(nèi)的第三中介體層；以及堆疊在該第三中介體層上并包括第五管芯和第六管芯的第三管芯層，該第五管芯包括第三電路，該第六管芯包括第三開關(guān)電路，該第三開關(guān)電路電耦合到該第三電路以及該第一和第二開關(guān)電路。在一些方面，第一和第二電路包括邏輯電路。在一些方面，第一和第二開關(guān)電路包括模擬開關(guān)電路系統(tǒng)。

本公開的另一方面提供了一種用于切換信號的方法，其包括：經(jīng)由位于第一幾何平面內(nèi)的第一管芯上的第一開關(guān)電路處的第一信號路徑接收信號；經(jīng)由該第一管芯上的第一電路控制該第一開關(guān)電路以將該信號路由到位于與該第一幾何平面不同的第二幾何平面內(nèi)的第二管芯上的第二開關(guān)電路；以及經(jīng)由該第二管芯上的第二電路控制該第二開關(guān)電路來將該信號路由到第二信號路徑。

以下是針對該方法的本公開的附加方面的示例。在一些方面，該第二管芯堆疊在該第一管芯頂部。在一些方面，該信號包括測試信號。在一些方面，該信號包括電源電壓信號。在一些方面，該方法進一步包括：標識該第一管芯上的故障情況；以及作為該故障情況被標識的結(jié)果，觸發(fā)信號到該第二信號路徑的路由。在一些方面，該方法進一步包括：作為該故障情況的標識的結(jié)果，經(jīng)由該第一電路控制該第一開關(guān)電路來將該信號路由到該第一管芯上的存儲器器件。在一些方面，該方法進一步包括：作為該故障情況的標識的結(jié)果而禁用該第一管芯。在一些方面，該方法進一步包括：經(jīng)由該第二電路控制該第二開關(guān)電路以將該信號路由到位于與該第一和第二幾何平面不同的第三幾何平面內(nèi)的第三管芯上的第三開關(guān)電路；以及經(jīng)由該第三管芯上的第三電路控制該第三開關(guān)電路以將該信號路由到第三信號路徑。在一些方面，第一和第二電路包括邏輯電路。在一些方面，第一和第二開關(guān)電路包括模擬開關(guān)電路系統(tǒng)。

本公開的還有另一方面提供了配置用于切換信號的裝置。該裝置包括：位于第一幾何平面內(nèi)的第一管芯；該第一管芯上的第一信號路徑；耦合到該第一信號路徑的該第一管芯上的第一開關(guān)電路；位于第一幾何平面內(nèi)的第二管芯；該第二管芯上的第二信號路徑；耦合到該第二信號路徑的該第二管芯上的第二開關(guān)電路；用于控制該第一開關(guān)電路來將信號從該第一信號路徑耦合到該第二開關(guān)電路的第一裝置；以及用于控制該第二開關(guān)電路以將該信號耦合到第二信號路徑的第二裝置。

本公開的這些和其他方面將在閱覽以下詳細描述后得到更全面的理解。在結(jié)合附圖研讀了下文對本公開的具體實現(xiàn)的描述之后，本公開的其他方面、特征和實現(xiàn)對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是明顯的。盡管本公開的特征在以下可能是針對某些實現(xiàn)和附圖來討論的，但本公開的所有實現(xiàn)可包括本文所討論的有利特征中的一個或多個。換言之，盡管可能討論了一個或多個實現(xiàn)具有某些有利特征，但也可以根據(jù)本文討論的本公開的各種實現(xiàn)使用此類特征中的一個或多個特征。以類似方式，盡管一些實現(xiàn)在下文可能是作為設備、系統(tǒng)或方法實現(xiàn)進行討論的，但是應該理解，此類實現(xiàn)可以在各種設備、系統(tǒng)、和方法中實現(xiàn)。

附圖簡述

圖1，包括圖1a的平面視圖和圖1b的側(cè)剖視圖，是根據(jù)本公開一些方面的3d-ic的簡化示例。

圖2是2.5dic的簡化示例的側(cè)剖視圖。

圖3是完全堆疊式3d-ic的簡化示例的側(cè)剖視圖。

圖4是完全堆疊式3d-ic中的簡化功率分配網(wǎng)的側(cè)剖視圖。

圖5是根據(jù)本公開一些方面的3d-ic的簡化示例的側(cè)剖視圖。

圖6是根據(jù)本公開一些方面的3d-ic的簡化示例的平面視圖。

圖7是解說根據(jù)本公開的一些方面的開關(guān)的示例的示意性表示。

圖8是解說根據(jù)本公開的一些方面的開關(guān)的另一示例的示意性表示。

圖9是根據(jù)本公開一些方面的電路和開關(guān)之間的布線的簡化示例的平面視圖。

圖10，包括圖10a的平面視圖和圖10b的側(cè)剖視圖，是根據(jù)本公開一些方面的3d-ic中的動態(tài)可編程開關(guān)的示例的示意性表示。

圖11是根據(jù)本公開一些方面的3d-ic中的信號路徑路由的側(cè)剖示意性表示。

圖12，包括圖12a的平面視圖和圖12b的側(cè)剖視圖，是根據(jù)本公開一些方面的位于3d-ic的周邊處的開關(guān)的示例的示意性表示。

圖13，包括圖13a的平面視圖和圖13b的側(cè)剖視圖，是根據(jù)本公開一些方面的3d-ic中的功率分配的示例的示意性表示。

圖14，包括圖14a的平面視圖和圖14b的側(cè)剖視圖，是根據(jù)本公開一些方面的3d-ic中的功率控制電路的示例的示意性表示。

圖15，包括圖15a的平面視圖和圖15b的側(cè)剖視圖，是根據(jù)本公開一些方面的3d-ic中的多層電源電壓電路的示例的示意性表示。

圖16，包括圖16a的平面視圖和圖16b的側(cè)剖視圖，是根據(jù)本公開一些方面的3d-ic中的信號電平移位器電路的示例的示意性表示。

圖17，包括圖17a的平面視圖和圖17b的側(cè)剖視圖，是根據(jù)本公開一些方面的3d-ic中的存儲器電路的示例的示意性表示。

圖18是根據(jù)本公開一些方面的偏移管芯的簡化示例的側(cè)視圖。

圖19是根據(jù)本公開一些方面的不同幾何平面中的管芯的簡化示例的側(cè)視圖。

圖20，包括圖20a的立體視圖和圖20b的平面視圖，是根據(jù)本公開一些方面的不同幾何平面中的管芯的示例。

圖21是根據(jù)本公開的一些方面的支持切換的電子設備的示例硬件實現(xiàn)的框圖。

圖22解說了根據(jù)本公開的一些方面的切換過程的示例。

圖23解說了根據(jù)本公開的一些方面的用于解決故障情況的過程的示例。

詳細描述

以下結(jié)合附圖闡述的詳細描述旨在作為各種配置的描述，而無意表示可實踐本文所描述的概念的僅有配置。本詳細描述包括具體細節(jié)以提供對各種概念的透徹理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，沒有這些具體細節(jié)也可實踐這些概念。在一些實例中，以框圖形式示出眾所周知的結(jié)構(gòu)和組件以避免淡化此類概念。

圖1是根據(jù)本公開一些方面的3d-ic100的簡化示例。圖1包括圖1a中所示的平面視圖，以及從圖1a的視角a-a取得的圖1b中所示的側(cè)剖視圖。

3d-ic100包括位于第一幾何平面內(nèi)的第一管芯102和位于第二幾何平面內(nèi)的第二管芯104。在該示例中，第一和第二管芯102和104彼此平行并堆疊地布置。具體而言，第二管芯104堆疊在第一管芯102的頂部。其它管芯配置可被用在其他實現(xiàn)中。例如，根據(jù)本文中的教導實現(xiàn)的3d-ic可包括兩個以上管芯。此外，在一些實現(xiàn)中，這些管芯并不堆疊在其他管芯的頂部。同樣，在一些實現(xiàn)中，管芯并非平行的(即，管芯位于不彼此平行的幾何平面中)。

每個管芯包括電耦合的開關(guān)電路和其他電路(例如，邏輯電路、數(shù)字電路、模擬電路，以及等等)。第一管芯102包括開關(guān)電路106和電路108，其中至少一個開關(guān)電路106經(jīng)由至少一個電路徑110(例如，信號總線)耦合到至少一個電路108。類似地，第二管芯104包括開關(guān)電路112和電路114，其中至少一個開關(guān)電路112經(jīng)由至少一個電路徑116(例如，信號總線)耦合到至少一個電路114。同樣地，在開關(guān)電路106和112之間提供了互連(例如，電路徑118)。

在一些實現(xiàn)中，每個開關(guān)電路支持以下一者或多者：可編程信號路由、電源電壓的分配、多個電源電壓的分配、或電壓電平移位。為了方便起見，此類開關(guān)電路在本文中可以被稱作周邊開關(guān)(例如，指示該開關(guān)可以與ic的其他電路組件分離開)。

電壓控制電路(例如，包括穩(wěn)壓器)可以被集成到開關(guān)電路來為個體管芯提供一個或多個電壓。由此，在一些方面，不同管芯上的開關(guān)電路可以各自被耦合到相應管芯上的功率分配路徑。此外，在一些方面，不同管芯上的開關(guān)電路可以各自包括電源電壓控制電路。在采用多個電源電壓電平的實現(xiàn)中，每個電源電壓控制電路可以生成多個電源電壓電平。電平移位器可以被包括在開關(guān)電路中以在不同電源域中移位信號電平。由此，在一些方面，不同管芯上的開關(guān)電路可以各自被耦合到相應管芯上的功率分配路徑。

為進行ic測試，開關(guān)電路可以將測試信號從一個管芯重新路由到另一管芯。由此，在一些方面，不同管芯上的開關(guān)電路可以各自被耦合到相應管芯上的測試信號路徑。通過用這種方式動態(tài)地配置測試信號的路由，可以改進設計可行性。此外，該動態(tài)切換功能性可以被用來通過重新路由信號來旁路出故障的管芯。開關(guān)由此在ic(芯片)“初啟”階段期間是有價值的，因為其可以被用來隔離驗證目標并隔離故障的根本原因。

如本文中所討論的開關(guān)電路可以提供數(shù)字和/或模擬連通性。數(shù)字開關(guān)電路系統(tǒng)可以連接例如但不限于以下一者或多者：數(shù)字邏輯電路、數(shù)字存儲器電路、或數(shù)字功率分配電路。模擬開關(guān)電路系統(tǒng)可以連接例如但不限于以下一者或多者：模擬邏輯電路、模擬功率分配電路、模擬射頻(rf)電路(例如，rf發(fā)射機和/或rf接收機電路)、模擬鎖相環(huán)(pll)電路、或數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac)電路和/或模數(shù)轉(zhuǎn)換器(dac)電路的模擬電路系統(tǒng)。

鑒于上文，具有不同功能性的多個管芯可以被集成到單個ic封裝中。有益地，這可以在緩解常規(guī)3d架構(gòu)中見到的常規(guī)布線擁擠和熱耗散問題的同時達成。如上文所述，常規(guī)3d-ic使用2.5d中介體架構(gòu)或完全堆疊式3d架構(gòu)來實現(xiàn)。

在2.5d中介體架構(gòu)中，多個管芯被放置在中介體的頂部并通過tsv和倒裝芯片配置來連接在一起。該辦法重用了當前的片上系統(tǒng)(soc)設計方法體系來縮短設計循環(huán)以及降低設計成本。中介體使用成熟的主流技術(shù)制造以進一步抵消成本。

2.5dic的概念基于系統(tǒng)級封裝(sip)辦法，其中不同的管芯被置于共同的基板上。每個管芯之間的互連被建立在共同的基板上。與soc器件相比，sip器件具有更低的成本以及更高的靈活性的優(yōu)勢，因為每個管芯使用該領(lǐng)域的最為恰適的技術(shù)工藝來實現(xiàn)。

圖2是常規(guī)2.5dic200的簡化示例的側(cè)剖視圖。2.5dic200包括第一管芯202和第二管芯204。

如所指示的，硅中介體206被放置在sip基板208與管芯202和204之間。硅中介體206包括頂側(cè)金屬層210、中介體基板212和背側(cè)金屬層214。硅中介體206還包括連接上表面和下表面上的金屬化層210和214的通硅通孔(tsv)216。微凸瓦塊218附連管芯202和204與中介體206。中介體206經(jīng)由倒裝芯片凸瓦塊220附連到sip基板208。封裝凸瓦塊222將sip基板208附連到電路板224。

中介體206的頂側(cè)和背側(cè)金屬層上的軌跡使用與硅芯片上的軌跡相同的工藝來創(chuàng)建，這解決了二維(2d)ic由于基板和管芯上的軌跡的大小差異而造成的主要問題。2d架構(gòu)中的該差異導致性能損失和增加的功耗。

在完全堆疊式3d架構(gòu)中，多個管芯被堆疊在一起并通過管芯上tsv連接。這可以改進總體系統(tǒng)性能以及降低成本。例如，完全堆疊式3d-ic被看作合需的替換來克服可以成為2dic上的主要瓶頸的互連縮放問題。完全堆疊式3d-ic(具有較小版圖(footprint)面積的優(yōu)點)減小了每一層上的導線長度。同樣的，tsv技術(shù)被實現(xiàn)用于管芯之間的垂直互連，這減小了2dic中可能存在的長跨芯片互連。

圖3是常規(guī)完全堆疊式3d-ic300的簡化示例的側(cè)剖視圖。3d-ic300包括第一管芯302和第二管芯304。

第一管芯302包括背側(cè)金屬層306、芯片基板308、器件層310、和標準金屬層312。第二管芯304包括芯片基板314、器件層316和標準金屬層318。第一管芯302包括用于連接上表面和下表面上的金屬化層306和312的tsv320。微凸瓦塊322附連管芯302和304。第一管芯302經(jīng)由倒裝芯片凸瓦塊326附連到sip基板324。封裝凸瓦塊328將sip基板324附連到電路板330。

替代如2.5dic中將中介體用于路由和功率分配，3d-ic直接堆疊管芯并在中間管芯中實現(xiàn)路由。因為個體管芯的厚度非常小，理想的3d-ic可以安裝所需要的數(shù)目的管芯。然而，在實踐中，制造3d-ic涉及了數(shù)個挑戰(zhàn)，這限制了3d-ic的應用。

一個挑戰(zhàn)涉及pdn設計。典型的3d-icpdn被實現(xiàn)為金字塔形狀，其中附加的電源軌將功率從底部管芯供應到頂部管芯。

圖4是常規(guī)3d-ic400中的此類功率分配網(wǎng)的側(cè)剖視圖。3d-ic400包括第一管芯402、第二管芯404和第三管芯406。每個管芯包括用于連接例如上表面和下表面上的相應金屬化層的tsv408。

這里，可以看到pdntsv408占據(jù)了顯著的管芯面積并特別是在下部管芯上產(chǎn)生布線擁擠問題。此外，在現(xiàn)代ic設計中，即使使用了tsv，電流*電阻(ir)下降也可以是顯著的，因為余裕工作電壓較小。

除了ir降和空間使用之外，pdn常規(guī)上僅供應有限的電壓規(guī)模，因為pdn使用來自電路板的單個電源電壓。因此，電壓僅隨著電源從一層傳遞到下一層而縮減(例如，由于ir降)。此外，較低層中的較高電壓導致該層中的更嚴重的熱問題。

3d-ic設計中的另一挑戰(zhàn)涉及熱管理。當多個管芯被堆疊在一起時，就難以耗散熱量，特別是對于底部的管芯而言?？傮w系統(tǒng)性能在高溫時被顯著降級。針對3d-ic設計已經(jīng)提議了使用微通道和液態(tài)冷卻；然而，該技術(shù)具有由于附加的硬件要求和操作困難而引起的主要的缺點。使用附加的tsv可以改進熱耗散，然而，這可以負面地影響管芯上的可用面積以及管芯能夠耐受的壓力數(shù)量。

最后，測試方法體系也對3d-ic設計提出了挑戰(zhàn)。在封裝之前完全測試管芯是不可實踐或不可能的。由此，傳統(tǒng)的已知良好管芯(kgd)規(guī)程可能是不可應用的。ieee1500已經(jīng)被提議來使用嵌入式測試辦法解決該問題；然而，該辦法仍然在研發(fā)中。

現(xiàn)在參照圖5，本公開在一些方面涉及包括可編程開關(guān)路由連同2.5d和完全堆疊式3d架構(gòu)的配置優(yōu)點的3d-ic混合架構(gòu)。在一些方面，圖5的架構(gòu)不僅解決pdn設計和熱管理問題，而且3d-ic設計提供了附加的功率控制和可編程路由能力。

在側(cè)剖視圖圖5中，3d-ic500在相應的幾何平面(圖5的立體圖中的水平平面)中包括第一層l1、第二層l2和第三層l3。第一、第二和第三層l1、l2和l3中的每一者包括相應的第一、第二或第三中介體層502、504或506，以及相應的第一、第二或第三管芯層d1、d2或d3。

第一層l1位于第一幾何平面內(nèi)。第一中介體層502包括用于電耦合第一管芯層d1的管芯508-518的導線跡線。至少兩個堆疊式管芯(例如，第一對堆疊式管芯508和510和/或第二對堆疊式管芯516和518)包括用于在另一維度(圖5的立體圖中的垂直維度)中導線布線的至少一個周邊開關(guān)來將第一層l1連接到其他層。管芯508-518中的至少一者(例如，第三對堆疊式管芯512和514)包括至少一個其他電路(例如，至少一個邏輯電路、至少一個數(shù)字電路、至少一個模擬電路等)。

第二層l2位于第二幾何平面內(nèi)。第二中介體層504包括用于電耦合第二管芯層d2的管芯520-530的導線跡線。至少兩個堆疊式管芯(例如，第一對堆疊式管芯520和522和/或第二對堆疊式管芯528和530)包括用于在另一維度(圖5的立體圖中的垂直維度)中導線布線的至少一個周邊開關(guān)來將第二層l2連接到其他層。管芯520-530中的至少一者(例如，第三對堆疊式管芯524和526)包括至少一個其他電路(例如，至少一個邏輯電路、至少一個數(shù)字電路、至少一個模擬電路等)。

第三層l3位于第三幾何平面內(nèi)。第三中介體層506包括用于電耦合第三管芯層d3的管芯532和534的導線跡線。堆疊式管芯532和534的一部分包括用于在另一維度(圖5的立體圖中的垂直維度)中進行導線布線以將第三層l3連接到其他層的至少一個周邊開關(guān)。堆疊式管芯532和534的另一部分包括至少一個其他電路(例如，至少一個邏輯電路、至少一個數(shù)字電路、至少一個模擬電路等等)。

第一、第二和第三層l1、l2和l3中的每一者包括tsv，如由加粗垂直直線所表示的。例如，tsv536在第三中介體層506中被特別標出，且tsv538在第三管芯層d3中被特別標出。

圖5還解說了第一、第二和第三層l1、l2和l3以及3d-ic500的其他組件之內(nèi)和之間的結(jié)合與互連。凸瓦塊(例如，焊球)540將第一層l1的管芯附連到第一中介體層502。凸瓦塊542將第二層l2的管芯附連到第二中介體層504。凸瓦塊544將第三層l3的管芯附連到第三中介體層506。凸瓦塊546附連第一層l1的堆疊式管芯。凸瓦塊548附連第二層l2的堆疊式管芯。凸瓦塊550附連第三層l3的堆疊式管芯。凸瓦塊552將第一層l1的管芯附連到第二中介體層504。凸瓦塊554將第二層l2的管芯附連到第三中介體層506。凸瓦塊558將第一中介體層502附連到sip基板556。凸瓦塊562將sip基板556附連到電路板560。

周邊開關(guān)(例如，縱橫開關(guān)、現(xiàn)場可編程開關(guān)、或其他動態(tài)可切換開關(guān))可以被用來通過將一層上的至少一個信號路徑(例如，信號總線、測試信號路徑、功率分配路徑等)動態(tài)耦合到至少一個其他層上的至少一個信號路徑而在層間重新路由信號。由此，3d-ic500可以針對不同應用而重新可編程。

在該架構(gòu)中，pdn可以從底部基板路由通過垂直周邊開關(guān)和水平中介體以向上部管芯供電。由此，該架構(gòu)可以顯著減小底部有源管芯中的pdn面積并緩解布線擁擠問題。此外，對于多核架構(gòu)(例如，四核處理器等)，3d-ic中每個制造的層(例如，管芯)可以是相同的(周邊開關(guān)可以順序地被編程來提供期望的路由)。由此，與圖4的架構(gòu)相反，根據(jù)本文的教導構(gòu)建的3d-ic可以被更簡單地設計和制造。

其他類型的信號(即，并非僅僅是pdn信號)可以根據(jù)本文的教導被路由通過周邊開關(guān)。例如，關(guān)鍵信號可以通過中介體和周邊開關(guān)被路由到不同管芯。

電壓控制電路和穩(wěn)壓器可以被集成到周邊開關(guān)來向個體管芯供應不同電壓。此外，周邊開關(guān)可包括附加的電平移位器和存儲單元以在不同功率域中轉(zhuǎn)移信號，以及甚至在個體管芯關(guān)閉之前存儲數(shù)據(jù)。

有益地，周邊開關(guān)可以使用低成本、主流工藝，以大特征幾何結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。最終，所公開的架構(gòu)高度適用于穩(wěn)壓器實現(xiàn)和減小的產(chǎn)品成本。此外，周邊開關(guān)可以在不同3d-ic中實現(xiàn)來改進總體靈活性。

從測試的角度，所公開的架構(gòu)不僅增加了設計可行性，其也可以促成旁路故障管芯以及重新路由信號來保留ic的總體完整性。該功能性在芯片的初啟階段是有價值的，因為其可以被用來隔離驗證目標并識別故障的根本原因。

鑒于上文，本文中教導的周邊切換支持用于異構(gòu)集成的多電源電壓機制以及可編程路由。在一些方面，本文中教導的周邊切換可以提供預定義動態(tài)功率控制和路由開關(guān)中心。此外，具有不同功能性的數(shù)個管芯可以集成到單個封裝中而沒有常規(guī)架構(gòu)中看到的一些布線擁擠和熱耗散問題。

圖6是根據(jù)本公開一些方面的3d-ic600的簡化示例的平面視圖。邏輯電路或其他類型的電路由較大瓦塊來表示(例如，最大瓦塊602和中等大小瓦塊604)。周邊開關(guān)(s)由較小瓦塊來表示(例如，周邊開關(guān)606)。還指示出周邊開關(guān)和/或其他電路之間的路由軌跡(例如，路由軌跡608)，以及電路和路由軌跡之間的輸入/輸出(i/o)連接(例如，i/o連接610)。在一些方面，周邊開關(guān)可以將任何路由軌跡從開關(guān)的一側(cè)(例如，頂側(cè)、底側(cè)、左側(cè)或右側(cè))耦合到該開關(guān)另一側(cè)上的任何其他路由軌跡或i/o連接。圖7和8解說了周邊開關(guān)606的兩個示例。

圖7解說了路由開關(guān)700(例如，周邊開關(guān)606)的示例，其包括一系列4:1復用器(例如，復用器702)。每個復用器根據(jù)控制信號708將四個輸入704中的一者耦合到對應的輸出706。由此，在操作中，管芯上的邏輯電路或一些其他電路生成控制信號708來動態(tài)控制在給定時間點路由開關(guān)700將哪些軌跡(例如，圖6的路由軌跡中的一者或多者)耦合在一起。應當領(lǐng)會，在其他實現(xiàn)中，路由開關(guān)可以采取其他形式。

圖8解說了功率開關(guān)800(例如，周邊開關(guān)606)的示例，其包括一系列雙輸入控制門(例如，控制門802)。在一些實現(xiàn)中，控制門是與門?？刂崎T根據(jù)控制信號808將功率從給定輸入804耦合到給定輸出806。由此，在操作中，管芯上的邏輯電路或一些其他電路生成控制信號808來動態(tài)控制在給定時間點功率開關(guān)800將哪些軌跡(例如，圖6的路由軌跡中的一者或多者)耦合在一起。應當領(lǐng)會，在其他實現(xiàn)中，功率開關(guān)可以采取其他形式。

圖9是根據(jù)本公開一些方面的3d-ic900中的周邊開關(guān)的簡化示例的平面視圖。邏輯塊或其他類型的電路由瓦塊來表示(例如，瓦塊902)。周邊開關(guān)由布置在瓦塊之間的可編程路由開關(guān)(例如，路由開關(guān)904)來表示。該附圖還示出了連接到邏輯塊(或其他電路)和周邊開關(guān)的信號路徑(例如，路由軌跡906)。圖9還解說了用于這些瓦塊的i/o連接，包括輸入連接(例如，輸入連接908)和輸出連接(例如，輸出連接910)。

現(xiàn)在參照圖10，在一些方面，每個周邊開關(guān)(開關(guān)電路)可以是動態(tài)可切換的。例如，開關(guān)電路可以采用縱橫開關(guān)和/或現(xiàn)場可編程開關(guān)的形式。在一些方面，開關(guān)電路可以選擇性地將信號耦合到另一電路(例如，至少一個邏輯電路、至少一個數(shù)字電路、至少一個模擬電路等)。在一些方面，開關(guān)電路可以選擇性地將信號耦合到另一層(例如，耦合到另一管芯上的開關(guān)電路)。

圖10是根據(jù)本公開的一些方面的3d-ic1000中的動態(tài)可編程開關(guān)的示例的示意性表示。圖10包括圖10a中所示的平面視圖，以及從圖10a的視角a-a取得的圖10b中所示的側(cè)剖視圖。3d-ic包括第一層(例如，管芯)1002和堆疊在第一層1002的頂部上的第二層(例如，管芯)1004。

動態(tài)可編程開關(guān)(dps)是貫穿水平方向(從該視角)上的每一層布置的。例如，第二層1004包括dps1006和1008，而第一層1002包括dps1012和1014。這促成了與相應層上的其他組件的連通性。

如圖10b中所指示的，動態(tài)可編程開關(guān)(例如，開關(guān)1006和1012，以及開關(guān)1008和1014)在垂直方向(從該視角)上堆疊。這促成了層間的連通性，由此使得信號跨層動態(tài)切換。如由電路(例如，電路1020和1022)和動態(tài)可編程開關(guān)(例如，開關(guān)1006和1012)之間的信號路徑(例如，信號路徑1016和1018)所表示的，3d-ic1000的電路中的一者或多者可以控制動態(tài)可編程開關(guān)。如由動態(tài)可編程開關(guān)(例如，開關(guān)1008和1014)之間的信號路徑(例如，信號路徑1024)所表示的，一個或多個動態(tài)可編程開關(guān)可以控制另一動態(tài)可編程開關(guān)或路由去往該另一動態(tài)可編程開關(guān)的對應控制信號。

通過使用此類動態(tài)可編程開關(guān)，不同層上的信號路徑可以被動態(tài)耦合以及解耦。圖11中描繪了這些信號路徑的一個示例，其中第一管芯層1102和第二管芯層1104被耦合到中介體(中介體層)1106。這里，第一管芯層1102的第一信號路徑1108被電耦合到第一開關(guān)電路(dps)1110。例如，第一信號路徑1108可以是電耦合到第一電路1112(例如，至少一個邏輯電路、至少一個數(shù)字電路、至少一個模擬電路，等)的信號總線、測試信號路徑、功率分配路徑，或一些其他路徑。第二管芯層1104的第二信號路徑1114電耦合到第二開關(guān)電路1116。例如，第二信號路徑1114可以電耦合到第二電路1118(例如，至少一個邏輯電路、至少一個數(shù)字電路、至少一個模擬電路，等)。第三信號路徑1120被從第一管芯層1102通過中介體1106路由到第二管芯層1104，藉此電耦合第一開關(guān)電路1110和第二開關(guān)電路1116。由此，第一信號路徑1108可以動態(tài)耦合到第二信號路徑1114以及從第二信號路徑1114動態(tài)解耦。

參照圖12，在一些方面，每個開關(guān)電路可以位于管芯的周邊。用這種方式，與常規(guī)架構(gòu)相比，管芯上的熱耗散可以被改進并且管芯上的布線擁擠可以被緩解。例如，通過用這種方式定位開關(guān)電路，可以達成從ic封裝的中心到邊沿(例如，通過rdl和tsv)的改進熱傳遞。此外，對于熱管理而言，該方案比微通道解決方案簡單得多。

圖12是根據(jù)本公開的一些方面的位于3d-ic1200的周邊的開關(guān)的示例的示意性表示。圖12包括圖12a中所示的平面視圖，以及從圖12a的視角a-a取得的圖12b中所示的側(cè)剖視圖。

3d-ic1200包括第一層(例如，管芯)1202和第二層(例如，管芯)1204。如所指示的，第一開關(guān)電路1206位于第一層1202的第一周邊1210處，且第二開關(guān)電路1208位于第二層1204的第二周邊1212處。

在一些方面，開關(guān)電路可以被用于3d-ic的功率分配網(wǎng)絡來向其他電路(例如，至少一個邏輯電路、至少一個數(shù)字電路、至少一個模擬電路，等)分配功率。圖13是根據(jù)本公開的一些方面的3d-ic1300中的功率分配的示例的示意性表示。圖13包括圖13a中所示的平面視圖，以及從圖13a的視角a-a取得的圖13b中所示的側(cè)剖視圖。

3d-ic1300包括第一層(例如，管芯)1302和第二層(例如，管芯)1304。如所指示的，第二層1304的第一功率分配路徑1306(例如，用于向第一電路1308提供功率)被電耦合到第一開關(guān)電路1310。類似地，第一層1302的第二功率分配路徑1312(例如，用于向第二電路1314提供功率)被電耦合到第二開關(guān)電路1316。此外，第三功率分配路徑1318電耦合第一開關(guān)電路1310和第二開關(guān)電路1316。由此，功率可以按需在層間動態(tài)切換。

在一些方面，一個或多個開關(guān)電路可以各自包括用于向?qū)獙?例如，管芯層)供電的功率控制電路。圖14是根據(jù)本公開的一些方面的3d-ic1400中的功率控制電路的示例的示意性表示。圖14包括圖14a中所示的平面視圖，以及從圖14a的視角a-a取得的圖14b中所示的側(cè)剖視圖。

3d-ic1400包括第一層(例如，管芯)1402和第二層(例如，管芯)1404。如所指示的，第一層1402上的第一開關(guān)電路1406包括第一電源電壓控制電路(svcc)1410，而第二層1404上的第二開關(guān)電路1408包括第二電源電壓控制電路1412。由此，第一svcc1410可以控制經(jīng)由第一層1402上的第一供電路徑1416供應給第一電路1414(例如，至少一個邏輯電路、至少一個數(shù)字電路、至少一個模擬電路，等)的功率。此外，第二svcc1412可以控制經(jīng)由第二層1404上的第二供電路徑1420供應給第二電路1418(例如，至少一個邏輯電路、至少一個數(shù)字電路、至少一個模擬電路，等)的功率。相應地，獨立功率控制可以通過使用本文中教導的周邊開關(guān)而在逐層基礎(chǔ)上提供。此外，在一些方面，第一svcc1410和第二svcc1412可以經(jīng)由信令1422協(xié)作來向不同層提供功率。

參照圖15，在一些方面，給定管芯上可以使用一個以上電源電壓電平。例如，圖14的一個或多個電源電壓控制電路可以各自生成相應管芯上不同電壓域使用的多個電源電壓電平。

圖15是根據(jù)本公開的一些方面的3d-ic1500中的多電平電源電壓電路的示例的示意性表示。圖15包括圖15a中所示的平面視圖，以及從圖15a的視角a-a取得的圖15b中所示的側(cè)剖視圖。

3d-ic1500包括第一層(例如，管芯)1502和第二層(例如，管芯)1504。如所指示的，第一層1502上的第一開關(guān)電路1506包括耦合到第一層1502的第一供電路徑1512的第一電源電壓電路1510，以及耦合到第一層1502的第二供電路徑1516的第二電源電壓電路1514。類似地，第二層1504上的第二開關(guān)電路1508包括耦合到第二層的第一供電路徑1520的第一電源電壓電路1518，以及耦合到第二層1504的第二供電路徑1524的第二電源電壓電路1522。由此，不同的功率電平可以通過使用本文中教導的周邊開關(guān)而獨立地在逐層基礎(chǔ)上提供。例如，使用不同工藝制造的不同管芯可以采用不同的功率電平(例如，3.5v相對于1.8v)。相應地，單個電源電壓(例如，主供電信號1526)可以被供應給周邊開關(guān)，藉此每個周邊開關(guān)上的(諸)電源電壓電路為(諸)管芯提供對應電平上的恰適的(諸)電壓電平。

參見圖16，在一些方面，一個或多個開關(guān)電路各自可以包括用來將相應管芯上的信號的電平移位的電壓移位器電路。例如，信號的電平可能需要被移位以容適使用不同電源電壓電平的不同電壓域(例如，不同管芯上的)。

圖16是根據(jù)本公開的一些方面的3d-ic1600中的信號電平移位器電路的示例的示意性表示。圖16包括圖16a中所示的平面視圖，以及從圖16a的視角a-a取得的圖16b中所示的側(cè)剖視圖。

3d-ic1600包括第一層(例如，管芯)1602和第二層(例如，管芯)1604。如所指示的，第一層1602上的第一開關(guān)電路1606包括耦合到第一層1602的第一信號路徑1612和第二信號路徑1614的第一電壓電平移位器(vls)1610。由此，第一vls1610可以將在第一信號路徑1612上(例如，從一個管芯)接收到的信號的信令電平移位到不同的信令電平，并在第二信號路徑1614上(例如，向不同管芯)輸出該結(jié)果信號。類似地，第二層1604上的第二開關(guān)電路1608包括耦合到第二層1604的第三信號路徑1618和第四信號路徑1620的第二vls1616。相應地，第二vls1616可以將在第三信號路徑1618上接收到的信號的信令電平移位到不同信令電平，并在第四信號路徑1620上輸出結(jié)果信號。

參見圖17，存儲器器件(例如，寄存器文件)可以被包括在周邊開關(guān)中來存儲數(shù)據(jù)。例如，在關(guān)閉個體管芯(例如，由于故障情況)之前，來自管芯的數(shù)據(jù)可以被存儲在此類存儲器器件中。圖17是根據(jù)本公開的一些方面的3d-ic1700中的存儲器電路的示例的示意性表示。圖17包括圖17a中所示的平面視圖，以及從圖17a的視角a-a取得的圖17b中所示的側(cè)剖視圖。

3d-ic1700包括第一層(例如，管芯)1702和第二層(例如，管芯)1704。如所指示的，第一層1702上的第一開關(guān)電路1706包括耦合到第一層1702的第一信號路徑1712的第一存儲器器件(md)1710。類似地，第二層1704上的第二開關(guān)電路1708包括耦合到第二層1704的第二信號路徑1716的第二存儲器器件1714。相應地，來自第一層1702上的第一電路1718(例如，至少一個邏輯電路、至少一個數(shù)字電路、至少一個模擬電路，等)和/或第二層1704上的第二電路1720(例如，至少一個邏輯電路、至少一個數(shù)字電路、至少一個模擬電路，等)的數(shù)據(jù)可以被存儲在第一md1710和/或第二md1714中。

如上文所提及的，不同實現(xiàn)中，管芯可以用不同方式相對于彼此進行取向。圖18-20解說了三種潛在取向的非限定性示例。

圖18是根據(jù)本公開一些方面的偏移管芯1800的簡化示例的側(cè)視圖。這里，第一管芯1802與第二管芯1804(在該視圖中是水平地)偏移。根據(jù)本文中的教導，至少一個周邊開關(guān)1806被包括在和/或耦合到第一和第二管芯1802和1804中的每一者。

圖19是根據(jù)本公開一些方面的不同幾何平面1900中的管芯的簡化示例的側(cè)視圖。在該情況中，第一管芯1902與第二管芯1904呈直角。根據(jù)本文中的教導，至少一個周邊開關(guān)1906被包括在和/或耦合到第一和第二管芯1902和1904中的每一者。

圖20是根據(jù)本公開的一些方面的不同幾何平面2000中的管芯的簡化示例。圖20包括圖20a中所示的立體視圖，和圖20b中所示的平面視圖。在該示例中，第一管芯2002、第二管芯2004、和第三管芯2006全都相對于彼此呈直角。根據(jù)本文中的教導，至少一個周邊開關(guān)2008被包括在和/或耦合到第一管芯2002、第二管芯2004、和第三管芯2006中的每一者。

應當領(lǐng)會，管芯不需要如圖19和20中所示地布置成直角。確切而言，在一些實現(xiàn)中，以其他角度來布線管芯可能是有益的。

示例電子設備

圖21是根據(jù)本公開的一個或多個方面的可以被實現(xiàn)為3d-ic的裝置2100的解說。裝置2100包括通信接口(例如，至少一個收發(fā)機)2102、存儲介質(zhì)2104、用戶接口2106、存儲器器件2108以及處理電路2110。

這些組件可以經(jīng)由信令總線或其他合適的組件(由圖21中的連接線一般化地表示)彼此耦合和/或彼此進行電通信。取決于處理電路2110的具體應用和整體設計約束，信令總線可包括任何數(shù)目的互連總線和橋接器。信令總線將各種電路鏈接在一起以使得通信接口2102、存儲介質(zhì)2104、用戶接口2106和存儲器器件2108中的每一者耦合到處理電路2110和/或與處理電路2110進行電通信。信令總線還可鏈接各種其他電路(未示出)，諸如定時源、周邊設備、穩(wěn)壓器和功率管理電路，這些電路在本領(lǐng)域中是眾所周知的，且因此將不再進一步描述。

通信接口2102可被適配成促成裝置2100的無線通信。例如，通信接口2102可包括被適配成促成相對于網(wǎng)絡中的一個或多個通信設備進行雙向信息通信的電路系統(tǒng)和/或編程。通信接口2102可耦合到一個或多個天線2112以用于在無線通信系統(tǒng)內(nèi)進行無線通信。通信接口2102可以配置有一個或多個自立接收機和/或發(fā)射機以及一個或多個收發(fā)機。在所解說的示例中，通信接口2102包括發(fā)射機2114和接收機2116。

存儲器器件2108可表示一個或多個存儲器器件。如所指示的，存儲器器件2108可維護開關(guān)信息2118以及裝置2100所使用的其他信息。在一些實現(xiàn)中，存儲器器件2108和存儲介質(zhì)2104被實現(xiàn)為共用存儲器組件。存儲器器件2108還可被用于存儲由處理電路2110或由裝置2100的某個其他組件操縱的數(shù)據(jù)。

存儲介質(zhì)2104可表示用于存儲編程(諸如處理器可執(zhí)行代碼或指令(例如，軟件、固件))、電子數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、或其他數(shù)字信息的一個或多個計算機可讀、機器可讀、和/或處理器可讀設備。存儲介質(zhì)2104還可被用于存儲由處理電路2110在執(zhí)行編程時操縱的數(shù)據(jù)。存儲介質(zhì)2104可以是能被通用或?qū)Ｓ锰幚砥髟L問的任何可用介質(zhì)，包括便攜式或固定存儲設備、光學存儲設備、以及能夠存儲、包含或攜帶編程的各種其他介質(zhì)。

作為示例而非限制，存儲介質(zhì)2104可包括：磁存儲設備(例如，硬盤、軟盤、磁條)、光盤(例如，壓縮碟(cd)或數(shù)字多功能碟(dvd))、智能卡、閃存設備(例如，記憶卡、記憶棒、或鑰匙驅(qū)動器)、隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可編程rom(prom)、可擦式prom(eprom)、電可擦式prom(eeprom)、寄存器、可移動盤、以及任何其他用于存儲可由計算機訪問和讀取的軟件和/或指令的合適介質(zhì)。存儲介質(zhì)2104可以在制品(例如，計算機程序產(chǎn)品)中實施。作為示例，計算機程序產(chǎn)品可包括封裝材料中的計算機可讀介質(zhì)。鑒于上述內(nèi)容，在一些實現(xiàn)中，存儲介質(zhì)2104可以是非瞬態(tài)(例如，有形)存儲介質(zhì)。

存儲介質(zhì)2104可被耦合至處理電路2110以使得處理電路2110能從存儲介質(zhì)2104讀取信息和向存儲介質(zhì)2104寫入信息。即，存儲介質(zhì)2104可耦合到處理電路2110，以使得存儲介質(zhì)2104至少能由處理電路2110訪問，包括其中至少一個存儲介質(zhì)被集成到處理電路2110的示例和/或其中至少一個存儲介質(zhì)與處理電路2110分開(例如，駐留在裝置2100中、在裝置2100外部、跨多個實體分布等)的示例。

由存儲介質(zhì)2104存儲的編程在由處理電路2110執(zhí)行時使處理電路2110執(zhí)行本文描述的各種功能和/或過程操作中的一者或多者。例如，存儲介質(zhì)2104可包括被配置用于以下動作的操作：管控處理電路2110的一個或多個硬件塊處的操作以及利用通信接口2102通過利用其相應通信協(xié)議進行無線通信。

處理電路2110一般適配成用于處理，包括執(zhí)行存儲在存儲介質(zhì)2104上的此類編程。如本文中使用的，術(shù)語“編程”應當被寬泛地解釋成不構(gòu)成限定地包括指令、指令集、數(shù)據(jù)、代碼、代碼段、程序代碼、程序、子程序、軟件模塊、應用、軟件應用、軟件包、例程、子例程、對象、可執(zhí)行件、執(zhí)行的線程、規(guī)程、函數(shù)等，無論其被稱為軟件、固件、中間件、微代碼、硬件描述語言、還是其它術(shù)語。

處理電路2110被安排成獲得、處理和/或發(fā)送數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)的訪問與存儲、發(fā)布命令，以及控制其他期望操作。在至少一個示例中，處理電路2110可包括被配置成實現(xiàn)由適當?shù)慕橘|(zhì)提供的期望編程的電路系統(tǒng)。例如，處理電路2110可被實現(xiàn)為一個或多個處理器、一個或多個控制器、和/或配置成執(zhí)行可執(zhí)行編程的其他結(jié)構(gòu)。處理電路2110的示例可包括被設計成執(zhí)行本文所描述的功能的通用處理器、數(shù)字信號處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)或其他可編程邏輯組件、分立的門或晶體管邏輯、分立的硬件組件、或者其任何組合。通用處理器可包括微處理器，以及任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機。處理電路2110還可實現(xiàn)為計算組件的組合，諸如dsp與微處理器的組合、數(shù)個微處理器、與dsp核協(xié)作的一個或多個微處理器、asic和微處理器、或任何其他數(shù)目的變化配置。處理電路2110的這些示例是為了解說，并且還設想了落在本公開范圍內(nèi)的其他合適的配置。

根據(jù)本公開的一個或多個方面，處理電路2110可適配成執(zhí)行用于本文中描述的任何或所有裝置的特征、過程、功能、操作和/或例程中的任一者或全部。如本文所使用的，涉及處理電路2110的術(shù)語“適配”可指處理電路2110被配置、采用、實現(xiàn)和/或編程(以上一者或多者)為執(zhí)行根據(jù)本文描述的各種特征的特定過程、功能、操作和/或例程。

根據(jù)裝置2100的至少一個示例，處理電路2110可包括用于控制第一開關(guān)電路的第一模塊2120，用于控制第二開關(guān)電路的第二模塊2122，和用于控制第三開關(guān)電路的第三模塊2124中的一者或多者。

用于控制第一開關(guān)電路的第一模塊2120可包括適配成執(zhí)行有關(guān)例如控制開關(guān)電路來將一個管芯上的電路徑耦合到另一管芯上的電路徑的若干功能的電路系統(tǒng)和/或編程(例如，存儲在存儲介質(zhì)2104上的用于控制第一開關(guān)電路的第一模塊2126)。在一些方面，該耦合是經(jīng)由其他管芯上的另一開關(guān)電路達成的。首先，用于控制第一開關(guān)電路的第一模塊2120(例如，從存儲器器件2108、接收機2116、或一些其他組件)獲得接收到的信息。例如，用于控制第一開關(guān)電路的第一模塊2120可以接收影響開關(guān)電路如何受控的指示。在一些實現(xiàn)中，用于控制第一開關(guān)電路的第一模塊2120標識存儲該指示的存儲器器件2108中的存儲器位置，并調(diào)用該位置的讀操作。在一些實現(xiàn)中，用于控制第一開關(guān)電路的第一模塊2120處理接收到的指示來確定如何控制開關(guān)電路。用于控制第一開關(guān)電路2120的第一模塊隨后基于接收到的信息生成控制開關(guān)電路的控制信號。

用于控制第二開關(guān)電路的第二模塊2122可包括適配成執(zhí)行有關(guān)例如控制開關(guān)電路來將一個管芯上的電路徑耦合到另一管芯上的電路徑的若干功能的電路系統(tǒng)和/或編程(例如，存儲在存儲介質(zhì)2104上的用于控制第二開關(guān)電路的第二模塊2128)。在一些方面，該耦合是經(jīng)由其他管芯上的另一開關(guān)電路達成的。首先，用于控制第二開關(guān)電路的第二模塊2122(例如，從存儲器器件2108、接收機2116、或一些其他組件)獲得接收到的信息。例如，用于控制第二開關(guān)電路的第二模塊2122可以接收影響開關(guān)電路如何受控的指示。在一些實現(xiàn)中，用于控制第二開關(guān)電路的第二模塊2122標識存儲該指示的存儲器器件2108中的存儲器位置，并調(diào)用該位置的讀操作。在一些實現(xiàn)中，用于控制第二開關(guān)電路的第二模塊2122處理接收到的指示來確定如何控制開關(guān)電路。用于控制第二開關(guān)電路2122的第二模塊隨后基于接收到的信息生成控制開關(guān)電路的控制信號。

用于控制第三開關(guān)電路的第三模塊2124可包括適配成執(zhí)行有關(guān)例如控制開關(guān)電路來將一個管芯上的電路徑耦合到另一管芯上的電路徑的若干功能的電路系統(tǒng)和/或編程(例如，存儲在存儲介質(zhì)2104上的用于控制第三開關(guān)電路的第三模塊2130)。在一些方面，該耦合是經(jīng)由其他管芯上的另一開關(guān)電路達成的。首先，用于控制第三開關(guān)電路的第三模塊2124(例如，從存儲器器件2108、接收機2116、或一些其他組件)獲得接收到的信息。例如，用于控制第三開關(guān)電路的第三模塊2124可以接收影響開關(guān)電路如何受控的指示。在一些實現(xiàn)中，用于控制第三開關(guān)電路的第三模塊2124標識存儲該指示的存儲器器件2108中的存儲器位置，并調(diào)用該位置的讀操作。在一些實現(xiàn)中，用于控制第三開關(guān)電路的第三模塊2124處理接收到的指示來確定如何控制開關(guān)電路。用于控制第三開關(guān)電路2124的第三模塊隨后基于接收到的信息生成控制開關(guān)電路的控制信號。

如上所提及，由存儲介質(zhì)2104存儲的編程在由處理電路2110執(zhí)行時使得處理電路2110執(zhí)行本文描述的各種功能和/或過程操作中的一者或多者。例如，存儲介質(zhì)2104可包括用于控制第一開關(guān)電路的第一模塊2126、用于控制第二開關(guān)電路的第二模塊2128、或用于控制第三開關(guān)電路的第三模塊2130中的一者或多者。

示例過程

圖22解說了根據(jù)本公開的一些方面的切換過程2200。過程2200可以在3d-ic(例如，圖1、5、6、或9-21中任一者的一個或多個3d-ic)內(nèi)、至少部分在處理電路(例如，圖21的處理電路2110)內(nèi)發(fā)生，該3d-ic和處理電路可以位于電子設備、收發(fā)機或一些其他合適的裝置內(nèi)。當然，在本公開的范圍內(nèi)的各個方面中，過程2200可由能夠支持切換操作的任何合適的裝置來實現(xiàn)。

在框2202，在第一開關(guān)電路處，經(jīng)由第一信號路徑接收信號。第一開關(guān)電路在位于第一幾何平面內(nèi)的第一管芯上。

該信號可以在不同實現(xiàn)中采取不同形式。在一些方面，該信號可以是(例如，在第一和第二管芯之間選擇性地路由的)測試信號。在一些方面，該信號可以是電源電壓信號(例如，+3.5v電源電壓，-3.5v電源電壓等)。

在框2204，第一開關(guān)電路被經(jīng)由第一電路控制以將信號路由到第二開關(guān)電路。第一電路在第一管芯上。第二開關(guān)電路在位于第二幾何平面內(nèi)的第二管芯上。第二幾何平面與第一幾何平面不同。

在框2206，第二開關(guān)電路被經(jīng)由第二電路控制以將信號路由到第二信號路徑。第二電路在第二管芯上。

在一些方面，第一和第二電路包括邏輯電路。在一些方面，第一和第二開關(guān)電路包括模擬開關(guān)電路系統(tǒng)。

第一和第二管芯可以用各種方式相對于彼此取向。在一些情況中，第二管芯堆疊在第一管芯頂部。在一些情況中，第一和第二幾何平面是并行的，而在其他情況中它們并非如此。

在一些實現(xiàn)中，信號被路由到至少一個其他管芯。例如，過程2200還可以包括經(jīng)由第二邏輯電路控制第二開關(guān)電路來將信號路由到第三開關(guān)電路，其中第三電路在位于第三幾何平面內(nèi)的第三管芯上，該第三幾何平面與第一和第二幾何平面不同。過程2200可以隨后包括經(jīng)由第三邏輯電路控制第三開關(guān)電路將信號路由到第三信號路徑，其中第三邏輯電路在第三管芯上。

圖23解說了根據(jù)本公開的一些方面的用于處置故障情況的過程2300。過程2300可以在3d-ic(例如，圖1、5、6、或9-21中任一者的一個或多個3d-ic)內(nèi)、至少部分在處理電路(例如，圖21的處理電路2110)內(nèi)發(fā)生，該3d-ic和處理電路可以位于電子設備、收發(fā)機或一些其他合適的裝置內(nèi)。當然，在本公開的范圍內(nèi)的各個方面中，過程2300可由能夠支持故障操作的任何合適的裝置來實現(xiàn)。

在框2302，在第一管芯上標識故障情況。例如，在第一管芯的組件上執(zhí)行的診斷測試可以返回故障指示。

在框2304，作為在框2302標識故障情況的結(jié)果，將信號路由到第二信號路徑(例如，在上文的框2206)可以被觸發(fā)。

在框2306，在一些實現(xiàn)中，作為在框2303標識故障情況的結(jié)果，第一管芯被禁用。

在框2308，作為在框2302標識故障情況的結(jié)果，第一開關(guān)電路可以經(jīng)由第一電路(例如，邏輯電路)被控制來將信號路由到第二管芯上的存儲器器件。用這種方式，在第一管芯被禁用之前，第一管芯上先前存儲的或存在的信息可以被存儲在存儲器器件中。

結(jié)論

附圖中解說的組件、步驟、特征和/或功能之中的一個或多個可以被重新編排和/或組合成單個組件、步驟、特征或功能，或可以實施在數(shù)個組件、步驟或功能中。還可添加附加的元件、組件、步驟、和/或功能而不會脫離本文中所公開的新穎特征。各附圖中所解說的裝置、設備和/或組件可以被配置成執(zhí)行本文所描述的一個或多個方法、特征、或步驟。本文中描述的新穎算法還可以高效地實現(xiàn)在軟件中和/或嵌入到硬件中。

應理解，所公開的方法中各步驟的具體次序或階層是示例性過程的解說?；谠O計偏好，應理解，可以重新編排這些方法中各步驟的具體次序或階層。所附方法權(quán)利要求以樣本次序呈現(xiàn)各種步驟的要素，且并不意味著被限定于所呈現(xiàn)的具體次序或階層，除非在本文中有特別敘述。附加的元件、組件、步驟、和/或功能也可被添加或不被利用，而不會脫離本公開。

盡管本公開的特征可能已經(jīng)針對某些實現(xiàn)和附圖作了討論，但本公開的所有實現(xiàn)可包括本文所討論的有利特征中的一個或多個。換言之，盡管可能討論了一個或多個實現(xiàn)具有某些有利特征，但也可以根據(jù)本文中討論的各種實現(xiàn)中的任一實現(xiàn)來使用此類特征中的一個或多個。以類似方式，盡管示例實現(xiàn)在本文中可能是作為設備、系統(tǒng)或方法實現(xiàn)來進行討論的，但是應該理解，此類示例實現(xiàn)可以在各種設備、系統(tǒng)、和方法中實現(xiàn)。

另外，注意到至少一些實現(xiàn)是作為被描繪為流圖、流程圖、結(jié)構(gòu)圖、或框圖的過程來描述的。盡管流程圖可把各操作描述為順序過程，但是這些操作中有許多操作能夠并行或并發(fā)地執(zhí)行。另外，這些操作的次序可以被重新安排。過程在其操作完成時終止。在一些方面，過程可對應于方法、函數(shù)、規(guī)程、子例程、子程序等。當過程對應于函數(shù)時，它的終止對應于該函數(shù)返回調(diào)用方函數(shù)或主函數(shù)。本文中描述的各種方法中的一種或多種方法可部分地或全部地由可存儲在機器可讀、計算機可讀和/或處理器可讀存儲介質(zhì)中并由一個或多個處理器、機器和/或設備執(zhí)行的編程(例如，指令和/或數(shù)據(jù))來實現(xiàn)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將可進一步領(lǐng)會，結(jié)合本文中公開的實現(xiàn)描述的各種解說性邏輯框、模塊、電路、和算法步驟可被實現(xiàn)為硬件、軟件、固件、中間件、微代碼、或其任何組合。為清楚地解說這種可互換性，各種解說性組件、框、模塊、電路和步驟在上文已經(jīng)以其功能性的形式一般性地作了描述。此類功能性是被實現(xiàn)為硬件還是軟件取決于具體應用和施加于整體系統(tǒng)的設計約束。

在本公開內(nèi)，措辭“示例性”用于表示“用作示例、實例或解說”。本文中描述為“示例性”的任何實現(xiàn)或方面不必被解釋為優(yōu)于或勝過本公開的其他方面。同樣，術(shù)語“方面”不要求本公開的所有方面都包括所討論的特征、優(yōu)點或操作模式。術(shù)語“耦合”在本文中用于指兩個對象之間的直接或間接耦合。例如，如果對象a物理地接觸對象b，且對象b接觸對象c，則對象a和c可仍被認為是彼此耦合的——即便它們并非彼此直接物理接觸。例如，第一管芯可以在封裝中耦合至第二管芯，即便第一管芯從不直接與第二管芯物理接觸。術(shù)語“電路”和“電路系統(tǒng)”被寬泛地使用且意在包括電子器件和導體的硬件實現(xiàn)以及信息和指令的軟件實現(xiàn)兩者，這些電子器件和導體在被連接和配置時使得能執(zhí)行本公開中描述的功能而在電子電路的類型上沒有限制，這些信息和指令在由處理器執(zhí)行時使得能執(zhí)行本公開中描述的功能。

如本文所使用的，術(shù)語“確定”涵蓋各種各樣的動作。例如，“確定”可包括演算、計算、處理、推導、研究、查找(例如，在表、數(shù)據(jù)庫或其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中查找)、查明、及類似動作。而且，“確定”可包括接收(例如接收信息)、訪問(例如訪問存儲器中的數(shù)據(jù))、及類似動作。同樣，“確定”還可包括解析、選擇、選取、建立、及類似動作。

提供先前描述是為了使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員均能夠?qū)嵺`本文中所述的各種方面。對這些方面的各種修改將容易為本領(lǐng)域技術(shù)人員所明白，并且在本文中所定義的普適原理可被應用于其他方面。因此，權(quán)利要求并非旨在被限定于本文中所示出的各方面，而是應被授予與權(quán)利要求的語言相一致的全部范圍，其中對要素的單數(shù)形式的引述并非旨在表示“有且僅有一個”——除非特別如此聲明，而是旨在表示“一個或多個”。除非特別另外聲明，否則術(shù)語“某個”指的是“一個或多個”。引述一列項目中的“至少一個”的短語是指這些項目的任何組合，包括單個成員。作為示例，“a、b或c中的至少一者”旨在涵蓋：a；b；c；a和b；a和c；b和c；以及a、b和c。本公開通篇描述的各種方面的要素為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員當前或今后所知的所有結(jié)構(gòu)上和功能上的等效方案通過引述被明確納入于此，且旨在被權(quán)利要求所涵蓋。此外，本文中所公開的任何內(nèi)容都并非旨在貢獻給公眾，無論這樣的公開是否在權(quán)利要求書中被顯式地敘述。權(quán)利要求的任何要素都不應當在35u.s.c.§112第六款的規(guī)定下來解釋，除非該要素是使用措辭“用于……裝置”來明確敘述的或者在方法權(quán)利要求情形中該要素是使用措辭“用于……步驟”來敘述的。

相應地，與本文中所描述的和附圖中所示的示例相關(guān)聯(lián)的各種特征可實現(xiàn)在不同示例和實現(xiàn)中而不會脫離本公開的范圍。因此，盡管某些具體構(gòu)造和安排已被描述并在附圖中示出，但此類實現(xiàn)僅是解說性的并且不限制本公開的范圍，因為對所描述的實現(xiàn)的各種其他添加和修改、以及刪除對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將是明顯的。因此，本公開的范圍僅由所附權(quán)利要求的字面語言及其法律等效來確定。