本公開的實(shí)施方式涉及半導(dǎo)體封裝件,且更具體地,涉及一種具有平面雙管芯封裝(p-ddp)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體封裝件。
背景技術(shù):
在電子產(chǎn)品或電子系統(tǒng)中采用的諸如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器封裝件的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件可以被排列以構(gòu)成存儲(chǔ)器模塊,并且可以電連接到系統(tǒng)板。例如,多個(gè)存儲(chǔ)器封裝件可以被安裝在模塊板上以構(gòu)成諸如雙列直插式存儲(chǔ)器模塊(dimm)的存儲(chǔ)器模塊。由于電子系統(tǒng)已要求更大的存儲(chǔ)容量,因此大量的努力已集中在開發(fā)高密度存儲(chǔ)器模塊上。
為了制造高密度存儲(chǔ)器模塊,可以將多個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片(或管芯)包封在單個(gè)封裝件中以提供多芯片封裝件,并且多個(gè)多芯片封裝件可以用于存儲(chǔ)器模塊中。為了提高每個(gè)半導(dǎo)體封裝件的存儲(chǔ)容量,可以堆疊多個(gè)存儲(chǔ)器管芯以提供雙管芯封裝件(ddp)。
隨著電子系統(tǒng)被開發(fā)為在高速下操作,信號(hào)完整性(si)已成為關(guān)鍵問題。由于每個(gè)高密度存儲(chǔ)器模塊采用多個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器封裝件以增加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量,因此針對電子系統(tǒng)的高速操作,保證存儲(chǔ)器封裝件的優(yōu)良的信號(hào)完整性可能是非常重要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)實(shí)施方式,一種平面雙管芯封裝件包括封裝基板,該封裝基板具有彼此相反的第一表面和第二表面。第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯沿橫向方向被并排設(shè)置在所述封裝基板的所述第一表面上。所述封裝基板包括設(shè)置在所述第二表面的命令/地址球區(qū)域中和所述第二表面的數(shù)據(jù)球區(qū)域中的外部連接器,并且所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)包括設(shè)置在與所述命令/地址球區(qū)域?qū)?yīng)的命令/地址焊盤區(qū)域中和與所述數(shù)據(jù)球區(qū)域?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域中的管芯焊盤。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)被設(shè)置在所述封裝基板上,使得從所述命令/地址球區(qū)域朝向所述數(shù)據(jù)球區(qū)域的第一方向與從所述命令/地址焊盤區(qū)域朝向所述數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域的第二方向一致。所述封裝基板還包括將所述外部連接器與所述第一半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤和所述第二半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤電連接的信號(hào)路徑。
根據(jù)另一實(shí)施方式,一種平面雙管芯封裝件包括封裝基板,該封裝基板具有彼此相反的第一表面和第二表面。第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯沿橫向方向被并排設(shè)置在所述封裝基板的所述第一表面上。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)具有管芯焊盤。所述封裝基板包括:外部連接器,所述外部連接器被設(shè)置在所述第二表面上;以及信號(hào)路徑,所述信號(hào)路徑將所述外部連接器與所述第一半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤和所述第二半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤電連接。
根據(jù)另一實(shí)施方式,一種平面雙管芯封裝件包括封裝基板,該封裝基板具有彼此相反的第一表面和第二表面。第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯沿橫向方向被并排設(shè)置在所述封裝基板的所述第一表面上。所述第一半導(dǎo)體管芯包括第一管芯焊盤,并且所述第二半導(dǎo)體管芯包括第二管芯焊盤。所述第一半導(dǎo)體管芯包括第三管芯焊盤,并且所述第二半導(dǎo)體管芯包括第四管芯焊盤。所述封裝基板包括:第一外部連接器和第二外部連接器,所述第一外部連接器和所述第二外部連接器被設(shè)置在所述第二表面上;第一信號(hào)路徑,所述第一信號(hào)路徑將所述第一管芯焊盤電連接到所述第一外部連接器;第二信號(hào)路徑,所述第二信號(hào)路徑將所述第二管芯焊盤電連接到所述第一外部連接器;第三信號(hào)路徑,所述第三信號(hào)路徑將所述第三管芯焊盤電連接到所述第二外部連接器;以及第四信號(hào)路徑,所述第四信號(hào)路徑將所述第四管芯焊盤電連接到所述第二外部連接器。所述第一信號(hào)路徑至所述第四信號(hào)路徑中的每一個(gè)包括位于兩個(gè)或更多個(gè)不同水平面處的跡線圖案。
根據(jù)另一實(shí)施方式,一種半導(dǎo)體封裝件包括封裝基板,該封裝基板具有彼此相反的第一表面和第二表面;第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯,所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯沿橫向方向被并排設(shè)置在所述封裝基板的所述第一表面上;第三半導(dǎo)體管芯,該第三半導(dǎo)體管芯堆疊在所述第一半導(dǎo)體管芯上;第四半導(dǎo)體管芯,該第四半導(dǎo)體管芯堆疊在所述第二半導(dǎo)體管芯上;第一穿通電極和第一管芯間連接器,所述第一穿通電極和所述第一管芯間連接器將所述第一半導(dǎo)體管芯電連接到所述第三半導(dǎo)體管芯;第二穿通電極和第二管芯間連接器,所述第二穿通電極和所述第二管芯間連接器將所述第二半導(dǎo)體管芯電連接到所述第四半導(dǎo)體管芯;以及外部連接器,所述外部連接器被設(shè)置在所述封裝基板的跡線圖案上。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)包括管芯焊盤,并且所述封裝基板的所述第二表面包括命令/地址球區(qū)域和數(shù)據(jù)球區(qū)域。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)包括與所述命令/地址球區(qū)域?qū)?yīng)的命令/地址焊盤區(qū)域和與所述數(shù)據(jù)球區(qū)域?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)被設(shè)置在所述封裝基板上,使得從所述命令/地址球區(qū)域朝向所述數(shù)據(jù)球區(qū)域的第一方向與從所述命令/地址焊盤區(qū)域朝向所述數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域的第二方向一致。所述封裝基板還包括將所述外部連接器中的一個(gè)與所述第一半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤中的任一個(gè)和所述第二半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤中的任一個(gè)兩者電連接的信號(hào)路徑。
根據(jù)另一實(shí)施方式,一種半導(dǎo)體封裝件包括封裝基板,該封裝基板具有彼此相反的第一表面和第二表面;第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯,所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯沿橫向方向被并排設(shè)置在所述封裝基板的所述第一表面上;第三半導(dǎo)體管芯,該第三半導(dǎo)體管芯堆疊在所述第一半導(dǎo)體管芯上;第四半導(dǎo)體管芯,該第四半導(dǎo)體管芯堆疊在所述第二半導(dǎo)體管芯上;第一穿通電極和第一管芯間連接器,所述第一穿通電極和所述第一管芯間連接器將所述第一半導(dǎo)體管芯電連接到所述第三半導(dǎo)體管芯;第二穿通電極和第二管芯間連接器,所述第二穿通電極和所述第二管芯間連接器將所述第二半導(dǎo)體管芯電連接到所述第四半導(dǎo)體管芯;以及外部連接器,所述外部連接器被設(shè)置在所述封裝基板的所述第二表面上。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)包括管芯焊盤,并且所述封裝基板包括將所述外部連接器中的一個(gè)與所述第一半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤中的任一個(gè)和所述第二半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤中的任一個(gè)兩者電連接的信號(hào)路徑。
根據(jù)另一實(shí)施方式,提供了一種包括封裝件的存儲(chǔ)卡。所述封裝件包括封裝基板,該封裝基板具有彼此相反的第一表面和第二表面。第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯沿橫向方向被并排設(shè)置在所述封裝基板的所述第一表面上。所述封裝基板包括設(shè)置在所述第二表面的命令/地址球區(qū)域中和所述第二表面的數(shù)據(jù)球區(qū)域中的外部連接器,并且所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)包括設(shè)置在與所述命令/地址球區(qū)域?qū)?yīng)的命令/地址焊盤區(qū)域中和與所述數(shù)據(jù)球區(qū)域?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域中的管芯焊盤。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)被設(shè)置在所述封裝基板上,使得從所述命令/地址球區(qū)域朝向所述數(shù)據(jù)球區(qū)域的第一方向與從所述命令/地址焊盤區(qū)域朝向所述數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域的第二方向一致。所述封裝基板還包括將所述外部連接器與所述第一半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤和所述第二半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤電連接的信號(hào)路徑。
根據(jù)另一實(shí)施方式,提供了一種包括封裝件的存儲(chǔ)卡。所述封裝件包括封裝基板,該封裝基板具有彼此相反的第一表面和第二表面。第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯沿橫向方向被并排設(shè)置在所述封裝基板的所述第一表面上。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)具有管芯焊盤。所述封裝基板包括:外部連接器,所述外部連接器被設(shè)置在所述第二表面上;以及信號(hào)路徑,所述信號(hào)路徑將所述外部連接器與所述第一半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤和所述第二半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤電連接。
根據(jù)另一實(shí)施方式,提供了一種包括封裝件的存儲(chǔ)卡。所述封裝件包括封裝基板,該封裝基板具有彼此相反的第一表面和第二表面。第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯沿橫向方向被并排設(shè)置在所述封裝基板的所述第一表面上。所述第一半導(dǎo)體管芯包括第一管芯焊盤,并且所述第二半導(dǎo)體管芯包括第二管芯焊盤。所述第一半導(dǎo)體管芯包括第三管芯焊盤,并且所述第二半導(dǎo)體管芯包括第四管芯焊盤。所述封裝基板包括:第一外部連接器和第二外部連接器,所述第一外部連接器和所述第二外部連接器被設(shè)置在所述第二表面上;第一信號(hào)路徑,所述第一信號(hào)路徑將所述第一管芯焊盤電連接到所述第一外部連接器;第二信號(hào)路徑,所述第二信號(hào)路徑將所述第二管芯焊盤電連接到所述第一外部連接器;第三信號(hào)路徑,所述第三信號(hào)路徑將所述第三管芯焊盤電連接到所述第二外部連接器;以及第四信號(hào)路徑,所述第四信號(hào)路徑將所述第四管芯焊盤電連接到所述第二外部連接器。所述第一信號(hào)路徑至所述第四信號(hào)路徑中的每一個(gè)包括位于兩個(gè)或更多個(gè)不同水平面處的跡線圖案。
根據(jù)另一實(shí)施方式,提供了一種包括封裝件的存儲(chǔ)卡。所述封裝件包括封裝基板,該封裝基板具有彼此相反的第一表面和第二表面;第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯,所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯沿橫向方向被并排設(shè)置在所述封裝基板的所述第一表面上;第三半導(dǎo)體管芯,該第三半導(dǎo)體管芯堆疊在所述第一半導(dǎo)體管芯上;第四半導(dǎo)體管芯,該第四半導(dǎo)體管芯堆疊在所述第二半導(dǎo)體管芯上;第一穿通電極和第一管芯間連接器,所述第一穿通電極和所述第一管芯間連接器將所述第一半導(dǎo)體管芯電連接到所述第三半導(dǎo)體管芯;第二穿通電極和第二管芯間連接器,所述第二穿通電極和所述第二管芯間連接器將所述第二半導(dǎo)體管芯電連接到所述第四半導(dǎo)體管芯;以及外部連接器,所述外部連接器被設(shè)置在所述封裝基板的跡線圖案上。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)包括管芯焊盤,并且所述封裝基板的所述第二表面包括命令/地址球區(qū)域和數(shù)據(jù)球區(qū)域。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)包括與所述命令/地址球區(qū)域?qū)?yīng)的命令/地址焊盤區(qū)域和與所述數(shù)據(jù)球區(qū)域?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)被設(shè)置在所述封裝基板上,使得從所述命令/地址球區(qū)域朝向所述數(shù)據(jù)球區(qū)域的第一方向與從所述命令/地址焊盤區(qū)域朝向所述數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域的第二方向一致。所述封裝基板還包括將所述外部連接器中的一個(gè)與所述第一半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤中的任一個(gè)和所述第二半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤中的任一個(gè)兩者電連接的信號(hào)路徑。
根據(jù)另一實(shí)施方式,提供了一種包括封裝件的存儲(chǔ)卡。所述封裝件包括封裝基板,該封裝基板具有彼此相反的第一表面和第二表面;第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯,所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯沿橫向方向被并排設(shè)置在所述封裝基板的所述第一表面上;第三半導(dǎo)體管芯,該第三半導(dǎo)體管芯堆疊在所述第一半導(dǎo)體管芯上;第四半導(dǎo)體管芯,該第四半導(dǎo)體管芯堆疊在所述第二半導(dǎo)體管芯上;第一穿通電極和第一管芯間連接器,所述第一穿通電極和所述第一管芯間連接器將所述第一半導(dǎo)體管芯電連接到所述第三半導(dǎo)體管芯;第二穿通電極和第二管芯間連接器,所述第二穿通電極和所述第二管芯間連接器將所述第二半導(dǎo)體管芯電連接到所述第四半導(dǎo)體管芯;以及外部連接器,所述外部連接器被設(shè)置在所述封裝基板的跡線圖案上。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)包括管芯焊盤,并且所述封裝基板包括將所述外部連接器中的一個(gè)與所述第一半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤中的任一個(gè)和所述第二半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤中的任一個(gè)兩者電連接的信號(hào)路徑。
根據(jù)另一實(shí)施方式,提供了一種包括封裝件的電子系統(tǒng)。所述封裝件包括封裝基板,該封裝基板具有彼此相反的第一表面和第二表面。第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯沿橫向方向被并排設(shè)置在所述封裝基板的所述第一表面上。所述封裝基板包括設(shè)置在所述第二表面的命令/地址球區(qū)域中和所述第二表面的數(shù)據(jù)球區(qū)域中的外部連接器,并且所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)包括設(shè)置在與所述命令/地址球區(qū)域?qū)?yīng)的命令/地址焊盤區(qū)域中和與所述數(shù)據(jù)球區(qū)域?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域中的管芯焊盤。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)被設(shè)置在所述封裝基板上,使得從所述命令/地址球區(qū)域朝向所述數(shù)據(jù)球區(qū)域的第一方向與從所述命令/地址焊盤區(qū)域朝向所述數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域的第二方向一致。所述封裝基板還包括將所述外部連接器與所述第一半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤和所述第二半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤電連接的信號(hào)路徑。
根據(jù)另一實(shí)施方式,提供了一種包括封裝件的電子系統(tǒng)。所述封裝件包括封裝基板,該封裝基板具有彼此相反的第一表面和第二表面。第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯沿橫向方向被并排設(shè)置在所述封裝基板的所述第一表面上。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)具有管芯焊盤。所述封裝基板包括:外部連接器,所述外部連接器被設(shè)置在所述第二表面上;以及信號(hào)路徑,所述信號(hào)路徑將所述外部連接器與所述第一半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤和所述第二半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤電連接。
根據(jù)另一實(shí)施方式,提供了一種包括封裝件的電子系統(tǒng)。所述封裝件包括封裝基板,該封裝基板具有彼此相反的第一表面和第二表面。第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯沿橫向方向被并排設(shè)置在所述封裝基板的所述第一表面上。所述第一半導(dǎo)體管芯包括第一管芯焊盤,并且所述第二半導(dǎo)體管芯包括第二管芯焊盤。所述第一半導(dǎo)體管芯包括第三管芯焊盤,并且所述第二半導(dǎo)體管芯包括第四管芯焊盤。所述封裝基板包括:第一外部連接器和第二外部連接器,所述第一外部連接器和所述第二外部連接器被設(shè)置在所述第二表面上;第一信號(hào)路徑,所述第一信號(hào)路徑將所述第一管芯焊盤電連接到所述第一外部連接器;第二信號(hào)路徑,所述第二信號(hào)路徑將所述第二管芯焊盤電連接到所述第一外部連接器;第三信號(hào)路徑,所述第三信號(hào)路徑將所述第三管芯焊盤電連接到所述第二外部連接器;以及第四信號(hào)路徑,所述第四信號(hào)路徑將所述第四管芯焊盤電連接到所述第二外部連接器。所述第一信號(hào)路徑至所述第四信號(hào)路徑中的每一個(gè)包括位于兩個(gè)或更多個(gè)不同水平面處的跡線圖案。
根據(jù)另一實(shí)施方式,提供了一種包括封裝件的電子系統(tǒng)。所述封裝件包括封裝基板,該封裝基板具有彼此相反的第一表面和第二表面;第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯,所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯沿橫向方向被并排設(shè)置在所述封裝基板的所述第一表面上;第三半導(dǎo)體管芯,該第三半導(dǎo)體管芯堆疊在所述第一半導(dǎo)體管芯上;第四半導(dǎo)體管芯,該第四半導(dǎo)體管芯堆疊在所述第二半導(dǎo)體管芯上;第一穿通電極和第一管芯間連接器,所述第一穿通電極和所述第一管芯間連接器將所述第一半導(dǎo)體管芯電連接到所述第三半導(dǎo)體管芯;第二穿通電極和第二管芯間連接器,所述第二穿通電極和所述第二管芯間連接器將所述第二半導(dǎo)體管芯電連接到所述第四半導(dǎo)體管芯;以及外部連接器,所述外部連接器被設(shè)置在所述封裝基板的跡線圖案上。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)包括管芯焊盤,并且所述封裝基板的所述第二表面包括命令/地址球區(qū)域和數(shù)據(jù)球區(qū)域。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)包括與所述命令/地址球區(qū)域?qū)?yīng)的命令/地址焊盤區(qū)域和與所述數(shù)據(jù)球區(qū)域?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)被設(shè)置在所述封裝基板上,使得從所述命令/地址球區(qū)域朝向所述數(shù)據(jù)球區(qū)域的第一方向與從所述命令/地址焊盤區(qū)域朝向所述數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域的第二方向一致。所述封裝基板還包括將所述外部連接器中的一個(gè)與所述第一半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤中的任一個(gè)和所述第二半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤中的任一個(gè)兩者電連接的信號(hào)路徑。
根據(jù)另一實(shí)施方式,提供了一種包括封裝件的電子系統(tǒng)。所述封裝件包括封裝基板,該封裝基板具有彼此相反的第一表面和第二表面;第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯,所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯沿橫向方向被并排設(shè)置在所述封裝基板的所述第一表面上;第三半導(dǎo)體管芯,該第三半導(dǎo)體管芯堆疊在所述第一半導(dǎo)體管芯上;第四半導(dǎo)體管芯,該第四半導(dǎo)體管芯堆疊在所述第二半導(dǎo)體管芯上;第一穿通電極和第一管芯間連接器,所述第一穿通電極和所述第一管芯間連接器將所述第一半導(dǎo)體管芯電連接到所述第三半導(dǎo)體管芯;第二穿通電極和第二管芯間連接器,所述第二穿通電極和所述第二管芯間連接器將所述第二半導(dǎo)體管芯電連接到所述第四半導(dǎo)體管芯;以及外部連接器,所述外部連接器被設(shè)置在所述封裝基板的跡線圖案上。所述第一半導(dǎo)體管芯和所述第二半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)包括管芯焊盤,并且所述封裝基板包括將所述外部連接器中的一個(gè)與所述第一半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤中的任一個(gè)和所述第二半導(dǎo)體管芯的所述管芯焊盤中的任一個(gè)兩者電連接的信號(hào)路徑。
附圖說明
圖1是例示一般的雙管芯封裝件的截面圖;
圖2和圖3例示了根據(jù)實(shí)施方式的平面雙管芯封裝件;
圖4、圖5和圖6例示了根據(jù)實(shí)施方式的平面雙管芯封裝件的半導(dǎo)體管芯;
圖7是例示根據(jù)實(shí)施方式的平面雙管芯封裝件的外部連接器的平面陣列的球圖;
圖8、圖9、圖10和圖11是例示根據(jù)一些實(shí)施方式的平面雙管芯封裝件的半導(dǎo)體管芯的布置的平面圖;
圖12、圖13、圖14、圖15、圖16、圖17和圖18例示了根據(jù)實(shí)施方式的平面雙管芯封裝件的跡線圖案;
圖19是例示包括在根據(jù)實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝件中的各種信號(hào)引腳的電容值的仿真結(jié)果的曲線圖;
圖20和圖21是例示根據(jù)一些實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝件的信號(hào)完整性的仿真結(jié)果的曲線圖;
圖22是例示根據(jù)另一實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝件的截面圖;
圖23是例示采用包括根據(jù)實(shí)施方式的封裝件在內(nèi)的存儲(chǔ)卡的電子系統(tǒng)的框圖;以及
圖24是例示包括根據(jù)實(shí)施方式的封裝件的另一電子系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施方式
本文中使用的術(shù)語可以對應(yīng)于在實(shí)施方式中考慮它們的功能而選擇的詞匯,并且術(shù)語的含義可以根據(jù)實(shí)施方式所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而被解釋為不同。如果詳細(xì)地限定,則術(shù)語可以根據(jù)限定來解釋。除非另外限定,否則本文中使用的術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與實(shí)施方式所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員中的一個(gè)通常理解的含義相同的含義。
將要理解的是,雖然可以在本文中使用術(shù)語第一、第二、第三等來描述各個(gè)元件,但是這些元件不應(yīng)受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅被用來將一個(gè)元件與另一元件區(qū)分開,而不用于僅限定元件本身或者表示特定序列。此外,當(dāng)元件被稱為位于另一元件“上”、“之上”、“上方”、“下面”或“之下”時(shí),其旨在表示相對位置關(guān)系,而不用于限制元件直接接觸另一元件或者在它們之間存在至少一個(gè)中間元件的特定情況。因此,本文所使用的諸如“在…上”、“在…之上”、“在…上方”、“在…下面”、“在…之下”、“在…下方”等的術(shù)語僅用于描述特定實(shí)施方式的目的,并且不意圖限制本公開的范圍。
半導(dǎo)體封裝件可以包括諸如半導(dǎo)體芯片或半導(dǎo)體管芯的電子器件??梢酝ㄟ^使用管芯鋸切工序?qū)⒅T如晶圓的半導(dǎo)體基板分離成多個(gè)塊來獲得半導(dǎo)體芯片或半導(dǎo)體管芯。半導(dǎo)體芯片或半導(dǎo)體管芯可以與集成在半導(dǎo)體基板上的存儲(chǔ)器管芯對應(yīng),所述存儲(chǔ)器管芯包括動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(dram)電路、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(sram)電路、閃存電路、磁隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(mram)電路、電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(reram)電路、鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(feram)電路或相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(pcram)電路。半導(dǎo)體封裝件可以被用于諸如移動(dòng)終端的通信系統(tǒng)、與生物技術(shù)或健康保健相關(guān)聯(lián)的電子系統(tǒng)或者可穿戴電子系統(tǒng)。
在整個(gè)說明書中,相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。因此,即使沒有參照一幅圖提及或描述一個(gè)附圖標(biāo)記,也會(huì)參照另一幅圖來提及或描述該附圖標(biāo)記。此外,即使在一幅圖中未示出一個(gè)附圖標(biāo)記,也會(huì)在另一幅圖中提及或描述該附圖標(biāo)記。
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器模塊(例如,雙列直插式存儲(chǔ)器模塊(dimm))可以被配置為包括緩沖器件的封裝件和多個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器封裝件,以便提供大容量的存儲(chǔ)器。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器封裝件可以被用于在其中存儲(chǔ)數(shù)據(jù),并且緩沖器件可以被用于解決當(dāng)數(shù)據(jù)在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器封裝件與外部系統(tǒng)之間被發(fā)送時(shí)發(fā)生的瓶頸現(xiàn)象。緩沖器件可以包括用于控制命令/地址(ca)信號(hào)的寄存器時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器(rcd)和用于控制輸入/輸出(i/o)信號(hào)的數(shù)據(jù)緩沖器。在每個(gè)存儲(chǔ)器模塊中,單個(gè)rcd可以被配置為控制幾十個(gè)存儲(chǔ)器管芯。因此,命令/地址信道中的信號(hào)完整性特性可能會(huì)劣化。信號(hào)完整性特性的劣化可能是由于每個(gè)存儲(chǔ)器封裝件中的電容性組件而導(dǎo)致的。由于信號(hào)因電容性組件而延遲,因此可能需要減小電容性組件的電容值,以便改進(jìn)信號(hào)完整性特性。
圖1是例示一般雙管芯封裝件10的截面圖。參照圖1,一般雙管芯封裝件10可以被配置為包括垂直堆疊在封裝基板20上的第一存儲(chǔ)器管芯31和第二存儲(chǔ)器管芯33。第一存儲(chǔ)器管芯31可以使用第一粘接層51附接到封裝基板20,并且第二存儲(chǔ)器管芯33可以使用第二粘接層53附接到第一存儲(chǔ)器管芯31上。第一存儲(chǔ)器管芯31可以通過第一接合線71電連接到封裝基板20,并且第二存儲(chǔ)器管芯33可以通過第二接合線73電連接到封裝基板20。第一存儲(chǔ)器管芯31和第二存儲(chǔ)器管芯33可以被覆蓋有密封劑80。
第一存儲(chǔ)器管芯31可以包括設(shè)置在其表面上的第一管芯焊盤41。第一管芯焊盤41可以電連接到各自延伸到第一存儲(chǔ)器管芯31的邊緣的第一重分布線72。第一重分布線72可以設(shè)置在第一介電層61與第二介電層62之間。第一接合線71可以分別與第一重分布線72的部分結(jié)合。第二存儲(chǔ)器管芯33可以包括設(shè)置在其表面上的第二管芯焊盤43。第二管芯焊盤43可以電連接到各自延伸到第二存儲(chǔ)器管芯33的邊緣的第二重分布線74。第二重分布線74可以設(shè)置在第三電介質(zhì)層63與第四電介質(zhì)層64之間。第二接合線73可以分別與第二重分布線74的部分結(jié)合。連接球90可以附接到封裝基板20的與第一存儲(chǔ)器管芯31和第二存儲(chǔ)器管芯33相反的表面上。
一般雙管芯封裝件10可以具有由連接到封裝基板20的接合線71和73與連接到接合線71和73的重分布線72和74組成的信號(hào)路徑。在一般雙管芯封裝件10中,重分布線72和74的存在可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)路徑的寄生電容的增加。信號(hào)路徑的寄生電容的這種增加可能會(huì)導(dǎo)致一般雙管芯封裝件10的信號(hào)完整性的劣化。
圖2是例示根據(jù)實(shí)施方式的平面雙管芯封裝件(p-ddp)11的平面圖,并且圖3是沿圖2的線a-a'截取的截面圖。如圖2所例示,p-ddp11可以被配置為包括設(shè)置在封裝基板100上的多個(gè)半導(dǎo)體管芯200。半導(dǎo)體管芯200可以是諸如dram裝置的存儲(chǔ)器裝置。半導(dǎo)體管芯200可以沿橫向方向并排設(shè)置在封裝基板100上。與半導(dǎo)體管芯200的左管芯對應(yīng)的第一半導(dǎo)體管芯200a可以具有與和半導(dǎo)體管芯200的右管芯對應(yīng)的第二半導(dǎo)體管芯200b相同的配置和功能。由于第一半導(dǎo)體管芯200a和第二半導(dǎo)體管芯200b不垂直堆疊,因此第一半導(dǎo)體管芯200a和第二半導(dǎo)體管芯200b中的每一個(gè)可以可選擇地不包括任何重分布線。因此,可以不存在由于重分布線導(dǎo)致的寄生電容。即,與如圖1所示的一般雙管芯封裝件10相比,信號(hào)路徑的總體電容值可以被減小以提高p-ddp11的信號(hào)完整性特性。
如圖3所例示,半導(dǎo)體管芯200中的每一個(gè)可以以倒裝芯片形式安裝在封裝基板100的主體105的第一表面101上。半導(dǎo)體管芯200可以被安裝在封裝基板100上,使得半導(dǎo)體管芯200中的每一個(gè)的第三表面201面向封裝基板100的主體105的第一表面101,并且半導(dǎo)體管芯200中的每一個(gè)的第四表面203位于封裝基板100的相反側(cè)。管芯焊盤210可以設(shè)置在半導(dǎo)體管芯200中的每一個(gè)的第三表面201上。
第一半導(dǎo)體管芯200a和第二半導(dǎo)體管芯200b可以設(shè)置在封裝基板100上,使得管芯焊盤210面向封裝基板100的第一表面101。內(nèi)部連接器300可以設(shè)置在封裝基板100與半導(dǎo)體管芯200中的每一個(gè)之間,以將封裝基板100的第一表面101電連接到每個(gè)半導(dǎo)體管芯200的管芯焊盤210。每個(gè)內(nèi)部連接器300可以具有凸塊形狀。諸如焊球的外部連接器400可以設(shè)置在主體105的與主體105的第一表面101和半導(dǎo)體管芯200相反的第二表面103上。外部連接器400可以將p-ddp11電連接到外部系統(tǒng)或外部設(shè)備,例如,模塊板。封裝基板100的主體105的第一表面101和半導(dǎo)體管芯200可以用密封劑600覆蓋。密封劑600可以是由環(huán)氧樹脂模制化合物(emc)材料構(gòu)成的模制層。
信號(hào)路徑500可以設(shè)置在封裝基板100中。每個(gè)信號(hào)路徑500可以電連接到第一半導(dǎo)體管芯200a和第二半導(dǎo)體管芯200b二者。例如,外部連接器400當(dāng)中的特定外部連接器401a可以通過信號(hào)路徑500中的任一個(gè)電連接到第一半導(dǎo)體管芯200a的一個(gè)管芯焊盤210a以及第二半導(dǎo)體管芯200b的一個(gè)管芯焊盤210b。
通過信號(hào)路徑500彼此連接的管芯焊盤210a和管芯焊盤210b可以是相同類型的信號(hào)引腳。例如,如果管芯焊盤210a是第一半導(dǎo)體管芯200a的第一地址引腳,則電連接到管芯焊盤210a的管芯焊盤210b也可以是第二半導(dǎo)體管芯200b的第一地址引腳。由于第一半導(dǎo)體管芯200a和第二半導(dǎo)體管芯200b具有基本上相同的功能,因此可以通過信號(hào)路徑500向第一半導(dǎo)體管芯200a和第二半導(dǎo)體管芯200b施加或者從第一半導(dǎo)體管芯200a和第二半導(dǎo)體管芯200b輸出相同的信號(hào)。因?yàn)橥獠窟B接器400中的至少一個(gè)通過信號(hào)路徑500中的任一個(gè)電連接到第一半導(dǎo)體管芯200a和第二半導(dǎo)體管芯200b二者,因此施加到外部連接器400中的任一個(gè)的信號(hào)可以通過信號(hào)路徑500中的任一個(gè)被同時(shí)發(fā)送到第一半導(dǎo)體管芯200a和第二半導(dǎo)體管芯200b二者,或者反之亦然。第一半導(dǎo)體管芯200a和第二半導(dǎo)體管芯200b可以沿橫向方向并排設(shè)置,并且還可以被配置為提供雙管芯封裝結(jié)構(gòu)。
圖4、圖5和圖6例示了在圖2和圖3中示出的p-ddp11的半導(dǎo)體管芯200的管芯焊盤210的陣列。圖6是沿圖5的線b-b’截取的截面圖。
如圖4所例示,管芯焊盤210可以被排列在半導(dǎo)體管芯200的第三表面201上。管芯焊盤210可以被排列在半導(dǎo)體管芯200的第三表面201的中心部分上以提供中心焊盤陣列。管芯焊盤210可以被排列成兩列。管芯焊盤210可以被分類為兩組。即,管芯焊盤210中的一些可以設(shè)置在與命令/地址焊盤區(qū)域210c對應(yīng)的第一區(qū)域中,而其它的管芯焊盤210可以設(shè)置在與數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域210d對應(yīng)的第二區(qū)域中。
設(shè)置在命令/地址焊盤區(qū)域210c中的管芯焊盤210可以接收用于控制半導(dǎo)體管芯200的操作的命令信號(hào)以及用于選擇包括在半導(dǎo)體管芯200中的多個(gè)存儲(chǔ)器單元當(dāng)中的至少一個(gè)的地址信號(hào)。外部數(shù)據(jù)可以通過設(shè)置在數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域210d中的管芯焊盤210被輸入到半導(dǎo)體管芯200,并且數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)在半導(dǎo)體管芯200的存儲(chǔ)器單元中,或者存儲(chǔ)在半導(dǎo)體管芯200的存儲(chǔ)器單元中的數(shù)據(jù)可以通過設(shè)置在數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域210d中的管芯焊盤210被輸出。設(shè)置在命令/地址焊盤區(qū)域210c中的管芯焊盤210可以連接到各種信號(hào)引腳。例如,連接到在命令/地址焊盤區(qū)域210c中的管芯焊盤210的信號(hào)引腳可以包括地址引腳
如圖5和圖6所例示,內(nèi)部連接器300可以分別與半導(dǎo)體管芯200的管芯焊盤210結(jié)合,以將管芯焊盤210電連接到封裝基板(圖3的100)。每個(gè)內(nèi)部連接器300可以包括諸如銅柱的導(dǎo)電柱301和形成在導(dǎo)電柱301的端部上的焊料層303。內(nèi)部連接器300可以被形成為具有凸塊形狀并且將具有倒裝芯片形式的半導(dǎo)體管芯200電連接到封裝基板(圖3的100)。另選地,半導(dǎo)體管芯200的管芯焊盤210可以在不使用內(nèi)部連接器300的情況下通過接合線(未示出)電連接到封裝基板100。
圖7是例示圖3所示的p-ddp11的外部連接器400的陣列的球圖。參照圖3和圖7,外部連接器400可以被排列在封裝基板100的與半導(dǎo)體管芯200可以存在的第一表面101相反的第二表面103上。外部連接器400可以用作用于將p-ddp11電連接到外部裝置等的電極。外部連接器400可以根據(jù)實(shí)施方式按照球柵陣列(bga)形式或接點(diǎn)柵格陣列(lga)形式來設(shè)置。圖7對應(yīng)于以bga形式排列的外部連接器400的球圖。
外部連接器400可以被分為兩組。即,外部連接器400中的一些可以設(shè)置在與命令/地址球區(qū)域400c對應(yīng)的第三區(qū)域中,而其它的外部連接器400可以設(shè)置在與數(shù)據(jù)球區(qū)域400d對應(yīng)的第二區(qū)域中。命令/地址球區(qū)域400c和數(shù)據(jù)球區(qū)域400d可以被限定為封裝基板100的第二表面103的兩個(gè)不同區(qū)域。設(shè)置在命令/地址球區(qū)域400c中的外部連接器400可以接收用于控制半導(dǎo)體管芯200的操作的命令信號(hào)以及用于選擇包括在半導(dǎo)體管芯200中的多個(gè)存儲(chǔ)器單元當(dāng)中的至少一個(gè)的地址信號(hào)。外部數(shù)據(jù)可以通過設(shè)置在數(shù)據(jù)球區(qū)域400d中的外部連接器400被輸入到半導(dǎo)體管芯200,并且可以被存儲(chǔ)在半導(dǎo)體管芯200的存儲(chǔ)器單元中,或者存儲(chǔ)在半導(dǎo)體管芯200的存儲(chǔ)器單元中的數(shù)據(jù)可以通過設(shè)置在數(shù)據(jù)球區(qū)域400d中的外部連接器400輸出。設(shè)置在命令/地址球區(qū)域400c中的外部連接器400可以與包括地址引腳
圖8和圖9是例示圖3所示的p-ddp11的半導(dǎo)體管芯200和外部連接器400的平面圖。圖8是例示設(shè)置在封裝基板100的第一表面101上的半導(dǎo)體管芯200的平面圖,并且圖9是例示與半導(dǎo)體芯片200的管芯焊盤210一起設(shè)置在封裝基板100上的外部連接器400的平面圖。
如圖8所例示,第一半導(dǎo)體管芯200a和第二半導(dǎo)體管芯200b可以并排安裝在封裝基板100上,使得第一半導(dǎo)體管芯200a和第二半導(dǎo)體管芯200b的管芯焊盤210沿相同方向排列。如圖9所例示,每個(gè)半導(dǎo)體管芯200的管芯焊盤210可以沿方向d1排列,并且命令/地址焊盤區(qū)域210c和數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域210d可以被限定為在方向d1上彼此相鄰。在命令/地址焊盤區(qū)域210c和數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域210d中的每一個(gè)中,管芯焊盤210可以被排列成兩列。命令/地址球區(qū)域400c和數(shù)據(jù)球區(qū)域400d可以被限定為在與方向d1平行的方向d2上彼此相鄰。在命令/地址球區(qū)域400c和數(shù)據(jù)球區(qū)域400d中的每一個(gè)中,外部連接器400可以沿方向d2排列。
如圖8所例示,半導(dǎo)體管芯200可以被設(shè)置在封裝基板100上,使得方向d1與方向d2一致或者平行。半導(dǎo)體管芯200可以設(shè)置在封裝基板100上,使得半導(dǎo)體管芯200的數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域210d靠近數(shù)據(jù)球區(qū)域400d而非命令/地址球區(qū)域400c并且可以設(shè)置在數(shù)據(jù)球區(qū)域400d上而非命令/地址球區(qū)域400c上。半導(dǎo)體管芯200可以設(shè)置在封裝基板100上,使得半導(dǎo)體管芯200的命令/地址焊盤區(qū)域210c靠近命令/地址球區(qū)域400c而非數(shù)據(jù)球區(qū)域400d。如此,排列管芯焊盤210所沿的方向d1可以與排列外部連接器400所沿的方向d2平行。
從管芯焊盤210到外部連接器400的信號(hào)路徑的長度可以根據(jù)設(shè)置在封裝基板100上的半導(dǎo)體管芯200的位置而變化。在半導(dǎo)體管芯200被設(shè)置在封裝基板100上使得排列管芯焊盤210所沿的方向d1與排列外部連接器400所沿的方向d2一致的情況下,信號(hào)路徑的長度可以被最小化。
影響p-ddp(圖2和圖3的11)的信號(hào)完整性的總體電容值可以包括由于安裝在封裝基板100上的半導(dǎo)體管芯200引起的電容值cdie和由于封裝基板100引起的電容值cpackagesubstrate。如果包括在封裝基板100中的互連件或跡線圖案的長度增加,則由于封裝基板100引起的電容值cpackagesubstrate可能也會(huì)增加。因此,可以通過調(diào)整安裝在封裝基板100上的半導(dǎo)體管芯200的位置來減小包括在封裝基板100中的從管芯焊盤210到外部連接器400的互連件或跡線圖案的長度,從而減小由于封裝基板100引起的電容值cpackagesubstrate。如果由于封裝基板100引起的電容值cpackagesubstrate減小,則可以改善采用p-ddp11的半導(dǎo)體模塊的信號(hào)完整性。
圖10和圖11是例示設(shè)置在封裝基板100上的半導(dǎo)體管芯200和200p的平面圖。圖10例示了排列半導(dǎo)體管芯200的管芯焊盤210所沿的方向d1與排列外部連接器400所沿的方向d2平行的示例,并且圖11例示了排列半導(dǎo)體管芯200p的管芯焊盤210p所沿的方向d1與排列外部連接器400所沿的方向d2垂直的示例。
如圖10所例示,如果半導(dǎo)體管芯200設(shè)置在封裝基板100上,使得排列管芯焊盤210所沿的方向d1與排列外部連接器400所沿的方向d2平行,則可以減小信號(hào)路徑501和502的長度。例如,在命令/地址焊盤區(qū)域210c中的管芯焊盤210的第一管芯焊盤211可以位于與在命令/地址球區(qū)域400c中的外部連接器400的第一外部連接器401相鄰,并且第一管芯焊盤211可以通過命令/地址信號(hào)路徑501電連接到第一外部連接器401。因此,可以相對減小命令/地址信號(hào)路徑501的長度。此外,在數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域210d中的管芯焊盤210的第二管芯焊盤212可以位于與在數(shù)據(jù)球區(qū)域400d中的外部連接器400的第二外部連接器402相鄰,并且第二管芯焊盤212可以通過數(shù)據(jù)信號(hào)路徑502電連接到第二外部連接器402。因此,可以相對減小數(shù)據(jù)信號(hào)路徑502的長度。
如圖11所例示,在半導(dǎo)體管芯200p設(shè)置在封裝基板100上使得方向d1與方向d2垂直的情況下,數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域210d中的第三管芯焊盤211p可以位于相對遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)球區(qū)域400d中的外部連接器400p的第三外部連接器402p,并且第三管芯焊盤211p可以通過數(shù)據(jù)信號(hào)路徑502p電連接到第三外部連接器402p。因此,與參照圖10描述的數(shù)據(jù)信號(hào)路徑502相比,數(shù)據(jù)信號(hào)路徑502p的長度可能增加。此外,命令/地址焊盤區(qū)域210c中的第四管芯焊盤212p可以位于遠(yuǎn)離命令/地址球區(qū)域400c中的外部連接器400的第四外部連接器401p,并且第四管芯焊盤212p可以通過命令/地址信號(hào)路徑501p電連接到第四外部連接器401p。因此,與參照圖10描述的命令/地址信號(hào)路徑501相比,命令/地址信號(hào)路徑501p的長度可能增加。
如參照圖10和圖11所述,設(shè)置在封裝基板100中的信號(hào)路徑501、501p、502和502p的長度可以根據(jù)半導(dǎo)體管芯200或200p的布置而變化。即,如果半導(dǎo)體管芯200設(shè)置在封裝基板100上,使得排列管芯焊盤210所沿的方向d1與排列外部連接器400所沿的方向d2相同,則可以有效地減小信號(hào)路徑的長度。因此,可以減小由于封裝基板100引起的寄生電容值cpackagesubstrate,以減小p-ddp11的總體寄生電容值。此外,由于信號(hào)路徑的長度減小,因此信號(hào)路徑的電感值也可以被減小以改善p-ddp11的信號(hào)完整性特性。
圖12至圖18例示了根據(jù)實(shí)施方式的平面雙管芯封裝件的跡線圖案。
如圖12所例示,第一半導(dǎo)體管芯200a和第二半導(dǎo)體管芯200b可以并排設(shè)置在封裝基板100上,使得排列管芯焊盤210所沿的方向d1與排列外部連接器400所沿的方向d2平行。與左半導(dǎo)體管芯對應(yīng)的第一半導(dǎo)體管芯200a的第一管芯焊盤211a可以通過第一信號(hào)路徑501a電連接到外部連接器400的第一外部連接器401,并且與半導(dǎo)體管芯200的右半導(dǎo)體管芯對應(yīng)的第二半導(dǎo)體管芯200b的第一管芯焊盤211b可以通過第二信號(hào)路徑501b電連接到外部連接器400的第一外部連接器401。另外,第一半導(dǎo)體管芯200a的第二管芯焊盤212a可以通過第三信號(hào)路徑502a電連接到第二外部連接器402,并且第二半導(dǎo)體管芯200b的第二管芯焊盤212b可以通過第四信號(hào)路徑502b電連接到第二外部連接器402。在一個(gè)示例中,第一信號(hào)路徑501a的一部分和第二信號(hào)路徑501b的一部分可以是相同的部分。這些信號(hào)路徑501a和501b可以使用設(shè)置在封裝基板100中的導(dǎo)電跡線圖案來實(shí)現(xiàn)。即,每個(gè)半導(dǎo)體管芯200a或200b的管芯焊盤210可以通過設(shè)置在封裝基板100中的導(dǎo)電跡線圖案電連接到外部連接器400。導(dǎo)電跡線圖案可以被實(shí)現(xiàn)為具有多層結(jié)構(gòu),使得每個(gè)半導(dǎo)體管芯200a或200b的管芯焊盤210彼此電絕緣。
第一半導(dǎo)體管芯200a和第二半導(dǎo)體管芯200b可以設(shè)置在封裝基板100上,使得數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域210d與數(shù)據(jù)球區(qū)域400d的部分交疊,并且命令/地址焊盤區(qū)域210c與命令/地址球區(qū)域400c的部分交疊。數(shù)據(jù)球區(qū)域400d的一些部分和命令/地址球區(qū)域400c的一些部分可能不與第一半導(dǎo)體管芯200a和第二半導(dǎo)體管芯200b中的任一個(gè)交疊,并且可以在平面圖中位于第一半導(dǎo)體管芯200a和第二半導(dǎo)體管芯200b的周圍。
圖13是例示封裝基板100的第一表面101的俯視圖。封裝基板100的第一表面101可以與設(shè)置有半導(dǎo)體管芯(圖12的200)的表面對應(yīng)。封裝基板100的第一表面101可以與第一抗蝕劑層140的表面對應(yīng)。第一抗蝕劑層140可以包含阻焊材料。第一抗蝕劑層140可以覆蓋并保護(hù)第一跡線圖案160。第一跡線圖案160可以包括連接到半導(dǎo)體管芯200的導(dǎo)線。第一抗蝕劑層140可以具有使第一跡線圖案160的第一接合部(landingportion)161暴露的一對第一窗口141。每個(gè)第一窗口141可以具有條形狀。第一跡線圖案160的第一接合部161可以分別與半導(dǎo)體管芯(圖12的200)的管芯焊盤(圖12的210)交疊。由于兩個(gè)半導(dǎo)體管芯200并排安裝在封裝基板100上,因此這對第一窗口141也可以并排設(shè)置。第一窗口141中的每一個(gè)可以使連接到任一個(gè)半導(dǎo)體管芯200的第一接合部161暴露。設(shè)置在封裝基板100的左部的第一跡線圖案160可以被設(shè)置為具有與設(shè)置在封裝基板100的右部的第一跡線圖案160相同的陣列配置。
圖14是例示封裝基板100的第二表面103的仰視圖。封裝基板100的第二表面103可以與附接有外部連接器(圖3的400)的表面對應(yīng)。封裝基板100的第二表面103可以與第二抗蝕劑層150的表面對應(yīng)。第二抗蝕劑層150可以包括阻焊材料。第二抗蝕劑層150可以具有使封裝基板100的第四跡線圖案的第二接合部194暴露的多個(gè)第二窗口151。第二接合部194在平面圖中可以被設(shè)置在與圖7所示的外部連接器400基本相同的位置處。
圖15是例示設(shè)置在封裝基板100的芯層104上的第一跡線圖案160的平面圖。圖16是沿圖15的線a1-a1'截取的截面圖,并且圖17是沿圖15的線a2-a2'截取的截面圖。
在圖15中,為了清楚地示出第一跡線圖案160,省略了封裝基板100的第一抗蝕劑層140。第一跡線圖案160可以設(shè)置在封裝基板100的芯層104上。參照圖12、圖15、圖16和圖17,第一跡線圖案160可以設(shè)置在芯層104上,使得第一跡線圖案160的第一接合部161在平面圖中與半導(dǎo)體管芯200a和200b交疊。如圖12所例示,第一半導(dǎo)體管芯200a的第一管芯焊盤211a和第二半導(dǎo)體管芯200b的第一管芯焊盤211b可以分別通過第一信號(hào)路徑501a和第二信號(hào)路徑501b共同電連接到第一外部連接器401。第一信號(hào)路徑501a、第二信號(hào)路徑501b、第三信號(hào)路徑502a和第四信號(hào)路徑502b可以使用具有設(shè)置在封裝基板100中的多層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電跡線圖案來實(shí)現(xiàn)。
如圖16所例示,封裝基板100可以包括第一抗蝕劑層140、第二抗蝕劑層150和設(shè)置在第一抗蝕劑層140與第二抗蝕劑層150之間的芯層104。芯層104可以與封裝基板100的主體對應(yīng)。芯層104可以由介電層組成。在第一跡線圖案160被實(shí)現(xiàn)為具有多層結(jié)構(gòu)的情況下,芯層104也可以由構(gòu)成多層結(jié)構(gòu)的多個(gè)介電層組成。在一些實(shí)施方式中,芯層104可以包括:第一芯層110,其接觸第一抗蝕劑層140的底表面;第二芯層120,其接觸第一芯層110的與第一抗蝕劑層140相反的底表面;以及第三芯層130,其接觸第二芯層120的與第一芯層110相反的底表面。在這種情況下,第二抗蝕劑層150可以接觸第三芯層130的與第二芯層120相反的底表面。
第一跡線圖案160可以設(shè)置在第一芯層110的頂表面上,并且可以被第一抗蝕劑層140覆蓋和保護(hù)。第二跡線圖案170可以設(shè)置在第一芯層110與第二芯層120之間,并且第三跡線圖案180可以設(shè)置在第二芯層120與第三芯層130之間。此外,第四跡線圖案190可以設(shè)置在第三芯層130的底表面上,并且第四跡線圖案190的第二接合部194可以通過第二抗蝕劑層150的第二窗口151暴露。
第一跡線圖案160的部分可以通過垂直貫穿第一芯層110的第一導(dǎo)電通孔162電連接到第二跡線圖案170的部分。第二跡線圖案170的部分可以通過垂直貫穿第二芯層120的第二導(dǎo)電通孔172電連接到第三跡線圖案180的部分。第三跡線圖案180的部分可以通過垂直貫穿第三芯層130的第三導(dǎo)電通孔182電連接到第四跡線圖案190的部分。導(dǎo)電通孔162、172和182可以與位于兩個(gè)或更多個(gè)不同水平面處的跡線圖案160、170和180的延伸部對應(yīng)。
從圖12中例示的第一半導(dǎo)體管芯200a的第一管芯焊盤211a延伸的第一信號(hào)路徑501a可以由以下部分組成:第一跡線圖案160中的左側(cè)一個(gè)的第一接合部161l、連接到第一接合部161l的第一導(dǎo)電通孔162l、連接到第一導(dǎo)電通孔162l的第二跡線圖案171、連接到第二跡線圖案171的第二導(dǎo)電通孔172、連接到第二導(dǎo)電通孔172的第三導(dǎo)電通孔182以及聯(lián)接在第三導(dǎo)電通孔182與第二接合部194-1之間的第四跡線圖案190-1。
從圖12中例示的第二半導(dǎo)體管芯200b的第一管芯焊盤211b延伸的第二信號(hào)路徑501b可以由以下部分組成:第一跡線圖案160的右側(cè)一個(gè)的第一接合部161r、連接到第一接合部161r的第一導(dǎo)電通孔162r、連接到第一導(dǎo)電通孔162r的第二跡線圖案171、連接到第二跡線圖案171的第二導(dǎo)電通孔172、連接到第二導(dǎo)電通孔172的第三導(dǎo)電通孔182以及聯(lián)接在第三導(dǎo)電通孔182與第二接合部194-1之間的第四跡線圖案190-1。第一信號(hào)路徑501a可以與第二信號(hào)路徑501b共享第二跡線圖案171、第二導(dǎo)電通孔172、第三導(dǎo)電通孔182和第四跡線圖案190-1。
如圖17所例示,與圖16所示的第一信號(hào)路徑501a不同的第三信號(hào)路徑502a可以由以下部分組成:第一跡線圖案160中的左側(cè)一個(gè)的第一接合部161l-1、連接到第一接合部161l-1的第一導(dǎo)電通孔162l-2、連接到第一導(dǎo)電通孔162l-2的第二導(dǎo)電通孔172l-1、連接到第二導(dǎo)電通孔172l-1的第三跡線圖案181、連接到第三跡線圖案181的第三導(dǎo)電通孔182-2以及聯(lián)接在第三導(dǎo)電通孔182-2與第二接合部194-2之間的第四跡線圖案190-2。此外,與圖16所示的第二信號(hào)路徑501b不同的第四信號(hào)路徑502b可以由以下部分組成:第一跡線圖案160的右側(cè)一個(gè)的第一接合部161r-1、連接到第一接合部161r-1的第一導(dǎo)電通孔162r-2、連接到第一導(dǎo)電通孔162r-2的第二導(dǎo)電通孔172r-2、連接到第二導(dǎo)電通孔172r-2的第三跡線圖案181、連接到第三跡線圖案181的第三導(dǎo)電通孔182-2以及聯(lián)接在第三導(dǎo)電通孔182-2與第二接合部194-2之間的第四跡線圖案190-2。第三信號(hào)路徑502a可以與第四信號(hào)路徑502b共享第三跡線圖案181、第三導(dǎo)電通孔182-2和第四跡線圖案190-2。如圖16和圖17所例示,第一信號(hào)路徑501a和第二信號(hào)路徑501b可以在封裝基板100中被實(shí)現(xiàn),以具有與第三信號(hào)路徑502a和第四信號(hào)路徑502b不同的跡線結(jié)構(gòu)。
如圖18所例示,第一半導(dǎo)體管芯200a和第二半導(dǎo)體管芯200b可以并排安裝在包括圖16的第一信號(hào)路徑501a和第二信號(hào)路徑501b以及圖17的第三信號(hào)路徑502a和第四信號(hào)路徑502b在內(nèi)的封裝基板100上以提供半導(dǎo)體封裝件12。第一半導(dǎo)體管芯200a可以通過第三信號(hào)路徑(圖17的502a)電連接到第二接合部194-2,并且第二半導(dǎo)體管芯200b可以通過第四信號(hào)路徑(圖17的502b)也電連接到第二接合部194-2。
圖19是例示包括在根據(jù)實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝件中的各種信號(hào)引腳的電容值的仿真結(jié)果的曲線圖。在圖19的曲線圖中,橫軸(即,x軸)表示各種信號(hào)引腳,且縱軸(即,y軸)表示每個(gè)信號(hào)引腳處的電容值。在圖19的曲線圖中,由數(shù)字“1901”指示的數(shù)據(jù)與當(dāng)半導(dǎo)體管芯200被安裝在封裝基板100上使得管芯焊盤210的排列方向d1與和信號(hào)引腳對應(yīng)的外部連接器400的排列方向d2平行(見圖10)時(shí)的各種信號(hào)引腳的寄生電容值對應(yīng),并且由數(shù)字“1903”指示的數(shù)據(jù)與當(dāng)半導(dǎo)體管芯200p被安裝在封裝基板100p上使得管芯焊盤210p的排列方向d1與和信號(hào)引腳對應(yīng)的外部連接器400p的排列方向d2垂直(見圖11)時(shí)的各種信號(hào)引腳的寄生電容值對應(yīng)。如從圖19的數(shù)據(jù)可以看出,包括使管芯焊盤210排列在與外部連接器400相同方向上的半導(dǎo)體管芯200在內(nèi)的半導(dǎo)體封裝件的各種信號(hào)引腳(即,外部連接器400)的寄生電容值低于包括使管芯焊盤210p排列在與外部連接器400p的排列方向垂直的方向上的半導(dǎo)體管芯200p在內(nèi)的半導(dǎo)體封裝件的各種信號(hào)引腳(即,外部連接器400p)的寄生電容值。
圖20和圖21是例示根據(jù)一些實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝件的信號(hào)完整性的仿真結(jié)果的曲線圖。圖20例示了以2933兆比特/秒(mbps)的數(shù)據(jù)傳輸速度操作的半導(dǎo)體封裝件的信號(hào)完整性裕度,并且圖21例示了以3200兆比特/秒(mbps)的數(shù)據(jù)傳輸速度操作的半導(dǎo)體封裝件的信號(hào)完整性裕度。在圖20和圖21的曲線圖中,橫坐標(biāo)(即,x軸)表示比特誤碼率(ber),且縱坐標(biāo)(即,y軸)表示信號(hào)的電壓值,即,信號(hào)眼圖開路電壓(signaleyeopenvoltage)值。在圖20和圖21中,信號(hào)眼圖開路電壓表示當(dāng)0.6伏的電壓被視為參考電壓時(shí)半導(dǎo)體封裝件的信號(hào)的電壓擺幅寬度。如果信號(hào)眼圖開路電壓增加,則能夠理解的是,半導(dǎo)體封裝件的信號(hào)完整性得到改善。
在圖20和圖21中,由數(shù)字“2001”和“2101”指示的數(shù)據(jù)與當(dāng)半導(dǎo)體管芯200被安裝在封裝基板100上使得管芯焊盤210的排列方向d1與和信號(hào)引腳對應(yīng)的外部連接器400的排列方向d2平行(見圖10)時(shí)的信號(hào)眼圖開路電壓對應(yīng)。由數(shù)字“2003”和“2103”指示的數(shù)據(jù)與當(dāng)半導(dǎo)體管芯200p被安裝在封裝基板100p上使得管芯焊盤210p的排列方向d1與和信號(hào)引腳(見圖11)對應(yīng)的外部連接器400p的排列方向d2垂直時(shí)的信號(hào)眼圖開路電壓對應(yīng)。
如從圖20的數(shù)據(jù)能夠看到,當(dāng)半導(dǎo)體管芯200和200p以2933mbps的數(shù)據(jù)傳輸速度操作時(shí),包括使管芯焊盤210排列在與外部連接器400相同方向上的半導(dǎo)體管芯200在內(nèi)的半導(dǎo)體封裝件的信號(hào)眼圖開路電壓2001比包括使管芯焊盤210p排列在與外部連接器400p的排列方向垂直的方向上的半導(dǎo)體管芯200p在內(nèi)的半導(dǎo)體封裝件的信號(hào)眼圖開路電壓2003高約10mv。具體地,信號(hào)眼圖開路電壓2001約為322mv,并且信號(hào)眼圖開路電壓2003約為312mv。因此,能夠理解,與圖11所示的半導(dǎo)體封裝件相比,圖10所示的半導(dǎo)體封裝件的信號(hào)完整性提高了約10mv。此外,如從圖21的數(shù)據(jù)能夠看到,當(dāng)半導(dǎo)體管芯200和200p以3200mbps的數(shù)據(jù)傳輸速度操作時(shí),包括使管芯焊盤210排列在與外部連接器400相同方向上的半導(dǎo)體管芯200在內(nèi)的半導(dǎo)體封裝件的信號(hào)眼圖開路電壓2101比包括使管芯焊盤210p排列在與外部連接器400p的排列方向垂直的方向上的半導(dǎo)體管芯200p在內(nèi)的半導(dǎo)體封裝件的信號(hào)眼圖開路電壓2103高約60mv。具體地,信號(hào)眼圖開路電壓2101約為324mv,并且信號(hào)眼圖開路電壓2103約為264mv。因此,能夠理解,與圖11所示的半導(dǎo)體封裝件相比,圖10所示的半導(dǎo)體封裝件的信號(hào)完整性提高了約60mv。
如從以上圖20和圖21所示的仿真結(jié)果能夠看到,如果半導(dǎo)體封裝件的數(shù)據(jù)傳輸速度增加,則可以極大提高根據(jù)實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝件的信號(hào)完整性裕度。
圖22是例示根據(jù)另一實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝件13的截面圖。半導(dǎo)體封裝件13可以包括安裝在封裝基板2100上的第一半導(dǎo)體管芯2200a、第二半導(dǎo)體管芯2200b、第三半導(dǎo)體管芯2200c和第四半導(dǎo)體管芯2200d。第一半導(dǎo)體管芯2200a和第二半導(dǎo)體管芯2200b可以并排安裝在封裝基板2100上。第三半導(dǎo)體管芯2200c和第四半導(dǎo)體管芯2200d可以分別堆疊在第一半導(dǎo)體管芯2200a和第二半導(dǎo)體管芯2200b上。第一半導(dǎo)體管芯2200a和第三半導(dǎo)體管芯2200c可以通過包括穿通電極2500(諸如硅穿孔(tsv))和管芯間連接器2550(諸如凸塊)在內(nèi)的互連結(jié)構(gòu)彼此電連接。類似地,第二半導(dǎo)體管芯2200b和第四半導(dǎo)體管芯2200d可以通過包括穿通電極2500(諸如硅穿孔(tsv))和管芯間連接器2550(諸如凸塊)在內(nèi)的互連結(jié)構(gòu)彼此電連接。半導(dǎo)體封裝件13可以具有圖2所示的p-ddp結(jié)構(gòu)并且還可以包括具有tsv的堆疊結(jié)構(gòu)。即,半導(dǎo)體封裝件13可以具有平面堆疊多管芯封裝結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體封裝件13可以具有包括tsv的相對短的信號(hào)路徑。由于半導(dǎo)體封裝件13包括tsv,因此半導(dǎo)體封裝件13可以具有圖2和圖3所示的半導(dǎo)體封裝件11的封裝密度的至少兩倍的封裝密度。
第一半導(dǎo)體管芯2200a和第二半導(dǎo)體管芯2200b可以通過內(nèi)部連接器2300連接到封裝基板2100。每個(gè)內(nèi)部連接器2300可以包括導(dǎo)電柱2301和焊料層2303。封裝基板2100可以包括具有多層結(jié)構(gòu)的芯層2104和具有多層結(jié)構(gòu)的跡線圖案。芯層2104可以包括堆疊的第一芯層2110、第二芯層2120和第三芯層2130。第一抗蝕劑層2140可以被設(shè)置在第一芯層2110的與第二芯層2120相反的表面上,并且第二抗蝕劑層2150可以被設(shè)置在第三芯層2130的與第二芯層2120相反的表面上。第一跡線圖案2160可以被設(shè)置在第一芯層2110上并且可以被第一抗蝕劑層2140覆蓋和保護(hù)。第二跡線圖案2170可以被設(shè)置在第一芯層2110與第二芯層2120之間,并且第三跡線圖案2180可以被設(shè)置在第二芯層2120與第三芯層2130之間。第四跡線圖案2190可以被設(shè)置在第三芯層2130與第二抗蝕劑層2150之間。諸如焊球的外部連接器2400可以分別附接到第四跡線圖案2190。第一跡線圖案2160的一部分可以通過垂直貫穿第一芯層2110的第一導(dǎo)電通孔2162電連接到第二跡線圖案2170的一部分。第二跡線圖案2170的一部分可以通過垂直貫穿第二芯層2120的第二導(dǎo)電通孔2172電連接到第三跡線圖案2180的一部分。第三跡線圖案2180的一部分可以通過垂直貫穿第三芯層2130的第三導(dǎo)電通孔2182電連接到第四跡線圖案2190的一部分。第一半導(dǎo)體管芯2100a和第二半導(dǎo)體管芯2100b中的每一個(gè)可以具有與參照圖3至圖18描述的半導(dǎo)體管芯200相同的配置,并且封裝基板2100也可以具有與參照圖3至圖18描述的封裝基板100相同的配置。
圖23是例示采用包括根據(jù)本公開的實(shí)施方式的至少一種半導(dǎo)體封裝件在內(nèi)的存儲(chǔ)卡7800的電子系統(tǒng)的框圖。存儲(chǔ)卡7800可以包括存儲(chǔ)器7810(諸如非易失性存儲(chǔ)裝置)和存儲(chǔ)控制器7820。存儲(chǔ)器7810和存儲(chǔ)控制器7820可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或可以讀取所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器7810和/或存儲(chǔ)控制器7820包括設(shè)置在根據(jù)實(shí)施方式的嵌入式封裝件中的一個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體芯片。
存儲(chǔ)器7810可以包括應(yīng)用了本公開的實(shí)施方式的技術(shù)的非易失性存儲(chǔ)裝置。存儲(chǔ)控制器7820可以控制存儲(chǔ)器7810,使得響應(yīng)于來自主機(jī)7830的讀/寫請求來讀出所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)或者將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
圖24是例示包括根據(jù)實(shí)施方式的至少一種封裝件的電子系統(tǒng)8710的框圖。電子系統(tǒng)8710可以包括控制器8711、輸入/輸出單元8712以及存儲(chǔ)器8713??刂破?711、輸入/輸出單元8712和存儲(chǔ)器8713可以通過提供數(shù)據(jù)移動(dòng)所經(jīng)由的路徑的總線8715而彼此聯(lián)接。
在一種實(shí)施方式中,控制器8711可以包括一個(gè)或更多個(gè)微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器和/或能夠執(zhí)行與這些組件相同的功能的邏輯器件。控制器8711或存儲(chǔ)器8713可以包括根據(jù)本公開的實(shí)施方式的一個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體封裝件。輸入/輸出單元8712可以包括從小鍵盤、鍵盤、顯示裝置、觸摸屏等當(dāng)中選擇的至少一個(gè)。存儲(chǔ)器8713是用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的裝置。存儲(chǔ)器8713可以存儲(chǔ)將由控制器8711執(zhí)行的數(shù)據(jù)和/或命令等。
存儲(chǔ)器8713可以包括諸如dram的易失性存儲(chǔ)裝置和/或諸如閃存的非易失性存儲(chǔ)裝置。例如,閃存可以被安裝到諸如移動(dòng)終端或臺(tái)式計(jì)算機(jī)的信息處理系統(tǒng)。閃存可以構(gòu)成固態(tài)硬盤(ssd)。在該情況中,電子系統(tǒng)8710可以將大量數(shù)據(jù)穩(wěn)定地存儲(chǔ)在閃存系統(tǒng)中。
電子系統(tǒng)8710還可以包括接口8714,該接口8714被配置為向通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)以及從通信網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)。接口8714可以是有線類型或無線類型。例如,接口8714可以包括天線或者有線收發(fā)器或無線收發(fā)器。
電子系統(tǒng)8710可以被實(shí)現(xiàn)為移動(dòng)系統(tǒng)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、工業(yè)計(jì)算機(jī)或者執(zhí)行各種功能的邏輯系統(tǒng)。例如,移動(dòng)系統(tǒng)可以是個(gè)人數(shù)字助理(pda)、便攜式計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、智能電話、無線電話、膝上型計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)卡、數(shù)字音樂系統(tǒng)以及信息發(fā)送/接收系統(tǒng)中的任一個(gè)。
如果電子系統(tǒng)8710是能夠執(zhí)行無線通信的設(shè)備,則電子系統(tǒng)8710可以被用在諸如cdma(碼分多址)、gsm(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))、nadc(北美數(shù)字蜂窩)、e-tdma(增強(qiáng)型時(shí)分多址)、wcdma(寬帶碼分多址)、cdma2000、lte(長期演進(jìn))和wibro(無線寬帶互聯(lián)網(wǎng))的通信系統(tǒng)中。
出于例示的目的,已公開了本公開的實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,在不脫離本公開以及所附權(quán)利要求書的范圍和精神的情況下,可以進(jìn)行各種修改、添加和替換。
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求于2016年4月26日提交的韓國專利申請no.10-2016-0051153的優(yōu)先權(quán),該韓國專利申請通過引用全部被并入到本文中。