堆叠式存储器封装件、其制造方法和ic封装基板的插脚引线设计的制作方法_2

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为执行至少一些存储器管理功能的具体实施中,NVM封装件104可被称为“被管理NVM” (或对于NAND闪存存储器,被称为“被管理NAND” )。这可与“原生NVM” (或对于NAND闪存存储器是“原生NAND”)形成对照,在“原生NVM” (或对于NAND闪存存储器是“原生NAND” )中,NVM封装件104外部的主机控制器114为NVM封装件104执行存储器管理功能。
[0022]在一些实施例中,存储器控制器106可与存储器裸片112a_n并入到同一封装件中。在其它实施例中,存储器控制器106可物理地位于单独封装件中或与主机102位于同一封装件中。在一些实施例中,存储器控制器106可被省略,并且通常由存储器控制器106执行的所有存储器管理功能(例如垃圾回收和磨损均衡)可由主机控制器(例如主机控制器114)来执行。
[0023]存储器控制器106可包括易失性存储器122和NVM124。易失性存储器122可以是多种易失性存储器类型中的任何一种,诸如高速缓存存储器或RAM。例如,存储器控制器106可使用易失性存储器122来执行访问请求和/或暂时存储正从和/或向存储器裸片112a-n中的NVM 128a_n读取和/或写入的数据。此外,易失性存储器122可存储固件,并且存储器控制器106可使用固件来对NVM封装件104执行操作(例如读取/编程操作)。
[0024]存储器控制器106可使用共享内部总线126来访问可被用于持久性数据存储的NVM 128a-n。虽然在NVM封装件104中示出了仅一个共享内部总线126,但NVM封装件可包括不止一个共享内部总线。每个内部总线可连接到多个(例如2个、3个、4个、8个、32个等等)存储器裸片,如参考存储器裸片112a-n所描绘的那样。存储器裸片112a_n可被物理地布置在多种构型中,包括堆叠构型,并且根据一些实施例可以是IC裸片。根据一些实施例,布置为堆叠构型的存储器裸片112a-n可用导电环氧树脂迹线被电耦接到存储器控制器106。将在下文参考图3至5对这些实施例进行更详细的讨论。
[0025]NVM 128a-n可以是多种NVM中任何一种,诸如NAND闪存存储器(基于浮栅或电荷捕获技术)、NOR闪存存储器、可擦除可编程只读存储器(“EPR0M” )、电可擦可编程只读存储器(“EEPR0M”)、铁电 RAM( “FRAM”)、磁阻 RAM( “MRAM”)、相变存储器(“PCM”)、或其任意组合。
[0026]图2为根据各种实施例的NVM封装件204的剖视图。NVM封装件204可包括存储器裸片212a-h和LGA 230,如上所述,LGA 230可以是任何适当的封装基板,诸如例如LGA、BGA、或PGA。NVM封装件204和存储器裸片212a_h可分别对应于图1中的NVM封装件104和存储器裸片112a-n。NVM封装件204还可包括包封232和引线键合线240。特别地,NVM封装件204可以是不包括专用的封装内存储器控制器(诸如例如存储器控制器106)的“原生” NVM封装件。
[0027]上述元件可被安装在基板234上,基板234可以是用于整个NVM系统(例如图1的系统100)或NVM系统一部分的基板,诸如例如PCB或PWB。基板234可包括促成系统多个部件之间的连通性的传导引线。例如,NVM封装件204的LGA 230可(例如利用焊料)通信地耦接到基板234的触点(未示出),并且所印刷的导体(未示出)可将存储器裸片212a-h电耦接到主机控制器(例如图1的主机控制器114)和/或其他系统部件。
[0028]为了防止操作期间或在极端条件下对NVM封装件204的损坏,LGA230、包封232、和存储器裸片212a-h可由具有类似热膨胀系数的材料制成。例如,存储器裸片212a-h可以是在硅晶片上处理的集成电路裸片,LGA 230可以是由布料或纤维材料和树脂的层形成的层合体,并且包封232可以是塑料、陶瓷、或硅橡胶复合物。在其它实施例中,存储器控制器206可在任何合适的基板(例如Ge、GaAs、InP)上处理,并且包封232可以是为存储器控制器206提供物理保护和环境保护的任何合适的包封材料。包封232也可被选择为有效地从存储器裸片212a-h散热。
[0029]NVM封装件204可完全或部分地被包封在电磁干扰(“EMI,,)屏蔽罩236中。EMI屏蔽罩236可阻止从NVM封装件204的部件发射电磁辐射。类似地,EMI屏蔽罩236可防止外部源所发射的电磁和/或射频干扰对NVM封装件204的部件产生损坏。一般来讲,EMI屏蔽罩236可充当法拉第笼,其可阻碍电场和/或电磁场的传播。此外,EMI屏蔽罩236可耦接到地,以便消散电荷。如图2所示,EMI屏蔽罩236可以是包围NVM封装件204的一部分或全部的“罐”型EMI屏蔽罩。根据一些实施例,EMI屏蔽罩236内的空间可以是空的(例如填充以空气)。在其它实施例中,EMI屏蔽罩336内的空间可被填充以适当的电介质材料。根据一些实施例,EMI屏蔽罩236也可利用标准涂层技术(例如物理气相沉积(“PVD”)、化学气相沉积(“CVD”)、旋涂等)而被沉积在包封232材料上,作为共形导电薄膜。
[0030]虽然本文所述的实施例涉及特定半导体裸片(例如存储器控制器和存储器裸片),但本领域的技术人员将会知道,半导体封装件(例如NVM封装件204)可包含半导体裸片的任何适当组合。例如,封装件可包括连接到其它半导体裸片的叠层(包括易失性存储器、非易失性存储器、和/或一个或多个模拟电路裸片)的微处理器裸片。
[0031]NVM封装件204可以是堆叠式半导体裸片构型的示例,因为一个或多个单独半导体芯片(例如存储器裸片212a-h)被布置为堆叠构型。在一些实施例中,存储器裸片212a-h利用任何适当的粘合剂(例如环氧树脂)附连到LGA 230的表面,并且彼此附连。堆叠式半导体裸片构型相比于电路板构型提供了大量优点,在电路板构型中,各个半导体芯片侧向地安装在电路板上。例如,堆叠构型的裸片具有更小的“占用面积”,这在期望总体设备尺寸小的应用中可能是有利的。事实上,因为封装件的占用面积可非常接近最大半导体芯片的尺寸,所以NVM封装件204可被称为“芯片级封装件”。堆叠存储器裸片还提高了电子设备的数据存储密度,从而允许在相同物理空间中存储更多数据。
[0032]虽然在图2中示出了八个存储器裸片,但本领域的技术人员将会知道,任何适当数量的存储器裸片可被并入到NVM封装件204中,这受制于空间、布线、和/或结构限制。
[0033]根据一些实施例,各个存储器裸片可利用引线键合线240被通信地耦接到LGA230。引线键合方法可涉及将柔性线从LGA 230的第一表面238上的键合焊盘260附接到在存储器裸片212a-h上形成的键合焊盘262。这些线可由任何合适的高导电的可延展金属(例如Al、Au、Cu)制成。根椐所需要的外部连接的数量,LGA 230和/或存储器裸片212a_h上的键合焊盘可交错。使键合焊盘交错可降低键合焊盘间距(键合焊盘之间中心到中心的距离),并允许比直列键合焊盘更多的外部连接。使键合焊盘交错可能要求LGA 230上的键合焊盘成阶梯状,以防止相邻线之间的短接。
[0034]通过这个引线键合方法,存储器裸片212a_h可通信地耦接到LGA 230以及各个其它系统部件(例如图1的主机102)。引线键合线240以及LGA 230与基板234的电连接组合地可代表例如图1的共享内部总线126。
[0035]为了形成图2中所示的箭头形结构,各个存储器裸片212a_h可被堆叠并胶合在一起,其中相邻存储器裸片彼此略微偏移,从而在每个存储器裸片上得到暴露表面。存储器裸片212a-h的暴露表面可包括用于耦接到引线键合线240的键合焊盘262。如图2中所示,存储器裸片的一半(即存储器裸片212a-d)可沿第一方向形成阶梯,从而留出更靠近NVM封装件204的第一边缘的暴露表面,并且存储器裸片的一半(即存储器裸片212e-h)可沿第二方向形成阶梯,从而留出更接近NVM封装件204的与第一侧相对的第二边缘的暴露表面。引线键合线240可分别从NVM封装件204的第一侧和第二侧耦接到存储器裸片212a_d和 212e~h0
[0036]图3为根据各种实施例的NVM封装件304的剖视图。NVM封装件304可包括存储器控制器306、存储器裸片312a-f、和LGA 330。NVM封装件304、存储器控制器306、存储器裸片312a-h可分别对应于例如图1的NVM封装件104、存储器控制器106、和存储器裸片112a-n。NVM封装件304还可包括包封332和引线键合线340。以上元件可被安装在基板3
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