电子芯片的若干电路的连接的制作方法

优先权要求

本申请要求于2019年6月19日提交的法国专利申请号1906583的优先权，其内容在法律允许的最大范围内通过引用整体并入本文。

本公开通常涉及电子器件，并且具体涉及集成电路电子芯片。

背景技术：

某些电子器件(诸如集成电路电子芯片)在连接到一个或若干其他器件的接触焊盘上接收和/或提供电位。例如，电子芯片被链接(link)到电源并接收电源电压。然后电位被分布到位于芯片中的各个电子电路中。

本领域需要解决已知电子芯片的全部或部分缺点。

技术实现要素：

一个实施例提供了一种电子芯片，与已知的电子芯片相比，更容易在芯片的电子电路之间产生和/或提供更好的电位分布。

因此，一个实施例提供了一种电子芯片，该电子芯片包括若干由轨道链接到共享条带的电路，该共享条带至少部分导电并且被链接到用于施加固定电位的节点。

根据一个实施例，节点由芯片的连接焊盘限定。

根据一个实施例，共享条带每单位长度的电阻低于轨道的每单位长度的电阻。

根据一个实施例，电路至少部分是模拟的。

根据一个实施例，每个电路都包括ip核(core)。

根据一个实施例，每个轨道都将所述ip核中的单个ip核链接到共享条带。

根据一个实施例，对于每个所述轨道，共享条带的表面的导电部段大于轨道的表面的导电部段，和/或其包括的导电材料的导电性大于轨道的导电材料的导电性。

根据一个实施例，共享条带由一个金属条带或若干金属条带制成。

根据一个实施例，(多个)金属条带的总宽度和/或总厚度大于所述轨道的总宽度和/或总厚度。

根据一个实施例，在金属条带之间相邻且并排的金属条带分离开比金属条带的宽度小的距离，优选地小于金属条带的宽度的30％。

根据一个实施例，金属条带中的金属条带是重叠的。

根据一个实施例，轨道和共享条带位于不同的金属层级。

根据一个实施例，轨道和共享条带与其正交地分离。

根据一个实施例，每个轨道都通过一个过孔或优选地以矩阵形式布置的若干过孔链接到共享条带。

一个实施例提供了一种包括用于设计上述电子芯片的步骤的方法。

附图说明

上述以及其他特征和优点将在以下通过说明并且不限于参考附图给出的具体实施例的描述中详细描述，其中：

图1示出了电子芯片的实施例的示意俯视图；

图2示意性地示出了与图1比例不同的图1的芯片的截面图；和

图3示出了不同比例的图1的芯片的一部分的俯视图。

具体实施方式

相同的特征在各个附图中用相同的参考符号表示。特别地，各个实施例中相同的结构和功能特征可以具有相同的参考符号并且可以处理相同的结构、尺寸和材料特性。

为了清晰起见，详细地说明和描述了有用于理解本文所述的实施例的操作和元件。特别地，没有详细描述电子芯片电路，所述的实施例与通常的电子芯片电路兼容。

除非特别指出，否则当参考两个连接在一起的元件时，这是指除导体以外没有任何中间元件的直接连接，并且当参考两个耦合在一起的元件时，这是指这两个元件可以连接或者可以经由一个或多个其他元件耦合。

在以下公开中，除非特别指出，否则当参考绝对位置限定词(诸如术语“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“左”、“右”等)或者相对位置限定词(诸如术语“上方”、“下方”、“高处”、“低处”等)或者定向限定词(诸如“水平”、“竖直”等)时，参考图2所示的定向。

除非特别说明，否则表达“近似”、“大概”、“基本上”和“大约”表示在10％以内，并且优选在5％以内。

图1示出了电子芯片100的一个实施例的示意俯视图。图2以与图1不同的比例示意性地示出了图1的芯片的截面图(截面a-a)。

芯片100可以由衬底110(诸如半导体晶片部分)和位于衬底110上的元件制成。这些元件包括在晶片中和晶片上(前面侧，即朝向图1的前方和图2的上方的一面)形成的电路。芯片100优选为soc(片上系统)型的芯片。soc型芯片特别用于嵌入式或移动应用，诸如移动电话、连接对象、电器或运输。优选地，芯片100旨在布置在集成电路外壳(未示出)中。该外壳优选地旨在(例如超声地)连接(例如焊接或焊合)到外部电子器件(诸如pcb(印刷电路板)型的印刷电路)。

优选地，芯片100包括一组120数字电路。该组120通常包括至少一个连续数据处理单元(例如微处理器(cpu)型)和各种外围部件(诸如存储器和/或数字通信接口)。

电子芯片100包括连接焊盘。例如，图1示出了单个焊盘130。然而，芯片优选地包括若干连接焊盘。连接焊盘通常由位于芯片100的前面的导电区域形成(例如金属区域)。例如，焊盘具有相同的矩形或正方形形状，或者甚至是八边形。焊盘每侧的长度d1优选地在50μm和150μm之间。例如，长度d1被认为平行于最接近所述焊盘130的芯片的边缘。长度的d1还可以被认为与该边缘正交，并且焊盘130然后可以包括具有不同宽度的若干部分。优选地，焊盘130位于距离芯片的边缘40μm以上的位置。连接焊盘可连接到芯片外部的电路，优选地连接到芯片旨在被布置在其中的外壳。优选地，焊盘通过例如焊接或焊合(例如超声地)可连接到外壳的引脚。这些引脚旨在焊接或焊合到在外壳外部的器件。

电子芯片100进一步包括电子电路140。每个电子电路140由若干部件(诸如晶体管和/或二极管和/或电容器和/或电阻器等，未示出)限定，并且由将这些部件链接到另一个部件和/或节点的链路限定。对于每个电子电路140，电子电路140的节点中的至少两个节点(节点142和144)是用于施加固定电位的节点。固定或连续的电位由设备操作时在恒定电平所保持的电位限定。在操作期间，电子电路140在节点142和144上接收固定电位。例如，节点142和144是用于施加电路的直流电源电压的节点。

优选地，每个电子电路140包括输入和/或输出节点(未示出)。然后电路140被配置为根据在输入节点上施加的信号执行给定的功能。这种功能通常在一个或若干输出节点上产生一个或若干信号和/或例如修改电路内部的存储器的状态。

优选地，每个电路至少部分是模拟的，即，电路被配置为接收和/或产生至少一个模拟信号和/或使用电路内部的模拟信号。模拟信号是能够在给定范围内假设一组连续值(例如施加到节点的一组电压或电流值)的信号。然后每个电路优选地被配置为将模拟值与阈值比较(比较器电路comp)，和/或将模拟值转换为数字值(模数转换器adc)，和/或将数字值转换为模拟值(数模转换器dac)。

优选地，每个电子电路140例如包括知识产权核或ip核型的电路。事实上，为了设计电子芯片，通常使用设计核库来实现计算机辅助设计方法。每个核限定了一个电子部件或一组部件和这些部件之间的连接。在设计期间，限定了核之间的连接。然后ip核由在芯片设计期间对应于设计核的电子电路限定。

芯片包括至少部分导电的共享条带150，即包含导电材料。条带由具有细长方向的结构限定，该结构至少在细长方向上导电。电子电路140通过导电轨道160链接(优选地连接)到共享条带150。更具体地说，电子电路140中的若干电路均具有通过轨道160链接(优选地连接)到共享条带150的导电材料的节点144。例如，至少五个电子电路140(优选十个以上电子电路140)被链接(例如连接)到同一个条带150。

优选地，共享条带150的长度(细长方向上的尺寸)和宽度(平行于前面的横向尺寸)之间的比率大于2，更优选地大于10，例如大于50。共享条带150可以完全是笔直的或者是比条带150更延伸的结构的笔直部分。例如，共享条带是具有一个或若干曲线和/或一个或若干角度(优选为一个或若干直角)的更长的条带的一部分。在变型中，共享条带具有一个或若干曲线和/或一个或若干角度。例如，共享条带具有一个或多个直角，并且轨道160可以连接到共享条带150的不同的笔直部分。

共享条带150被链接(优选地连接)到用于施加固定电位的节点。优选地，如所示，用于施加固定电位的该节点包括焊盘130，或者由焊盘130形成。

在操作期间，这使得向链接到公共条带150的电路140同时施加相同的固定电位成为可能。在所示的示例中，焊盘130的固定电位被施加到每个电子电路140的节点144。

在节点144和142是用于施加相对于接地参考的电源电压的节点的示例中，节点142可以被链接(优选地连接)到接地。电路140由接地和焊盘130之间的电源电压的单个应用供电。节点142和接地之间的链路可以由若干节点和接地之间的任何标准链路形成。然而，节点142和接地之间的链路优选地由导电轨道形成，该导电轨道被链接(优选地连接)到另一个共享条带(未示出)。

该示例不是限制性的，节点144和142能够是用于将任何共享的固定电位施加到若干电路的节点。此外，若干电路140的除了节点142和/或144以外的节点可以被链接(优选地连接)到一个或若干其他共享条带。然后每个电路140不能被链接到任何共享条带、链接到单个共享条带或链接到若干共享条带。

已经考虑通过直接连接到焊盘130的链路而不需要共享条带150的中间元件来链接每个节点144。然后将想到将大量轨道(通常五个以上的轨道，或者甚至十个以上的轨道)直接连接到焊盘130。

通过比较，提供共享条带150使得简化节点144和同一节点(这里是焊盘130)之间的链路的设计成为可能。为此，优选地，在设计共享条带150后设计轨道160。特别地，相对于由直接连接到节点130的轨道占用的表面，可以容易地减少由轨道和条带150占用的表面。

优选地，共享条带150的每单位长度的电阻小于轨道160的每单位长度的电阻。优选地，对于每个轨道，条带的每单位长度的电阻小于每个轨道的每单位长度的电阻的20％(优选地，10％)。例如，共享条带150和其到焊盘130(或者到用于施加焊盘130的电位的节点)的连接的总电阻小于10ω，优选地小于1ω，更优选地小于0.1ω。因此减小共享条带150的电阻使得减小电路140之间的杂散相互作用(例如当由电路140中的另一个电路消耗的电流变化时，电路140中的一个电路的供电电压的变化)成为可能。换言之，共享条带150的电阻足够低，使得在操作期间，在整个条带150中电位基本恒定或均一。例如，共享条带150和其到焊盘的连接的总电阻(电阻的和)足够低，使得在操作期间，整个共享条带150中的电位等于焊盘130的电位，对于施加到其节点144的电位，在每个电路140的操作允许间隔的10％以内(优选为5％以内)。特别地，这使得降低由电路140产生的信号中噪声水平成为可能，这对应于芯片操作中的改进。

优选地，每个轨道160链路将电子电路140中的单个电路连接到共享条带150。由于上文限定的共享条带150和优选的其到焊盘130的连接的低电阻值，在操作期间，整个条带充当用于将固定电位施加到焊盘130的节点。因此电路140以星形被链接(优选地连接)到该节点。这使得能够防止连接到同一轨道的若干电路中产生杂散相互作用(例如遵循由电路中的一个电路消耗的电流的变化)。因此在芯片设计期间，提供这种星形连接使得确保电路中的噪声和干扰水平足够低以避免芯片的误操作或故障的风险成为可能。如上所述，相对于没有共享条带(如条带150)的星形连接，包括共享条带150的星形连接更容易产生并且可以占据更小的表面。

优选地，共享条带150位于电子芯片100的金属层级中，即，位于包括金属区域212的层210(在图2中以虚线表示)，该金属区域212由电绝缘214包围并且被包括在覆盖芯片的前面的电绝缘层220之间。在未示出的示例中，共享条带150包括条带或带状形式的金属区域，即，位于单个金属层级210中的金属条带。

优选地，每个导电轨道160包括位于单个金属层级210中的金属条带212b。在变型中，每个轨道160可以包括优选地位于同一金属层级210中的若干平行的金属条带。优选地，每个导电轨道160位于与共享条带150不同的金属层级，并且通过过孔230连接到导电条带。每个过孔由导电元件(优选为金属的)限定，该导电元件穿过一个或若干绝缘层220并链接(优选地连接)位于不同金属层的金属区域212。更优选地，链接到同一共享条带150的导电轨道160位于同一金属层级210中。每个轨道160被连接到限定相关电路140的节点144的金属区域。在变型中，节点144对应于轨道160的一部分，例如端部部分。

优选地，共享条带150包括(更优选地，相互平行的)若干金属条带212a。在所示的示例中，共享条带150包括六个金属条带212a。金属条带212a例如被链接(优选地连接)到连接焊盘130。金属条带和连接焊盘之间的链接或连接可以是直接的，或者通过导电过孔和/或导电轨道。

优选地，金属条带212a的宽度的和大于轨道160的宽度，和/或金属条带212a的厚度的和大于每个轨道160的厚度。因此，共享条带150的导电部段的表面(即，在共享条带150的横截面(图2的平面)中由共享条带150的导电材料覆盖的表面)是金属条带212a的几倍。因此共享条带150的导电部段的表面大于轨道160的表面，使得例如在金属条带212a和轨道160以相同的金属制成的情况下，获得的导电条带160的每单位长度的电阻小于轨道的每单位长度的电阻成为可能。

例如，每个轨道160的宽度在2μm和35μm之间，优选地等于20μm。例如金属条带212a的宽度在2μm和35μm之间，优选地等于12μm。例如，从上文可见，共享条带150在该组金属条带212a的相对的边缘之间，宽度在30μm和150μm之间。例如每个轨道160和每个金属条带的厚度在0.8μm和3.4μm之间。

共享条带150在横截面中可以假设任何适当的横截面形状，其表面大于轨道160的导电部段的表面。然而，假设共享条带150由若干导电条带212a形成，这使得为了形成条带150，使用金属条带212a成为可能，金属条带212a的宽度和厚度很容易与用于设计和生产在电子芯片的绝缘层中的金属条带的典型方法兼容。因此，相对于由单个金属条带形成的共享条带150，包括若干金属条带212a的共享条带150使得更容易地获得如上所述的共享条带150的低电阻值成为可能。

优选地，在由若干金属条带形成的共享条带150中，同一金属层级的相邻的金属条带由距离d分离，该距离d小于金属条带212a的宽度，更优选地小于金属条带212a的宽度的30％。例如，距离d在2μm和5μm之间，例如等于3.5μm。减小距离d使得减小由共享条带150占据的表面积成为可能。

在所示的示例中，共享条带150的金属条带212a位于不同的金属层级210中，并且更优选地至少部分地重叠。相对于不重叠的金属条带212a，这使得减小由共享条带150占据的表面积成为可能。优选地，重叠的金属条带212a通过过孔230a相互连接。例如，过孔230a在共享条带150和轨道160之间的连接过孔230上重叠。在操作期间，过孔230a使得平衡条带150内的电位成为可能，如上所述，改进了芯片的操作。

在优选的示例中，共享条带150的金属条带212a位于同一金属层级中。然后省略了过孔230a。该共享金属层级优选地其金属在金属层级的金属之间导电性最好。因此金属条带212a由比轨道160的导电性好的材料制成。例如，该共享金属层级较高，即，比轨道160离衬底110远。

假设共享条带150由比轨道160的导电性好的金属制成的金属条带形成，或者条带150的至少一些金属条带212a由比轨道160的导电性好的材料制成，那么对于条带150和轨道160的相同的导电部段表面，可以获得比轨道160的每单位长度的电阻低的共享条带150的每单位长度的电阻。这可以与比轨道160的导电部分大的共享条带150的导电部分组合，使得进一步减小条带150和轨道160之间的电阻比成为可能。如上所述，因此改进了芯片的操作。

例如，共享条带150的(多个)金属条带212a由铜制成，并且轨道160由铝制成。在变型中，轨道160可以包括比金属条带的导电性好的金属，例如(多个)金属条带212a由铝制成，并且轨道160由铜制成。在变型中，轨道160包括若干不同的金属，和/或金属条带212a包括若干不同的金属。

根据一个实施例，共享条带150与焊盘130位于同一金属层级，或者至少一些金属条带212a与焊盘130位于同一金属层级。然后共享条带150可以至少部分地形成焊盘130的延伸，即，焊盘130和共享条带150的至少一部分由相同材料制成的相同金属区域形成。

根据一个实施例，共享条带150可以位于与焊盘130不同的一个或若干金属层级中，或者至少一些金属条带212a位于与焊盘130不同的一个或若干金属层级中。然后共享条带可以通过过孔而被链接到焊盘130。

根据一个实施例，共享条带150通过金属层级212的金属区域212连接到焊盘130。这些区域可以位于与共享条带和/或焊盘130不同的一个或若干金属层级。然后这些区域可以通过过孔连接到焊盘130和/或共享条带150。

图3以与图1不同的比例示出了图1的芯片的一部分的俯视图。更具体地说，图3示出了共享条带150和轨道160中的一个轨道之间的连接。在该示例中，共享条带150包括两个金属条带212a，但是条带150可以包括不同数目的金属条带212a。

在所示的示例中，轨道160和共享条带150与其正交地分离。换言之，共享条带150具有纵向方向310、或主方向或细长方向，并且轨道160具有与共享条带150的纵向方向310正交的纵向方向320。更具体地说，纵向方向310和320是与共享条带150和轨道160之间所示的接触部相对接近的部分的方向，共享条带150和/或轨道160能够改变距离该接触部相对较远的部分的方向。轨道160的接近接触部的部分优选地是轨道160的端部部分。该示例不是限制性的，并且方向310和320之间的角度可以不等于90°。然而，相对于方向310和320之间不等于90°的角度，轨道与共享条带正交分离的事实使得能够促进轨道160和共享条带150的设计和生产。

对于每个金属条带212a，轨道160和金属条带212a的部分330重叠。重叠的部分具有参见上文的矩形形状。示出了位于轨道160和金属条带212a之间的过孔20的位置。

优选地，每个金属条带212a和轨道160之间存在若干过孔230，例如两个、四个、八个、十二个或十六个过孔。这些过孔优选地以矩阵形式布置。因此每个金属条带212a和轨道160之间的连接具有比单个过孔230低的电阻。因此能够使用宽度(或者在平行于芯片前面的方向上的尺寸)大于过孔230的宽度的单个过孔。然而，相对于宽于过孔230的单个过孔，用于设计和制造过孔的标准方法对于若干过孔230更容易实现，特别是当它们以矩阵形式布置时。例如，过孔的宽度在0.36μm和3μm之间。

已经描述了各种实施例和变型。本领域的技术人员将理解这些实施例的某些特征可以组合，并且本领域的技术人员容易想到其它变型。

最后，本文所述的实施例和变型的实际实现基于本文上述的功能描述在本领域的技术人员的能力范围内。