电组件的制作方法

1.本技术涉及领域半导体领域，具体地，涉及一种在两个无源面对无源面连接的晶片的连接界面处进行供电设置的电组件。


背景技术：

2.基于散热的考虑，背面供电晶片(backside power die，bpd)的堆叠通常采用背对背(back-to-back)的方式进行对接。其中，背面为晶片的无源面，背对背连接即晶片的无源面对无源面进行连接，背部供电晶片中晶片的电源通过晶片的背面进行供应。
3.具体参考图1a和图1b所示的现有技术的结构，其中图1a是截面图，图1b是下晶片10的仰视图，下晶片10分别通过焊盘34a、34b从其下方的基板40输入和输出电源信号，下晶片10的剩余焊盘38用于传输非电源信号。如图1b所示，当焊盘34a、34b的数量越多，用于非电源信号传输的剩余焊盘38的越少，这不符合未来发展方向中，例如2nm以下的晶圆节点(wafer node)和更高信号的输入输出(higher signal i/o)出引脚(pin)的需求。


技术实现要素：

4.针对相关技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种电组件，以提供新的更有效的供电方式。
5.为实现上述目的，本技术提供了一种电组件，包括：第一晶片；第二晶片，堆叠在第一晶片上，第二晶片的第二无源面面向第一晶片的第一无源面，第一无源面的第一部分未被第二晶片覆盖而暴露，第二无源面的第二部分由第一晶片暴露，第一晶片的第一无源面的第一部分用于接收第一电源，第二晶片的第二无源面的第二部分用于接收第二电源。
6.在一些实施例中，电组件还包括：第一电源路径，从第一晶片的第一侧边延伸，用于提供第一电源。
7.在一些实施例中，电组件还包括：第二电源路径，从第一晶片的第二侧边延伸，用于提供第二电源。
8.在一些实施例中，第二侧边与第一侧边相对设置。
9.在一些实施例中，电组件还包括：基板，承载第一晶片和第二晶片，基板提供第一电源和第二电源。
10.在一些实施例中，电组件还包括：导电元件，将基板电连接至第二晶片的第二无源面的第二部分。
11.在一些实施例中，导电元件用作第二电源和非电源信号的传输路径。
12.在一些实施例中，在俯视图中，第二晶片覆盖导电元件。
13.在一些实施例中，第一晶片的第一无源面的线路向第二晶片提供第三电源。
14.在一些实施例中，第二晶片包括位于第二无源面上的通孔，第三电源从第一晶片经过通孔传输至第二晶片的有源电路。
附图说明
15.当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳地理解本发明的各个方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增大或减小。
16.图1a和图1b示出了现有技术的bpd产品的结构示意图。
17.图2a至图3b示出了根据本技术的实施例的电组件的结构示意图。
具体实施方式
18.为更好的理解本技术实施例的精神，以下结合本技术的部分优选实施例对其作进一步说明。
19.本技术的实施例将会被详细的描示在下文中。在本技术说明书全文中，将相同或相似的组件以及具有相同或相似的功能的组件通过类似附图标记来表示。在此所描述的有关附图的实施例为说明性质的、图解性质的且用于提供对本技术的基本理解。本技术的实施例不应该被解释为对本技术的限制。
20.在本说明书中，除非经特别指定或限定之外，相对性的用词例如：“中央的”、“纵向的”、“侧向的”、“前方的”、“后方的”、“右方的”、“左方的”、“内部的”、“外部的”、“较低的”、“较高的”、“水平的”、“垂直的”、“高于”、“低于”、“上方的”、“下方的”、“顶部的”、“底部的”以及其衍生性的用词(例如“水平地”、“向下地”、“向上地”等等)应该解释成引用在讨论中所描述或在附图中所描示的方向。这些相对性的用词仅用于描述上的方便，且并不要求将本技术以特定的方向建构或操作。
21.再者，为便于描述，“第一”、“第二”、“第三”等等可在本文中用于区分一个图或一系列图的不同组件。“第一”、“第二”、“第三”等等不意欲描述对应组件。
22.本技术的一些实施例提供了一种电组件1000。图2a-图2c是根据本技术实施例的电组件1000的结构示意图。其中，图2a、图2c是本技术实施例的电组件1000的俯视图。图2b是图2a或图2c中所示的电组件1000沿着线a-a截取的截面图。结合参考图2a和图2b，电组件1000中包括第一晶片100，第一晶片100上堆叠设置着第二晶片200，其中，第一晶片100的第一无源面面向第二晶片200的第二无源面，即，第一晶片100和第二晶片200以无源面对无源面方式进行连接。并且，第一晶片100的第一无源面的第一部分104未被第二晶片200覆盖而暴露。第一晶片100和第二晶片200包括逻辑芯片(logic die)，例如专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)。第一晶片100和第二晶片200还包括存储芯片(memory die)，例如高带宽存储器(high bandwidth memory，hbm)。在一些实施例中，第一晶片100和第二晶片200的种类可以不同，例如，第一晶片100设置为逻辑芯片，第二晶片200设置为存储芯片。在一些实施例中，第一晶片100和第二晶片200可以均设置为逻辑芯片或者存储芯片。在一些实施例中，第一晶片100和第二晶片200可以是具备不同尺寸的相同类型芯片。例如第一晶片100的横向尺寸大于第二晶片200的横向尺寸，因此第一晶片100的第一无源面具有未被第二晶片200覆盖的第一部分104。在一些实施例中，第一晶片100和第二晶片200可以具有相同的横向尺寸(例如，具有相同横向尺寸的相同类型的晶片、或具有相同横向尺寸的不同类型的晶片)，通过将第二晶片200与第一晶片100错位堆叠，即，第二晶片200的部分和第一晶片100重叠，另一部分突出于第一晶片100的边缘而悬垂的
设置方式，来实现第一晶片100的第一无源面以及第二晶片200的第二无源面均有被暴露的部分。
23.图2a和图2c分别示出了第二晶片200比第一晶片100的横向尺寸小、第一晶片100和第二晶片200具备相同尺寸的实施例，其共同点在于，第一晶片100和第二晶片200均相互偏移，使第二晶片200具有悬置的部分，同时第一晶片100的第一无源面的部分也被暴露。如图2a、图2b中所示，第二晶片200的第二无源面的一部分和第一晶片100的第一无源面102的一部分重叠，第二晶片200的第二无源面的另外一部分(第二部分204)突出于第一晶片100的对应边缘而暴露。同时，第一晶片100的第一无源面的第一部分104未被第二晶片200覆盖而暴露。其中，第一部分104和第二部分204的朝向相反。第一部分104用于接收第一电源，第二部分204用以接收第二电源。
24.本技术实施例中通过第一晶片100的无源面和第二晶片200的无源面分别用于接收和传输电源，提供了新的更有效的供电方式。第一晶片100的有源面的全部可以用以接收非电源信号，提高了设置在第一晶片100的有源面上的非电源信号传输件的数目。
25.同时，通过第二晶片200的第二无源面的第二部分204接收第二电源，实现了电组件1000的多种供电模式，因应第一晶片100和第二晶片200的不同性能要求，通过对第一晶片100和第二晶片200提供不同的供电模式，保障了第一晶片100和第二晶片200的稳定良好工作，从而提高了电组件1000的性能。
26.继续参考图2a-图2b，基板400上的第一连接点422、引线500以及第一晶片100的第一部分104上的电源传输焊盘112构成第一电源路径。第一电源路径从第一晶片100的第一侧边150(图示左侧边)延伸，用于传输由基板400提供的第一电源。如图2a中所示，电源传输焊盘112包括电源输入焊盘112a和电源输出焊盘112b，其中，电源输入焊盘112a是电源信号的输入端口，电源输出焊盘112b是电源信号的输出端口。多个电源输入焊盘112a、多个电源输出焊盘112b并排沿着第一晶片100的第一无源面的左侧呈列状布置。电源输入焊盘112a和电源输出焊盘112b上均连接有引线500，通过引线500向电源输入焊盘112a传导电源信号，并且通过引线500将电源输出焊盘112b处的电源信号传出。第一晶片100通过引线500和电源传输焊盘112实现了第一电源的输入和输出。其中，引线500跨过第一侧边150连接至电源传输焊盘112。
27.参见图2b，导电元件212构成向第二晶片200的第二无源面暴露的第二部分204传输第二电源的第二电源路径，第二电源路径从第一晶片100的第二侧边(图示右侧边)170延伸。第二晶片200的第二无源面的第二部分204突出于第二侧边170而悬置。第一侧边150和第二侧边170分别设置在第一晶片100的相对的两侧处。由于导电元件212设置在第二晶片200下方，因此在图2a所示的俯视图中，导电元件212被第二晶片200所覆盖而未示出。在一些实施例中，导电元件212的一部分也可以用于第二晶片200和基板400之间的非电源信号的传输。
28.在一些实施例中，第一晶片100的第一无源面的无源线路可以向第二晶片200提供第三电源。在一些实施例中，第二晶片200的无源线路用以接收第三电源。第一晶片100的第一无源面上还设置有第一通孔125，其中，第一通孔125设置在第一晶片100和第二晶片200重叠的位置处。第一通孔125包括第一输入通孔125a和第一输出通孔125b。第二晶片200的第二无源面上设置有第二通孔225。第二通孔225包括第二输入通孔225a和第二输出通孔
225b。其中，第二输入通孔225a和第二输出通孔225b分别对应连接至第一输入通孔125a和第一输出通孔125b。第三电源通过第一晶片100的无源线路、第一输入通孔125a、第二输入通孔225a、第二晶片200的有源线路的传输路径，由第一晶片100提供至第二晶片200。同时，第二晶片200的电源信号还可以通过第二晶片200的有源线路、第二输出通孔225b、第一输出通孔125b、第一晶片100的无源线路的传输路径，由第二晶片200传输至第一晶片。
29.本技术实施例中通过第一晶片100与第二晶片200之间相互电连接，提供了由第一晶片100向第二晶片200提供第三电源的供电模式，进一步丰富了本技术的电组件1000的供电模式。
30.在一些实施例中，基板400用以支撑第一晶片100和第二晶片200。第一晶片100的下表面和基板400之间设置有焊球550，以电连接第一晶片100和基板400，焊球550可以用于第一晶片100和基板400之间的非电源信号的传输。基板400通过引线500，向第一晶片100提供第一电源。基板400内设置有电源线路420，电源线路420连接至外部电源600a、600b，由外界向基板400提供电源信号。引线500将基板400电连接至第一晶片100的第一无源面的第一部分104。引线500一端连接至基板400的电源线路420，另一端连接至第一部分104上的电源传输焊盘112。电源线路420设置于基板400的未被第一晶片100覆盖处，并且邻近第一晶片100的第一侧边150，以便于引线500的连接。电源线路420具有暴露于基板400上表面的第一连接点422，第一连接点422包括第一输入点422a和第一输出点422b。引线500连接至第一连接点422。对应于电源传输焊盘112包括的电源输入焊盘112a和电源输出焊盘112b，电源线路420包括电源输入线路420a和电源输出线路420b，分别通过第一输入点422a和第一输出点422b以及引线500连接至电源输入焊盘112a和电源输出焊盘112b，用以基板400和第一晶片100的电源信号传输。电源输入线路420a连接至外部电源600的输出端600a，用以接收外部的电源信号，电源输出线路420b连接至外部电源600的输入端600b，以形成基板400和外部电源600之间的回路。第一晶片100和基板400之间电源信号的传输可以参考图2b中的黑色与灰色箭头，其中，黑色箭头示出了电源信号从外界传输至基板400再至第一晶片100的传输方向，灰色箭头示出了电源信号从第一晶片100传输至基板400再至外界的传输方向。
31.基板400还可以提供用于第二晶片200的第二电源。在一些实施例中，导电元件212是由第二晶片200的第二无源面延伸至基板400的上表面的导电柱。基板400通过导电柱向第二晶片200提供第二电源。基板400的上表面具有对应连接至导电柱的第二连接点424。作为导电柱的导电元件212还可以为第二晶片200的悬置的部分提供支撑，以增加第二晶片200的稳定性。
32.图3a-图3b是根据本技术另一实施例的电组件1000的结构示意图。图3a-图3b示出了第一晶片100和第二晶片200具备不同尺寸的实施例。其中，图3a是本技术实施例的电组件1000的俯视图。图3b是图3a中所示的电组件1000沿着线b-b截取的截面图。本实施例中，第一晶片100的横向尺寸大于第二晶片200。结合参考图3a和图3b，第一晶片100的第二侧边170和第二晶片200的侧边平齐。第一晶片100的第一侧边150突出于第二晶片200的侧边。因此，和图2a-图2b所示实施例不同的是，本实施例中第二晶片200不具有悬置的部分，仅第一晶片100的第一无源面具备暴露的第一部分104。引线500将基板400电连接至第一部分104。基板400通过引线500向第一晶片100提供电源信号。第一晶片100和第二晶片200电连接以向第二晶片200传输电源信号。图3所示的实施例中第一晶片100和基板400之间可以具有与
图2a-图2c的实施例类似的配置。
33.在一些实施例中，可以在第一晶片100和第二晶片200之间设置载板(未示出，例如可以是基板或中介层)，通过引线500电连接载板和基板400，基板400通过引线500向载板传输电源信号。第一晶片100和第二晶片200分别通过第一无源面和第二无源面电连接至载板，以从载板接收电源信号。
34.本技术的实施例提供了多种供电模式：第一晶片100通过引线500电连接至基板400并接收所需电源电压；第二晶片200通过第一晶片100的表面线路(无源线路，例如是重分布层)、引线500接收来自基板400的电源信号；第二晶片200通过导电元件212与基板400直接电连接，以接收来自基板400的电源信号。本技术提供了新的更有效的供电方式，将电源路径与非电源信号路径隔开，避免了二者之间的信号干扰。并且，本技术的实施例还增加了可用于非电源信号传输的输入/输出数量。
35.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。