管芯到管芯接合以及相关联的封装构造
【技术领域】
[0001]本公开内容的实施例总体上涉及集成电路领域，并且更具体地，涉及管芯到管芯接合以及相关联的集成电路(IC)封装构造。
【背景技术】
[0002]响应于顾客对诸如智能电话和平板电脑之类的移动计算设备的需求，正在开发具有更多功能的更小并且更轻的电子设备。在一些情况下，可以在一个封装中将多个管芯耦合到一起。为了在管芯之间建立高带宽连接，可能需要管芯之间具有非常短的互连件长度。例如，管芯的面对面接合可以在管芯之间提供短的电路径。然而，由于管芯的厚度，在一些构造中，面对面接合是困难的。当前的解决方案可以包括例如用于面对面凸点的单独的凸点形成(bumping)工艺，以提供相对于将管芯耦合到封装衬底的第一级互连件(FLI)而言更小的叠层高度，这可能是昂贵的。另一种当前解决方案可以包括将管芯的其中之一削薄到更小的厚度，这可能导致削薄的管芯更易于损坏并且造成产量损失。对于包括磁芯电感器的削薄的管芯而言，电感器的性能可能受到削薄的限制。此外，可能需要减小面对面接合构造的z高度，从而为新兴设备提供更薄的封装。
【附图说明】
[0003]通过结合附图参考以下【具体实施方式】可以容易地理解实施例。为了便于描述，相似的附图标记表示相似的结构元件。在附图中的图中，通过示例的方式而不是限制的方式示出了实施例。
[0004]图1示意性地示出了根据一些实施例的示例性集成电路(IC)封装组件的截面侧视图。
[0005]图2示意性地示出了根据一些实施例的面对面接合构造的截面侧视图。
[0006]图3示意性地示出了根据一些实施例的另一个面对面接合构造的截面侧视图。
[0007]图4示意性地示出了根据一些实施例的制造IC封装组件的方法的流程图。
[0008]图5示意性地示出了根据一些实施例的包括本文中所描述的IC封装组件的计算设备。
[0009]图6示意性地示出了根据一些实施例的另一个面对面接合构造的截面侧视图。
【具体实施方式】
[0010]本公开内容的实施例描述了管芯到管芯接合以及相关联的集成电路(IC)封装构造。在以下描述中，将使用本领域技术人员通常采用的用于将他们的工作实质传达给本领域的其他技术人员的术语来描述说明性实施例的各种方面。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以仅利用所描述的方面中的一些方面来实践本公开内容的实施例。出于解释的目的，阐述了具体的数字、材料和构造以提供对说明性实施方式的深入理解。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开内容的实施例。在其它实例中，省略或简化了公知的特征以避免使说明性实施方式难以理解。
[0011]在以下【具体实施方式】中，参考了形成本文的一部分的附图，其中在整个说明书中，相似的附图标记表示相似的部分，并且其中通过说明实施例的方式示出了可以实践本公开内容的主题内容的实施例。应当理解的是，可以利用其它实施例，并且在不脱离本公开内容的范围的情况下可以做出结构上或逻辑上的改变。因此，下面的【具体实施方式】不能被理解为限制性意义，并且实施例的范围由所附的权利要求及其等同物来限定。
[0012]出于本公开内容的目的，术语“A和/或B”表示(A)、⑶或(A和B)。出于本公开内容的目的，术语“A、B、和/或C”表示(A)、⑶、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C) O
[0013]描述可以使用基于透视的描述，例如顶部/底部、内部/外部、上方/下方等。这种描述仅用于方便论述，并且并非旨在将本文中所描述的实施例的应用限制于任何特定方向。
[0014]描述可以使用短语“在实施例中”，其可以指代相同或不同实施例中的一个或多个。此外，关于本公开内容的实施例所使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义词。
[0015]本文中可以使用术语“与…耦合”及其衍生物。“耦合”可以表示以下内容的一个或多个。“耦合”可以表示两个或更多元件直接物理或电接触。然而，“耦合”还可以表示两个或更多元件彼此间接接触，但仍彼此协作或相互作用，并且可以表示一个或多个其它元件耦合或连接在所述彼此耦合的元件之间。术语“直接耦合”可以表示两个或更多元件直接接触。
[0016]在各种实施例中，短语“第一特征形成、淀积、或以其它方式设置在第二特征上”可以表示第一特征形成、淀积、或设置在第二特征之上，并且第一特征的至少一部分可以与第二特征的至少一部分直接接触(例如，直接物理和/或电接触)或间接接触(例如，在第一特征与第二特征之间具有一个或多个其它特征)。
[0017]如本文中所使用的，术语“模块”可以指以下部件的一部分或包括以下部件:特殊应用集成电路(ASIC)、电子电路、片上系统(SoC)、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或组)和/或存储器(共享、专用或组)、组合逻辑电路、和/或提供所描述的功能的其它适当部件。
[0018]图1示意性地示出了根据一些实施例的示例性集成电路(IC)封装组件(以下为“封装组件100”)的截面侧视图。在一些实施例中，封装组件100可以包括与封装衬底104电耦合和/或物理耦合的两个或更多管芯102a、102b。在一些实施例中，如可以看到的，封装衬底104可以与电路板106电耦合。
[0019]管芯102a、102b均可以表示使用半导体制造技术由半导体材料(例如，硅)制作的分立的产品，所述半导体制造技术例如是与形成CMOS器件结合使用的薄膜淀积、光刻、蚀刻等。在一些实施例中，管芯102a、102b中的每一个可以是处理器、存储器、SoC或ASIC，或者包括它们，或者是它们的一部分。
[0020]在一些实施例中，可以使用第一级互连件(FLI)以面对面构造将管芯102a接合到管芯102b，本文中又将第一级互连件称为管芯级互连件108。管芯级互连件108可以包括多种适当结构中的任何结构，所述适当结构包括例如凸点、柱或另一个适当结构。管芯级互连件108还可以将初级管芯102a与封装衬底104耦合。
[0021]在一些实施例中，管芯级互连件108可以被配置为在管芯102a、102b和/或其它电器件之间(例如，经由封装衬底104)路由电信号。电信号可以包括例如结合管芯102a、102b的操作所使用的输入/输出(I/O)信号和/或电源/接地信号。
[0022]在一些实施例中，管芯102a可以表示初级管芯，并且管芯102b可以表示以面对面构造接合到管芯102a的次级管芯。例如，在一些实施例中，管芯102a可以表示处理器，并且管芯102b可以表示存储器、功率管理部件(例如，具有电容器和/或电感器等)或用于路由电信号的电桥。在其它实施例中，管芯102a、102b可以表示其它适当的IC设备。
[0023]如所描绘的，可以将管芯102a以倒装芯片构造与封装衬底104直接耦合。在倒装芯片构造中，使用管芯级互连件108将管芯102a的包括有源电路的有源侧A附接到封装衬底104的表面，管芯级互连件108还可以将管芯102a与封装衬底104电耦合(例如，如结合图2-3所描绘的，管芯级互连件108可以延伸穿过阻焊层105)。例如，如可以看到的，管芯102a的有源侧A可以包括晶体管器件，并且非有源侧I可以被设置在有源侧A的相对侧。
[0024]如可以看到的，管芯102b可以设置在形成于阻焊层105中的空腔103中。在一些实施例中，可以使用例如粘合剂或焊料来将管芯102b的背面与空腔103内的封装衬底104耦合。阻焊层105可以是封装衬底104的第一侧SI上的最外层。在一些实施例中，阻焊层105可以由诸如环氧树脂之类的电绝缘聚合物构成，以提供对下层部件的保护，使其不受诸如氧化之类的环境危害。在其它实施例中，阻焊层105可以由其它适当的材料构成。
[0025]根据各种实施例，阻焊层105中的空腔103可以容纳管芯102b的一部分或整个管芯102b。在一些实施例中，空腔103可能未完全延伸穿过阻焊层105，或者可以延伸到阻焊层105下面的衬底层中(例如，诸如内建层(build-up layer)之类的层压层)，以容纳管芯102b的厚度。例如，在图6中，空腔103延伸到封装衬底104的设置在阻焊层105下方的层压层中，并且第二管芯102b的至少一部分设置在空腔103的延伸到层压层中的一部分内。相对于不利用空腔103内的空间的封装组件，空腔103内的管芯102b的放置可以减小封装组件100的z高度Z。
[0026]在一些实施例中，封装衬底104是具有芯和/或内建层的基于环氧树脂的层压衬底，例如，Ajinomoto内建薄膜(ABF)衬底。在一些实施例中，封装衬底104可以是无芯衬底。在其它实施例中，封装衬底104可以是电路板，例如，使用任何适当的PCB技术形成的印刷电路板(PCB)。例