具有三维小芯片结构的片上系统和电子装置制造方法及图纸

提供了具有三维(3D)小芯片结构的片上系统(SoC)和电子装置。电子装置包括印刷电路板、位于印刷电路板上的SoC以及位于SoC上的存储器装置，其中SoC包括：SoC封装基底；第一裸片，布置在SoC封装基底上，并且在第一裸片上具有逻辑电路；以及第二裸片，布置在第一裸片上，并且在第二裸片上具有逻辑电路。且在第二裸片上具有逻辑电路。且在第二裸片上具有逻辑电路。

【技术实现步骤摘要】
具有三维小芯片结构的片上系统和电子装置
[0001]本申请基于并且要求于2021年9月24日在韩国知识产权局提交的第10
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2021
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0126724号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。


[0002]专利技术构思涉及一种集成电路(IC)，更具体地，涉及具有三维(3D)小芯片(chiplet)结构的片上系统和包括该片上系统的电子装置。

技术介绍

[0003]在半导体工业中，对半导体元件和使用半导体元件的电子产品的高容量、微薄和小型化的需求已经增加，并且与其相关的各种封装技术正不断出现。电子装置的半导体封装件通过使用适合于在电子产品中使用的形式的IC芯片来实现。通常，在半导体封装件中，半导体芯片安装在印刷电路板(PCB)上，并且通过使用接合布线或凸块电连接到PCB。由于电子工业的进步，对电子装置的高功能性、高速和小型化的需求已经增加。

技术实现思路

[0004]专利技术构思提供了改善了性能(例如，减小了尺寸、减小了功耗等)的片上系统(SoC)以及包括该SoC的电子装置。
[0005]根据专利技术构思的一些示例实施例，提供了一种电子装置，所述电子装置包括：印刷电路板；SoC，布置在印刷电路板上；以及存储器装置，位于SoC上，其中，SoC包括：SoC封装基底；第一裸片，位于SoC封装基底上，并且在第一裸片上具有逻辑电路；以及第二裸片，位于第一裸片上，并且在第二裸片上具有逻辑电路。
[0006]根据专利技术构思的一些示例实施例，提供了一种电子装置，所述电子装置包括：印刷电路板；SoC，位于印刷电路板上，并且包括其上具有逻辑电路的至少一个逻辑裸片；存储器装置，位于SoC上；以及互连过孔，在从所述至少一个逻辑裸片到存储器装置的方向上垂直延伸以将所述至少一个逻辑裸片电连接到存储器装置。
[0007]根据专利技术构思的一些示例实施例，提供了一种具有三维(3D)小芯片结构的SoC，所述SoC包括：SoC封装基底；第一裸片，通过使用第一凸块位于SoC封装基底上，并且在第一裸片上具有第一逻辑电路；以及第二裸片，位于第一裸片上，并且在第二裸片上具有第二逻辑电路，其中，第一逻辑电路和第二逻辑电路经由输出电压路径从在SoC封装基底上的稳压器接收输出电压，并且多个功能块位于第一裸片和第二裸片中的至少一者上。
附图说明
[0008]根据以下结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解专利技术构思的实施例，在附图中：
[0009]图1和图2是根据示例实施例的电子装置的框图；
[0010]图3A是根据一些示例实施例的电子装置的剖视图；
[0011]图3B是图3A中的区域A的放大剖视图；
[0012]图4A是根据一些示例实施例的电子装置的剖视图；
[0013]图4B是图4A中的区域B的放大剖视图；
[0014]图5和图6是根据示例实施例的电子装置的剖视图；
[0015]图7至图9是根据示例实施例的电子装置的剖视图；
[0016]图10是根据一些实例实施例的电子装置中包括的存储器装置的剖视图；
[0017]图11是根据一些示例实施例的电子装置中包括的片上系统的框图；以及
[0018]图12是具有三维(3D)小芯片结构的片上系统的图。
具体实施方式
[0019]在下文中，结合附图描述专利技术构思的各种实施例。
[0020]图1和图2分别是根据示例实施例的电子装置10和电子装置10A的框图。
[0021]参照图1，电子装置10可以包括片上系统(SoC)100、存储器装置200、电源管理集成电路(PMIC)300以及稳压器VR。电子装置10可以包括智能电话、智能手表、个人数字助理、数码摄像机、数码相机、网络系统、计算机、监视器、平板电脑、膝上型计算机、上网本、电视、视频游戏、汽车等。然而，示例实施例不限于此，此外，电子装置10还可以包括处理数据的任意电子装置。
[0022]PMIC 300可以经由输入电压路径VIP将输入电压Vin提供到稳压器VR。电容器Cin可以连接到输入电压路径VIP，使得输入电压Vin由PMIC 300被稳定地提供到稳压器VR。例如，PMIC 300可以包括诸如降压转换器、升压转换器和降压
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升压转换器的直流(DC)
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DC转换器。
[0023]稳压器VR可以接收输入电压Vin，并且生成用于SoC 100的操作的输出电压Vout。稳压器VR可以经由输出电压路径VOP将输出电压Vout提供到SoC 100。例如，输出电压Vout可以被提供到SoC 100的存储器控制器110。
[0024]稳压器VR可以包括诸如低压差(LDO)稳压器和高带宽稳压器的DC线性稳压器。输出电压Vout在图1中被示出为一个电压，但是输出电压Vout可以包括多于一个电压。
[0025]SoC 100可以通过使用存储器装置200来执行由电子装置10支持的应用。SoC 100也可以被称为主机、应用处理器(AP)等。SoC 100可以控制存储器装置200，并且包括与存储器装置200一起执行数据输入/输出的存储器控制器110。例如，存储器控制器110可以以直接存储器存取(DMA)方法访问存储器装置200。
[0026]存储器控制器110可以包括电连接到存储器装置200的接口电路210的接口电路111。存储器控制器110的接口电路111可以经由信号路径DP将数据输入/输出信号DQ传输到存储器装置200或从存储器装置200接收数据输入/输出信号DQ，也就是说，信号路径DP可以包括数据路径。可选地，接口电路111可以经由信号路径DP将命令(例如，图11中的CDD)、地址(例如，图11中的ADD)、时钟(例如，图11中的CK)以及其它控制信号中的至少一者传输到存储器装置200。
[0027]除了存储器控制器110之外，SoC 100还可以包括处理器等。下面参照图11描述SoC 100的详细示例配置。
[0028]在一些示例实施例中，稳压器VR可以安装在SoC 100的SoC封装基底上。因此，在根
据专利技术构思的电子装置10中，可以减小用于补偿输出电压路径VOP的电压降(或IR降)的电容器的数量，并且可以减小将SoC 100电连接到印刷电路板的凸块的数量。
[0029]存储器装置200可以经由信号路径DP接收数据输入/输出信号DQ，或者传输输入/输出信号DQ，并且可以接收命令CMD、地址ADD、时钟CK或者其它控制信号。例如，存储器装置200可以包括易失性存储器元件(诸如动态随机存取存储器(RAM)(DRAM)元件和静态RAM(SRAM)元件)，以及非易失性存储器元件(诸如相变RAM(PRAM)元件、磁阻式RAM(MRAM)元件、铁电RAM(FeRAM)元件和电阻式RAM(RRAM)元件)。例如，存储器装置200可以包括高带宽存储器(HBM)DRAM元件。下面参照图10描述存储器装置200的详细示例配置。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子装置，所述电子装置包括：印刷电路板；片上系统，位于印刷电路板上；以及存储器装置，位于片上系统上，其中，所述片上系统包括：片上系统封装基底；第一裸片，位于片上系统封装基底上，并且在第一裸片上具有逻辑电路；以及第二裸片，位于第一裸片上，并且在第二裸片上具有逻辑电路。2.根据权利要求1所述的电子装置，其中，第一裸片包括第一基底和第一有源层，第一有源层位于第一基底上并且在第一有源层上具有半导体元件，第二裸片包括第二基底和第二有源层，第二有源层位于第二基底上并且在第二有源层上具有半导体元件，并且第一有源层和第二有源层面对面布置。3.根据权利要求1所述的电子装置，其中，第一裸片包括第一基底和第一有源层，第一有源层位于第一基底上并且在第一有源层上具有半导体元件，第二裸片包括第二基底和第二有源层，第二有源层位于第二基底上并且在第二有源层上具有半导体元件，第一有源层面对片上系统封装基底，并且第二有源层面对第一裸片。4.根据权利要求1所述的电子装置，其中，第一裸片的尺寸大于第二裸片的尺寸。5.根据权利要求1所述的电子装置，其中，第二裸片的尺寸大于第一裸片的尺寸。6.根据权利要求1所述的电子装置，所述电子装置还包括稳压器，稳压器被配置为接收输入电压并且生成将由片上系统使用的输出电压，其中，稳压器安装在片上系统封装基底上。7.根据权利要求6所述的电子装置，其中，稳压器与第一裸片平行地在同一平坦表面上。8.根据权利要求1所述的电子装置，所述电子装置还包括稳压器，稳压器被配置为接收输入电压并且被配置为生成将由片上系统使用的输出电压，其中，稳压器位于第一裸片上。9.根据权利要求1所述的电子装置，所述电子装置还包括稳压器，稳压器被配置为接收输入电压并且生成将由片上系统使用的输出电压，其中，稳压器嵌入在第一裸片和第二裸片中的一者中。10.根据权利要求1所述的电子装置，其中，
片上系统包括存储器控制器，存储器控制器被配置为：将数据输入/输出信号传输到存储器装置，以及从存储器装置接收数据输入/输出信号，并且信号路径将存储器控制器电连接到存储器装置并且被配置为传输数据输入/输出信号，信号路径包括在从第一裸片到存储器装置的方向上竖直延伸的互连过孔。11.根据权利要求1所述的电子装置，其中，片上系统包括存储器控制器，存储器控制器被配置为将数据输入/输出信号传输到存储器装置以及从存储器装置接收数据输入/输出信号，并且信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹队瀚，李庆民，许峻豪，李稀裼，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：