【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及芯片封装，特别是涉及一种芯片封装结构、方法及电子设备。
技术介绍
1、随着ai(artificial intelligence，人工智能)、hpc(high performancecomputing，高性能计算)等领域的快速发展，芯片对存储带宽的要求越来越高，而基于hbm(high bandwidth memory，高宽带内存)颗粒的存储封装集成应用变得越来越普遍。目前主流的xpu和hbm集成的封装技术是2.5d硅转接板技术。hbm颗粒采用tsv(through siliconvia，硅通孔)高度集成的方式将相关信号引到颗粒的一面，再通过2.5d硅转接板实现和soc(system on chip，系统级芯片)芯片的互连。
2、现有技术中，hbm通常通过硅转接板(硅桥)和soc芯片互连，完成数据、地址、时钟等信号的传输；1024dq实际传输线超过1700根；标准设计采用2/2um的线宽线距，一般会有2层信号；考虑等长等约束，实际走线长度超过5mm；但随着传输速度的提升，线宽/线距需要变大、rdl(re-distributed layer，重布线层)厚度变厚、集成dtc(data center)应用来满足封装要求。而随着未来标准传输速度更快(hbm4达12.8gbps)，现有的封装方式将难以满足信号完整性和单位长度带宽的需求。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对现有技术中单位长度带宽低问题，提供一种能够降低信号传输损耗和延迟，提升单位长度带宽的芯片封装结构、
2、第一方面，本申请提供了一种芯片封装结构，所述封装结构包括：
3、存储芯片，存储芯片包括多个第一焊球凸点和多个第一导电通孔；其中，第一焊球凸点的布置密度大于第一导电通孔的布置密度；
4、控制芯片，控制芯片与存储芯片在第一方向上的投影至少部分重叠，控制芯片通过第一焊球凸点与存储芯片电连接并向存储芯片发送数据信号、地址信号或控制信号；其中，第一方向为垂直于存储芯片的方向；
5、电源管理模块，电源管理模块与存储芯片在第一方向上的投影至少部分重叠，电源管理模块通过第一导电通孔与存储芯片电连接并向存储芯片供电。
6、在一些实施例中，封装结构还包括：
7、测试模块，用于根据输入数据测试存储芯片；
8、存储芯片包括第二导电通孔，测试模块通过第二导电通孔与存储芯片电连接并向存储芯片模块发送测试信号。
9、在一些实施例中，封装结构包括多个存储芯片；多个存储芯片构成存储堆叠芯片；
10、存储芯片包括第三导电通孔，第三导电通孔的两端分别形成有第一焊球凸点和第二焊球凸点，其中，相邻的两个存储芯片依次通过第一焊球凸点、第一导电通孔和第二焊球凸点电连接，并且控制芯片通过第一焊球凸点、第一导电通孔和第二焊球凸点与存储芯片电连接并向存储芯片发送数据信号、地址信号或控制信号。
11、在一些实施例中，控制芯片包括控制端口物理层，控制端口物理层通过第一金属布线层与存储芯片电连接；
12、封装结构还包括：
13、系统芯片，包括系统端口物理层；系统芯片通过系统端口物理层与控制端口物理层电连接。
14、在一些实施例中，控制芯片包括第四导电通孔，第四导电通孔一端与第一金属布线层电连接，另一端形成有第三焊球凸点，第三焊球凸点用于连接存储芯片；控制端口物理层上方形成有第四焊球凸点，第四焊球凸点用于连接系统芯片的系统端口物理层。
15、在一些实施例中，系统芯片与控制芯片相对的表面包括第一区域和第二区域，其中，第一区域上设有第五焊球凸点，第二区域上设有第六焊球凸点，第五焊球凸点用于连接第四焊球凸点，第六焊球凸点用于连接用于信号传输路由的第二金属布线层，第五焊球凸点的布置密度大于第六焊球凸点的布置密度。
16、在一些实施例中，在第五焊球凸点的布置密度大于或等于第六焊球凸点的布置密度的两倍时，第四焊球凸点在第一方向上的尺寸大于第五焊球凸点在第一方向上的尺寸；
17、在第五焊球凸点的布置密度小于第六焊球凸点的布置密度的两倍的情况下，第六焊球凸点在第一方向上的尺寸与第五焊球凸点在第一方向上的尺寸相等。
18、在一些实施例中，封装结构包括：基板；
19、绝缘层，设置在基板表面，绝缘层中形成有第二金属布线层，第二金属布线层通过第六焊球凸点与系统芯片电连接。
20、第二方面，本申请提供了一种芯片封装方法，用于封装如第一方面或第一方面任意一种可能的实施方式所述的芯片封装结构，该方法包括:
21、提供存储芯片，在存储芯片上形成第一导电通孔、第二导电通孔和第三导电通孔，在第一导电通孔位于存储芯片上表面的端部形成第一焊球凸点，位于下表面的端部形成第二焊球凸点；其中，第一焊球凸点的布置密度大于第二导电通孔的布置密度和第三导电通孔的布置密度；
22、将相邻的存储芯片的第一焊球凸点和第二焊球凸点依次连接，形成存储芯片模块；
23、提供控制芯片，在控制芯片上形成导电通孔区域，在控制芯片的上表面形成与导电通孔区域电连接的金属布线层，在控制芯片的下表面形成与导电通孔区域电连接的第三焊球凸点，在控制芯片的上表面形成与控制端口物理层电连接的第四焊球凸点；
24、提供系统芯片，在系统芯片与控制芯片相对的表面上形成第五焊球凸点和第六焊球凸点，其中，第五焊球凸点的布置密度大于第六焊球凸点的布置密度；
25、通过第五焊球凸点连接第四焊球凸点，通过第六焊球凸点连接第二金属布线层；
26、提供电源管理模块和测试模块；
27、通过第二导电通孔连接电源管理模块，通过第三导电通孔连接测试模块。
28、第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括如第一方面或第一方面任意一种可能的实施方式所述的芯片封装结构。
29、上述芯片封装结构，控制芯片和电源管理模块分散布置，控制芯片和电源管理模块可以分别通过存储芯片的不同区域实现电连接，提升了芯片封装结构的灵活性，且不同信号传输区域的分离能够降低加工过程的复杂度，降低信号串扰，提升信号传输的完整性；第一焊球凸点的布置密度大于第一导电通孔的布置密度，可以适应不同信号传输密度需求控制芯片与存储芯片在垂直于存储芯片的方向上部分重叠，可以在重叠区域通过第一焊球凸点实现电连接，从而可以不使用硅转接板进行转接，有效地缩短了数据传输距离，能够降低控制信号的传输损耗和延迟。
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1.一种芯片封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括：
3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括多个存储芯片；所述多个存储芯片构成存储堆叠芯片；
4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述控制芯片包括控制端口物理层，所述控制端口物理层通过第一金属布线层与所述存储芯片电连接；
5.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于，所述控制芯片包括第四导电通孔，所述第四导电通孔一端与所述第一金属布线层电连接，另一端形成有第三焊球凸点，所述第三焊球凸点用于连接所述存储芯片；所述控制端口物理层上方形成有第四焊球凸点，所述第四焊球凸点用于连接所述系统芯片的系统端口物理层。
6.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述系统芯片与所述控制芯片相对的表面包括第一区域和第二区域，其中，所述第一区域上设有第五焊球凸点，第二区域上设有第六焊球凸点，所述第五焊球凸点用于连接所述第四焊球凸点，所述第六焊球凸点用于连接用于信号传输路由的第二金属布线层，所述
7.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，在所述第五焊球凸点的布置密度大于或等于所述第六焊球凸点的布置密度的两倍时，所述第四焊球凸点在所述第一方向上的尺寸大于所述第五焊球凸点在第一方向上的尺寸；
8.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：
9.一种芯片封装方法，其特征在于，用于权利要求1-8中任一项所述的芯片封装结构，所述方法包括:
10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的芯片封装结构。
...【技术特征摘要】
1.一种芯片封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括：
3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括多个存储芯片；所述多个存储芯片构成存储堆叠芯片；
4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述控制芯片包括控制端口物理层，所述控制端口物理层通过第一金属布线层与所述存储芯片电连接；
5.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于，所述控制芯片包括第四导电通孔，所述第四导电通孔一端与所述第一金属布线层电连接，另一端形成有第三焊球凸点，所述第三焊球凸点用于连接所述存储芯片；所述控制端口物理层上方形成有第四焊球凸点，所述第四焊球凸点用于连接所述系统芯片的系统端口物理层。
6.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述系...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，郝沁汾，
申请(专利权)人：无锡芯光互连技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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