[發明專利]利用調諧電感器的電容式臨近通信

有效

• 申請號: 201110208212.5
• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN102646669A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 金俊德;蔡銘憲;葉子禎
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L25/065
• 分類號: H01L25/065;H01L23/64;H01L23/66;H01Q1/22
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;高雪琴

技術領域

本公開涉及微電子器件，并且更具體地，涉及用于微電子器件的封裝。

背景技術

微電子器件(例如集成電路芯片)廣泛地用于消費者和商業應用。由于微電子器件的集成密度不斷增加，越來越難提供將微電子器件連接到下一級封裝的數量充足的高性能互連件。這種互連件可以用于傳遞信號和/或功率。相應地，在微電子器件的進一步整合中，互連密度和/或性能也是限制因素。

已知設置交流(AC)耦合互連用于微電子器件。這些AC耦合互連的特征在于沒有直流(DC)連接。這種技術被稱為“臨近通信(proximity?communication，或近程通信)”。該技術利用間隔開的感應式或電容式元件之間的感應式或電容式互連代替芯片之間的有線通信以提供互連。與傳統領域的球形接合相比，臨近通信技術提供的密度(關于連接數量/插腳數量)比球形接合更大，并且增加了電子系統中芯片之間的通信速度。

具體參看電容式臨近通信互連，增加臨近通信連接的電容可以改進傳輸信道。現有技術中提出了各種方法增加這種連接的電容。一種方法涉及薄化芯片襯底。不過，這種方法很難控制并且比較昂貴。而且，粗糙的襯底表面會導致站點與站點之間的電容改變。

第二種增加互連的電容的方法是增加每個通信站點的面積。當然，這種方法需要更多的面積并且很昂貴。

發明內容

根據本發明的一個方面，本發明提供一種一種多芯片組件，包括：芯片堆疊封裝件，其包括至少一對堆疊管芯，所述管芯具有重疊的相對面；以及在所述一對堆疊管芯之間的至少一個電容式臨近通信(CPC)互連件，所述CPC互連件包括在所述重疊的相對面的第一面處的第一電容器極板，以及在所述重疊的相對面的第二面處的第二電容器極板，所述第二電容器極板與所述第一電容器極板間隔開且對齊，所述CPC互連件進一步包括電感元件，所述電感元件與所述第一電容器極板和所述第二電容器極板串聯連接，其中所述電容器極板形成電容器的一部分，并且所述電容器與所述電感元件一起形成具有諧振頻率的LC電路。

優選地，所述電感元件包括：第一電感器，所述第一電感器在所述第一管芯處并且與所述第一電容器極板串聯連接；以及第二電感器，所述第二電感器在所述第二管芯處并且與所述第二電容器極板串聯連接。

優選地，所述第一電感器和所述第二電感器相互隔開，以便所述電感器不會通過感應式臨近通信相互通信。

優選地，所述電感器相互橫向偏移，以便不會重疊。

優選地，每個電感器都包括金屬線，所述金屬線圍繞所述電容器極板形成，并且與所述電容器極板連接。

優選地，每個電感器設計為具有相同的電感值。

優選地，所述諧振頻率為1.0千兆赫或更大。

優選地，所述管芯可以通過所述CPC互連件傳送RF信號。

優選地，所述管芯形成無線的發射器、接收器或收發器的一部分。

根據本發明的另一方面，提供一種一種無線器件，包括：振蕩器、混頻器、放大器以及天線集成電路元件，其中設置在芯片堆疊封裝件中的一對堆疊管芯中實施所述集成電路元件中的至少兩個，所述管芯具有重疊的相對面，所述芯片堆疊封裝件包括至少一個電容式臨近通信(CPC)互連件，所述CPC互連件用于所述一對堆疊管芯之間的信號耦合，所述CPC互連件包括在所述重疊的相對面的第一面處的第一電容器極板，以及在所述重疊的相對面的第二面處的第二電容器極板，所述第二電容器極板與所述第一電容器極板間隔開并且對齊，其中所述電容器極板形成電容器的一部分，

所述CPC互連件進一步包括與所述電容器串聯連接的電感元件，其中所述電容器與所述電感元件一起形成具有諧振頻率的LC電路。

優選地，所述多芯片組件包括對應于所述振蕩器、混頻器、放大器以及天線集成電路元件的三個或更多堆疊管芯，所述至少一個CPC互連件包括多個CPC互連件，在所述芯片堆疊封裝件中，所述多個CPC互連件連接每個管芯與相鄰管芯，以用于傳送管芯之間的信號。

優選地，所述諧振頻率為1.0千兆赫或更大。

優選地，所述管芯可以通過所述CPC互連件傳送RF信號。

優選地，所述電感元件包括：第一電感器，所述第一電感器在所述第一管芯處并且與所述第一電容器極板串聯連接；以及第二電感器，所述第二電感器在所述第二管芯處并且與所述第二電容器極板串聯連接。

優選地，所述第一電感器和所述第二電感器相互橫向偏移以便不會重疊，從而使得電感器不會通過感應式臨近通信相互通信。