[發明專利]一種具有溫度控制功能的SiP芯片

有效

• 申請號: 201711335279.9
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108461486B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 候俊馬;朱天成;李鑫;張楠;王旭;仇旭東
• 申請（專利權）人: 天津津航計算技術研究所
• 主分類號: H01L25/16
• 分類號: H01L25/16
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 王瑞

本發明公開了一種具有溫度控制功能的SiP芯片，包括裸芯片，其特征在于該SiP芯片還包括PN結測溫模塊和可編程系統分頻模塊；所述PN結測溫模塊采用3D堆疊的方式安裝于裸芯片上，使PN結測溫模塊貼在裸芯片上；所述PN結測溫模塊通過串行總線與可編程系統分頻模塊連接。本SiP芯片在現有SiP芯片的基礎上封裝PN結測溫模塊和可編程系統分頻模塊，使SiP芯片根據自身溫度智能控制系統的運行頻率，有效防止SiP芯片過熱及功耗異常等情況。

技術領域

本發明涉及系統級封裝(SiP)，具體是一種具有溫度控制功能的SiP芯片。

背景技術

系統級封裝技術是與片上系統(SOC)并行發展起來的一種新技術。片上系統是指將系統功能進行單片集成的電路芯片，該芯片加以封裝就形成一個系統級的器件。系統級封裝是指將多個半導體裸芯片和可能的無源元件構成的高性能系統集成于一個封裝內，形成一個功能性器件，因此可以實現較高的性能密度、集成較多的無源元件，最有效的使用芯片組合，縮短交貨周期。SiP封裝還可大大減少開發時間和節約成本，具有明顯的靈活性和適應性。基于系統級設計的SiP符合了未來的發展方向，具有廣闊的應用前景，因此人們對其寄予厚望，并將其視為3D封裝的核心技術。

隨著集成密度的越來越大，尤其是大功率芯片的集成，芯片溫度過高使芯片失效的現象時有發生。二極管、三極管的特性與溫度有很大的關系，當電流密度保持不變時，PN結正向壓降隨著溫度的上升而下降，二極管溫度傳感器正是利用PN結正向電壓與溫度關系的特性而制作的。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明擬解決的技術問題是，提供一種具有溫度控制功能的SiP芯片。

本發明解決所述技術問題的技術方案是，提供一種具有溫度控制功能的SiP芯片，包括裸芯片，其特征在于該SiP芯片還包括PN結測溫模塊和可編程系統分頻模塊；所述PN結測溫模塊采用3D堆疊的方式安裝于裸芯片上，使PN結測溫模塊貼在裸芯片上；所述PN結測溫模塊通過串行總線與可編程系統分頻模塊連接。

與現有技術相比，本發明有益效果在于：

(1)本SiP芯片在現有SiP芯片的基礎上封裝PN結測溫模塊和可編程系統分頻模塊，使SiP芯片根據自身溫度智能控制系統的運行頻率，有效防止SiP芯片過熱及功耗異常等情況。

(2)由于封裝進去的PN結在某個溫度具有固定的管壓降，因此只需要測量PN結之間的電壓就能完成測溫工作，省去了繁瑣的溫度測量電路的標定工作。

(3)由于PN結測溫模塊與其他測溫模塊相比較可以做到很小，因此本SiP芯片可以保持原有封裝大小不變。

附圖說明

圖1為本發明具有溫度控制功能的SiP芯片一種實施例的整體結構示意圖；

具體實施方式

下面給出本發明的具體實施例。具體實施例僅用于進一步詳細說明本發明，不限制本申請權利要求的保護范圍。

本發明提供了一種具有溫度控制功能的SiP芯片(參見圖1，簡稱SiP芯片)，包括裸芯片，其特征在于該SiP芯片還包括PN結測溫模塊1和可編程系統分頻模塊2；所述PN結測溫模塊1采用3D堆疊的方式安裝于裸芯片上，使PN結測溫模塊1貼在裸芯片上，這樣能更準確反映裸芯片的工作問題，當超出裸芯片承受的最高溫度時及時反饋和做出應對措施；所述PN結測溫模塊1通過串行總線與可編程系統分頻模塊2連接；外部晶振為SiP芯片提供一個基準時鐘源，通過內部倍頻和分頻形成系統時鐘，系統時鐘為SiP芯片工作提供時鐘頻率；

所述PN結測溫模塊1主要是依據PN結間的電壓和溫度成穩定的線性關系，通過測量PN結之間的正向電壓完成對SiP芯片內部(即裸芯片)的溫度測量，PN結測溫模塊1通過串行總線將溫度信息反饋給可編程系統分頻模塊2。