[發明專利]用于集成電路的背側集成電壓調節器

在審

• 申請號: 202011056882.5
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112185919A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 金楠勛;權云成;甘后樂;沈柔政;米哈伊爾·波波維奇;特克久·康
• 申請（專利權）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L23/64
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 周亞榮;鄧聰惠

本公開涉及用于集成電路的背側集成電壓調節器。該技術涉及集成電路(IC)封裝。IC封裝可以包括封裝基板、IC裸片和集成電壓調節器裸片。IC裸片可以包括金屬層和硅層。金屬層可以連接到封裝基板。集成電壓調節器裸片可以鄰近于硅層定位，并且經由一個或多個穿模通孔(TMV)或穿電介質通孔(TDV)連接到封裝基板。IC裸片可以是專用集成電路(ASIC)裸片。

技術領域

本公開涉及用于集成電路的背側集成電壓調節器。

背景技術

包括一個或多個ASIC裸片的專用集成電路(ASIC)封裝正在變得越來越有能力進行高速處理。隨著ASIC裸片的處理速度繼續增加，由ASIC裸片消耗的電力也可能增加。ASIC裸片的電力消耗的增加可能導致ASIC封裝內的熱量增加，這可能導致ASIC封裝中的構件發生故障或降低ASIC封裝的性能。

發明內容

本公開的一個方面提供了一種集成電路(IC)封裝。IC封裝可以包括封裝基板、IC裸片和集成電壓調節器裸片。IC裸片可以包括金屬層和硅層。金屬層可以連接到封裝基板。集成電壓調節器裸片可以鄰近于硅層定位，并且經由一個或多個穿模通孔(TMV)或穿電介質通孔(TDV)被連接到封裝基板。

在一些情況下，集成電壓調節器裸片被配電網絡(PDN)連接到硅層。在一些示例中，PDN包括在硅層內的一個或多個穿硅通孔(TSV)。在一些示例中，PDN還包括再分配層，該再分配層被構造成從集成電壓調節器裸片向TSV提供電力。在一些示例中，TSV和再分配層形成電感器。

在一些情況下，該一個或多個TMV中的每一個TMV在第一端上被倒裝芯片凸點連接到封裝基板，并且在第二相對端處連接到集成電壓調節器裸片。

在一些情況下，硅層經由一個或多個倒裝芯片凸點連接到封裝基板。

在一些情況下，封裝基板被構造成連接到焊盤柵格陣列(LGA)插座或球形柵格陣列(BGA)插座。在一些示例中，電力經由LGA插座或BGA插座被傳輸(delicered)到集成電壓調節器裸片。在一些示例中，封裝基板包括再分配層，該再分配層被構造成將電力從LGA插座或BGA插座路由到該一個或多個TMV。

該技術的另一個方面涉及一種集成電路(IC)封裝，該集成電路(IC)封裝包括封裝基板、專用集成電路(ASIC)裸片和集成電壓調節器裸片。ASIC裸片可以包括金屬層和硅層，該金屬層被連接到封裝基板。集成電壓調節器裸片可以鄰近于硅層定位，并且經由一個或多個穿模通孔(TMV)或穿電介質通孔(TDV)被連接到封裝基板，集成電壓調節器裸片被構造成向ASIC裸片提供電力。

在一些情況下，集成電壓調節器裸片被配電網絡(PDN)連接到硅層。在一些示例中，PDN包括在硅層內一個或多個穿硅通孔(TSV)，并且集成電壓調節器裸片被構造成經由TSV向ASIC裸片提供電力。在一些示例中，PDN還包括再分配層，該再分配層被構造成從集成電壓調節器裸片向TSV提供電力。在一些示例中，TSV和再分配層形成電感器。

在一些情況下，該一個或多個TMV中的每一個TMV在第一端上被倒裝芯片凸點連接到封裝基板，并且在第二相對端處連接到集成電壓調節器裸片。

在一些情況下，硅層經由一個或多個倒裝芯片凸點連接到封裝基板。

在一些情況下，封裝基板被構造成連接到焊盤柵格陣列(LGA)插座或球形柵格陣列(BGA)插座。在一些示例中，電力經由LGA插座或BGA插座被傳輸到集成電壓調節器裸片。在一些示例中，封裝基板包括再分配層，該再分配層被構造成將電力從LGA插座或BGA插座路由到該一個或多個TMV。

在一些情況下，IC封裝還包括深溝電容器，該深溝電容器嵌入到硅層中或堆疊在硅層上，以供集成電壓調節器裸片使用。

附圖說明

圖1是根據本公開的方面的具有集成電壓調節器裸片的ASIC封裝的側剖視圖。