[发明专利]用于存储器件的多芯片模块和封装叠置方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2005年12月29日提交的题为“Multiple Chip Module andPackage Stacking Method for Storage Devices”的美国非临时申请11/322442的权益。

技术领域

本发明涉及计算机系统。更具体而言，本发明涉及基于闪速存储器的半导体盘片驱动器以及采用多芯片模块(MCM)和封装叠置技术来支持微型化和存储器可扩展性的方法。

背景技术

基于闪速存储器的半导体盘片驱动器通常为接口控制器、DMA控制器、处理器采用独立封装，并且为闪存器件、FPROM和RAM采用独立封装。这一当前的方法限制了整个存储器件的微型化。为了进一步实现微型化，需要叠置芯片模块和封装。芯片模块和封装级的叠置使有限面积内的容量最大化，从而进一步实现了对整个存储器件的微型化。因此，从策略的角度提出了一种叠置芯片模块和封装的技术，从而支持沿垂直和水平两方向的微型化和存储器可扩展性。

发明内容

在本发明的示范性实施例示出的叠置技术中，将半导体管芯安装到模块内，使之变成起着基本构建块作用的MCM。在基板内组合这些模块和管芯将创建具有特定功能或者一定范围的存储容量的封装。叠置这些封装，以提高容量或者添加功能。采用不同的现有技术，例如，倒装、引线键合、MCM、模块叠置、先进封装等的组合完成高度可靠的模块到模块、封装到封装的互连和可扩展性。单个封装可以依赖于所采用的管芯的存储容量和封装内叠置的模块的数量而具有宽范围的容量。在所提出的封装叠置技术中，封装内叠置的模块起着用于封装级叠置的构建块(building block)的作用。通过叠置多个封装来创建期望的存储容量，通过叠置不同的封装来创建期望的功能。可以既沿垂直取向又沿水平取向完成扩展。所述技术还在于引脚分配。小容量微型存储器件可以采用垂直扩展，同时具有较大外形因子的高容量器件能够采用垂直和水平扩展二者来使容量最大化。利用这一技术，在小封装器件内实现了大容量存储器件，而更大的外形因子则实现了更大的存储容量。

本发明利用了模块和封装级的现有叠置技术。其使小区域内的容量最大化，实现了微型化变换。在创建能够在最终封装之前得到单独测试并且能够容易地更换的基本构建块的过程中采用了模块化方法，从而使该技术可靠，并且成本效率高。可以通过管芯容量以及叠置模块和/或封装的变化来配置宽范围的容量。根据板面积和期望的容量，既沿垂直方向又沿水平方向实现了扩展。

根据本发明的一个方面，提供一种用于叠置多个模块的方法，其包括以下步骤：在多个模块上提供一个或多个有源端口，其用于承载一个或多个有源信号；在所述多个模块上提供一个或多个无源端口，其用于使所述一个或多个有源信号通过；叠置所述多个模块；其中，所述多个模块中的每一个包括第一侧和第二侧；其中，将所述一个或多个有源端口连接到一个或多个对应模块的所述第一侧上的一个或多个有源球；并且其中，将所述一个或多个无源端口连接到一个或多个对应模块的所述第一侧上的一个或多个无源球以及所述第二侧上的一个或多个无源焊盘。

根据本发明的另一方面，提供一种包括多个模块的叠置模块，所述多个模块中的每一个包括：用于承载一个或多个有源信号的一个或多个有源端口；用于使所述一个或多个有源信号通过的一个或多个无源端口；其中，所述多个模块中的每一个包括第一侧和第二侧；其中，将所述一个或多个有源端口连接到一个或多个对应模块的所述第一侧上的一个或多个有源球；其中，将所述一个或多个无源端口连接到一个或多个对应模块的所述第一侧上的一个或多个无源球以及所述第二侧上的一个或多个无源焊盘。

根据本发明的另一方面，提供一种包括多个模块的叠置模块，所述多个模块中的每一个包括：用于承载一个或多个有源信号的一个或多个有源端口；用于使所述一个或多个有源信号通过的一个或多个无源端口；一对或多对串联链输入端口和串联链输出端口，以形成第一串联链式连接；其中，每对所述串联链输入端口和所述串联链输出端口被通过串联链电路连接。