繼4月5日公開“一種芯片堆疊封裝及終端設備”專利后,華為技術有限公司近日又公開了2項芯片相關的發明專利。

△Source:國家知識產權局網站截圖
5月6日,國家知識產權局官網公開了華為申請的2項芯片相關專利——“一種多芯片堆疊封裝及制作方法”和“芯片堆疊封裝結構及其封裝方法、電子設備”,申請公布號分別為CN114450785A和CN114450786A。
“一種多芯片堆疊封裝及制作方法”
該專利涉及芯片技術領域,不僅能夠解決多芯片的應力集中問題,還能夠以進行更多層芯片的堆疊。

△Source:國家知識產權局網站截圖
該多芯片堆疊封裝包括:
沿第一方向堆疊設置的第一芯片(101)和第二芯片(102),其中所述第一芯片(101)內沿所述第一方向開設有第一導電通孔(31),所述第二芯片(102)內沿所述第一方向開設有第二導電通孔(32);
設置于所述第一芯片(101)和所述第二芯片(102)之間的第一再布線層(21),且所述第一再布線層(21)的兩側分別與所述第一芯片(101)的表面和所述第二芯片(102)的表面固定,其中所述第一導電通孔(31)和所述第二導電通孔(32)通過所述第一再布線層(21)導通,所述第一導電通孔(31)和所述第二導電通孔(32)錯開設置。所述多芯片堆疊封裝及制作方法用于芯片的制造。
“芯片堆疊封裝結構及其封裝方法、電子設備”
該專利為一種芯片堆疊封裝結構(100)及其封裝方法、電子設備(1),涉及電子技術領域,用于解決如何將多個副芯片堆疊單元(30)可靠的鍵合在同一主芯片堆疊單元(10)上的問題。

△Source:國家知識產權局網站截圖
芯片堆疊封裝結構(100),包括:
主芯片堆疊單元(10),具有位于第一表面上的絕緣且間隔設置的多個主管腳(11);
第一鍵合層(20),設置于第一表面上;第一鍵合層(20)包括絕緣且間隔設置的多個鍵合組件(21);
多個鍵合組件(21)中的每個包括至少一個鍵合部(211),任意兩個鍵合部(211)絕緣設置,且任意兩個鍵合部(211)的橫截面積相同;
多個鍵合組件(21)分別與多個主管腳(11)鍵合;
多個副芯片堆疊單元(30),設置于第一鍵合層(20)遠離主芯片堆疊單元(10)一側的表面;
副芯片堆疊單元(30)具有絕緣且間隔設置的多個微凸點(31);
多個微凸點(31)中的每個與多個鍵合組件(21)中的一個鍵合。
堆疊技術競爭激烈 臺積電/三星/英特爾等火力全開
據了解,3D堆疊技術是利用堆疊技術或通過互連和其他微加工技術在芯片或結構的Z軸方向上形成三維集成,信號連接以及晶圓級,芯片級和硅蓋封裝具有不同的功能,針對包裝和可靠性技術的三維堆疊處理技術。
該技術用于微系統集成,是在片上系統(SOC)和多芯片模塊(MCM)之后開發的先進的系統級封裝制造技術。
當前,臺積電、英特爾、三星等國際半導體廠商都開發了自己的3D芯片封裝技術。
例如,英特爾于2018年底推出了業界首創的3D邏輯芯片封裝技術——Foveros;三星在2018年推出了名為“X-Cube”的3D IC封裝技術;臺積電則將旗下SoIC、InFO及CoWoS等3D IC技術平臺進行整合,并命名為“3D Fabric”。
今年3月初,蘋果發布了迄今為止最強大的芯片——M1 Ultra,該芯片整合了兩塊M1 Max芯片,包含高達1140億個晶體管,而這也再次說明了先進封裝技術方向的正確性。
在芯片堆疊封裝領域,面對高手林立的競爭者,華為似乎也早已加入“戰局”。
緩解成本壓力 華為公開芯片堆疊封裝專利
信息顯示,華為此次公開的2項專利申請時間均為2019年。而事實上,早在2012年,華為便向國家知識產權局申請了一項名為“芯片堆疊封裝結構”的發明專利。這意味著,華為對芯片堆疊封裝的研究在2012年甚至更早的時間就已開始。

△Source:國家知識產權局網站截圖
今年3月底,華為首次公開確認芯片堆疊技術。
華為輪值董事長郭平在3月28日舉行的華為2021年年報發布會上表示,未來華為可能會采用多核結構的芯片設計方案,以提升芯片性能,同時采用面積換性能,用堆疊換性能,使得不那么先進的工藝也能持續讓華為在未來的產品里面,能夠具有競爭力。
幾天后(4月5日),華為正式公開了“一種芯片堆疊封裝及終端設備”專利,涉及半導體技術領域,其能夠在保證供電需求的同時,解決因采用硅通孔技術而導致的成本高的問題。