本發(fā)明實(shí)施例涉及3d集成電路的同軸通孔和新式高隔離交叉耦合方法。

背景技術(shù)：

集成電路(“ic”)包含在許多電子器件內(nèi)。ic封裝可允許多個(gè)ic垂直堆疊在“三維(3d)”封裝件內(nèi)，以便節(jié)省印刷電路板(pcb)上的水平區(qū)域。另一種稱為2.5d封裝的封裝技術(shù)可使用由諸如硅的半導(dǎo)體材料形成的中介層，以便將一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯連接到pcb。多個(gè)ic或其他可為異構(gòu)技術(shù)的半導(dǎo)體管芯可安裝在中介層上。

一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯上的很多器件可導(dǎo)致電噪音和/或通過(guò)em發(fā)射產(chǎn)生電磁(“em”)干擾。例如，rf器件和感應(yīng)器就是可產(chǎn)生電噪音和em干擾的器件的實(shí)例。諸如rf器件的噪音源可在金屬引線等導(dǎo)電結(jié)構(gòu)所承載的信號(hào)中產(chǎn)生電噪音。導(dǎo)線中的電噪音可影響封裝中的各種其他信號(hào)和器件。有噪聲的電信號(hào)會(huì)在半導(dǎo)體封裝件中造成嚴(yán)重的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，提供了一種半導(dǎo)體封裝件，包括：第一半導(dǎo)體器件；第二半導(dǎo)體器件，垂直設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體器件上方；以及接地屏蔽傳輸路徑，將所述第一半導(dǎo)體器件連接至所述第二半導(dǎo)體器件，所述接地屏蔽傳輸路徑包括：至少一個(gè)信號(hào)路徑，在第一端和第二端之間縱向延伸，所述至少一個(gè)信號(hào)路徑包含導(dǎo)電材料，其中，所述第一端電連接至所述第一半導(dǎo)體器件，并且所述第二端電連接至所述第二半導(dǎo)體器件；第一絕緣層，設(shè)置在所述信號(hào)路徑上方，縱向位于所述第一端和所述第二端之間，其中，所述第一絕緣層包含電絕緣材料；和接地屏蔽層，設(shè)置在所述絕緣材料上方，縱向位于所述信號(hào)路徑的所述第一端和所述第二端之間，其中，所述接地屏蔽層包含連接至地面的導(dǎo)電材料。

根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例，還提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：第一信號(hào)路徑，水平延伸穿過(guò)第一導(dǎo)電層；連續(xù)接地屏蔽，包括：第一導(dǎo)電材料，水平延伸穿過(guò)所述第一導(dǎo)電層上方的第一通孔層；和第二導(dǎo)電材料，水平延伸穿過(guò)所述第一導(dǎo)電材料下方的第二通孔層，其中，所述第一導(dǎo)電材料和所述第二導(dǎo)電材料連接至地面。

根據(jù)本發(fā)明的又一些實(shí)施例，還提供了一種半導(dǎo)體封裝件，包括：第一半導(dǎo)體器件；第二半導(dǎo)體器件，包括連續(xù)接地屏蔽，其中，所述連續(xù)接地屏蔽包括設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體器件的各通孔層中的水平導(dǎo)電材料和設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體器件的各金屬層中的垂直導(dǎo)電材料；以及接地屏蔽傳輸路徑，將所述第一半導(dǎo)體器件連接至所述第二半導(dǎo)體器件，所述接地屏蔽傳輸路徑包括：至少一個(gè)信號(hào)路徑，在第一端和第二端之間縱向延伸，所述至少一個(gè)信號(hào)路徑包含導(dǎo)電材料；第一絕緣層，設(shè)置在所述信號(hào)路徑上方，縱向位于所述第一端和所述第二端之間，其中，所述第一絕緣層包含電絕緣材料；和接地屏蔽層，設(shè)置在所述絕緣材料上方，縱向位于所述信號(hào)路徑的所述第一端和所述第二端之間，其中，所述接地屏蔽層包含導(dǎo)電材料，并且其中，各個(gè)所述連續(xù)接地屏蔽和所述接地屏蔽層連接至地面。

附圖說(shuō)明

結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明，可更好地理解本發(fā)明的各方面。應(yīng)注意到，根據(jù)本行業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)慣例，各種部件未按比例繪制。實(shí)際上，為論述清楚，各部件的尺寸可任意增加或減少。

圖1示出了根據(jù)一些實(shí)施例的2.5d半導(dǎo)體封裝件的側(cè)視圖，其包括中介層。

圖2示出了根據(jù)一些實(shí)施例的三維(3d)半導(dǎo)體封裝件的側(cè)視圖。

圖3示出了根據(jù)一些實(shí)施例的2.5d半導(dǎo)體封裝件，其包括具有接地屏蔽傳輸路徑的中介層。

圖4示出了根據(jù)一些實(shí)施例的2.5d半導(dǎo)體封裝件，其包括在至少一個(gè)半導(dǎo)體器件中形成的連續(xù)接地屏蔽。

圖5示出了根據(jù)一些實(shí)施例的第一金屬層和第二金屬層之間的接地屏蔽的工作。

圖6a示出了根據(jù)一些實(shí)施例的單路徑接地屏蔽傳輸路徑。

圖6b示出了根據(jù)一些實(shí)施例的單路徑接地屏蔽傳輸電纜。

圖7a示出了根據(jù)一些實(shí)施例的差分接地屏蔽傳輸路徑。

圖7b示出了根據(jù)一些實(shí)施例的差分接地屏蔽傳輸電纜。

圖8a示出了根據(jù)一些實(shí)施例的四分接地屏蔽傳輸路徑。

圖8b示出了根據(jù)一些實(shí)施例的四分接地屏蔽傳輸電纜。

圖9為示出根據(jù)一些實(shí)施例的接地屏蔽傳輸路徑和非屏蔽傳輸路徑之間的傳輸噪音的圖表。

圖10a為示出非屏蔽的傳輸路徑中感應(yīng)噪音的圖表。

圖10b為示出根據(jù)一些實(shí)施例的接地屏蔽傳輸路徑中感應(yīng)噪音的圖表。

具體實(shí)施方式

以下公開(kāi)提供許多不同的實(shí)施例或示例，用于實(shí)施主題的不同特征。下文描述了組件和布置的具體實(shí)例，以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例，并不旨在限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件或其上方形成的第一部件可能包含所述第一部件和第二部件以直接接觸的方式形成的實(shí)施例，及可能在第一部件和第二部件之間形成，從而使得第一部件和第二部件可不直接接觸的實(shí)施例。此外，本發(fā)明可在各個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和/或字符。這種重復(fù)是出于簡(jiǎn)潔與清晰目的，其本身并不表示所論述的各種實(shí)施例和/或構(gòu)造間存在關(guān)系。

此外，為了便于描述，本文使用空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，例如“低于”、“下面”、“下方”、“上面”、“上部”等來(lái)描述如圖中所示的一個(gè)元件或部件與另一元件或部件的關(guān)系?？臻g相對(duì)術(shù)語(yǔ)用以包含除了附圖所示的方向之外在使用或操作中的器件的不同方向。該裝置可調(diào)整為其他方向(旋轉(zhuǎn)90度或者面向其他方向)，而其中所使用的空間相關(guān)敘詞可做相應(yīng)解釋?！斑B接”或“互連”等關(guān)于附接、連接的術(shù)語(yǔ)或類似詞語(yǔ)是指一種關(guān)系，其中，結(jié)構(gòu)直接或通過(guò)中間結(jié)構(gòu)間接連接到另一結(jié)構(gòu)，以及兩者可移動(dòng)或剛性連接，或者其關(guān)系，除非另有專門(mén)說(shuō)明。同樣，“耦接”、“連接”和“互連”等關(guān)于電連接的術(shù)語(yǔ)或類似詞語(yǔ)是指一種關(guān)系，其中，結(jié)構(gòu)直接或通過(guò)中間結(jié)構(gòu)間接與另一結(jié)構(gòu)連通，除非另有專門(mén)說(shuō)明。

在不同實(shí)施例中，公開(kāi)了一種半導(dǎo)體封裝件，其包括第一半導(dǎo)體器件、第二半導(dǎo)體器件和接地屏蔽傳輸路徑。接地屏蔽傳輸路徑將第一半導(dǎo)體器件連接至第二半導(dǎo)體器件。接地屏蔽傳輸路徑包括至少一個(gè)信號(hào)路徑，其在第一端和第二端之間縱向延伸。至少一個(gè)信號(hào)路徑包含導(dǎo)電材料。在一些實(shí)施例中，第一絕緣層設(shè)置在縱向位于第一端和第二端之間的信號(hào)路徑上方。第一絕緣層包含電絕緣材料。在其他實(shí)施例中，接地屏蔽層設(shè)置在縱向位于信號(hào)路徑的第一端和第二端之間的絕緣材料上方。接地屏蔽層包含連接至地面的導(dǎo)電材料。

圖1示出了根據(jù)一些實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝件2(稱為2.5d半導(dǎo)體封裝件)的側(cè)視圖，其具有設(shè)置在襯底和一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯之間的中介層4。在圖1中所示的2.5d半導(dǎo)體封裝件中，中介層4設(shè)置在第一和第二半導(dǎo)體管芯6、8的下方，以及封裝襯底16的上方。在一些實(shí)施例中，中介層4包括基體襯底(例如，硅等)，其具有一個(gè)或多個(gè)在其上形成的無(wú)源器件，以及多個(gè)硅通孔(tsv)。中介層4將半導(dǎo)體管芯6、8的電連接件連接至封裝襯底16和/或印刷電路板10。在一些實(shí)施例中，中介層不含任何有源器件。在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體封裝件2的差分結(jié)構(gòu)可包括扇出晶圓級(jí)封裝(info-wlp)。半導(dǎo)體管芯6、8連接至中介層4的第一表面12，而與第一表面12相對(duì)的中介層4的第二表面14直接連接至封裝襯底16。

在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體管芯6、8包括一個(gè)或多個(gè)有源器件。例如，在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體管芯6、8可包括gps管芯、gps基帶管芯、處理器(如arm處理器)和/或任何其他合適的有源器件。封裝襯底16可包括任何合適的襯底(例如，陶瓷材料等)，并且支撐中介層4和pcb10之間的一個(gè)或多個(gè)電連接。pcb10可使用一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電軌、焊盤(pán)和/或其他部件(在非導(dǎo)電襯底上形成的導(dǎo)電層所形成)機(jī)械支撐和電連接兩個(gè)或多個(gè)ic封裝件2。

封裝襯底16通過(guò)焊球18與pcb10接合，并且通過(guò)焊球20與中介層4接合。焊球24將中介層4與第一和第二半導(dǎo)體管芯6、8接合。焊球所指的范圍廣泛，但不需要如實(shí)施例所示，完全為“球形”。焊球也可指焊料凸塊，并且在不同實(shí)施例中可采用不同的形狀。焊球?qū)⒏鹘M件物理接合在一起，并且將各組件的電部件電連接在一起。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)中介層4、半導(dǎo)體管芯6、8、pcb10和/或封裝襯底16包括一個(gè)或多個(gè)接地屏蔽傳輸路徑26，將在下文中進(jìn)行詳細(xì)討論。

圖2示出了根據(jù)一些實(shí)施例的三維(3d)半導(dǎo)體封裝件50。在圖2中所示的3d半導(dǎo)體封裝件中，多個(gè)半導(dǎo)體管芯堆疊在彼此的頂上，并且包括一個(gè)或多個(gè)硅通孔(tsv)70，以便允許一個(gè)或多個(gè)上方管芯與一個(gè)或多個(gè)下方管芯連通。3d半導(dǎo)體封裝件50包括多個(gè)半導(dǎo)體管芯，例如cpu52、高速緩沖存儲(chǔ)器54、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(dram)/非易失性存儲(chǔ)器(nvm)56、模擬器件58、射頻器件60、電源62、一個(gè)或多個(gè)傳感器64和/或一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出(i/o)連接件66。多個(gè)info通孔(tiv)層68a-68e(其中具有多個(gè)tiv72)與多個(gè)半導(dǎo)體管芯連接。各個(gè)半導(dǎo)體管芯可包括一個(gè)或多個(gè)襯底通孔(tsv)74。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)tsv74將在半導(dǎo)體管芯54下方形成的第一tiv72a連接至在半導(dǎo)體管芯54上方形成的第二tiv72b。在其他實(shí)施例中，半導(dǎo)體管芯內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)金屬層和/或通孔可將第一tiv72a連接至第二tiv72b。盡管文中討論了特定的3d半導(dǎo)體封裝件50，應(yīng)理解3d半導(dǎo)體封裝件中可包括一個(gè)或多個(gè)附加的管芯，一個(gè)或多個(gè)較少的管芯，一個(gè)或多個(gè)其他管芯，和/或一個(gè)或多個(gè)2.5d或2d半導(dǎo)體裝置。在一些實(shí)施例中，接地屏蔽傳輸路徑包括一個(gè)或多個(gè)tiv和/或一個(gè)或多個(gè)tsv，其延伸穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯，如下將參考圖3-5詳細(xì)討論。

圖3示出了根據(jù)一些實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝件100a，其包括連接第一半導(dǎo)體封裝元件101a和第二半導(dǎo)體封裝元件101b的接地屏蔽傳輸路徑102。第一半導(dǎo)體封裝元件101a包括至少一個(gè)金屬層104a，至少一個(gè)通孔層106a和襯底130。在一些實(shí)施例中，第一半導(dǎo)體封裝元件101a可包含任何合適的元素，例如硅等。第二半導(dǎo)體封裝件元件101b包括多個(gè)金屬層104b-104d、多個(gè)通孔層106b-106d和襯底130。例如，在一些實(shí)施例中，第二半導(dǎo)體封裝元件101b可包括結(jié)合圖1討論的諸如封裝襯底16的封裝襯底。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)包括有源器件128(pm0)的半導(dǎo)體管芯132連接至第二半導(dǎo)體元件101b。絕緣區(qū)126設(shè)置在有源器件128和第一半導(dǎo)體封裝元件101a之間。在一些實(shí)施例中，絕緣區(qū)126包含根據(jù)一些實(shí)施例的硅材料。絕緣區(qū)126可為中介層的一部分和/或位于半導(dǎo)體管芯132和第一半導(dǎo)體封裝件元件101a之間的中間扇出層(例如，封裝層)的一部分。

接地屏蔽傳輸路徑102延伸穿過(guò)第一半導(dǎo)體封裝元件101a和第二半導(dǎo)體封裝元件101b之間的中間扇出(info)層。在一些實(shí)施例中，例如，接地屏蔽傳輸路徑102使用在中介層中形成的tsv(未示出)延伸穿過(guò)中介層。info通孔(tiv)108延伸穿過(guò)info層114，并且將在第一半導(dǎo)體封裝元件101a的第一通孔層106a中形成的第一通孔140a連接至在第二半導(dǎo)體封裝件元件101b的第一通孔層106b中形成的第二通孔140b。tiv108包含導(dǎo)電材料，其配置為將信號(hào)從第一通孔140a傳輸?shù)降诙?40b。在一些實(shí)施例中，tiv108具有沿縱軸延伸的圓柱形。

在一些實(shí)施例中，接地屏蔽路徑102包括形成info層114的一部分并且設(shè)置在第一半導(dǎo)體封裝元件101a和第二半導(dǎo)體封裝元件101b之間的tiv108的外表面周圍的絕緣層110。絕緣層110不在tiv108的頂部表面或底部表面上方延伸。info層114包含絕緣材料，例如，聚酰亞胺材料。在一些實(shí)施例中，絕緣層110圍繞tiv108的縱向長(zhǎng)度周向延伸。

在一些實(shí)施例中，接地屏蔽傳輸路徑102包括設(shè)置在絕緣層110和tiv108的外表面上方和/或周圍的接地屏蔽層112，絕緣層110和tiv108位于第一半導(dǎo)體封裝元件101a和第二半導(dǎo)體封裝元件101b之間。接地屏蔽層112包含連接至地面的導(dǎo)電材料。接地屏蔽層112與tiv108通過(guò)絕緣層110電隔離。接地屏蔽層112將tiv108與由一個(gè)或多個(gè)有源器件128產(chǎn)生的輻射信號(hào)隔離，且/或防止輻射信號(hào)傳輸?shù)絫iv108(或從其中傳來(lái))。例如，當(dāng)輻射信號(hào)在tiv108附近生成時(shí)，輻射信號(hào)在到達(dá)tiv108前遇到接地屏蔽層112。接地屏蔽層112將輻射信號(hào)引入地面，驅(qū)散輻射信號(hào)中的能量，并防止輻射信號(hào)在tiv108內(nèi)引發(fā)信號(hào)。通過(guò)防止輻射信號(hào)傳輸進(jìn)入tiv108，接地屏蔽層112可減少或消除tiv108中的輻射感應(yīng)噪音。同樣地，通過(guò)防止來(lái)自tiv108的輻射信號(hào)傳輸，接地屏蔽層112可減少或消除由tiv108產(chǎn)生的輻射感應(yīng)噪音。

在一些實(shí)施例中，接地屏蔽層112完全圍繞tiv108的側(cè)邊。在其他實(shí)施例中，接地屏蔽層112設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)金屬層104b-104d上方或下方的層中，以限制金屬層104b-104d之間的輻射傳輸，如下將參考圖4進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。接地屏蔽層112連接至地面，例如，在pcb10中形成的地面，該pcb10連接至半導(dǎo)體封裝件100。在一些實(shí)施例中，info層114將接地屏蔽層112與周圍的封裝元件和/或在info層114中形成的其他tiv隔離。

在一些實(shí)施例中，接地屏蔽層112設(shè)置為靠近連接至半導(dǎo)體封裝元件101b的有源半導(dǎo)體器件128。接地屏蔽層112a將半導(dǎo)體器件128隔離，使其無(wú)法傳輸和/或接收輻射信號(hào)。例如，在一些實(shí)施例中，有源半導(dǎo)體器件128為rf發(fā)射器件。接地屏蔽層112a設(shè)置在rf發(fā)射器件周圍，以防來(lái)自該器件的rf信號(hào)傳輸干擾半導(dǎo)體封裝件100a的其他元件(例如，tiv108等)。接地屏蔽層112a可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)封裝元件(例如，pcb(未示出))連接至地面。器件128可包括任何合適的有源半導(dǎo)體器件，其可產(chǎn)生輻射傳輸和/或?qū)邮蛰椛鋫鬏斆舾小?/p>

圖4示出了半導(dǎo)體封裝件100b的一個(gè)實(shí)施例，其包括在第二半導(dǎo)體封裝元件101b中形成的連續(xù)接地屏蔽層120。半導(dǎo)體封裝件100b與參考圖2討論的半導(dǎo)體封裝件100a相似，不再重復(fù)進(jìn)行相似的說(shuō)明。連續(xù)接地屏蔽層120包括設(shè)置在半導(dǎo)體封裝元件101b的各通孔層106b-106d和/或金屬層104b-104d內(nèi)和之間的導(dǎo)電金屬材料122。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電金屬材料122通常以垂直方向延伸穿過(guò)第二半導(dǎo)體封裝元件101b的金屬層104b-104d，并且通常以水平方向延伸穿過(guò)通孔層106b-106d，但是，應(yīng)理解，導(dǎo)電金屬材料122可在半導(dǎo)體封裝元件101b的任意層內(nèi)以任意方向延伸。在一些實(shí)施例中，連續(xù)接地屏蔽層120和導(dǎo)電金屬材料122將各金屬層104b-104d隔離，除了通孔140b-140d連接金屬層104b-104d外。連續(xù)接地屏蔽層120通過(guò)一個(gè)或多個(gè)封裝元件(例如，pcb(未示出))連接至地面。連續(xù)接地屏蔽層120可防止輻射信號(hào)在第二半導(dǎo)體封裝元件101b的金屬層104b-104d之間傳輸。

在一些實(shí)施例中，連續(xù)接地屏蔽層120連接至接地屏蔽傳輸路徑102的接地屏蔽層112和/或接地屏蔽層112a。連續(xù)接地屏蔽層120和接地屏蔽層112、112a配置為將傳輸路徑(如，在金屬層104b-104d和tiv108中形成的傳輸路徑146a-146d)、有源器件(如，有源半導(dǎo)體器件128)和/或半導(dǎo)體封裝件100b的其他部分與在半導(dǎo)體封裝件100內(nèi)產(chǎn)生的一個(gè)或多個(gè)輻射信號(hào)(如，由有源半導(dǎo)體器件128所產(chǎn)生)和/或經(jīng)由信號(hào)路徑146a-146d的信號(hào)傳輸隔離。例如，在一些實(shí)施例中，設(shè)置在第二半導(dǎo)體封裝元件101b的第一通孔層106b和第二通孔層106c中的接地導(dǎo)電金屬材料122將第一金屬層104與輻射信號(hào)隔離。同樣地，設(shè)置在第二通孔層106c和第三通孔層106d中的接地導(dǎo)電金屬材料122將第二金屬層104c與輻射信號(hào)隔離。

雖然文中已針對(duì)2.5d封裝件100a、100b討論了實(shí)施例，應(yīng)理解接地屏蔽傳輸路徑102可設(shè)置在任何合適的半導(dǎo)體封裝件中，例如3d半導(dǎo)體封裝件。例如，如圖2中所示，3d封裝件50可包括一個(gè)或多個(gè)tiv和/或tsv傳輸路徑。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)tiv和/或tsv傳輸路徑包括接地屏蔽傳輸路徑。圖2中的接地屏蔽傳輸路徑70可延伸穿過(guò)3d半導(dǎo)體封裝件的一個(gè)或多個(gè)info層和/或半導(dǎo)體管芯。

圖5示出了位于第一金屬層104a和第二金屬層104b之間的連續(xù)接地屏蔽層120的操作。如圖5中所示，在第一金屬層104a和/或第二金屬層104b之一中產(chǎn)生的輻射信號(hào)142a、142b通過(guò)連續(xù)接地屏蔽層120接地，并防止其在第一金屬層104a和第二金屬層104b之間傳輸。例如，在一些實(shí)施例中，輻射信號(hào)142a在第一金屬層104a中產(chǎn)生。在接地屏蔽層120處接收輻射信號(hào)142a。接地屏蔽層120將接收的輻射信號(hào)142a導(dǎo)入地面134，防止輻射信號(hào)104a在接地屏蔽層120之外傳輸。同樣地，在一些實(shí)施例中，輻射信號(hào)142b在第二金屬層104b中產(chǎn)生。在接地屏蔽層120處接收輻射信號(hào)142b，并將其導(dǎo)入地面134。接地屏蔽層120防止輻射信號(hào)142a、142b的傳輸，減少了各金屬層104a、104b中的感應(yīng)噪音。

圖6a-8b根據(jù)一些實(shí)施例，示出了接地屏蔽傳輸路徑172a-174c的不同實(shí)施例。圖6a和6b示出了根據(jù)一些實(shí)施例的單路徑接地屏蔽傳輸路徑172a、174a。單路徑接地屏蔽傳輸路徑172a、174a各包括信號(hào)路徑108，其具有配置為屏蔽信號(hào)路徑108的接地屏蔽層112。圖6a示出了在第一層中形成的水平信號(hào)路徑108，和具有設(shè)置在信號(hào)路徑108上方和下方的層中的接地屏蔽層112a、112b。在一些實(shí)施例中，接地屏蔽層112a、112b包括連續(xù)接地屏蔽層120。圖6b示出了垂直信號(hào)路徑108，其具有周向設(shè)置在信號(hào)路徑108的縱向長(zhǎng)度周圍的接地屏蔽112。在一些實(shí)施例中，絕緣層110設(shè)置在信號(hào)路徑108和接地屏蔽層112之間。信號(hào)路徑108的一部分(例如上表面和下表面，未示出)未由絕緣層110或接地屏蔽層112覆蓋，以便允許信號(hào)路徑連接到一個(gè)或多個(gè)通孔層和/或半導(dǎo)體管芯。

圖7a和7b示出了根據(jù)一些實(shí)施例的包括第一信號(hào)路徑108a和第二信號(hào)路徑108b的差分信號(hào)路徑172b、174b。差分信號(hào)路徑傳輸兩種互補(bǔ)信號(hào)(例如，差分信號(hào)對(duì))，分別位于其自身的導(dǎo)體中。接收差分信號(hào)的電路通常響應(yīng)于差分對(duì)之間的電位差。在一些實(shí)施例中，接地屏蔽層112配置為屏蔽第一和第二信號(hào)路徑108a、108b，使之不發(fā)生輻射信號(hào)傳輸。圖7a示出了水平差分信號(hào)路徑172b，其具有在管芯的第一層中形成的第一信號(hào)路徑108a和在管芯的第二層中形成的第二信號(hào)路徑108b。接地屏蔽層112包括在第一和第二信號(hào)路徑108a、108b上方的層中形成的上接地屏蔽層112a，以及在第一和第二信號(hào)路徑108a、108b下方的層中形成的下接地屏蔽層112b。圖7b示出了垂直差分信號(hào)路徑174b，其具有單獨(dú)隔離的信號(hào)路徑108a、108b。各信號(hào)路徑108a、108b沿縱向長(zhǎng)度完全被接地屏蔽層112a、112b環(huán)繞，從而限定第一信號(hào)電纜176a和第二信號(hào)電纜176b。絕緣材料110位于各信號(hào)路徑108a、108b及各自的接地屏蔽層112a、112b之間。在一些實(shí)施例中，第一信號(hào)電纜176a和第二信號(hào)電纜176b可包括雙絞線和/或并行線對(duì)。雙絞線和/或并行線對(duì)可為屏蔽線對(duì)(例如，具有設(shè)置在接地屏蔽層112a、112b的外表面上方的第二絕緣層(未示出)的各電纜176a、176b)和/或非屏蔽線對(duì)(例如，接地屏蔽層112a、112b為直接接觸)。

圖8a和8b示出了根據(jù)一些實(shí)施例的四分信號(hào)路徑172c、174c，其具有第一信號(hào)路徑104a、第二信號(hào)路徑104b、第三信號(hào)路徑104c和第四信號(hào)路徑104d。四分信號(hào)路徑傳輸兩對(duì)互補(bǔ)信號(hào)(例如，兩對(duì)差分信號(hào))，分別位于其自身的導(dǎo)體中。接地屏蔽層112配置為屏蔽各信號(hào)路徑104a-104d，使之不發(fā)生輻射信號(hào)傳輸。圖8a示出了水平四分信號(hào)路徑172c，其具有在管芯的相鄰層中形成的各信號(hào)路徑108a-108d。接地屏蔽層112包括在信號(hào)路徑108a-108d上方的層中形成的上接地屏蔽層112a，以及在信號(hào)路徑108a-108d下方的層中形成的下接地屏蔽層112b。圖8b示出了垂直差分信號(hào)路徑174c，其具有單獨(dú)隔離的信號(hào)路徑108a-108d。各信號(hào)路徑108a-108d沿縱向長(zhǎng)度完全被接地屏蔽層112a-112d環(huán)繞，從而限定第一信號(hào)電纜176a、第二信號(hào)電纜176b、第三信號(hào)電纜176c和第四信號(hào)電纜176d。絕緣材料110位于各信號(hào)路徑108a-108d及各自的接地屏蔽層112a-112d之間。在一些實(shí)施例中，第一信號(hào)電纜176a和第二信號(hào)電纜176b可包括第一雙絞線和/或并行線對(duì)，并且第三信號(hào)電纜176c和第四信號(hào)電纜176d可包括第二雙絞線和/或并行線對(duì)。雙絞線和/或并行線對(duì)可為屏蔽線對(duì)(例如，具有設(shè)置在接地屏蔽層112a-112d的外表面上方的第二絕緣層(未示出)的各電纜176a-176d)和/或非屏蔽線對(duì)(例如，各雙絞線的接地屏蔽層112a-112d為直接接觸)。

圖9為示出接地屏蔽傳輸路徑204a和非屏蔽傳輸路徑204b的感應(yīng)傳輸噪音的圖表200。所示屏蔽傳輸路徑204a和非屏蔽傳出路徑204具有x軸上的信號(hào)頻率(單位為ghz(千兆赫))，以及y軸上的信號(hào)隔離(單位為db(分貝))。如圖9所示，非屏蔽傳輸路徑204b具有約-40到-10db的感應(yīng)信號(hào)水平。相反，屏蔽傳輸路徑204a具有約-60到-30db的感應(yīng)信號(hào)水平。屏蔽傳輸路徑204a中的感應(yīng)信號(hào)具有基本較低的感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度，例如，感應(yīng)信號(hào)比非屏蔽傳輸路徑204b低約20db。在一些實(shí)施例中，需要最小隔離。例如，在一項(xiàng)實(shí)施例中，圖9包括限制線206，表示-40db的最小隔離。

圖10a是示出非屏蔽傳輸路徑中的感應(yīng)噪音302a的圖表300a。圖10b是示出屏蔽傳輸路徑中的感應(yīng)噪音302b的圖表300b。如圖10a和10b中所示，屏蔽傳輸路徑中的感應(yīng)噪音302b明顯低于非屏蔽傳輸路徑中的感應(yīng)噪音302a。所示感應(yīng)噪音302a、302b具有x軸上的傳輸信號(hào)頻率(單位為ghz)，以及y軸上的相位噪音(單位為dbc/hz)。在一些實(shí)施例中，需要最大相位噪音。例如，在一些實(shí)施例中，選擇接地屏蔽，使相位噪音低于-100dbc/hz。屏蔽傳輸路徑的感應(yīng)噪音302b的降低使較低的信號(hào)功率可通過(guò)屏蔽傳輸路徑傳輸。

在不同實(shí)施例中，公開(kāi)了一種半導(dǎo)體封裝件。半導(dǎo)體封裝件包括第一半導(dǎo)體器件、垂直設(shè)置在第一半導(dǎo)體器件上方的第二半導(dǎo)體器件，以及接地屏蔽傳輸路徑。接地屏蔽傳輸路徑將第一半導(dǎo)體器件連接至第二半導(dǎo)體器件。接地屏蔽傳輸路徑包括至少一個(gè)信號(hào)路徑，其在第一端和第二端之間縱向延伸。至少一個(gè)信號(hào)路徑包含導(dǎo)電材料。第一端電連接至第一半導(dǎo)體器件，第二端電連接至第二半導(dǎo)體器件。第一絕緣層設(shè)置在縱向位于第一端和第二端之間的信號(hào)路徑上方。第一絕緣層包含電絕緣材料。接地屏蔽層設(shè)置在縱向位于信號(hào)路徑的第一端和第二端之間的絕緣材料上方。接地屏蔽層包含連接至地面的導(dǎo)電材料。接地屏蔽層將其中接收的輻射信號(hào)導(dǎo)入地面，以防止至少一個(gè)信號(hào)路徑中的感應(yīng)噪音。

在不同實(shí)施例中，公開(kāi)了一種半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件包括第一信號(hào)路徑，其水平延伸穿過(guò)第一導(dǎo)電層，以及連續(xù)接地屏蔽。連續(xù)接地屏蔽包括第一導(dǎo)電材料，其水平延伸穿過(guò)第一導(dǎo)電層上方的第一通孔層，以及第二導(dǎo)電材料，其水平延伸穿過(guò)第一導(dǎo)電材料下方的第二通孔層。第一和第二導(dǎo)電材料連接至地面。連續(xù)接地屏蔽將其中接收的輻射信號(hào)導(dǎo)入地面，以防止第一信號(hào)路徑中的感應(yīng)噪音。

在不同實(shí)施例中，公開(kāi)了一種半導(dǎo)體封裝件。半導(dǎo)體封裝件包括第一半導(dǎo)體器件和第二半導(dǎo)體器件。第二半導(dǎo)體器件包括連續(xù)接地屏蔽。連續(xù)接地屏蔽包括設(shè)置在第二半導(dǎo)體器件的各通孔層中的水平導(dǎo)電材料和設(shè)置在第二半導(dǎo)體器件的各金屬層中的垂直導(dǎo)電材料。接地屏蔽傳輸路徑將第一半導(dǎo)體器件連接至第二半導(dǎo)體器件。接地屏蔽傳輸路徑包括至少一個(gè)信號(hào)路徑，其在第一端和第二端之間縱向延伸。至少一個(gè)信號(hào)路徑包含導(dǎo)電材料。第一絕緣層設(shè)置在縱向位于第一端和第二端之間的信號(hào)路徑上方。第一絕緣層包含電絕緣材料。接地屏蔽層設(shè)置在縱向位于信號(hào)路徑的第一端和第二端之間的絕緣材料上方。接地屏蔽層包含導(dǎo)電材料。各連續(xù)接地屏蔽和接地屏蔽層連接至地面。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，提供了一種半導(dǎo)體封裝件，包括：第一半導(dǎo)體器件；第二半導(dǎo)體器件，垂直設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體器件上方；以及接地屏蔽傳輸路徑，將所述第一半導(dǎo)體器件連接至所述第二半導(dǎo)體器件，所述接地屏蔽傳輸路徑包括：至少一個(gè)信號(hào)路徑，在第一端和第二端之間縱向延伸，所述至少一個(gè)信號(hào)路徑包含導(dǎo)電材料，其中，所述第一端電連接至所述第一半導(dǎo)體器件，并且所述第二端電連接至所述第二半導(dǎo)體器件；第一絕緣層，設(shè)置在所述信號(hào)路徑上方，縱向位于所述第一端和所述第二端之間，其中，所述第一絕緣層包含電絕緣材料；和接地屏蔽層，設(shè)置在所述絕緣材料上方，縱向位于所述信號(hào)路徑的所述第一端和所述第二端之間，其中，所述接地屏蔽層包含連接至地面的導(dǎo)電材料。

在上述半導(dǎo)體封裝件中，所述接地屏蔽傳輸路徑進(jìn)一步包括第二絕緣層，所述第二絕緣層設(shè)置在所述接地屏蔽層上方，縱向位于所述信號(hào)路徑的所述第一端和所述第二端之間，其中，所述第二絕緣層包含電絕緣材料。

在上述半導(dǎo)體封裝件中，所述接地屏蔽傳輸路徑包括圓柱形，并且其中，所述接地屏蔽層周向設(shè)置在所述至少一個(gè)信號(hào)路徑的外表面周圍。

在上述半導(dǎo)體封裝件中，進(jìn)一步包括連續(xù)導(dǎo)電材料，設(shè)置在至少一個(gè)所述第一半導(dǎo)體器件或所述第二半導(dǎo)體器件內(nèi)。

在上述半導(dǎo)體封裝件中，所述連續(xù)導(dǎo)電材料設(shè)置在至少一個(gè)所述第一半導(dǎo)體器件或所述第二半導(dǎo)體器件的各導(dǎo)電層之間，并且其中，所述導(dǎo)電材料連接至地面。

在上述半導(dǎo)體封裝件中，所述連續(xù)接地屏蔽層設(shè)置在分別含有所述第一半導(dǎo)體器件和所述第二半導(dǎo)體器件的兩層之間的多個(gè)通孔層中。

在上述半導(dǎo)體封裝件中，所述至少一個(gè)信號(hào)路徑包括差分信號(hào)路徑，所述差分信號(hào)路徑包括第一傳輸路徑和第二傳輸路徑。

在上述半導(dǎo)體封裝件中，包括設(shè)置在所述第一傳輸路徑上方的第一接地屏蔽層，以及設(shè)置在所述第二傳輸路徑上方的第二接地屏蔽層。

在上述半導(dǎo)體封裝件中，所述至少一個(gè)信號(hào)路徑包括四分信號(hào)路徑，所述四分信號(hào)路徑包括第一傳輸路徑、第二傳輸路徑、第三傳輸路徑和第四傳輸路徑。

在上述半導(dǎo)體封裝件中，包括：第一接地屏蔽層，設(shè)置在所述第一傳輸路徑的上方；第二接地屏蔽層，設(shè)置在所述第二傳輸路徑的上方；第三接地屏蔽層，設(shè)置在所述第三傳輸路徑的上方；以及第四接地屏蔽層，設(shè)置在所述第四傳輸路徑的上方。

在上述半導(dǎo)體封裝件中，各個(gè)所述傳輸路徑被堆疊，并且其中，所述接地屏蔽層包括靠近堆疊的傳輸路徑的第一側(cè)設(shè)置的第一接地屏蔽層，以及靠近堆疊的傳輸路徑的第二側(cè)設(shè)置的第二接地屏蔽層。

根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例，還提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：第一信號(hào)路徑，水平延伸穿過(guò)第一導(dǎo)電層；連續(xù)接地屏蔽，包括：第一導(dǎo)電材料，水平延伸穿過(guò)所述第一導(dǎo)電層上方的第一通孔層；和第二導(dǎo)電材料，水平延伸穿過(guò)所述第一導(dǎo)電材料下方的第二通孔層，其中，所述第一導(dǎo)電材料和所述第二導(dǎo)電材料連接至地面。

在上述半導(dǎo)體器件中，第一信號(hào)路徑包括差分信號(hào)路徑，所述差分信號(hào)路徑包括第一傳輸路徑和第二傳輸路徑。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述第一信號(hào)路徑包括四分信號(hào)路徑，所述四分信號(hào)路徑包括第一傳輸路徑、第二傳輸路徑、第三傳輸路徑和第四傳輸路徑。

在上述半導(dǎo)體器件中，包括：第二信號(hào)路徑，水平延伸穿過(guò)所述第一通孔層上方的第二導(dǎo)電層；以及第三導(dǎo)電材料，水平延伸穿過(guò)所述第二導(dǎo)電層上方的第三通孔層，所述第三導(dǎo)電材料連接至地面，并且其中，所述連續(xù)接地屏蔽防止所述第二信號(hào)路徑中的感應(yīng)噪音。

根據(jù)本發(fā)明的又一些實(shí)施例，還提供了一種半導(dǎo)體封裝件，包括：第一半導(dǎo)體器件；第二半導(dǎo)體器件，包括連續(xù)接地屏蔽，其中，所述連續(xù)接地屏蔽包括設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體器件的各通孔層中的水平導(dǎo)電材料和設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體器件的各金屬層中的垂直導(dǎo)電材料；以及接地屏蔽傳輸路徑，將所述第一半導(dǎo)體器件連接至所述第二半導(dǎo)體器件，所述接地屏蔽傳輸路徑包括：至少一個(gè)信號(hào)路徑，在第一端和第二端之間縱向延伸，所述至少一個(gè)信號(hào)路徑包含導(dǎo)電材料；第一絕緣層，設(shè)置在所述信號(hào)路徑上方，縱向位于所述第一端和所述第二端之間，其中，所述第一絕緣層包含電絕緣材料；和接地屏蔽層，設(shè)置在所述絕緣材料上方，縱向位于所述信號(hào)路徑的所述第一端和所述第二端之間，其中，所述接地屏蔽層包含導(dǎo)電材料，并且其中，各個(gè)所述連續(xù)接地屏蔽和所述接地屏蔽層連接至地面。

在上述半導(dǎo)體封裝件中，所述至少一個(gè)信號(hào)路徑包括差分信號(hào)路徑，所述差分信號(hào)路徑包括第一傳輸路徑和第二傳輸路徑。

在上述半導(dǎo)體封裝件中，包括設(shè)置在所述第一傳輸路徑上方的第一接地屏蔽層，以及設(shè)置在所述第二傳輸路徑上方的第二接地屏蔽層。

在上述半導(dǎo)體封裝件中，所述至少一個(gè)信號(hào)路徑包括四分信號(hào)路徑，所述四分信號(hào)路徑包括第一傳輸路徑、第二傳輸路徑、第三傳輸路徑和第四傳輸路徑。

在上述半導(dǎo)體封裝件中，包括：第一接地屏蔽層，設(shè)置在所述第一傳輸路徑的上方；第二接地屏蔽層，設(shè)置在所述第二傳輸路徑的上方；第三接地屏蔽層，設(shè)置在所述第三傳輸路徑的上方；以及第四接地屏蔽層，設(shè)置在所述第四傳輸路徑的上方。

上述內(nèi)容概述了多個(gè)實(shí)施例的特征，從而使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可更好地理解本發(fā)明的各方面。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，其可以輕松地將本發(fā)明作為基礎(chǔ)，用于設(shè)計(jì)或修改其他工藝或結(jié)構(gòu)，從而達(dá)成與本文所介紹實(shí)施例的相同目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)認(rèn)識(shí)到，這種等效結(jié)構(gòu)并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且其可以進(jìn)行各種更改、替換和變更而不背離本發(fā)明的精神和范圍。