[发明专利]可编程中介层电路系统

说明书

本发明涉及可编程中介层电路系统。提供包括可编程中介层的多芯片封装件。多个集成电路可以安装在中介层上。有源电路系统也可以嵌入到中介层器件中以帮助基于协议的通信、调试、以及其他所期望的电路操作。中介层器件可以包括可编程互联路由电路系统，其主要用于提供多芯片封装件内的不同电路的路由。设计工具可被用以设计中介层器件。所述设计工具可以包括标准芯片封装库，其中，当设计必须与各种中介层上的集成电路通信的中介层器件时，能够从所述标准芯片封装库中选择标准接口模板。通过使器件系列能够与给定中介层结合，标准芯片封装的使用可以简化中介层的设计。

本申请要求2013年3月14日提交的美国专利申请13829965的优先权，其内容通过引用合并于此。

技术领域

背景技术

集成电路封装件通常包括，除其他之外，集成电路芯片和芯片安装安装在其上的衬底。所述芯片通常通过电线或焊料凸块耦合到衬底。然后来自集成电路芯片的信号可以通过电线或焊料凸块传送到衬底。

随着集成电路技术朝着更小器件尺寸按比例发展，以牺牲增加的功耗继续提高器件性能。为了努力降低功耗，多于一个芯片可以被放置在单个集成电路封装件中（即，多芯片封装件）。由于不同类型的器件满足不同类型的应用，在一些系统中会需要更多的芯片以满足高性能应用的需求。因此，为了获取更好的性能和更高的密度，集成电路封装件可以包括沿着同一平面横向布置的多个芯片，或者可以包括一个堆叠在另一个的上面的多个芯片。

已经开发的多芯片封装件包括安装在硅中介层的顶部上的多个芯片。所述硅中介层通常包括将芯片彼此连接在多芯片封装件中的固定连接端。因为连接端被固定，因此设计硅中介层常常面临挑战，，其中设计硅中介层必须能够与通常由具有不同时间轴的多个参与方制造的各种类型的芯片结合。

发明内容

本发明总体涉及多芯片封装件，并且，更具体地，涉及具有可配置中介层集成电路器件的多芯片封装件。多个集成电路芯片可以安装在多芯片封装件的外壳内的中介层的顶部。所述中介层可以安装在封装衬底的上。如果期望，多个中介层可以相对于彼此垂直堆叠。

微凸块可以插入在中介层（interposer）和中介层上芯片之间，而倒装芯片凸块（例如，比微凸块大的凸块）可以插入在中介层和封装衬底之间。中介层可以包括输入-输出管脚，所述输入-输出管脚被配置为经由微凸块与中介层上集成电路芯片结合。中介层可以包括可编程互联电路系统（有时被称为可编程互联路由结构），所述可编程互联电路系统用于为中介层上集成电路芯片提供所期望的路由连接。

可编程互联电路系统可以包括垂直的和水平的路由路径、插入到路由路径中的可配置多路复用器、存储用于控制可配置多路复用器的控制位的配置存储器元件、和用以将控制位载入到配置存储器元件中的配置控制器。可编程互联电路系统可以包括以下路径：用于连接不同中介层上芯片的路径、用于自路由的路径（例如，耦合在与单个中介层上芯片相关联的输入-输出管脚之间的路径）、和用于将中介层上芯片连接到中介层外器件的路径。

有源电路系统可以选择性地嵌入为中介层的组成部分。作为一个示例，调试电路系统可以嵌入到中介层中以调试各种中介层上芯片。作为另一个示例，实现所期望的输入-输出通信协议的各种接口电路可以嵌入到中介层中。

在本发明的另一个合适的实施例中，提供一种使用计算机辅助设计（CAD）工具设计多芯片封装件的方法，所述CAD工具在计算设备上实现。CAD工具可以包括原理图捕获工具，其辅助电路设计师设计具有可配置中介层的多芯片封装件。原理图捕获工具可以给予用户机会以：确定将被放置在多芯片封装件中的不同知识产权（IP）块（例如，可编程集成电路、专用集成电路、存储器器件、网络处理单元、调试电路系统等）、从标准化芯片封装库中选择（例如，包含标准接口格式的库，其中每个标准接口格式确定芯片系列的各个预定输入-输出管脚分配配置）、并且在所选芯片封装之间制定所期望的路由连接。