[发明专利]一种无线互连装置及系统

说明书

本发明提供一种无线互连装置及系统，涉及通信技术领域，所述无线互连装置，包括：第一模块、第二模块、MCM基板、至少一个电容和球栅阵列，其中：球栅阵列设于MCM基板下方；第一模块设于MCM基板上；第二模块设于第一模块上，且第二模块和第一模块的电源和地以键合方式连接，其中，键合方式包括微凸点方式、混合键合方式和键合打线方式的一种；至少一个电容设于第二模块和第一模块之间，用于实现第一模块和第二模块的数字信号无线互连。本发明可增加无线互连密度，实现信号高速传输且增大信号带宽，进一步提升连接可靠性。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线互连装置及系统。

背景技术

随着集成电路工艺的进步，处理器的性能大幅提升，与此相对应的内存性能提升速度相对较慢，造成了当前内存的存取速度严重滞后于处理器的计算速度，从而导致高性能处理器难以发挥出应有的功效，这对日益增长的高性能计算(High PerformanceComputing，HPC)造成了极大的制约，该现象也被称为内存墙现象(Memory Wall)。

现有技术中，传统处理器和内存通常采用PCB(Printed Circuit Board)互连方式和HBM方式(High Bandwidth Memory)连接，其中：

(1)、PCB互连方式使得信号走线长度较长、走线密度难以提升、信号传输速率和信号带宽很难进一步提升，严重制约了高性能处理器的计算性能；

(2)、HBM技术是利用2.5D、3D等高级封装将处理器和存储器集成在同一封装内，如图1所示，二者之间采用硅转接板进行互连，相较于PCB方式，其信号走线长度更短、走线密度更高、可以提供更高的信号传输速率和更大的信号带宽。但在HBM方式中，处理器和存储器仍为水平放置，二者之间走线距离仍然较长，而且，处理器和存储器与基板之间通过微凸点、混合键合、键合打线实现互连时，存在互连密度较低及互连可靠性问题，即当互连数量相对少时，通过冗余编码等技术可以提高互连连接成品率，但当互连数量达到数万个以上时，互连连接成品率将大幅下降，故信号传输速率和信号带宽提高仍受限。

发明内容

本发明提供一种无线互连装置及系统，用以解决现有技术中因走线长度过长以及互连密度较低导致的信号传输速率和信号带宽提升受限的缺陷，增大无线互连密度，实现信号高速传输且增大信号带宽，进一步提升连接可靠性。

本发明提供一种无线互连装置，包括：第一模块、第二模块、MCM基板、至少一个电容和球栅阵列，其中：

所述球栅阵列设于所述MCM基板下方；

所述第一模块设于所述MCM基板上；

所述第二模块设于所述第一模块上，且所述第二模块和所述第一模块的电源和地以键合方式连接，其中，所述键合方式包括微凸点方式、混合键合方式和键合打线方式的一种；

所述至少一个电容设于所述第二模块和所述第一模块之间，用于实现所述第一模块和所述第二模块的数字信号无线互连。

根据本发明提供的无线互连装置，所述第二模块和所述第一模块上均设有PAD焊盘，所述第二模块和所述第一模块的电源和地基于所述PAD焊盘以键合打线方式连接时，所述第二模块和所述第一模块之间基于DAF膜粘接或基于硅硅键合方式将晶圆键合在一起，所述第一模块的电源和地与所述MCM基板以键合打线方式连接。

根据本发明提供的无线互连装置，所述第二模块和所述第一模块之间设有金属键合垫，所述第二模块的电源和地与所述第一模块基于所述金属键合垫以混合键合方式连接，所述第一模块的电源和地与所述MCM基板以键合打线方式连接。

根据本发明提供的无线互连装置，所述第一模块和所述第二模块内均设有第二硅通孔，所述第二硅通孔与所述金属键合垫处于同一竖直轴线上，且用于支撑所述金属键合垫。