本發(fā)明實施例涉及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體材料形成的中介層，以便將一個或多個半導體管芯連接到pcb。多個ic或其他可為異構(gòu)技術(shù)的半導體管芯可安裝在中介層上。

一個或多個半導體管芯上的很多器件可導致電噪音和/或通過em發(fā)射產(chǎn)生電磁(“em”)干擾。例如，rf器件和感應器就是可產(chǎn)生電噪音和em干擾的器件的實例。諸如rf器件的噪音源可在金屬引線等導電結(jié)構(gòu)所承載的信號中產(chǎn)生電噪音。導線中的電噪音可影響封裝中的各種其他信號和器件。有噪聲的電信號會在半導體封裝件中造成嚴重的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，提供了一種半導體封裝件，包括：第一半導體器件；第二半導體器件，垂直設置在所述第一半導體器件上方；以及接地屏蔽傳輸路徑，將所述第一半導體器件連接至所述第二半導體器件，所述接地屏蔽傳輸路徑包括：至少一個信號路徑，在第一端和第二端之間縱向延伸，所述至少一個信號路徑包含導電材料，其中，所述第一端電連接至所述第一半導體器件，并且所述第二端電連接至所述第二半導體器件；第一絕緣層，設置在所述信號路徑上方，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，設置在所述絕緣材料上方，縱向位于所述信號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電材料。

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

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

附圖說明

結(jié)合附圖閱讀以下詳細說明，可更好地理解本發(fā)明的各方面。應注意到，根據(jù)本行業(yè)中的標準慣例，各種部件未按比例繪制。實際上，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)一些實施例的2.5d半導體封裝件的側(cè)視圖，其包括中介層。

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

圖3示出了根據(jù)一些實施例的2.5d半導體封裝件，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)一些實施例的2.5d半導體封裝件，其包括在至少一個半導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)一些實施例的差分接地屏蔽傳輸路徑。

圖7b示出了根據(jù)一些實施例的差分接地屏蔽傳輸電纜。

圖8a示出了根據(jù)一些實施例的四分接地屏蔽傳輸路徑。

圖8b示出了根據(jù)一些實施例的四分接地屏蔽傳輸電纜。

圖9為示出根據(jù)一些實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噪音的圖表。

圖10b為示出根據(jù)一些實施例的接地屏蔽傳輸路徑中感應噪音的圖表。

具體實施方式

以下公開提供許多不同的實施例或示例，用于實施主題的不同特征。下文描述了組件和布置的具體實例，以簡化本發(fā)明。當然，這些僅僅是實例，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施例。此外，本發(fā)明可在各個實例中重復參考標號和/或字符。這種重復是出于簡潔與清晰目的，其本身并不表示所論述的各種實施例和/或構(gòu)造間存在關(guān)系。

此外，為了便于描述，本文使用空間相對術(shù)語，例如“低于”、“下面”、“下方”、“上面”、“上部”等來描述如圖中所示的一個元件或部件與另一元件或部件的關(guān)系。空間相對術(shù)語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)敘詞可做相應解釋。“連接”或“互連”等關(guān)于附接、連接的術(shù)語或類似詞語是指一種關(guān)系，其中，結(jié)構(gòu)直接或通過中間結(jié)構(gòu)間接連接到另一結(jié)構(gòu)，以及兩者可移動或剛性連接，或者其關(guān)系，除非另有專門說明。同樣，“耦接”、“連接”和“互連”等關(guān)于電連接的術(shù)語或類似詞語是指一種關(guān)系，其中，結(jié)構(gòu)直接或通過中間結(jié)構(gòu)間接與另一結(jié)構(gòu)連通，除非另有專門說明。

在不同實施例中，公開了一種半導體封裝件，其包括第一半導體器件、第二半導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體器件連接至第二半導體器件。接地屏蔽傳輸路徑包括至少一個信號路徑，其在第一端和第二端之間縱向延伸。至少一個信號路徑包含導電材料。在一些實施例中，第一絕緣層設置在縱向位于第一端和第二端之間的信號路徑上方。第一絕緣層包含電絕緣材料。在其他實施例中，接地屏蔽層設置在縱向位于信號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電材料。

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

在一些實施例中，半導體管芯6、8包括一個或多個有源器件。例如，在一些實施例中，半導體管芯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之間的一個或多個電連接。pcb10可使用一個或多個導電軌、焊盤和/或其他部件(在非導電襯底上形成的導電層所形成)機械支撐和電連接兩個或多個ic封裝件2。

封裝襯底16通過焊球18與pcb10接合，并且通過焊球20與中介層4接合。焊球24將中介層4與第一和第二半導體管芯6、8接合。焊球所指的范圍廣泛，但不需要如實施例所示，完全為“球形”。焊球也可指焊料凸塊，并且在不同實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。在一些實施例中，一個或多個中介層4、半導體管芯6、8、pcb10和/或封裝襯底16包括一個或多個接地屏蔽傳輸路徑26，將在下文中進行詳細討論。

圖2示出了根據(jù)一些實施例的三維(3d)半導體封裝件50。在圖2中所示的3d半導體封裝件中，多個半導體管芯堆疊在彼此的頂上，并且包括一個或多個硅通孔(tsv)70，以便允許一個或多個上方管芯與一個或多個下方管芯連通。3d半導體封裝件50包括多個半導體管芯，例如cpu52、高速緩沖存儲器54、動態(tài)隨機存取存儲器(dram)/非易失性存儲器(nvm)56、模擬器件58、射頻器件60、電源62、一個或多個傳感器64和/或一個或多個輸入/輸出(i/o)連接件66。多個info通孔(tiv)層68a-68e(其中具有多個tiv72)與多個半導體管芯連接。各個半導體管芯可包括一個或多個襯底通孔(tsv)74。在一些實施例中，一個或多個tsv74將在半導體管芯54下方形成的第一tiv72a連接至在半導體管芯54上方形成的第二tiv72b。在其他實施例中，半導體管芯內(nèi)的一個或多個金屬層和/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半導體封裝件50，應理解3d半導體封裝件中可包括一個或多個附加的管芯，一個或多個較少的管芯，一個或多個其他管芯，和/或一個或多個2.5d或2d半導體裝置。在一些實施例中，接地屏蔽傳輸路徑包括一個或多個tiv和/或一個或多個tsv，其延伸穿過一個或多個半導體管芯，如下將參考圖3-5詳細討論。

圖3示出了根據(jù)一些實施例的半導體封裝件100a，其包括連接第一半導體封裝元件101a和第二半導體封裝元件101b的接地屏蔽傳輸路徑102。第一半導體封裝元件101a包括至少一個金屬層104a，至少一個通孔層106a和襯底130。在一些實施例中，第一半導體封裝元件101a可包含任何合適的元素，例如硅等。第二半導體封裝件元件101b包括多個金屬層104b-104d、多個通孔層106b-106d和襯底130。例如，在一些實施例中，第二半導體封裝元件101b可包括結(jié)合圖1討論的諸如封裝襯底16的封裝襯底。在一些實施例中，至少一個包括有源器件128(pm0)的半導體管芯132連接至第二半導體元件101b。絕緣區(qū)126設置在有源器件128和第一半導體封裝元件101a之間。在一些實施例中，絕緣區(qū)126包含根據(jù)一些實施例的硅材料。絕緣區(qū)126可為中介層的一部分和/或位于半導體管芯132和第一半導體封裝件元件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延伸穿過第一半導體封裝元件101a和第二半導體封裝元件101b之間的中間扇出(info)層。在一些實施例中，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)延伸穿過中介層。info通孔(tiv)108延伸穿過info層114，并且將在第一半導體封裝元件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包含導電材料，其配置為將信號從第一通孔140a傳輸?shù)降诙?40b。在一些實施例中，tiv108具有沿縱軸延伸的圓柱形。

在一些實施例中，接地屏蔽路徑102包括形成info層114的一部分并且設置在第一半導體封裝元件101a和第二半導體封裝元件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。在一些實施例中，絕緣層110圍繞tiv108的縱向長度周向延伸。

在一些實施例中，接地屏蔽傳輸路徑102包括設置在絕緣層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位于第一半導體封裝元件101a和第二半導體封裝元件101b之間。接地屏蔽層112包含連接至地面的導電材料。接地屏蔽層112與tiv108通過絕緣層110電隔離。接地屏蔽層112將tiv108與由一個或多個有源器件128產(chǎn)生的輻射信號隔離，且/或防止輻射信號傳輸?shù)絫iv108(或從其中傳來)。例如，當輻射信號在tiv108附近生成時，輻射信號在到達tiv108前遇到接地屏蔽層112。接地屏蔽層112將輻射信號引入地面，驅(qū)散輻射信號中的能量，并防止輻射信號在tiv108內(nèi)引發(fā)信號。通過防止輻射信號傳輸進入tiv108，接地屏蔽層112可減少或消除tiv108中的輻射感應噪音。同樣地，通過防止來自tiv108的輻射信號傳輸，接地屏蔽層112可減少或消除由tiv108產(chǎn)生的輻射感應噪音。

在一些實施例中，接地屏蔽層112完全圍繞tiv108的側(cè)邊。在其他實施例中，接地屏蔽層112設置在一個或多個金屬層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進行詳細說明。接地屏蔽層112連接至地面，例如，在pcb10中形成的地面，該pcb10連接至半導體封裝件100。在一些實施例中，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。

在一些實施例中，接地屏蔽層112設置為靠近連接至半導體封裝元件101b的有源半導體器件128。接地屏蔽層112a將半導體器件128隔離，使其無法傳輸和/或接收輻射信號。例如，在一些實施例中，有源半導體器件128為rf發(fā)射器件。接地屏蔽層112a設置在rf發(fā)射器件周圍，以防來自該器件的rf信號傳輸干擾半導體封裝件100a的其他元件(例如，tiv108等)。接地屏蔽層112a可通過一個或多個封裝元件(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示出了半導體封裝件100b的一個實施例，其包括在第二半導體封裝元件101b中形成的連續(xù)接地屏蔽層120。半導體封裝件100b與參考圖2討論的半導體封裝件100a相似，不再重復進行相似的說明。連續(xù)接地屏蔽層120包括設置在半導體封裝元件101b的各通孔層106b-106d和/或金屬層104b-104d內(nèi)和之間的導電金屬材料122。在一些實施例中，導電金屬材料122通常以垂直方向延伸穿過第二半導體封裝元件101b的金屬層104b-104d，并且通常以水平方向延伸穿過通孔層106b-106d，但是，應理解，導電金屬材料122可在半導體封裝元件101b的任意層內(nèi)以任意方向延伸。在一些實施例中，連續(xù)接地屏蔽層120和導電金屬材料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通過一個或多個封裝元件(例如，pcb(未示出))連接至地面。連續(xù)接地屏蔽層120可防止輻射信號在第二半導體封裝元件101b的金屬層104b-104d之間傳輸。

在一些實施例中，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，有源半導體器件128)和/或半導體封裝件100b的其他部分與在半導體封裝件100內(nèi)產(chǎn)生的一個或多個輻射信號(如，由有源半導體器件128所產(chǎn)生)和/或經(jīng)由信號路徑146a-146d的信號傳輸隔離。例如，在一些實施例中，設置在第二半導體封裝元件101b的第一通孔層106b和第二通孔層106c中的接地導電金屬材料122將第一金屬層104與輻射信號隔離。同樣地，設置在第二通孔層106c和第三通孔層106d中的接地導電金屬材料122將第二金屬層104c與輻射信號隔離。

雖然文中已針對2.5d封裝件100a、100b討論了實施例，應理解接地屏蔽傳輸路徑102可設置在任何合適的半導體封裝件中，例如3d半導體封裝件。例如，如圖2中所示，3d封裝件50可包括一個或多個tiv和/或tsv傳輸路徑。在一些實施例中，一個或多個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3d半導體封裝件的一個或多個info層和/或半導體管芯。

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142a、142b通過連續(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，在一些實施例中，輻射信號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142a。接地屏蔽層120將接收的輻射信號142a導入地面134，防止輻射信號104a在接地屏蔽層120之外傳輸。同樣地，在一些實施例中，輻射信號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142b，并將其導入地面134。接地屏蔽層120防止輻射信號142a、142b的傳輸，減少了各金屬層104a、104b中的感應噪音。

圖6a-8b根據(jù)一些實施例，示出了接地屏蔽傳輸路徑172a-174c的不同實施例。圖6a和6b示出了根據(jù)一些實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各包括信號路徑108，其具有配置為屏蔽信號路徑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路徑108，和具有設置在信號路徑108上方和下方的層中的接地屏蔽層112a、112b。在一些實施例中，接地屏蔽層112a、112b包括連續(xù)接地屏蔽層120。圖6b示出了垂直信號路徑108，其具有周向設置在信號路徑108的縱向長度周圍的接地屏蔽112。在一些實施例中，絕緣層110設置在信號路徑108和接地屏蔽層112之間。信號路徑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，以便允許信號路徑連接到一個或多個通孔層和/或半導體管芯。

圖7a和7b示出了根據(jù)一些實施例的包括第一信號路徑108a和第二信號路徑108b的差分信號路徑172b、174b。差分信號路徑傳輸兩種互補信號(例如，差分信號對)，分別位于其自身的導體中。接收差分信號的電路通常響應于差分對之間的電位差。在一些實施例中，接地屏蔽層112配置為屏蔽第一和第二信號路徑108a、108b，使之不發(fā)生輻射信號傳輸。圖7a示出了水平差分信號路徑172b，其具有在管芯的第一層中形成的第一信號路徑108a和在管芯的第二層中形成的第二信號路徑108b。接地屏蔽層112包括在第一和第二信號路徑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路徑174b，其具有單獨隔離的信號路徑108a、108b。各信號路徑108a、108b沿縱向長度完全被接地屏蔽層112a、112b環(huán)繞，從而限定第一信號電纜176a和第二信號電纜176b。絕緣材料110位于各信號路徑108a、108b及各自的接地屏蔽層112a、112b之間。在一些實施例中，第一信號電纜176a和第二信號電纜176b可包括雙絞線和/或并行線對。雙絞線和/或并行線對可為屏蔽線對(例如，具有設置在接地屏蔽層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(例如，接地屏蔽層112a、112b為直接接觸)。

圖8a和8b示出了根據(jù)一些實施例的四分信號路徑172c、174c，其具有第一信號路徑104a、第二信號路徑104b、第三信號路徑104c和第四信號路徑104d。四分信號路徑傳輸兩對互補信號(例如，兩對差分信號)，分別位于其自身的導體中。接地屏蔽層112配置為屏蔽各信號路徑104a-104d，使之不發(fā)生輻射信號傳輸。圖8a示出了水平四分信號路徑172c，其具有在管芯的相鄰層中形成的各信號路徑108a-108d。接地屏蔽層112包括在信號路徑108a-108d上方的層中形成的上接地屏蔽層112a，以及在信號路徑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路徑174c，其具有單獨隔離的信號路徑108a-108d。各信號路徑108a-108d沿縱向長度完全被接地屏蔽層112a-112d環(huán)繞，從而限定第一信號電纜176a、第二信號電纜176b、第三信號電纜176c和第四信號電纜176d。絕緣材料110位于各信號路徑108a-108d及各自的接地屏蔽層112a-112d之間。在一些實施例中，第一信號電纜176a和第二信號電纜176b可包括第一雙絞線和/或并行線對，并且第三信號電纜176c和第四信號電纜176d可包括第二雙絞線和/或并行線對。雙絞線和/或并行線對可為屏蔽線對(例如，具有設置在接地屏蔽層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(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軸上的信號頻率(單位為ghz(千兆赫))，以及y軸上的信號隔離(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的感應信號水平。相反，屏蔽傳輸路徑204a具有約-60到-30db的感應信號水平。屏蔽傳輸路徑204a中的感應信號具有基本較低的感應信號強度，例如，感應信號比非屏蔽傳輸路徑204b低約20db。在一些實施例中，需要最小隔離。例如，在一項實施例中，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噪音302a的圖表300a。圖10b是示出屏蔽傳輸路徑中的感應噪音302b的圖表300b。如圖10a和10b中所示，屏蔽傳輸路徑中的感應噪音302b明顯低于非屏蔽傳輸路徑中的感應噪音302a。所示感應噪音302a、302b具有x軸上的傳輸信號頻率(單位為ghz)，以及y軸上的相位噪音(單位為dbc/hz)。在一些實施例中，需要最大相位噪音。例如，在一些實施例中，選擇接地屏蔽，使相位噪音低于-100dbc/hz。屏蔽傳輸路徑的感應噪音302b的降低使較低的信號功率可通過屏蔽傳輸路徑傳輸。

在不同實施例中，公開了一種半導體封裝件。半導體封裝件包括第一半導體器件、垂直設置在第一半導體器件上方的第二半導體器件，以及接地屏蔽傳輸路徑。接地屏蔽傳輸路徑將第一半導體器件連接至第二半導體器件。接地屏蔽傳輸路徑包括至少一個信號路徑，其在第一端和第二端之間縱向延伸。至少一個信號路徑包含導電材料。第一端電連接至第一半導體器件，第二端電連接至第二半導體器件。第一絕緣層設置在縱向位于第一端和第二端之間的信號路徑上方。第一絕緣層包含電絕緣材料。接地屏蔽層設置在縱向位于信號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電材料。接地屏蔽層將其中接收的輻射信號導入地面，以防止至少一個信號路徑中的感應噪音。

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

在不同實施例中，公開了一種半導體封裝件。半導體封裝件包括第一半導體器件和第二半導體器件。第二半導體器件包括連續(xù)接地屏蔽。連續(xù)接地屏蔽包括設置在第二半導體器件的各通孔層中的水平導電材料和設置在第二半導體器件的各金屬層中的垂直導電材料。接地屏蔽傳輸路徑將第一半導體器件連接至第二半導體器件。接地屏蔽傳輸路徑包括至少一個信號路徑，其在第一端和第二端之間縱向延伸。至少一個信號路徑包含導電材料。第一絕緣層設置在縱向位于第一端和第二端之間的信號路徑上方。第一絕緣層包含電絕緣材料。接地屏蔽層設置在縱向位于信號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)明的一些實施例，提供了一種半導體封裝件，包括：第一半導體器件；第二半導體器件，垂直設置在所述第一半導體器件上方；以及接地屏蔽傳輸路徑，將所述第一半導體器件連接至所述第二半導體器件，所述接地屏蔽傳輸路徑包括：至少一個信號路徑，在第一端和第二端之間縱向延伸，所述至少一個信號路徑包含導電材料，其中，所述第一端電連接至所述第一半導體器件，并且所述第二端電連接至所述第二半導體器件；第一絕緣層，設置在所述信號路徑上方，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，設置在所述絕緣材料上方，縱向位于所述信號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電材料。

在上述半導體封裝件中，所述接地屏蔽傳輸路徑進一步包括第二絕緣層，所述第二絕緣層設置在所述接地屏蔽層上方，縱向位于所述信號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置在所述至少一個信號路徑的外表面周圍。

在上述半導體封裝件中，進一步包括連續(xù)導電材料，設置在至少一個所述第一半導體器件或所述第二半導體器件內(nèi)。

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

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

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

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

在上述半導體封裝件中，所述至少一個信號路徑包括四分信號路徑，所述四分信號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。

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

在上述半導體封裝件中，各個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)設置的第二接地屏蔽層。

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

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

在上述半導體器件中，所述第一信號路徑包括四分信號路徑，所述四分信號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。

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

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

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

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

在上述半導體封裝件中，所述至少一個信號路徑包括四分信號路徑，所述四分信號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。

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

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