具有管芯特定信息的指示的半导体封装

技术领域

本发明技术涉及具有管芯特定信息的指示的半导体封装。更具体地，本发明技术的一些实施例涉及一种半导体封装，所述半导体封装上具有用于指示关于半导体封装中的半导体管芯的信息(例如，操作参数)的机器可读代码。

背景技术

封装的半导体管芯(包含存储器芯片、微处理器芯片、逻辑芯片和成像器芯片)通常包含安装在衬底上并包在塑料保护层中的半导体管芯。单个半导体管芯可以包含功能特征，如存储器单元、处理器电路、成像器装置和其它电路系统，以及电连接到所述功能特征的接合焊盘。例如，为了正确地操作半导体管芯，必须在管芯水平上优化用于操作半导体管芯的某些管芯特定参数，如电流、电压、电阻参考值等，以考虑工艺变化。这种管芯特定参数在传统上存储在特殊的非易失性元件中，如在管芯自身中实现的熔丝或反熔丝。此非易失性元件可能既昂贵又不可靠。

发明内容

本申请的一方面涉及一种半导体装置封装，所述半导体装置封装包括：第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；半导体管芯，所述半导体管芯位于所述第一表面与所述第二表面之间；以及指示，所述指示位于所述第一表面的指定区域处，所述指示包含呈现用于操作所述半导体管芯的信息的代码，所述代码被配置成由指示扫描仪读取。

本申请的另一方面涉及一种提供与半导体管芯相关联的信息的方法，所述方法包括：将所述半导体管芯定位在半导体装置封装中，所述半导体装置封装具有第一表面；在所述第一表面上确定指定区域；以及在所述指定区域中形成指示，所述指示包含呈现用于操作所述半导体管芯的信息的代码，所述代码被配置成由指示扫描仪读取。

本申请的又一方面涉及一种方法，所述方法包括：在包含半导体管芯的封装的表面上标识指定区域；读取在所述指定区域中编码的用于操作所述半导体管芯的信息；以及存储所述用于操作所述半导体管芯的信息。

附图说明

参考以下附图可以更好地理解本发明技术的许多方面。附图中的组件不一定按比例。相反，重点在于展示本发明技术的原理。

图1是根据本发明技术的实施例的用于递送关于半导体装置封装中的半导体管芯的信息的系统的示意图。

图2A-2H是展示根据本发明技术的实施例的半导体装置封装的示意图。

图3A-3D是展示根据本发明技术的实施例的递送关于半导体装置封装中的半导体管芯的信息的方法的示意图。

图4A和4B示出了根据本发明技术的实施例的半导体装置封装。

图4C是示出根据本发明技术的实施例的图案的图像。

图4D示出了根据本发明技术的实施例的半导体装置封装。

图5是展示根据本发明技术的实施例的并入半导体组合件的系统的框图。

图6是展示根据本发明技术的实施例的方法的流程图。

图7是展示根据本发明技术的实施例的方法的流程图。

具体实施方式

以下描述了堆叠的半导体管芯封装的若干个实施例的具体细节以及制造这种管芯封装的方法。术语“半导体装置”通常指包含一或多种半导体材料的固态装置。半导体装置可以包含例如半导体衬底、晶片或从晶片或衬底单切的管芯。在整个公开中，半导体管芯通常在半导体装置的上下文中进行描述，但不限于此。

术语“半导体装置封装”可以指将一或多个半导体装置并入到公共封装中的布置。半导体封装可以包含部分或完全包封至少一个半导体装置的壳体或外壳。半导体装置封装还可以包含中介层衬底，所述中介层衬底承载一或多个半导体装置并附接到或以其它方式并入到外壳中。术语“半导体装置封装组合件”可以指包含多个堆叠的半导体装置封装的组合件。如本文所使用的，术语“竖直”、“侧向”、“上部”和“下部”可以指从图中所示的取向来看，半导体装置或封装中的特征的相对方向或位置。然而，这些术语应该被广义地解释为包含具有其它取向(如反向或倾斜取向)的半导体装置。

图1是根据本发明技术的实施例的用于递送关于半导体装置封装中的半导体管芯的信息的系统100的示意图。系统100包含半导体装置封装101、半导体装置封装101中的半导体管芯104、半导体装置封装101上的指示103、指示读取器105、控制器107和数据存储装置109。在一些实施例中，半导体装置封装101可以是半导体装置封装组合件的一部分(例如，最上面的部分)，所述部分可以包含多个堆叠的半导体装置封装。

如图1所示，半导体装置封装101具有用于显示指示103的指定区域102。在一些实施例中，指定区域102定位于半导体装置封装101的顶表面处。在一些实施例中，指定区域102定位于半导体装置封装101的底表面处。在一些实施例中，指定区域102定位于半导体装置封装101的侧表面处。在一些实施例中，半导体装置封装101可以在不同位置处具有一个以上指定区域102(例如，在顶表面处的两个不同位置；在侧表面处的一个位置和在底表面处的另一个位置等)。

指示103被配置成呈现或递送与半导体装置封装101中的半导体管芯104相关联的信息。与半导体管芯104相关联的信息可以包含例如用于操作半导体管芯104的合适的电流、电压、电压调整、延迟、冗余信息、固件指令、通电/断电指令等。在一些实施例中，与半导体管芯104相关联的信息可以包含特定半导体管芯104的测试结果(例如，测试结果可以指示半导体管芯104在某些条件或环境下如何执行)。在一些实施例中，与半导体管芯104相关联的信息可以用于实现半导体管芯的最佳功能。例如，所述信息可以包含用于实现半导体管芯104的适当性能的电压范围V

在一些实施例中，指示103可以包含一组机器可读代码。在一些实施例中，指示103可以包含图案、一维条形码、二维条形码(例如，如快速响应(QR)码等矩阵条形码)以及其它合适的代码。在一些实施例中，指示103可以通过打印工艺定位或形成在半导体装置封装101上。在一些实施例中，指示103可以通过涉及冲压、蚀刻、雕刻、激光、热成型、粘合剂等的一或多个工艺定位或形成在半导体装置封装101上。

指示读取器105被配置成读取指示103的机器可读代码。在一些实施例中，指示读取器105可以是光学扫描仪。在一些实施例中，指示读取器105可以是条形码读取器。在一些实施例中，指示读取器105可以是激光扫描仪。指示读取器105耦接到控制器107，并由其控制。例如，控制器107可以指导指示读取器105启动读取进程，以读取和分析指示103中的机器可读代码，并相应地获得与半导体管芯104相关联的信息。然后，与半导体管芯104相关联的信息可以被发送到数据存储装置109以供将来使用。

在一些实施例中，数据存储装置109可以是耦接到指示读取器105的存储装置或磁盘驱动器。在一些实施例中，数据存储装置109可以是可通信地耦接到指示读取器105的数据库(例如，经由如因特网或内联网等有线或无线网络)。

在一些实施例中，与半导体管芯104相关联的信息的至少一部分可以存储在半导体装置封装101的非易失性组件(例如，熔丝、非易失性存储器等)中。在此类实施例中，存储在非易失性组件中的信息可以被半导体管芯104的操作者直接访问而无需使用指示读取器105。在一些实施例中，存储在半导体装置封装101中的非易失性组件(例如，半导体管芯中的熔丝或非易失性存储器)中的信息的正确性可以通过与半导体装置封装101上呈现的指示103进行比较来验证，并且如果必要的话可以重新存储。然而，在其它实施例中，半导体装置封装101不具有非易失性组件(例如，熔丝、非易失性存储器等)并且相应地，与半导体管芯104相关联的信息由指示103存储。

在一些实施例中，出于安全目的，可以对与半导体管芯104相关联的信息进行加密。在一些实施例中，为了对与半导体管芯104相关联的加密信息进行解码，可能需要密钥(例如，软件密钥)或密码。通过此布置，本发明技术提供了一种用于递送管芯特定信息的安全方式，使得只有经过授权的操作者才可以访问与半导体管芯104相关联的加密信息。

在一些实施例中，例如，在电晶片分选(EWS)测试期间，可以测试半导体管芯104的功能。在测试期间，可以确定一组最佳操作/工作参数，如电压/电流发生器和调节器的微调参数、存储器单元冗余地址等。所述组最佳操作/工作参数可以存储在数据存储装置109中和/或由控制器107控制。在一些实施例中，写入设备106可以被配置成在半导体装置封装101被封装之后在半导体装置封装101的指定区域102中形成指示103。例如，指示103可以包含一或多个一维码和/或二维码。换句话说，可以对与半导体管芯104相关联的管芯特定信息进行编码并写在其封装上以供将来使用，如上所述。

在一些实施例中，与半导体管芯104相关联的信息可以包含用户请求的定制信息。例如，用户可以请求半导体装置封装101的制造商在指示103中添加信息。此类信息可以包含例如用户使用的内部批次/参考号、半导体管芯中固件的版本、关于如何操作用户创建的半导体装置封装101的技术说明等。通过此布置，本发明技术使得用户能够在半导体装置封装101中添加固有的定制信息。

图2A-2H是展示根据本发明技术的实施例的半导体装置封装201的示意图。如图2A-2H所示，半导体装置封装201包含其上的指示203(分别在图2A-2H中描述的各个实施例中单独标识为指示203a-h)和被配置成耦接到外部装置的多个连接器204(例如，导电引脚、支腿等)。

图2A-2D是半导体装置封装201的顶视图。在图2A中，指示203a包含位于半导体装置封装201的顶表面处的方形二维码。在图2B中，与图2A相比，指示203b也是方形二维码，其大小小于指示203a的大小。在图2C中，指示203c包含位于半导体装置封装201的顶表面处的矩形二维码。在图2D中，指示203d包含位于半导体装置封装201的顶表面处的一维码。在一些实施例中，指示203a-d可以定位于半导体装置封装201的顶表面的其它位置处(例如，中心处)。

图2E-2H是半导体装置封装201的侧视图。图2E中的指示203e是位于半导体装置封装201的长侧表面(LSS)处的矩形二维码。在图2F中，指示203f可以是位于半导体装置封装201的LSS处的一维条形码。图2G中的指示203g是位于半导体装置封装201的短侧表面(SSS)处的矩形二维码。在图2H中，指示203h是位于半导体装置封装201的SSS处的一维条形码。

图2A-2H中讨论的实施例包含位于半导体装置封装201的表面的相应指定区域处的指示。在一些实施例中，指定区域可以相对于其它标记(例如，制造商标志)和/或可方便标识的结构元件(例如，封装角、导电支腿等)定位/对准，使得可以在不使用参考标志(例如，对准标记)的情况下形成指示。此布置使得能够有效利用指定区域(例如，其可以用于存储更多信息)。

图3A-3D是展示根据本发明技术的实施例的递送关于半导体装置封装中的半导体管芯的信息的方法的示意图。图3A展示了卷轴系统30，所述卷轴系统被配置成承载多个半导体装置封装并为每个半导体装置封装提供对应的指示。卷轴系统30包含具有多个凹部32a-b的带31，所述多个凹部被配置成承载半导体装置封装和/或具有管芯特定信息的指示。卷轴系统30还包含顶盖33和底盖35，所述顶盖和所述底盖被配置成保护带31和由带31承载的多个半导体装置封装。

图3A和3B所示的实施例具有在凹部32a中的第一半导体装置封装300a以及在凹部32b中的第二半导体装置封装300b。带31还分别包含区域36a-b和位于区域36a-b处的指示37a-b。与第一半导体装置封装300a相关联的指示37a可以位于区域36a处。类似地，与第二半导体装置封装300b相关联的指示37b可以位于区域36b处。区域36a-b可以是如图3A和3B所示的凹部，或者可以是隆起部或平坦表面。

参考图3B，带31可以在馈送方向F上进行移动和处理，使得在访问或处理第二半导体装置封装300b之前读取具有第二半导体装置封装300b的管芯特定信息的指示37b，并且然后在访问或处理第一半导体装置封装300a之前读取具有第一半导体装置封装300a的管芯特定信息的指示37a。因此，当访问和/或处理半导体装置封装300a-b时，操作者(或对应系统)可以具有关于如何正确处理和/或操作半导体装置封装300a-b的特定信息。例如，半导体装置封装300a-b中的半导体管芯中的每一个半导体管芯的管芯特定信息可以存储在对应半导体管芯中的配置元件(例如，熔丝、反熔丝等)中或存储在随后可以用于为对应半导体管芯通电的系统存储器中。

在一些实施例中，管芯特定信息可以在控制器的控制下由指示读取器读取，并且对应数据可以存储在数据存储装置中。指示读取器、控制器和数据存储装置可以是图1所描绘的指示读取器105、控制器107和数据存储装置109。在一些实施例中，数据存储装置可以是半导体管芯中的存储器(例如，非易失性存储器单元、熔丝等)。在一些实施例中，数据存储装置在半导体管芯外部，并且所存储数据可以被访问和上传(例如，在半导体管芯的配置锁存器中)以为半导体管芯通电。

图3C和3D示出了指示37a-b打印在带31上的实施例。在图3C所展示的实施例中，指示37a-b可以分别打印在凹部32a-b的前面和附近。在图3D所示的实施例中，指示37a-b分别打印在凹部32a-b的侧面和附近。

图4A和4B示出了根据本发明技术的实施例的半导体装置封装。在图4A中，存储器装置400可以具有贴纸401，所述贴纸上具有条形码404和QR码406。条形码404定位于第一指定区域408中，并且QR码406定位于第二指定区域410处。第一指定区域408和第二指定区域410可以位于存储器装置400的同一表面上。然而，在其它实施例中，第一指定区域408和第二指定区域410可以位于不同表面(例如，彼此相对或相邻的两个表面)上。条形码404和QR码406两者用于承载与存储器装置400相关联的信息(例如，操作参数)。尽管在图4A和4B中讨论的实施例具有两组代码404、406，然而在其它实施例中，可能存在其它数量的代码，如一个、三个或更多个等。

在一些实施例中，条形码404和QR码406可以用于承载关于存储器装置400的大致相同的信息。在此类实施例中，存储器装置400的操作者可以从条形码404或QR码406中检索关于存储器装置400的信息。例如，操作者可以通过条形码读取器来读取条形码404。作为另一个实例，操作者可以通过QR码读取器来读取QR码406。在一些实施例中，操作者可以通过光学读取器来读取条形码404或QR码406。在此类实施例中，可以将从条形码404读取的信息与从QR码406读取的信息进行比较，使得可以验证关于存储器装置400的信息。

在一些实施例中，条形码404可以用于承载用于操作存储器装置400的信息的第一部分，而QR码406可以用于承载用于操作存储器装置400的信息的第二部分。这为在不同阶段操作或处理存储器装置400提供了灵活性。例如，条形码404可以存储第一信息集合，以在第一阶段(例如，启动阶段)为存储器装置400上电。QR码406可以存储第二信息集合，以在第二阶段(例如，操作阶段)操作存储器装置400。在这些实施例中，操作者可以使用合适的扫描仪在第一阶段读取条形码404并在第二阶段读取QR码。

在一些实施例中，条形码404和QR码406中的一个可以包含认证信息(例如，产品标识、客户标识、制造批次/日期等)，而另一个可以包含用于操作存储器装置400的信息。在一些实施例中，操作者需要接收认证信息，并且然后操作者可以访问关于存储器装置400的信息。例如，认证信息包含用于对关于存储器装置400的信息进行解码的密钥。通过此布置，本发明技术提供了用于将操作信息递送到操作者或客户的安全方法。

图4B示出了具有QR码409和条形码411的堆叠的集成电路(IC)装置407。条形码411位于第一指定区域412处，而QR码409位于第二指定区域414处。第一指定区域412位于堆叠的IC装置407的侧表面上，而第二指定区域414位于堆叠的IC装置407的顶表面上。类似于以上讨论的条形码404和QR码406，QR码409和条形码411可以包含与堆叠的IC装置407相关联的大致相同或不同的信息。

图4C是示出根据本公开技术的实施例的具有点的图案的指示413的图像。每个点的位置可以意指位信息“1”，并且空域(即，没有点或“空”点)可以意指位信息“0”。通过在图案413中具有多个点和空域，图案413可以用于提供与如上所讨论的半导体装置封装相关联的管芯特定信息。在一些实施例中，可以使用点以外的形状(例如，正方形、三角形、线段等)。在一些实施例中，点(或其它形状)的相对位置或关系可以用于将信息编码成图案。

图4D示出了根据本发明技术的实施例的存储器装置420。存储器装置420包含九个存储器模块封装422(在图4D中表示为422a-i)。每个存储器模块封装422上都有QR码424(在图4D中表示为424a-i)。单独QR码424被配置成递送单独存储器模块封装422中的每个半导体管芯的管芯特定参数。这些QR码424可以光学地读取，并且然后存储在存储装置(例如，存储器装置420的非易失性组件426)中。存储装置可以存储另外的信息，例如对操作存储器装置420有用的信息。在存储器装置420的通电过程期间，管芯特定信息可以用于激活/操作相应存储器模块封装422和存储器装置420中的每个管芯。

图5是展示根据本发明技术的实施例的并入半导体组合件的系统的框图。以上参考图1-4D描述的半导体装置中的任何一个半导体装置可以并入到大量更大的系统和/或更复杂的系统中的任何系统中，所述更大的系统和/或更复杂的系统的代表性实例是图5中示意性地示出的系统500。系统500可以包含处理器501、存储器503(例如，SRAM、DRAM、闪速存储器和/或其它存储器装置)、输入/输出装置505和/或其它子系统或组件507。以上参考图1-4D描述的半导体组合件、装置和装置封装可以包含在图5所示的元件中的任何元件中。在一些实施例中，系统500可以包含用于存储系统500中的组件中的至少一些组件的管芯特定信息的非易失性存储器。例如，配置参数(例如，电压、电流、延迟和/或电阻微调参数、冗余地址等)可以存储在非易失性存储器中，并在系统500的通电过程中上传到对应组件。所得系统500可以被配置成执行各种合适的计算功能、处理功能、存储功能、感测功能、成像功能和/或其它功能中的任何功能。因此，系统500的代表性实例包含但不限于计算机和/或其它数据处理器，如台式计算机、膝上型计算机、互联网电器、手持装置(例如，掌上计算机、可穿戴计算机、蜂窝电话或移动电话、个人数字助理、音乐播放器等)、平板计算机、多处理器系统、基于处理器的消费电子装置或可编程消费电子装置、网络计算机和小型计算机。系统500的另外的代表性实例包含灯、相机、车辆等。关于这些实例和其它实例，可以将系统500容纳在单个单元中或例如通过通信网分布在多个互连的单元上。系统500的组件因此可以包含本地存储器存储装置和/或远程存储器存储装置以及各种合适的计算机可读媒体中的任何计算机可读媒体。

图6是展示根据本发明技术的实施例的方法600的流程图。方法600可以通过系统(例如，以上讨论的系统100)实施。方法600将提供或递送关于半导体管芯的信息。在框601处，方法600从将半导体管芯定位在半导体装置封装中开始。半导体装置封装具有第一表面。在框603处，方法600通过在第一表面上确定指定区域而继续。在框605处，方法600包含在指定区域中形成指示。所述指示包含呈现用于操作所述半导体管芯的信息的代码。所述代码被配置成由指示扫描仪读取。

图7是展示根据本发明技术的实施例的方法700的流程图。方法700可以通过系统(例如，以上讨论的系统100)实施。方法700将检索或制造关于半导体管芯的可用信息。在框701处，方法700从在包含半导体管芯的封装的表面上标识指定区域开始。在框703处，方法700通过读取在指定区域中编码的信息而继续，并且所述信息用于操作半导体管芯。在框705处，方法700包含存储用于操作半导体管芯的信息。在一些实施例中，可以在控制器(例如，控制器107)的控制下由指示扫描仪(例如，指示扫描仪105)执行读取。信息可以存储在数据存储装置(例如，数据存储装置109)中。在一些实施例中，信息可以包含用于操作半导体管芯的信息，如微调参数和/或冗余地址。信息可以在通电或配置过程期间上传到半导体管芯的组件(例如，配置元件或配置锁存器)。

本公开并不旨在是详尽的或将本发明技术限制于本文公开的确切形式。尽管本文出于说明的目的公开了具体实施例，但是如相关领域普通技术人员将认识到的，在不偏离本发明技术的情况下，各种等效的修改是可能的。在一些情况下，未详细示出或描述公知的结构和功能，以避免不必要地模糊对本发明技术的实施例的描述。尽管在本文中可以以特定的顺序呈现方法的步骤，但是替代性实施例可以以不同的顺序执行所述步骤。类似地，在其它实施例中可以组合或消除在特定实施例的上下文中公开的本发明技术的某些方面。此外，虽然可能已经在本发明技术的某些实施例的上下文中公开了与那些实施例相关联的优点，但是其它实施例也可以展现出此些优点，并且并非所有实施例都必需展现出此些优点或本文所公开的其它优点才能落入本技术的范围内。因此，本公开和相关联的技术可以涵盖未在本文中明确说明或者示出的其它实施例。

贯穿本公开，除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“所述(the)”包含复数指代物。类似地，在参考具有两个或两个以上的项的列表时，除非词语“或”被明确限制为仅指代单个项而不包含其它项，否则在此类列表中使用“或”应被解释为包含(a)列表中的任何单个项、(b)列表中的所有项或者(c)列表中的项的任何组合。此外，术语“包括”在全文中用于表示至少包含一或多个所陈述特征，使得不排除任何更大数目的同一特征和/或另外类型的其它特征。本文对“一个实施例”、“一些实施例”或类似表达方式的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构、操作或特性可以包含在本发明技术的至少一个实施例中。因此，本文中此类短语或表述的出现不一定全都指同一实施例。此外，各个特定特征、结构、操作或特性可以以任何适合的方式组合在一或多个实施例中。

根据上文，应理解，在本文中已经出于说明的目的描述了本发明技术的具体实施例，但可以在不偏离本发明的范围的情况下进行各种修改。除了由所附权利要求书限制外，本发明技术不受限制。