功能冗余半导体管芯和封装的制作方法
本公开涉及半导体管芯和封装。
背景技术：
又被称为下一代数据计算装置的下一代数据中心、服务器、现场可编程逻辑、人工智能芯片、图形处理单元、强大的个人计算机正在趋向于提供更高的计算能力、操作灵活性和提高的功率效率的系统。下一代数据中心和数据计算单元所呈现的需求的组合给当前的通用服务器带来了显著的挑战。对降低的系统复杂性以及商业灵活性和可缩放性的与日俱增的需求提高了对虚拟化数据中心基础设施的需求，这将对下一代数据服务器提出额外的要求。为了满足这种多变的需求，下一代服务器可以被设计为解决具体的工作负荷矩阵。然而，这种面向任务或服务的设计尽管提高了功率效率，但也损害了这种下一代服务器的长期灵活性、成品率和设计。因而，下一代数据中心中使用的服务器必须能够提供一种成本高效的解决方案，其解决当前和未来的计算需求，提供能够满足不断演变的操作需求的灵活平台，同时输送相对于传统服务器有所提高的功率效率。物联网(iot)装置的不断增长的普遍性所带来的挑战意外地与下一代数据中心所带来的挑战类似。在差不多数十亿的连接装置的情况下，基于云的基础设施必须快速评估高带宽数据流，并且确定必须处理哪些数据，以及哪些数据可以被安全地丢掉。
下一代平台共有几项不同的要求：提高的带宽；促进提高的功能性的提高的灵活性；提高的功率效率(或者减小的功耗)以及减小的占用空间要求。截止到目前，设计者可以通过在标准印刷电路板上封装额外的部件来解决这种变化的需求。这种单板解决方案所固有的限制可能无法令人满意地解决对下一代装置提出的多重需求。这种限制包括：基于互连密度的芯片到芯片带宽限制；芯片之间的长距离迹线的功率需求；以及容纳芯片的印刷电路板的提高的物理尺寸。系统部件的单片集成提供了潜在的解决方案，然而这种集成无法容易地允许对其中每者可能以不同的速率演变的系统部件的集成。例如，使用较新的技术构建的逻辑芯片可能无法容易地与使用较老的技术构建的存储器芯片集成，或者无法适用于与使用较老的技术构建的存储器芯片一起进行单片式制造。
因此，常规的解决方案无法满足对更高带宽、更高功率效率、提高的功能性和提高的操作灵活性(全部处于物理上较小的封装中)的未来需求。
附图说明
随着下文的具体实施方式部分的继续并且在参考附图时，所要求保护的主题的各种实施例的特征和优点将变得显而易见，其中，类似的附图标记指示类似的部分，并且在附图中：
图1是根据文中描述的至少一个实施例的例示性半导体封装的示意图，所述半导体封装包括电网状网络，其将具有提供第一功能的电路的多个半导体管芯中的每者导电耦合至具有提供所述第一功能的冗余电路的基础管芯；
图2是根据文中描述的至少一个实施例的例示性半导体封装的局部截面立视图，所述半导体封装包括电网状网络，其包括第一电网状网络和对角线电网状网络，所述对角线电网状网络将包括i/o电路和ip核的多个半导体管芯通信耦合至基础管芯；
图3a是根据文中描述的至少一个实施例的例示性半导体封装的平面图，所述半导体封装包括第一多个导体、第二多个导体和第三多个导体，所述第二多个导体与所述第一多个导体正交设置以形成正交电网状网络，所述第三多个导体相对于所述正交电网状网络沿对角线设置以形成对角线电网状网络；
图3b是根据文中描述的至少一个实施例的沿截面线3b-3b截取的图3a中描绘的例示性半导体封装的截面立视图；
图4是根据文中描述的至少一个实施例的例示性基于处理器的装置的示意图，所述基于处理器的装置包括一个或多个半导体封装，每个半导体封装具有电网状网络，所述电网状网络包括至少第一电网状网络和导电耦合的对角线电网状网络，所述对角线电网状网络将包括提供第一功能的电路的至少一个半导体管芯导电耦合至包括提供所述第一功能的电路的基础管芯，如联系图1-图3所描述的；
图5是描绘根据文中描述的至少一个实施例的用于经由电网状网络将包括具有第一功能的电路的至少一个半导体管芯导电耦合至包括具有冗余的第一功能的电路的基础管芯的例示性方法的高层级逻辑流程图；
图6是根据文中描述的至少一个实施例的将提供第一功能的半导体管芯电路和提供所述第一功能的基础管芯电路耦合至公共导电结构的例示性方法的高层级流程图；
图7是根据文中描述的至少一个实施例的使用包括在第三多个导体中的导体形成对角线电网状网络的例示性方法的高层级流程图，其中，所述第三多个导体对电网状网络中的不通过第一多个导体或第二多个导体直接耦合(即，由不通过任何居间节点的导体耦合)的两个不相邻节点进行导电耦合；
图8是根据文中描述的至少一个实施例的将一个或多个ip核导电耦合至包括在电网状网络中的相应节点的例示性方法的高层级逻辑流程图；以及
图9是根据文中描述的至少一个实施例的形成基础管芯中的支持电路的例示性方法的高层级逻辑流程图。
尽管下文的具体实施方式部分将参考例示性实施例而继续进行，但是所述实施例的很多替代物、修改和变化对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
具体实施方式
文中描述的系统和方法包括具有电网状网络的半导体封装，所述电网状网络将多个物理上相对较小的半导体管芯中的每者物理和导电耦合至单个物理上相对较大的基础管芯。在实施例中，所述电网状网络可以包括多层导电网络，其中，第一多个导体中的至少一些中的每者与第二多个导体中包括的至少一个导体相交和/或导电耦合，以形成包括多个导电节点的电网状网络。相对较小的半导体管芯中的每者导电耦合至网络节点，并且包括提供所定义的功能的电路。例如，多个小半导体管芯中的一些可以包括输入/输出电路，而其它小半导体管芯可以包括半导体知识产权核(“ip核”)电路，例如，处理器核电路、图形处理器电路等等。
基础管芯也包括具有所定义的功能的电路。例如，基础管芯还可以包括在功能上与包括在多个小半导体管芯中的一些中的i/o电路类似或者等同的i/o电路。所述多个小半导体管芯中的一者或多者中的每一个中的i/o电路可以经由所述电网状网络中的一个或多个节点导电耦合至所述基础管芯中的类似i/o电路。小半导体管芯中的i/o电路和基础管芯中的i/o电路两者可以耦合至公共i/o接口接触部。耦合至所述节点的驱动器电路可以选择性地确定小半导体管芯中的i/o电路或者基础管芯中的i/o电路是否有源地耦合到公共i/o接口接触部。这种布置有利地提供了一层系统冗余性，因为一个i/o电路(小半导体管芯中的i/o电路或者基础管芯中的i/o电路)的故障不会损害半导体封装的操作。尽管使用i/o电路作为例示性示例，但是可以在一个或多个小半导体管芯中以及基础管芯中按照冗余方式提供任何功能。
电网状网络允许在紧密靠近基础管芯的位置上沉积小半导体管芯，从而缩短小半导体管芯和基础管芯之间的通信链路。较短的通信链路有利地提高了通信速度，同时降低了在小半导体管芯和基础管芯之间传送数据时的功耗(例如，通过使功率损失最小化)。形成电网状网络的第一多个导体和第二多个导体可以相对于彼此按照任何角度设置。有时，形成电网状网络的第一多个导体和第二多个导体可以相互正交(即，按照90°角)设置。第一多个导体中包括的导体和第二多个导体中包括的导体之间的每个交点形成了电网状网络中的节点。
可以通过将第三多个导体导电耦合至不直接通过第一多个导体或第二多个导体耦合的电网状网络节点来有利地增强电网状网络的操作。例如，第一多个导体中包括的两个导体平行并且相互间隔开。第二多个导体中包括的两个导体平行设置并且相互间隔开。第二多个导体被设置为与第一多个导体正交，从而通过冗余电网状网络形成定义了正方形的角的四个节点。在这种布置中，正方形的相对角处的节点之间的通信必须通过至少一个居间节点。可以在不同于包括第一多个导体和第二多个导体的层的层中的对角线上设置第三个导体中包括的导体。对角线导体可以导电耦合至正方形的相对角的节点(例如，使用过孔)，由此促进所述节点之间的直接通信，从而在降低功耗的同时提高速度和数据完整性。因而，本文所公开的系统和方法提供了半导体封装中的功能冗余性，同时带来了提高的通信带宽和降低的功耗。
提供了一种包括三维对角线电网状网络的半导体封装，所述电网状网络选择性地使具有第一功能的半导体管芯电路与具有所述第一功能的基础管芯电路导电耦合。所述半导体封装可以包括：电网状网络，其包括：第一多个导体；第二多个导体，所述第二多个导体中的每者与所述第一多个导体的至少其中之一相交以形成多个节点，所述节点中的每者处于所述第一多个导体之一与所述第二多个导体之一的相应交点上；具有上表面和下表面的基础管芯，所述基础管芯包括导电耦合至所述多个节点的至少其中之一的提供第一功能的电路；多个第二半导体管芯，所述多个第二半导体管芯的至少其中之一包括提供所述第一功能的电路，所述多个第二半导体管芯中的每者导电耦合至所述多个节点中的相应的一个；以及选择性地将所述电网状网络导电耦合至提供所述第一功能的第一半导体管芯电路的至少其中之一或者提供所述第一功能的至少一个第二半导体管芯的驱动器电路。
提供了一种制作包括三维对角线电网状网络的半导体封装的方法，所述电网状网络选择性地使具有第一功能的半导体管芯电路与具有所述第一功能的基础管芯电路导电耦合。所述方法可以包括：在基础管芯中形成提供第一功能的电路；在基础管芯的第一层上形成第一多个导体；在基础管芯的所述第一层上形成第二多个导体，其中：所述第一多个导体中的每者与其余的所述第一多个导体间隔开；所述第二多个导体中的每者与其余的所述第二多个导体间隔开；并且所述第一多个导体中的每者与所述第二多个导体中的至少一个相交并且导电耦合，以形成包括多个节点的电网状网络，所述多个节点中的至少部分导电耦合至提供所述第一功能的基础管芯电路；将至少一个半导体管芯导电耦合至与所述第一多个导体耦合并且与所述第二多个导体耦合的多个节点的部分中的相应的一个，所述至少一个半导体管芯包括提供所述第一功能的电路；以及将驱动器电路导电耦合至与所述第一多个导体耦合并且与所述第二多个导体耦合的多个节点的部分中的相应的一个，所述驱动器电路至少选择性地将提供所述第一功能的基础管芯电路或者提供所述第一功能的半导体管芯电路导电耦合至电网状网络。
提供了一种包括半导体封装的基于处理器的电子装置，所述半导体封装包括三维对角线电网状网络，所述电网状网络选择性地使具有第一功能的半导体管芯电路与具有所述第一功能的基础管芯电路导电耦合。所述装置可以包括：印刷电路板；以及导电耦合至所述印刷电路板的半导体封装，所述半导体封装包括：电网状网络，所述电网状网络包括：第一多个导体；第二多个导体，所述第二多个导体中的每者与所述第一多个导体中的至少一个相交以形成多个节点，所述多个节点中的每者处于所述第一多个导体中的一个与所述第二多个导体中的一个的相应交点处；具有上表面和下表面的基础管芯，所述基础管芯包括导电耦合至所述多个节点中的至少一个的提供第一功能的电路；多个半导体管芯，所述多个半导体管芯中的至少一个包括提供所述第一功能的电路，所述多个半导体管芯中的每者导电耦合至所述多个节点中的相应的一个；以及选择性地将所述电网状网络导电耦合至提供所述第一功能的第一半导体管芯电路中的至少一个或者提供所述第一功能的至少一个第二半导体管芯的驱动器电路。
提供了一种包括三维对角线电网状网络的半导体封装系统，所述电网状网络选择性地使具有第一功能的半导体管芯电路与具有所述第一功能的基础管芯电路导电耦合。所述系统可以包括：用于在基础管芯中形成提供第一功能的电路的设备；用于在基础管芯的第一层上形成第一多个导体的设备；用于在基础管芯的所述第一层上形成第二多个导体的设备，其中：所述第一多个导体中的每者与其余的所述第一多个导体间隔开；所述第二多个导体中的每者与其余的所述第二多个导体间隔开；并且所述第一多个导体中的每者与所述第二多个导体中的至少一个相交并且导电耦合，以形成包括多个节点的电网状网络，所述多个节点中的至少部分导电耦合至提供所述第一功能的基础管芯电路；用于将至少一个半导体管芯导电耦合至与所述第一多个导体耦合并且与所述第二多个导体耦合的多个节点的部分中的相应的一个的设备，所述至少一个半导体管芯包括提供所述第一功能的电路；以及用于将驱动器电路导电耦合至与所述第一多个导体耦合并且与所述第二多个导体耦合的多个节点的部分中的相应的一个的设备，所述驱动器电路至少选择性地将提供所述第一功能的基础管芯电路或者提供所述第一功能的半导体管芯电路导电耦合至所述电网状网络。
如文中使用的，术语“顶部”、“底部”、“上”、“下”、“最下”和“最上”在被用于相对于一个或多个元件的关系中时旨在传达相对的而非绝对的物理配置。因而，被描述为器件中的“上膜层”或“顶部元件”的元件在器件被翻转时可以替代地形成“最下元件”或“底部元件”。类似地，被描述为器件中的“最下元件”或“底部元件”的元件在器件被翻转时可以替代地形成“最上元件”或“顶部元件”。
如文中使用的，术语“逻辑相关联的”在参考许多对象、系统或元件使用时旨在传达所述对象、系统或元件之间的关系的存在，以使得对一个对象、系统或元件的访问暴露出与受到访问的对象、系统或元件具有“逻辑关联”的其余对象、系统或元件。一种示例性“逻辑关联”存在于关系数据库中，其中，对第一数据库中的元件的访问可以提供来自许多额外数据中的一个或多个元件(每者与受到访问的元件之间具有标识的关系)的信息和/或数据。在另一示例中，如果“a”与“b”逻辑相关联，那么访问“a”将暴露或者以其它方式取出来自“b”的信息和/或数据，反之亦然。
图1是根据文中描述的至少一个实施例的例示性半导体封装100的示意图，半导体封装100包括电网状网络110，其将具有提供第一功能的电路122a-122n的多个半导体管芯120a-120n中的每者导电耦合170a-170n至具有提供第一功能的冗余电路142a-142n的基础管芯140。在实施例中，电网状网络110还可以将多个半导体ip核130a-130n(统称为“ip核130”)耦合至基础管芯140中包括的支持电路144。在其它实施例中，电网状网络110可以包括第一电网状网络112，其中，第一多个导体310中包括的导体310a-310n与第二多个导体320中包括的导体320a-320n相交。第一多个导体310与第二多个导体320相交或导电耦合的点定义了电网状网络110中包括的多个节点。电网状网络110还可以包括导电耦合至电网状网络110中的选定节点的对角线电网状网络114。基础管芯140导电耦合至设置在半导体封装衬底150的上表面的至少部分中、上、周围、或者跨越半导体封装衬底150的上表面设置的多个导电结构152a-152n(统称为“导电结构152”)中的每者。
多个半导体管芯120a-120n中的每者包括具有定义的第一功能的相应电路122a-122n(统称为“电路122”)。例如，半导体管芯120中的至少一些包含具有外围部件快速互连(pcie)功能的电路122。基础管芯140也包括具有第一功能的电路142。例如，基础管芯140包括具有pcie功能的电路142。具有定义的第一功能的半导体管芯电路122a和具有定义的第一功能的基础管芯电路142a导电耦合至设置在衬底150中、上、或者设置在衬底150周围的相应的公共导电结构152a。
驱动器电路160a-160n(统称为“驱动器电路160”)导电耦合至电网状网络110和/或一个或多个导电结构111a-111n(统称为“导电结构111”)。驱动器电路160可以响应于接收到自主生成的信号(例如，指示半导体管芯120的故障的信号)或者人工生成的信号(例如，耦合基础管芯140中的i/o电路而非半导体管芯120中的i/o电路的用户命令)而将半导体管芯电路122或者基础管芯电路142选择性地耦合至电网状网络110。在实施例中，尽管半导体管芯120中的i/o电路122和基础管芯140中的i/o电路142的第一功能可以是类似或等同的，但是一个或多个操作参数在i/o电路122和i/o电路142之间可以不同。例如，半导体管芯120中的i/o电路122可以具有比基础管芯140中的i/o电路142更高的电流限制。在另一个示例中，半导体管芯120中的i/o电路122和基础管芯140中的i/o电路142的i/o带宽可以不同。通过这种方式，基础管芯电路142有利地为半导体管芯电路122提供了冗余性，反之亦然。因而，基础管芯电路142或者半导体管芯电路122的故障不会损害半导体封装100的操作完整性和/或能力。在实施例中，驱动器电路160可以受到基础管芯140中的支持电路144驱动。
电网状网络110可以包括被沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140中包括的一个或多个层中、上、周围或附近的网络。电网状网络110包括第一多个导体和第二多个导体，第二多个导体被设置为与第一多个导体成一角度，以使得第二多个导体中的至少一个与第一多个导体中的至少一个相交。在一些实施例中，电网状网络110可以包括跨越基础管芯140的上表面146的全部或部分的相互平行设置的第一多个导体以及相互平行设置并且与第一多个导体中的每者正交的第二多个导体。在这种实施例中，第一多个导体和第二多个导体形成了电网状网络110的正交电网状网络112部分。
第二多个导体之一与第一多个导体之一接触的每个交点定义了电网状网络110上的多个节点之一。在实施例中，多个半导体管芯120中的每者和ip核130中的每者可以导电耦合至相应的电网状网络节点。在实施例中，电网状网络110可以使用任何当前可得的或者未来开发的材料沉积工艺或方法而沉积、图案化、形成或者以其它方式设置在基础管芯140的上表面146的至少部分上、跨越上表面146的至少部分、或者在上表面146的至少部分周围。在一些实施方式中，电网状网络110可以形成在跨越基础管芯130的全部或部分的单层上——即，第一多个导体和第二多个导体可以形成在基础管芯130的同一层(例如，同一金属层)上。在一些实施方式中，电网状网络110可以形成在跨越基础管芯130的全部或部分的多个层中——即，第一多个导体中的每者和/或第二多个导体中的每者可以形成在基础管芯130的两个或更多不同层(例如，相邻或者不相邻的金属层)上。
电网状网络110可以包括第三多个导体。在实施例中，形成第三多个导体的导体可以被设置在相对于第一多个导体和第二多个导体所测量的小于大约90°的角。在实施例中，第一多个导体和第二多个导体可以被设置为相对于彼此成90°角，以提供正交电网状网络112。在这种实施例中，形成第三多个导体的导体可以相对于第一多个导体和第二多个导体沿对角线设置，以提供对角线电网状网络114。在实施例中，对角线网状网络114中包括的导体中的每者可以导电耦合至不相邻节点(即，未通过第一多个导体或者第二多个导体中的任一者或这两者直接连接的节点)。在一些实施例中，第三多个导体可以形成在不同于包括第一多个导体或第二多个导体的第一层的第二层上。在这种实例中，第三多个导体可以使用多个导电结构111导电耦合至节点。对角线电网状网络114的存在有利地将在其它情况下不能被直接连接的节点直接耦合。照此，对角线电网状网络114在节点之间提供了绕过居间节点的信号通路，从而提高了通信带宽并且降低了功耗。
包括第一多个导体和第二多个导体的电网状网络110可以被沉积、形成、图案化或者以其它方式设置为靠近基础管芯140的第一层。在实施例中，包含第一多个导体和第二多个导体的第一层可以包括基础管芯140的上表面146的全部或部分。第三多个导体可以被设置、形成、图案化或者以其它方式设置为靠近基础管芯140的第二层。包含第三多个导体的第二层可以与包含第一多个导体和/或第二多个导体的第一层电隔离。在这种实施例中，一个或多个导电结构111可以将第三多个导体导电耦合至由第一多个导体和第二多个导体形成的电网状网络的相应节点。
在实施例中，第一电网状网络112或者对角线电网状网络114中的任一者可以被沉积、形成、图案化或者以其它方式设置为基础管芯140的上表面146上的单个金属层，并且另一电网状网络可以被沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在第二层上。第二层可以与基础管芯140的上表面146电隔离。电网状网络110可以是使用任何当前可用的或者未来开发的材料沉积和/或图案化工艺或方法形成的。材料沉积和/或图案化工艺的非限制性示例包括但不限于光刻、印刷、电镀、无电镀、化学气相沉积、原子层沉积、物理气相沉积等。如图1所示，设置在基础管芯140中的i/o电路142和支持电路144使用设置在基础管芯140中、上或周围的诸如金属迹线、过孔等导体而双向通信耦合180至电网状网络110。同样如图1所示，设置在基础管芯140中的i/o电路和支持电路144例如使用诸如微凸块、焊料球、柔性接触部等的一个或多个导电结构而导电耦合至衬底150。同样如图1所示，ip核130a-130n可以导电耦合172a-172n至设置在基础管芯140中的支持电路144。在实施例中，一个或多个导电结构可以将ip核130中的每者导电耦合至基础管芯140中的支持电路144。
多个导电特征可以沉积、图案化、形成或者以其它方式设置在基础管芯140的下表面148的至少部分中、上、周围、或跨越下表面148的至少部分。多个导电特征148将基础管芯140(和半导体封装100)导电耦合190至衬底150。衬底150可以包括印刷电路板、母板、子板、服务器刀片等。诸如金属迹线、过孔等的导体将基础管芯140的下表面148上的导电特征导电耦合至i/o电路142、支持电路144和/或电网状网络110。
多个半导体管芯120可以包括任何数量的提供至少第一功能的电路122和/或所述电路122的组合。半导体管芯120中的每者中的电路122可以包括提供第一功能所需的任何数量的电部件、半导体器件和/或逻辑元件、和/或所述电部件、半导体器件和/或逻辑元件的任何组合。第一功能可以包括但不限于通信、输入/输出和/或存储器中的一者或多者。在图1所示的实施例中，半导体管芯120中的每者包括输入/输出电路122。半导体管芯120经由一个或多个导电结构111导电耦合至电网状网络110的相应节点。电网状网络110又导电耦合至基础管芯140。在实施例中，电网状网络110可以经由一个或多个导电结构111导电耦合至设置在基础管芯140中、上、周围、或者跨越基础管芯140设置的支持电路144。在实施例中，电网状网络110可以经由一个或多个导电结构111导电耦合至基础管芯140中的至少提供第一功能的冗余电路142。
半导体管芯120中的每者具有靠近电网状网络110设置的下表面。在实施例中，导致基础管芯140中的i/o电路142和/或支持电路144的操作的机器可执行指令集可以完全或者部分地由设置在半导体管芯120中、上或周围的处理器电路和/或控制器电路执行。在实施例中，半导体管芯120中的每者可以占据电网状网络110和/或基础管芯140的上表面146上的相同面积。在实施例中，半导体管芯120可以占据电网状网络110和/或基础管芯140的上表面142上的不同面积。它们所具有的表面积可以小于：大约25平方毫米(mm2)；大约20mm2；大约15mm2；大约12mm2；大约10mm2；大约8mm2；或者大约5mm2。
半导体管芯120中的每者包括设置在半导体管芯120的下表面的至少部分中、上、周围或者跨越所述下表面的至少部分设置的一个或多个导电固持部。一个或多个导电固持部可以以固定图案或布置设置在半导体管芯120中的每者的下表面中、上、周围或者跨越所述下表面设置。在半导体管芯120的下表面上以固定图案或布置维持导电特征有利地允许对半导体管芯120进行替换和/或替代，而不需要重新设计基础管芯140。例如，较新的半导体管芯120new可以选择性地替换特定半导体封装100中的较老的半导体管芯120old。在较老的半导体管芯120old上的导电特征的布置与在较新的半导体管芯120new上找到的导电特征的布置匹配时，这种替换得到极大地促进，并且缩减乃至消除了重新设计时间和成本。由于可以在不需要彻底重做基础管芯140的情况下容易地替代半导体管芯120，因而有利地缩短了面市时间，并且有利地提高了市场响应度。
在实施例中，半导体管芯知识产权核130(统称为“ip核130”)中的每者可以导电耦合至电网状网络110上的相应节点。ip核130中的每者可以包括但不限于逻辑、单元或者集成电路/芯片/小芯片布局设计的可重复使用的单元。示例性ip核130包括但不限于通用异步接收器/发射器(uart)、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、ieee802.11以太网控制器、外围部件互连(pci)接口、存储装置等等。ip核130中的每者包括设置在物理上相对较小(与基础管芯140相比)的集成电路上的电路(例如，处理器内核电路)。ip核130中的每者具有靠近电网状网络110和/或基础管芯140设置的下表面。在实施例中，导致基础管芯140中的电路144的操作的机器可执行指令集可以完全或者部分地由设置在ip核130中、上或周围的处理器电路和/或控制器电路执行。在实施例中，ip核130中的每者可以占据基础管芯140的上表面146上的相同面积。在实施例中，ip核130可以占据基础管芯140的上表面146上的不同面积。它们所具有的表面积可以小于：大约25平方毫米(mm2)；大约20mm2；大约15mm2；大约12mm2；大约10mm2；大约8mm2；或者大约5mm2。
ip核130中的每者包括设置在ip核130的下表面的至少部分中、上、周围、或者跨越所述下表面的至少部分设置的一个或多个导电固持部。一个或多个导电固持部可以以固定图案或布置设置在ip核130中的每者的下表面中、上、周围或者跨越所述下表面设置。以固定图案或布置维持导电特征有利地允许对ip核130进行替换和/或替代，而不需要重新设计基础管芯140。例如，较新的ip核130new可以选择性地替换特定半导体封装设计中的较老的ip核130old。在较老的ip核130old上的导电特征的布置与在较新的ip核130new上找到的导电特征的布置匹配时，这种替换得到极大地促进，并且缩减乃至消除了重新设计时间和成本。由于可以在不需要彻底重做基础管芯140的情况下容易地替代ip核130，因而有利地缩短了面市时间，并且有利地提高了市场响应度。
基础管芯140通信耦合190至衬底150。衬底150可以包括多层印刷电路板或类似物。在实施例中，电网状网络110包括将半导体管芯120和ip核130中的每者耦合至一个或多个相邻半导体管芯120和/或ip核130的许多互连的导电通路或构件。因而，电网状网络110促进了半导体管芯120和ip核130之间的通信。在实施例中，形成电网状网络110的互连的导电通路或构件还将半导体管芯120和ip核130中的每者导电耦合至基础管芯140，从而促进了半导体管芯120和ip核130与基础管芯140中的支持电路144之间的通信。
基础管芯140包括电路142a-142n，其能够提供与由半导体管芯120a-120n中的电路122a-122n提供的第一功能类似或等同的第一功能。此外，基础管芯140可以包括支持电路144，其支持多个半导体管芯120和/或ip核130中的至少一些的操作。支持电路144可以包括但不限于下述选项中的一者或多者：数据存储电路、高速缓存电路、输入/输出电路、处理器电压调节电路(例如，完全集成的电压调节器或者“fivr”电路)、通信接口电路、总线接口电路、以及它们的组合。
在物理上，基础管芯140相对大于半导体管芯120或者ip核130中的每者。在实施例中，基础管芯140所具有的上表面面积可以小于：大约3000平方毫米(mm2)、大约2500mm2、大约2000mm2、大约1500mm2、大约1000mm2、大约700mm2或者大约500mm2。如图1所示，在实施例中，基础管芯140的外围区域的全部或部分可以包括具有第一功能的i/o电路142，所述第一功能复制半导体管芯120中的电路122的第一功能的至少部分。
在实施例中，由外围区域界定的基础管芯140的中央区域的全部或部分可以包括支持电路144，例如，ip核电压调节电路和ip核高速缓存电路。在这种实施例中，ip核130可以耦合至处于基础管芯140的包括电压调节和/或高速缓存电路的中央区域中的电网状网络110和/或基础管芯140。将ip核130设置为靠近基础管芯140中的支持电路144有利地缩短了高速缓存存取时间，由此提高了半导体封装100的性能。
图2是根据文中描述的至少一个实施例的例示性半导体封装200的局部截面立视图，半导体封装200包括电网状网络110，电网状网络110包括第一电网状网络112和对角线电网状网络114，对角线电网状网络114将包括i/o电路120和ip核130a-130c的多个半导体管芯120通信耦合至基础管芯140。如图2所示，驱动器电路160可以提供确定半导体管芯120a中的电路122a或者基础管芯140中的电路142a是否有源地耦合至设置在衬底150上的接触焊盘152的输出。在实施例中，诸如引线接合的导电构件156a导电耦合半导体管芯120a中的电路122a。在实施例中，导电结构220a将基础管芯140中的电路142a导电耦合至设置在衬底152上的接触焊盘。
如图2所示，包括诸如晶体管的有源半导体部件的有源部件可以形成或者以其它方式设置在相应半导体管芯120a-120n中的每者的下部部分222a-222n(统称为“下部部分222”)中。类似地，包括诸如晶体管的有源半导体部件的有源部件可以形成或者以其它方式设置在相应ip核130a-130n中的每者的下部部分232a-232n(统称为“下部部分232”)中。将有源部件设置在半导体管芯120中的每者的下部部分222中以及ip核130中的每者的下部部分232中减小了包含相应的半导体部件的电路与电网状网络110之间的物理间隔，从而在降低功耗的同时有利地提高了性能。
包括诸如晶体管的有源半导体部件的有源部件可以被形成或以其它方式设置在基础管芯140的电路142a部分的上部部分242a中和/或基础管芯140的支持电路144部分的上部部分244中。在至少一些实施例中，设置在基础管芯140的电路142a部分的上部部分242a中的半导体部件中的至少一些可以形成经由电网状网络110耦合至半导体管芯120a的i/o电路的全部或部分。在这种实施例中，将半导体部件设置在基础管芯140的电路部分142a的上部部分242a中减小了电路142a与电网状网络110之间的物理间隔，从而在降低功耗的同时进一步提高了性能。
如图2所示，一个或多个导电结构111a导电耦合至半导体管芯120a中的提供第一功能的电路122a并且导电耦合至基础管芯140中的提供第一功能的电路142a。驱动器电路160选择性地将基础管芯电路142a和/或半导体管芯电路122a中的任一者或两者导电耦合至电网状网络110。在实施例中，基础管芯140中的支持电路144的部分可以提供驱动器电路160。在其它实施例中，处于半导体封装200之外的一个或多个器件或系统可以提供驱动器电路160的全部或部分。
诸如一个或多个微凸块、焊料凸块、焊料球或类似物的一个或多个导电结构224a-224n(统称为“导电结构224”)将半导体管芯120a-120n中的每者导电耦合至电网状网络110和/或基础管芯140的上表面146。在实施例中，一个或多个导电结构224可以包括布置在细间距阵列上的多个微凸块，所述细间距阵列设置在半导体管芯120的下表面的全部或部分中、上、周围、或者跨越所述下表面的全部或部分设置。例如，导电结构224可以包括由铜(cu)、含有铜的合金、银(ag)、含有银的合金、镍(ni)、含有镍的合金及其组合形成的微凸块。在实施例中，导电结构224可以包括具有小于如下值的直径的微凸块：大约50微米(μm)、大约40μm、大约30μm、大约25μm、大约15μm或者大约10μm。在实施例中，导电结构250可以以小于如下值的间距设置：大约70微米(μm)、大约60μm、大约50μm、大约40μm、大约30μm或者大约20μm。在一些实施方式中，可以靠近设置在半导体管芯120的下表面上的导电结构224设置与能够回流的导电材料类似的焊料的薄层。
诸如一个或多个微凸块、焊料凸块、焊料球或类似物的一个或多个导电结构234a-234n(统称为“导电结构234”)将ip核130a-130n中的每者导电耦合至电网状网络110和/或基础管芯140的上表面146。在实施例中，一个或多个导电结构234可以包括布置在跨越ip核130的下表面的全部或部分的细间距阵列上的多个微凸块。例如，导电结构234可以包括由铜(cu)、含有铜的合金、银(ag)、含有银的合金、镍(ni)、含有镍的合金及其组合形成的微凸块。在实施例中，导电结构234可以包括具有小于如下值的直径的微凸块：大约50微米(μm)、大约40μm、大约30μm、大约25μm、大约15μm或者大约10μm。在实施例中，导电结构250可以以小于如下值的间距设置：大约70微米(μm)、大约60μm、大约50μm、大约40μm、大约30μm或者大约20μm。在一些实施方式中，可以靠近设置在ip核130的下表面上的导电结构234设置与能够回流的导电材料类似的焊料的薄层。
图3a是根据文中描述的至少一个实施例的例示性半导体封装300的平面图，半导体封装300包括电网状网络110，电网状网络110包括第一多个导体310a-310n(统称为“第一导体310”)、第二多个导体320a-320n(统称为“第二导体320”)和第三多个导体330a-330n(统称为“第三导体330”)，所述第二多个导体320a-320n与第一导体310正交设置以形成正交电网状网络112，所述第三多个导体330a-330n相对于第一多个导体310和第二多个导体320沿对角线设置，以形成对角线电网状网络114。图3b是根据文中描述的至少一个实施例的沿截面线3b-3b截取的图3a所示的例示性半导体封装的截面立视图。如图3a和图3b所描绘的，正交电网状网络112和对角线电网状网络114将半导体管芯120和ip核130导电和物理耦合至包括基础管芯电路142a-142n和支持电路144的基础管芯140。如图3a中所描绘的，第一多个导体310中的每者可以被设置为与第二多个导体320中的每者正交(即，相对于第二多个导体320中的每者成90°角)。同样如图3a中所描绘的，第三多个导体330中的每者可以被设置为相对于第一多个导体310中的每者并且相对于第二多个导体320中的每者成小于90°的角。
在图3a中，电网状网络110包括正交电网状网络112和对角线电网状网络114。形成正交电网状网络112的导体被沉积、形成、图案化或以其它方式设置在基础管芯140的第一层上，并且如图3a中的虚线所描绘的。形成对角线电网状网络114的导体被沉积、形成或以其它方式设置在基础管芯140的第二层上，如图3a中的实线所描绘的。可以在基础层140的全部或部分中形成将对角线电网状网络114导电耦合至正交电网状网络112的多个导电结构。
半导体管芯120a-120n中的每者可以包括任何数量的电路122a-122n和/或电路122a-122n的组合。在实施例中，半导体管芯120a-120n中的每者可以具有相同或不同的电路122a-122n。在实施例中，半导体管芯120a-120n中的至少一些可以包括提供第一功能的电路122a-122n。在实施例中，半导体管芯120中的至少一些可以包括提供包括输入/输出(i/o)功能的第一功能的输入/输出电路122。如图3a中所描绘的，对角线导体330a直接(即，不通过任何居间半导体管芯120和/或ip核130)导电耦合至ip核130a，而ip核130a又直接导电耦合至半导体管芯120b。如图3a中明显可见，对角线导体310a减小了信号在半导体管芯120a和ip核130a之间传递所必须通过的居间半导体管芯120和/或ip核130的数量(从4个居间器件到0个居间器件)。减小居间器件的数量有利地提高了带宽并减小了与半导体管芯120a和ip核130a之间的数据传输相关联的功耗。ip核130中的每者可以包括任何数量的电路或电路系统。如图3a中所示，ip核130a-130n中的每者可以包括一个或多个处理器核电路、图形处理器电路、现场可编程门阵列电路、存储器电路或其组合。
基础管芯140包括能够提供第一功能的多个电路142以及任何数量的支持电路144。在实施例中，基础管芯140可以包括包含存储器电路(例如，高速缓存电路)的区域。在这种实施例中，ip核130可以被定位为靠近基础管芯140的包括高速缓存存储器电路和/或处理器电压调节电路的区域。将ip核130定位为靠近存储器电路有利地在降低功耗的同时改进了高速缓存存取时间。
许多支持电路144可以沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140的周边中、上、周围、或者跨越基础管芯140的周边。支持电路144可以包括沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140中、上、周围或者跨越基础管芯140设置的i/o电路、数据存储电路、电压调节电路、或其组合。在实施例中，能够提供第一功能的电路142可以沉积、图案化、形成或者以其它方式设置在基础管芯140的外围区域的至少部分中、上、周围、或跨越外围区域的至少部分。数据存储电路可以包括任何当前可用的或者未来开发的数据存储技术。这种数据存储电路可以包括但不限于静电数据存储电路、量子数据存储电路、分子数据存储电路、电阻数据存储电路、光学数据存储电路、或其组合。
第一多个导体310包括沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140的上表面146的至少部分中、上、周围、或跨越上表面146的至少部分的导体310a-310n。在实施例中，第一多个导体310中包括的导体310a-310n可以设置在被设置在基础管芯140的全部或部分中、上或周围的同一金属层或者不同金属层上。在实施例中，第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的每者可以按照规则或者不规则图案沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140的上表面146上。尽管在图3a中被描绘为按直线沉积，但是第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的每者可以具有任何配置，其包括但不限于具有：任何形状、任何尺寸(长度、高度、宽度等)和/或任何物理配置(曲线、正弦曲线、椭圆形、圆形、多边形等)。
在实施例中，第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的每者之间的间隔或物理距离可以是相同或不同的。在实施例中，第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的任何两者之间的间隔可以是恒定的或者可变的。在实施例中，第一多个导体310中包括的导体310a-310n可以被设置为相互平行，并且在相邻导体之间具有恒定或可变的间隔距离。第一多个导体310中包括的导体310a-310n可以是由金属或者非金属导电材料构成的。示例性金属材料包括但不限于铜、含有铜的合金、铝、含有铝的合金等。示例性非金属材料包括导电聚合物以及悬浮于聚合物基质中的导电纳米颗粒(例如，银纳米线)。
第二多个导体320包括沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140的上表面146的至少部分中、上、周围、或跨越上表面146的至少部分的导体320a-320n。在实施例中，第二多个导体320中包括的导体320a-320n可以设置在基础管芯140中包括的同一层或者不同层上。在实施例中，第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的一些或全部可以与第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的一些或全部设置在同一层或者不同层上。尽管在图3a中被描绘为按直线沉积，但是第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的每者可以具有任何配置，其包括但不限于具有：任何形状、任何尺寸(长度、高度、宽度等)和/或任何物理配置(曲线、正弦曲线、椭圆形、圆形、多边形等)。
在实施例中，第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的至少一个与第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的至少一个相交，以形成电网状网络110。在其它实施例中，第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的至少一个与第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的每者相交，以形成电网状网络110。在又一些实施例中，第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的每者与第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的每者相交，以形成电网状网络110。
第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的每者可以被设置为相对于第一多个导体310中包括的导体310a-310n成任何角度。在实施例中，第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的至少一个可以被设置为与第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的至少一个正交。在实施例中，第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的每者可以被设置为与第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的每者正交，以形成正交电网状网络112。
由第一多个导体310中包括的导体310a-310n和第二多个导体320中包括的导体320a-320n形成的电网状网络110形成了包括多个节点的电网状网络110。导电构件310与导电构件320的相交和/或电耦合形成了电网状网络110上的“节点”。在导体310和导体320被形成或者沉积在基础管芯130中的同一层上的情况下，节点是导体310和导体320相交的位置。在导体310和导体320被形成在基础管芯140中的不同层上的情况下，节点出现在过孔或类似导电特征使导体310与导体320电耦合的位置处。
在实施例中，第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的每者可以按照规则或者不规则的图案沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140的上表面146上。在实施例中，第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的每者之间的间隔可以是相同或不同的。在实施例中，第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的任何两者之间的间隔可以是恒定的或者可变的。在实施例中，第二多个导体320中包括的导体320a-320n可以被设置为相互平行，并且在相邻导体之间具有恒定或可变间隔距离。第二多个导体320中包括的导体320a-320n可以是由金属或者非金属导电材料构成的。示例性金属材料包括但不限于铜、含有铜的合金、铝、含有铝的合金以及类似物。示例性非金属材料包括导电聚合物以及悬浮于聚合物基质中的导电纳米颗粒(例如，银纳米线)。
第一多个导体310中包括的导体310a-310n和第二多个导体320中包括的导体320a-320n可以使用当前可用的或者未来开发的材料沉积工艺和/或方法形成、图案化、沉积和/或设置在基础管芯140的全部或部分中、上、周围、或者跨越基础管芯140的全部或部分。示例性非限制性材料沉积工艺包括但不限于：光刻、印刷、电镀、无电镀、薄膜沉积、原子层沉积以及类似物。在实施例中，第一多个导体310中包括的导体310a-310n的全部或部分和/或第二多个导体320中包括的导体320a-320n的全部或部分可以设置在跨越基础管芯140的厚度的任何层和/或位置处，以使得电网状网络110的全部或部分被形成为处于基础管芯140之内。在其它实施例中，第一多个导体310中包括的导体310a-310n的全部或部分和/或第二多个导体320中包括的导体320a-320n的全部或部分可以设置在基础管芯140的下表面148的至少部分中、上、周围、或者跨越下表面148的至少部分设置，以使得电网状网络110的全部或部分被形成在下表面148的至少部分上。在这种实施例中，一个或多个穿硅过孔(tsv)可以将一个或多个半导体管芯120和/或ip核130导电耦合至电网状网络110。在又一些实施例中，第一多个导体310中包括的导体310a-310n的全部或部分和/或第二多个导体320中包括的导体320a-320n的全部或部分可以设置在基础管芯140的上表面146的至少部分中、上、周围、或者跨越上表面146的至少部分设置，以使得电网状网络110的全部或部分形成在上表面146的至少部分上。
第三多个导体330包括沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140中的第二层的全部或部分中、上、周围、或跨越所述第二层的全部或部分的导体330a-330n。在实施例中，第三多个导体330中包括的导体330a-330n可以设置在基础管芯140中包括的同一层或者不同层上。在实施例中，第三多个导体330中包括的导体330a-330n中的一些或全部可以与第一多个导体310中包括的导体310a-310n和/或第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的一些或全部设置在同一层或者不同层上。第三多个导体330中包括的导体330a-330n中的每者可以具有任何配置，其包括但不限于具有：任何形状、任何尺寸(长度、高度、宽度等)和/或任何物理配置(曲线、正弦曲线、椭圆形、圆形、多边形等)。
在实施例中，第三多个导体330中包括的导体330a-330n中的至少一个导电耦合至由第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的至少一个与第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的一个的相交或者导电耦合所形成的至少一个节点。一个或多个导电结构可以将第三多个导体330中包括的导体330a-330n导电耦合至由第一多个导体310和第二多个导体320形成的电网状网络中包括的节点。在实施例中，第三多个导体330中包括的导体330a-330n中的每者可以被设置为相对于第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的至少一个和/或第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的至少一个所测量的大约1°到大约89°的角度上。
第三多个导体330中包括的导体330a-330n可以使用当前可用的或者未来开发的材料沉积工艺和/或方法而形成、图案化、沉积和/或设置在基础管芯140的全部或部分中、上、周围、或者跨越基础管芯的全部或部分。示例性非限制性材料沉积工艺包括但不限于：光刻、印刷、电镀、无电镀、薄膜沉积、原子层沉积以及类似物。在实施例中，第三多个导体330中包括的导体330a-330n的全部或部分可以设置在跨越基础管芯140的厚度的任何层和/或位置处，以使得对角线电网状网络114的全部或部分被形成在基础管芯140内的中间点处和/或基础管芯140之内。在其它实施例中，第三多个导体330中包括的导体330a-330n中的全部或部分可以设置在基础管芯140的下表面148的至少部分中、上、周围、或者跨越下表面148的至少部分设置，以使得对角线电网状网络114的全部或部分被形成在基础管芯140的下表面148的至少部分上。在这种实施例中，一个或多个穿硅过孔(tsv)可以将由第一多个导体310和第二多个导体320形成的电网状网络110导电耦合至对角线电网状网络114。在又一些实施例中，第三多个导体330中包括的导体330a-330n中的全部或部分可以设置在基础管芯140的上表面146的至少部分中、上、周围、或者跨越上表面146的至少部分设置，以使得对角线电网状网络114的全部或部分被形成在基础管芯140的上表面146的至少部分上。
图4是根据文中描述的至少一个实施例的例示性基于处理器的装置400的示意图，基于处理器的装置400包括一个或多个半导体封装100a、100b，每个半导体封装具有电网状网络110，电网状网络110至少包括第一电网状网络112和导电耦合的对角线电网状网络114，对角线电网状网络114将包括提供第一功能的电路122的至少一个半导体管芯120导电耦合至包括提供第一功能的电路142的基础管芯140，如联系图1-图3所描述的。基于处理器的装置400可以包括以下中的一个或多个：处理器电路410、图形处理器电路412、无线输入/输出(i/o)接口420、有线i/o接口430、存储器电路440、功率管理电路450、存储装置460、和/或网络接口470。下文的讨论提供了对形成例示性基于处理器的装置400的部件的简要概括性描述。示例性非限制性的基于处理器的装置400可以包括：智能电话、可穿戴计算机、便携式计算装置、手持式计算装置、台式计算装置、刀片服务器装置、工作站以及类似物。
基于处理器的装置400包括具有电网状网络110的处理器电路410，电网状网络110将多个半导体管芯120和多个ip核130导电耦合至基础管芯140。在实施例中，基于处理器的装置400可以额外包括具有电网状网络110的图形处理器电路412，电网状网络110将多个半导体管芯120和多个ip核130导电耦合至基础管芯140。在实施例中，基于处理器的装置400包括能够执行机器可读指令集414、从一个或多个存储装置460读取数据和/或指令414、以及向一个或多个存储装置460写入数据的一个或多个处理器电路410。在一些实施例中，基于处理器的装置400包括能够执行机器可读指令集414并且生成能够向系统用户提供显示输出的输出信号的一个或多个图形处理器电路412。相关领域技术人员将认识到，可以利用其它基于处理器的装置配置实践所例示的实施例以及其它实施例，其它基于处理器的装置配置包括便携式电子装置或手持式电子装置(例如，智能电话、便携式计算机、可穿戴计算机)、消费电子产品、个人计算机(“pc”)、网络pc、迷你计算机、服务器刀片、大型计算机以及类似物。
处理器电路410可以包括任何数量的硬布线或可配置电路，其中的全部或一些可以包括部分或者全部设置在pc、服务器或者其它能够执行处理器可读指令的计算系统中的电子部件、半导体器件和/或逻辑元件的可编程和/或可配置组合。
基于处理器的装置400包括对各种系统部件进行通信耦合并促进各种系统部件之间的信息和/或数据交换的总线或类似通信链路416，各种系统部件包括处理器电路410、图形处理器电路412、一个或多个无线i/o接口420、一个或多个有线i/o接口430、一个或多个存储装置460、和/或一个或多个网络接口470。在本文中可以以单数形式引用基于处理器的装置400，但是这并非旨在使实施例局限于单个基于处理器的装置400，因为在某些实施例中，可能存在不止一个基于处理器的装置400，其并入、包括或者包含任何数量的被通信耦合、并置或者远程联网的电路或器件。
处理器电路410可以包括一个或多个半导体封装100a，半导体封装100a包括耦合至多个物理上相对较小的半导体管芯120和/或ip核130并且耦合至单个物理上相对较大的基础管芯140的电网状网络110。图形处理器电路412可以包括一个或多个半导体封装100b，半导体封装100b包括耦合至多个物理上相对较小的半导体管芯120和/或ip核130并且耦合至单个物理上相对较大的基础管芯140的电网状网络110。
处理器电路410可以包括任何数量、类型的器件、或器件的组合。处理器电路410可以包括但不限于任何现有或未来开发的单核或多核处理器或微处理器，诸如：一个或多个片上系统(soc)、中央处理单元(cpu)、数字信号处理器(dsp)、图形处理单元(gpu)、专用集成电路(asic)、可编程逻辑单元、现场可编程门阵列(fpga)等等。除非另作描述，否则图4中所示的各种块的构造和操作都具有常规设计。因此，在文中将不必对这种块进行进一步的描述，如相关领域技术人员将理解的。对基于处理器的装置400的部件中的至少一些进行互连的总线416可以采用任何已知的串行或并行总线结构或架构。
系统存储器440可以包括只读存储器(“rom”)442和随机存取存储器(“ram”)446。rom442的部分可以用于存储或者以其它方式留存基础输入/输出系统(“bios”)444。bios444通过(例如)使得处理器电路410加载一个或多个机器可读指令集414而向基于处理器的装置400提供基础功能。在实施例中，一个或多个机器可读指令集414中的至少一些使得处理器电路410的至少部分提供、建立、产生、转变和/或充当专用、具体且特定的机器，例如，文字处理机器、数字图像采集机器、多媒体播放机器、游戏系统、通信装置以及类似物。
基于处理器的装置400可以包括至少一个无线输入/输出(i/o)接口420。至少一个无线i/o接口420可以通信耦合至一个或多个物理输出装置422(触觉装置、视频显示器、音频输出装置、硬拷贝输出装置等)。至少一个无线i/o接口420可以通信耦合至一个或多个物理输入装置424(定点装置、触摸屏、键盘、触觉装置等)。至少一个无线i/o接口420可以包括任何当前可用的或者未来开发的无线i/o接口。示例性无线i/o接口包括但不限于
基于处理器的装置400可以包括一个或多个有线输入/输出(i/o)接口430。至少一个有线i/o接口430可以通信耦合至一个或多个物理输出装置422(触觉装置、视频显示器、音频输出装置、硬拷贝输出装置等)。至少一个有线i/o接口430可以通信耦合至一个或多个物理输入装置424(定点装置、触摸屏、键盘、触觉装置等)。有线i/o接口430可以包括任何当前可用的或者未来开发的i/o接口。示例性有线i/o接口包括但不限于通用串行总线(usb)、ieee1394(“firewire”)以及类似物。
基于处理器的装置400可以包括一个或多个通信耦合的非暂态数据存储装置460。数据存储装置460可以包括一个或多个硬盘驱动器(hdd)和/或一个或多个固态存储装置(ssd)。一个或多个数据存储装置460可以包括任何当前的或者未来开发的存储用具、网络存储装置和/或系统。这种数据存储装置460的非限制性示例可以包括但不限于任何当前的或者未来开发的非暂态存储用具或装置，例如一种或多种磁存储装置、一种或多种光存储装置、一种或多种电阻存储装置、一种或多种分子存储装置、一种或多种量子存储装置或其各种组合。在一些实施方式中，一个或多个数据存储装置460可以包括一种或多种可移除存储装置，例如一种或多种闪存驱动器、闪速存储器、闪速存储单元或者能够以可通信方式耦合至基于处理器的装置400以及与装置400解耦的类似用具或装置。
一个或多个数据存储装置460可以包括将相应的存储装置或系统通信耦合至总线416的接口或控制器(未示出)。一个或多个数据存储装置460可以存储、留存或者以其它方式包含机器可读指令集、数据结构、程序模块、数据储存器、数据库、逻辑结构、和/或对处理器电路410和/或图形处理器电路412有用的其它数据、和/或在处理器电路410和/或图形处理器电路412上执行或由处理器电路410和/或图形处理器电路412执行的一个或多个应用。在一些实例中，一个或多个数据存储装置460可以(例如)经由总线416或经由一个或多个有线通信接口430(例如，通用串行总线或usb)、一个或多个无线通信接口420(例如，
处理器可读指令集414以及其它程序、应用、逻辑集合和/或模块可以完全或者部分存储在系统存储器440中。这种指令集414可以完全或者部分地从一个或多个数据存储装置460转移。指令集414在被处理器电路410和/或图形处理器电路412执行期间可以被完全或者部分地加载、存储或者以其它方式留存在系统存储器440中。处理器可读指令集414可以包括能够提供讲话训练功能以及文中描述的能力的机器可读和/或处理器可读代码、指令或类似逻辑。
基于处理器的装置400可以包括控制能量存储装置452的一个或多个操作方面的功率管理电路450。在实施例中，能量存储装置452可以包括一个或多个原电池(即，不可再充电)或者二次电池(即，可再充电)或者类似能量存储装置。在实施例中，能量存储装置452可以包括一个或多个超电容器或者超级电容器。在实施例中，功率管理电路450可以改变、调整或者控制从外部电源454到能量存储装置452和/或到基于处理器的装置400的能量流动。电源454可以包括但不限于太阳能电力系统、商业电网、便携式发电机、外部能量存储装置或其任何组合。
为了方便起见，处理器电路410、图形处理器电路412、无线i/o接口420、有线i/o接口430、功率管理电路450、存储装置460以及网络接口470被例示为经由总线416而彼此通信耦合，由此在上述部件之间提供连接。在替代实施例中，上述部件可以按照不同于图4所示的方式通信耦合。例如，上述部件中的一者或多者可以直接耦合到其它部件，或者可以经由一个或多个居间部件(未示出)而彼此耦合。在另一个示例中，上述部件中的一者或多者可以被集成到处理器电路410和/或图形处理器电路412中。在一些实施例中，可以省略总线416的全部或部分，并且可以使用适当的有线或无线连接使所述部件彼此直接耦合。
图5是描绘根据文中描述的至少一个实施例的用于经由电网状网络110将包括具有第一功能的电路122的至少一个半导体管芯120导电耦合至包括具有冗余的第一功能的电路142的基础管芯140的例示性方法500的高层级逻辑流程图。半导体管芯120中包括的电路122和基础管芯140中包括的电路142导电耦合至公共接触焊盘152。驱动器电路160选择性地激活半导体管芯120中的电路122或者基础管芯140中的电路142。都提供第一功能的半导体管芯电路122和基础管芯电路142的使用在半导体封装100中提供了一定水平的冗余性。这一冗余性提高了半导体封装100的可靠性。方法500开始于502。
在504，电路142形成在基础管芯140中。基础管芯电路142可以包括使用诸如迹线和过孔的导电构件导电耦合并且被配置为提供第一功能的任何数量的当前可用或者未来开发的电子部件、半导体器件和/或逻辑元件、和/或它们的组合。基础管芯电路142的第一功能可以包括但不限于以下中的一者或多者：无线通信处理、有线通信处理、数据存储和/或检索、处理、图形处理、输入/输出处理、或其组合。在实施例中，基础管芯电路142可以包括第一操作参数集(例如，带宽、操作电压、操作电流、操作温度、时钟速度以及类似参数)。在实施例中，基础管芯电路142中包括的电子部件、半导体器件和/或逻辑元件中的一些或全部可以设置在基础管芯140的区域的上部部分242中。在实施例中，基础管芯电路142可以导电耦合至设置在电网状网络110中的一个或多个导电构件111。在实施例中，基础管芯电路142可以导电耦合至设置在基础管芯140的下表面148的全部或部分中、上、周围或跨越下表面148的全部或部分设置的一个或多个导电特征，诸如一个或多个接触焊盘、着陆部、沟槽、引脚或类似特征。
在506，第一多个导体310中包括的导体310a-310n沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140中包括的层的全部或部分中、上、周围或者跨越所述层的全部或部分。在实施例中，第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的一些或全部可以沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140中包括的中间层上。在其它实施例中，第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的一些或全部可以沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140的最上层(即，上表面146)上。在又一些实施例中，第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的一些或全部可以沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140中包括的多个层上。在实施例中，一个或多个过孔或类似导电结构可以导电耦合被沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140内的不同层上的导体310a-310n。
第一多个导体310中包括的导体310a-310n可以使用任何当前可用的和/或未来开发的材料沉积工艺或方法而沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140的全部或部分中、上、周围、或者跨越基础管芯140的全部或部分。例如，第一多个导体310中包括的导体310a-310n可以是使用光刻工艺、电解沉积工艺、气相沉积工艺、原子层沉积工艺、印刷工艺、三维印刷工艺或其组合而形成或以其它方式沉积的。
第一多个导体310中包括的导体310a-310n可以是使用任何导电材料形成的，所述导电材料包括但不限于金属(铜、铝等)、金属合金(含有铜的合金、含有铝的合金等)、导电非金属(聚合物、导电纳米颗粒基质等)或其任何组合。导体310a-310n可以具有任何物理尺寸、形状、几何结构和/或截面轮廓。导体310a-310n可以是按照任何均匀或非均匀图案来设置或以其它方式沉积的，所述图案包括但不限于直线、圆、弧形、多边形或其组合。导体310a-310n可以使用过孔、金属迹线或类似导电结构而导电耦合至形成在基础管芯140中、上、周围或跨越基础管芯140形成的支持电路144。导体310a-310n可以导电耦合至基础管芯140的下表面148上的接触焊盘或类似导电特征。
在508，第二多个导体320中包括的导体320a-320n沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140的全部或部分中、上、周围或者跨越基础管芯140的全部或部分。在实施例中，第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的一些或全部可以沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140中包括的中间层上。在其它实施例中，第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的一些或全部可以沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140的最上层(即，上表面146)上。在又一些实施例中，第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的一些或全部可以沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140中包括的多个层上。在实施例中，一个或多个过孔或类似导电结构可以导电耦合被沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140内的不同层上的导体320a-320n。
第二多个导体320中包括的导体320a-320n可以使用任何当前可用的和/或未来开发的材料沉积工艺或方法而图案化、形成、沉积或者以其它方式设置在基础管芯140的全部或部分中、上、周围或者跨越基础管芯140的全部或部分。例如，导体320a-320n可以是使用光刻工艺、电解沉积工艺、气相沉积工艺、原子层沉积工艺、印刷工艺、三维印刷工艺或其组合而形成或以其它方式沉积的。
第二多个导体320中包括的导体320a-320n可以是使用任何导电材料形成的，所述导电材料包括但不限于金属(铜、铝等)、金属合金(含有铜的合金、含有铝的合金等)、导电非金属(聚合物、导电纳米颗粒基质等)或其任何组合。第二多个导体320中包括的导体320a-320n可以具有任何物理尺寸、形状、几何结构和/或截面轮廓。第二多个导体320中包括的导体320a-320n可以是按照任何均匀或非均匀图案设置或以其它方式沉积的，所述图案包括但不限于直线、圆、弧形、多边形或其组合。第二多个导体320中包括的导体320a-320n可以使用过孔、金属迹线或类似导电结构导电耦合至形成在基础管芯140中、上、周围或跨越基础管芯140形成的支持电路144。导体320a-320n可以导电耦合至基础管芯140的下表面148上的接触焊盘或类似导电特征。
在实施例中，第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的至少一个与第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的至少一个相交或导电耦合。在其它实施例中，第二多个导体320中包括的导体320a-320n中的每者与第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的每者相交或导电耦合。第二多个导体320中包括的导体320a-320n可以按照相对于第一多个导体310中包括的导体310a-310n中的至少一个所测量的任何角度与导体310a-310n相交。在实施例中，第二多个导体320中包括的导体320a-320n可以按照大约90度的角与第一多个导体310中包括的导体310a-310n相交(即，导体320a-320n中的每者与导体310a-310n中的每者正交，以形成正交电网状网络112)。
电网状网络110上的多个节点中的每者形成在第一多个导体310与第二多个导体320相交或者导电耦合的位置(即，导体310a-310n与导体320a-320n相交或者导电耦合的那些位置)。电网状网络节点中的每者为半导体管芯120或ip核130建立了潜在的连接点。在实施例中，每个节点可以具有通往半导体管芯120或ip核130和/或设置在基础管芯140中的支持电路142的单个导电耦合。在其它实施例中，电网状网络110上的每个节点可以具有通往半导体管芯120或ip核130和/或设置在基础管芯140中的支持电路142的多个导电耦合。因此，电网状网络110上的节点可以表示包括任何数量的(即，一个或多个)连接的导电耦合。
在510，多个半导体管芯120中的每者导电和物理耦合至电网状网络110中包括的多个节点中的相应节点。多个半导体管芯120中的至少一些包括提供第一功能的电路122。半导体管芯电路122可以包括使用诸如迹线和过孔的导电构件来导电耦合并且被配置为提供第一功能的任何数量的当前可用或者未来开发的电子部件、半导体器件和/或逻辑元件、和/或它们的组合。半导体管芯电路122的第一功能可以包括但不限于以下中的一者或多者：无线通信处理、有线通信处理、数据存储和/或检索、处理、图形处理、输入/输出处理或其组合。在实施例中，半导体管芯电路122可以包括第二操作参数集(例如，带宽、操作电压、操作电流、操作温度、时钟速度以及类似参数)。在实施例中，第二操作参数集可以不同于基础管芯电路142的第一操作参数集。例如，在执行第一功能时，半导体管芯电路122可以具有比基础管芯电路142更大或者更小的操作电流限制。
在实施例中，半导体管芯电路122中包括的电子部件、半导体器件和/或逻辑元件中的一些或全部可以设置在相应半导体管芯120的下部部分222中。在实施例中，半导体管芯电路122可以导电耦合至电网状网络110中包括的节点。在实施例中，半导体管芯电路122可以导电耦合至设置在半导体管芯120的外表面的全部或部分中、上、周围或跨越该外表面的全部或部分设置的一个或多个导电特征，诸如一个或多个接触焊盘、着陆部、沟槽、引脚或类似特征。例如，半导体管芯电路122可以导电耦合至设置在半导体管芯120的外表面的至少部分上的接触焊盘或类似导电结构。
提供第一功能的半导体管芯电路122和提供第一功能的基础管芯电路142可以导电耦合至公共导电结构152，例如，设置在衬底150上的接触焊盘。这种布置允许半导体管芯电路122或者基础管芯电路142经由导电结构152来发射和/或接收信息和/或数据。在至少一些实施例中，导电结构152可以导电耦合至一个或多个外部系统或装置。
在512，用以将半导体管芯电路122或者基础管芯电路142选择性地导电耦合至电网状网络110的驱动器电路160耦合至半导体管芯电路122并且耦合至基础管芯电路142。在实施例中，驱动器电路160在导电结构152与半导体封装100中包括的一个或多个系统、装置或者系统和装置的组合之间提供双向通信通路。在实施例中，驱动器电路160可以自主地将半导体管芯电路122或者基础管芯电路142选择性地耦合至导电结构152。例如，如果一个或多个操作参数(带宽、电压、电流等)超过定义的阈值，那么驱动器电路可以自主地在半导体管芯电路122和基础管芯电路142之间转换。在另一个示例中，如果半导体封装100中包括的一个或多个系统或装置检测到半导体管芯电路122或者基础管芯电路142的出错和/或故障，那么驱动器电路160可以自主地在半导体管芯电路122和基础管芯电路142之间转换。在实施例中，驱动器电路160可以响应于接收到一个或多个用户生成或提供的要在半导体管芯电路122和基础管芯电路142之间进行转换的输入信号而在半导体管芯电路122和基础管芯电路之间进行转换。在一些实施例中，驱动器电路160可以可逆地在半导体管芯电路122和基础管芯电路142之间选择性地进行转换。在其它实施例中，驱动器电路160可以不可逆地在半导体管芯电路122和基础管芯电路142之间进行转换。方法500结束于514。
图6是根据文中描述的至少一个实施例的将提供第一功能的半导体管芯电路122和提供第一功能的基础管芯电路142耦合至公共导电结构152的例示性方法600的高层级流程图。方法600可以与图5中详细描述的方法500结合使用。将半导体管芯电路122和基础管芯电路142两者导电耦合至公共导电结构152在半导体封装100中提供了一定程度的冗余，从而有利地提高了半导体封装的可靠性，并且减少了可归因于故障或出错电路的返工。方法600开始于602。
在604，半导体管芯电路122和基础管芯电路142导电耦合至公共导电结构152。在至少一些实施例中，导电结构可以包括设置在支撑基础管芯140的衬底150上的一个或多个焊盘、着陆部、沟槽、引脚或类似结构。在一些实施方式中，诸如一个或多个微凸块或焊料球的一个或多个导电构件252可以将基础管芯电路142导电耦合至衬底150中包括的导电结构152。在一些实施方式中，一个或多个导电构件156将半导体管芯电路122导电耦合至衬底150中包括的导电结构152。在其它实施例中，一个或多个穿硅过孔(tsv)和/或电网状网络110可以将半导体管芯电路122导电耦合至衬底150中包括的导电结构152。方法600结束于606。
图7是根据文中描述的至少一个实施例的使用第三多个导体330中包括的导体330a-330n形成对角线电网状网络114的例示性方法700的高层级流程图，第三多个导体330中包括的导体330a-330n将电网状网络110中的不通过第一电网状网络112中包括的导体310a-310n或者第二多个导体320中包括的导体320a-320n直接耦合(即，由不通过任何居间节点的导体耦合)的两个不相邻节点导电耦合。方法700可以与关于图5和图6详细描述的方法500和600中的任一个结合使用。通过由与第二多个导体320中包括的导体320a-320n相交的第一多个导体310中包括的导体310a-310n形成的二维网状网络的通信可能需要信号通过电网状网络110中包括的多个居间节点才能抵达指定的远程目的地节点。第三多个导体330中包括的导体330a-330n有利地提供了使居间节点的数量最小化并且允许更高的通信带宽和降低的功耗的导电通路。方法700开始于702。
在704，第三多个导体330中包括的导体330a-330n形成在基础管芯140中的第二层上。在实施例中，第三多个导体330可以在形成于第一多个导体310中包括的导体310a-310n与第二多个导体320中包括的导体320a-320n的相交处的一个或多个节点处导电耦合至第一多个导体310和第二多个导体320。在至少一些实施例中，第一多个导体310中包括的导体310a-310n可以被设置为与第二多个导体320中包括的导体320a-320n正交，以形成正交电网状网络112。在这种实施例中，第三多个导体330中包括的导体330a-330n可以被设置在相对于第一多个导体310以及相对于第二多个导体320所测量的非90°的角度。
第三多个导体330中包括的导体330a-330n沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140中包括的第二层的全部或部分中、上、周围、或者跨越第二层的全部或部分。在实施例中，第三多个导体330中包括的导体330a-330n中的一些或全部可以沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140中包括的中间第二层上。在其它实施例中，第三多个导体330中包括的导体330a-330n中的一些或全部可以沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140的最上层(即，上表面146)上。在又一些实施例中，第三多个导体330中包括的导体330a-330n中的一些或全部可以沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140中包括的多个层上。在实施例中，一个或多个过孔或类似导电结构可以导电耦合被沉积、形成、图案化或者以其它方式设置在基础管芯140内的不同层上的导体330a-330n。
第三多个导体330中包括的导体330a-330n可以使用任何当前可用和/或未来开发的材料沉积工艺或方法而图案化、形成、沉积或者以其它方式设置在基础管芯140的全部或部分中、上、周围或者跨越基础管芯140的全部或部分。例如，导体330a-330n可以是使用光刻工艺、电解沉积工艺、气相沉积工艺、原子层沉积工艺、印刷工艺、三维印刷工艺或其组合而形成或以其它方式沉积的。
第三多个导体330中包括的导体330a-330n可以是使用任何导电材料形成的，所述导电材料包括但不限于金属(铜、铝等)、金属合金(含有铜的合金、含有铝的合金等)、导电非金属(聚合物、导电纳米颗粒基质等)或其任何组合。第三多个导体330中包括的导体330a-330n可以具有任何物理尺寸、形状、几何结构和/或截面轮廓。第三多个导体330中包括的导体330a-330n可以是按照任何均匀或非均匀图案设置或以其它方式沉积的，所述图案包括但不限于直线、圆、弧形、多边形或其组合。第三多个导体330中包括的导体330a-330n可以使用过孔、金属迹线或类似导电结构导电耦合至形成在基础管芯140中、上、周围或跨越基础管芯140形成的支持电路144。导体330a-330n可以导电耦合至基础管芯140的下表面148上的接触焊盘或类似导电特征。
在706，第三多个导体330中包括的导体330a-330n中的每者导电耦合至由第一多个导体310和第二多个导体320形成的正交电网状网络112中包括的节点。在实施例中，导体310a-310n中的每者可以导电耦合于不直接被第一多个导体310或者第二多个导体320耦合的两个节点之间。在实施例中，导体330a-330n中的至少一些可以导电耦合至与正交电网状网络112中包括的节点导电耦合的诸如迹线或过孔的导电结构。导电耦合的导体330a-330n形成了对角线电网状网络114。方法700结束于708。
图8是根据文中描述的至少一个实施例的将一个或多个ip核130a-130n导电耦合至电网状网络110中包括的相应节点的例示性方法800的高层级逻辑流程图。方法800可以与关于图5、图6和图7所描述的方法500、600和700中的任一个结合使用。在实施例中，除了耦合至电网状网络110的半导体管芯120之外，多个ip核130也可以导电耦合至电网状网络110。方法800开始于802。
在804，多个ip核130中的每者导电耦合至电网状网络110中包括的多个节点中的相应的一个。半导体管芯知识产权核(“ip核”)130中的每者可以包括但不限于逻辑、单元或者集成电路/芯片/小芯片布局设计的可重复使用的单元。示例性ip核130包括但不限于通用异步接收器/发射器(uart)、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、ieee802.11以太网控制器、外围部件互连(pci)接口、存储装置以及类似物。ip核130中的每者包括设置在相对较小(与基础管芯140相比)的集成电路上的电路(例如，处理器内核电路)。在实施例中，ip核120中的每者可以占据基础管芯130的上表面132上的相同面积。在实施例中，ip核120可以占据基础管芯130的上表面132上的不同面积。它们所具有的表面积可以小于：大约25平方毫米(mm2)；大约20mm2；大约15mm2；大约12mm2；大约10mm2；大约8mm2；或者大约5mm2。
ip核140中的每者包括设置在ip核130的下表面的至少部分中、上、周围或者跨越所述下表面的至少部分设置的一个或多个导电固持部(例如，接触凸块、焊盘、着陆部、沟槽、引脚等)。一个或多个导电固持部可以以固定图案或布置设置在ip核130中的每者的下表面中、上、周围、或者跨越所述下表面设置。以固定图案或布置维持导电特征有利地允许对ip核130进行替换和/或替代，而不需要重新设计基础管芯140。由于可以在不需要彻底重做基础管芯140的情况下容易地替代ip核130，因而有利地缩短了面市时间，并且有利地提高了市场响应度。方法800结束于806。
图9是根据文中描述的至少一个实施例的形成基础管芯140中的支持电路144的例示性方法900的高层级逻辑流程图。方法900可以与关于图5、图6、图7和图8所描述的方法500、600、700和800中的任一个结合使用。在实施例中，基础管芯140可以包括耦合到电网状网络110的支持电路144。方法900开始于902。
在904，支持电路144沉积、图案化、形成或者以其它方式设置在基础管芯140中、上或周围。在实施例中，支持电路140可以包括但不限于以下中的一者或多者：数据存储电路、高速缓存电路、输入/输出电路、处理器电压调节电路(例如，完全集成的电压调节器或者“fivr”电路)、通信接口电路、总线接口电路及其组合。在实施例中，基础管芯140相对大于半导体管芯120和/或ip核130中的每者。在实施例中，基础管芯140所具有的表面面积可以小于：大约3000平方毫米(mm2)、大约2500mm2、大约2000mm2、大约1500mm2、大约1000mm2、大约700mm2或者大约500mm2。在实施例中，基础管芯140的外围区域的全部或部分可以包括包含提供第一功能的电路122的半导体管芯120。
在实施例中，由外围区域界定的基础管芯140的中央区域的全部或部分可以包括支持由多个ip核130中的每者执行的一项或多项操作的支持电路144。在这种实施例中，ip核130可以耦合至电网状网络110中包括的一个或多个节点。将ip核130设置为靠近基础管芯140中的支持电路144有利地提高了带宽并且降低了向处于远程位置的资源发射数据时所消耗的功率，从而提高了半导体封装100的性能。
在906，支持电路144导电耦合至电网状网络110中包括的多个节点中的一者或多者。电网状网络110的至少部分可以设置、图案化、沉积或者以其它方式形成在基础管芯140的上表面146的至少部分中、上、周围、或跨越上表面146的至少部分。除了导电耦合至电网状网络110之外，ip核130中的至少一些可以导电耦合至设置在基础管芯130中的支持电路144。在实施例中，一个或多个导电结构可以沉积、图案化、形成或者以其它方式设置在基础管芯140的上表面146的全部或部分中、上、周围、或者跨越上表面146的全部或部分，以将至少一个ip核130耦合至由基础管芯140承载的支持电路144。这种导电结构可以包括但不限于金属迹线和过孔。
尽管图5、图6、图7、图8和图9示出了根据一个或多个实施例的各种操作，但是应当理解，对于其它实施例而言，并非图5、图6、图7、图8和图9所示的所有操作都是必需的。实际上，在文本中充分设想了在本公开的其它实施例中，可以按照在任何附图中都没有具体示出但是仍然完全符合本公开的方式将图5、图6、图7、图8和图9中所示的操作和/或文中描述的其它操作组合。因而，涉及并未在一幅图中明确示出的特征和/或操作的权利要求应当被认为落在本公开的范围和实质内。
如本申请和权利要求中使用的，通过术语“和/或”联结的一系列项目可以表示所列举项目的任何组合。例如，短语“a、b和/或c”可以指a、b、c、a和b、a和c、b和c、以及a、b和c。如本申请和权利要求中使用的，通过术语“……中的至少一个”联结的一系列项目可以表示所列举项目的任何组合。例如，短语“a、b或c中的至少一个”是指a、b、c、a和b、a和c、b和c、以及a、b和c。
文中描述的操作中的任何操作可以在包括具有单独地或者组合地存储于其中的指令的一种或多种介质(例如，非暂态存储介质)的系统中实施例，所述指令在由一个或多个处理器执行时，执行所述方法。这里，处理器可以包括(例如)服务器cpu、移动装置cpu和/或其它可编程电路。而且，旨在使文中描述的操作可以跨越多个物理装置(例如，处于不止一个不同的物理位置上的处理结构)分布。存储介质可以包括任何类型的有形介质，例如：任何类型的盘，包括硬盘、软盘、光盘、压缩磁盘只读存储器(cd-rom)、可重写压缩磁盘(cd-rw)和磁光盘；半导体装置，例如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)(例如，动态ram和静态ram)、可擦可编程只读存储器(eprom)、电可擦可编程只读存储器(eeprom)、闪存、固态硬盘(ssd)、嵌入式多媒体卡(emmc)、安全数字输入/输出(sdio)卡、磁卡或光卡；或者任何类型的适于存储电子指令的介质。其它实施例可以被实施为由可编程控制装置执行的软件。
因而，本公开涉及使用三维电网状网络将多个物理上相对较小的半导体管芯和ip核管芯导电耦合至物理上相对较大的基础管芯的系统和方法。所述半导体管芯中的至少一些包括提供第一功能的电路。所述基础管芯包括向所述半导体管芯电路提供冗余的第一功能的电路。所述半导体管芯电路和所述基础管芯电路选择性地导电耦合至公共导电结构，以使得所述半导体管芯电路或者所述基础管芯电路能够在所述导电结构处提供所述第一功能。驱动器电路可以自主地或者人工地、可逆地或者不可逆地使所述半导体管芯电路和所述基础管芯电路耦合至所述导电结构。提供所述第一功能的冗余电路提高了半导体封装的操作灵活性和可靠性。
所述三维电网状网络包括第一多个导体和第二多个导体。形成所述第一多个导体的导体与形成所述第二多个导体的导体相交。交点形成了多个节点。所述第一多个导体可以被设置为与所述第二多个导体正交，以形成包括多个节点的正交电网状网络。第三多个导体中包括的导体可以导电耦合至不直接被所述第一多个导体或者所述第二多个导体耦合的节点。
下面的示例涉及其它实施例。本公开的下述示例可以包括诸如以下项的主题内容：用于提供将多个相对较小的有限功能的ip核通信耦合至包括供所述ip核使用的支持电路的相对较大的基础管芯的电网状网络的至少一种装置、方法、用于存储在被执行时使机器执行基于所述方法的动作的指令的至少一种机器可读介质、用于基于所述方法执行动作的设备、和/或系统。
根据示例1，提供了一种半导体封装。所述半导体封装可以包括：电网状网络，其包括：第一多个导体；第二多个导体，所述第二多个导体中的每者与所述第一多个导体中的至少一个相交以形成多个节点，所述节点中的每者在所述第一多个导体中的一个与所述第二多个导体中的一个的相应交点处；具有上表面和下表面的基础管芯，所述基础管芯包括导电耦合至所述多个节点中的至少一个的提供第一功能的电路；多个第二半导体管芯，所述多个第二半导体管芯中的至少一个包括提供所述第一功能的电路；所述多个第二半导体管芯中的每者导电耦合至所述多个节点中的相应的一个；以及选择性地将所述电网状网络导电耦合至提供所述第一功能的第一半导体管芯电路中的至少一个或者提供所述第一功能的至少一个第二半导体管芯的驱动器电路。
示例2可以包括示例1的要素，其中，所述第一多个导体中的每者被设置为与所述第二多个导体中的至少一个正交。
示例3可以包括示例1或2中的任何一者的要素，其中，所述第一多个导体中的每者与所述第二多个导体中的每者相交并且导电耦合。
示例4可以包括示例1到3中的任何一者的要素，其中，所述第一功能包括输入/输出(i/o)功能，并且其中，提供i/o功能的基础管芯电路和提供i/o功能的半导体管芯电路导电耦合至公共导电结构。
示例5可以包括示例1到4中的任何一者的要素，其中，所述多个半导体管芯中的至少一个包括处理核电路。
示例6可以包括示例1到5中的任何一者的要素，其中，所述基础管芯可以进一步包括电压调节器电路，所述电压调节器电路导电耦合至所述多个第二半导体管芯中的至少一个中包括的处理器核电路。
示例7可以包括示例1到6中的任何一者的要素，其中，所述基础管芯可以包括多个过孔，所述多个过孔将电网状网络和基础管芯电路的至少其中之一导电耦合至设置在基础管芯的下表面上的接触焊盘。
示例8可以包括示例1到7中的任何一者的要素，其中，基础管芯电路可以进一步包括至少一个有源元件。
示例9可以包括示例1到8中的任何一者的要素，其中，所述至少一个有源元件可以包括靠近所述基础管芯的上表面设置的至少一个晶体管，所述至少一个晶体管导电耦合至所述电网状网络。
示例10可以包括示例1到9中的任何一者的要素，其中，所述多个半导体管芯中的每者包括上表面和下表面；并且其中，所述多个半导体管芯中的至少一个包括靠近相应半导体管芯的下表面设置的至少一个晶体管。
示例11可以包括示例1到10中的任何一者的要素，其中，所述第一多个导体中的每者可以包括被图案化在基础管芯的上表面上的多个导体。
示例12可以包括示例1到11中的任何一者的要素，其中，所述第二多个导体中的每者可以包括被图案化在基础管芯的上表面上的多个导体。
示例13可以包括示例1到12中的任何一者的要素，其中，基础管芯可以进一步包括电压调节器电路、控制器电路和存储器电路中的至少一个。
示例14可以包括示例1到13中的任何一者的要素，并且所述系统可以进一步包括：导电耦合至不直接被所述第一多个导体和所述第二多个导体导电耦合的多个节点的第三多个导体。
示例15可以包括示例1到14中的任何一者的要素，其中，所述基础管芯可以包括多层集成电路，并且其中，所述第一多个导体和所述第二多个导体设置在所述多层集成电路的第一层上，并且所述第三多个导体设置在所述多层集成电路的第二层上。
示例16可以包括示例1到15中的任何一者的要素，其中，导电过孔将所述第三多个导体中的至少一个耦合至所述多个节点中的相应的一个。
示例17可以包括示例1到16中的任何一者的要素，其中，所述第一多个导体中的每者被设置为与所述第二多个导体中的每者正交，以提供正交电网状网络。
示例18可以包括示例1到17中的任何一者的要素，其中，所述第三多个导体可以包括多个对角线导体，所述多个对角线导体中的每者被设置在相对于所述第一多个导体以及相对于所述第二多个导体所测量的小于90°的角度。
示例19可以包括示例1到18中的任何一者的要素，并且所述系统可以包括具有至少一个导电结构的衬底，所述至少一个导电结构通信耦合至提供所述第一功能的基础管芯电路以及提供所述第一功能的半导体管芯电路。
根据示例20，提供了一种方法。所述方法可以包括：在基础管芯中形成提供第一功能的电路；在基础管芯的第一层上形成第一多个导体；在基础管芯的所述第一层上形成第二多个导体，其中：所述第一多个导体中的每者与其余的所述第一多个导体间隔开；所述第二多个导体中的每者与其余的所述第二多个导体间隔开；并且所述第一多个导体中的每者与所述第二多个导体中的至少一个相交并且导电耦合，以形成包括多个节点的电网状网络，所述多个节点中的至少部分导电耦合至提供所述第一功能的基础管芯电路；将至少一个半导体管芯导电耦合至与所述第一多个导体耦合并且与所述第二多个导体耦合的多个节点的部分中的相应的一个，所述至少一个半导体管芯包括提供所述第一功能的电路；以及将驱动器电路导电耦合至与所述第一多个导体耦合并且与所述第二多个导体耦合的多个节点的部分中的相应的一个，所述驱动器电路选择性地至少将提供所述第一功能的基础管芯电路或者提供所述第一功能的半导体管芯电路导电耦合至所述电网状网络。
示例21可以包括示例20的要素，并且所述方法可以额外包括：将具有所述第一功能的基础管芯电路和具有所述第一功能的半导体管芯电路导电耦合至设置在衬底上的导电结构。
示例22可以包括示例20到21中的任何一者的要素，其中，在基础管芯的第一层上形成第一多个导体可以进一步包括：将所述第一多个导体中的每者形成为与所述第二多个导体中的至少一个正交。
示例23可以包括示例20到22中的任何一者的要素，并且所述方法可以额外包括：在基础管芯的第二层上形成第三多个导体；以及将所述第三多个导体中的每者导电耦合至不直接被所述第一多个导体和所述第二多个导体导电耦合的多个节点。
示例24可以包括示例20到22中的任何一者的要素，其中，在基础管芯的第一层上形成第一多个导体可以进一步包括：将所述第一多个导体中的每者形成为与所述第二多个导体中的每者正交。
示例25可以包括示例20到24中的任何一者的要素，其中，在基础管芯的第二层上形成第三多个导体可以进一步包括：在所述第二层上形成所述第三多个导体中的每者，以使得所述第三多个导体中的每者形成相对于所述第一多个导体以及相对于所述第二多个导体所测量的小于90°的角。
示例26可以包括示例20到25中的任何一者的要素，其中，在基础管芯的第一层上形成第一多个导体可以进一步包括：将所述第一多个导体中的每者形成为使得所述第一多个导体中的每者与所述第二多个导体中的每者相交并且导电耦合。
示例27可以包括示例20到26中的任何一者的要素，并且所述方法可以进一步包括：使用导电过孔在所述多个节点的部分中的相应节点处将所述第一多个导体、所述第二多个导体以及所述第三多个导体导电耦合。
示例28可以包括示例20到27中的任何一者的要素，其中，在基础管芯中形成提供第一功能的电路包括在所述基础管芯中形成提供输入/输出(i/o)功能的电路。
示例29可以包括示例20到28中的任何一者的要素，并且所述方法可以进一步包括：将至少一个ip核管芯导电耦合至所述电网状网络中包括的多个节点中的至少一个。
示例30可以包括示例20到29中的任何一者的要素，并且所述方法可以进一步包括：在基础管芯电路中形成至少一个有源元件，所述至少一个有源元件被形成为靠近基础管芯的上表面。
示例31可以包括示例20到30中的任何一者的要素，其中，形成基础管芯电路中的至少一个有源元件可以进一步包括：靠近所述基础管芯的上部部分形成至少一个晶体管，所述至少一个晶体管导电耦合至所述电网状网络。
示例32可以包括示例20到31中的任何一者的要素，并且所述方法可以进一步包括：在半导体管芯电路中形成至少一个有源元件，所述至少一个有源元件被形成为靠近相应半导体管芯的下部部分。
示例33可以包括示例20到32中的任何一者的要素，其中，在基础管芯的第一层上形成第一多个导体可以进一步包括：在基础管芯的上表面上图案化出所述第一多个导体中的每者。
示例34可以包括示例20到33中的任何一者的要素，其中，在基础管芯的第一层上形成第二多个导体可以进一步包括：在基础管芯的上表面上图案化出所述第二多个导体中的每者。
示例35可以包括示例20到34中的任何一者的要素，并且所述方法可以进一步包括：在基础管芯中形成支持电路；以及将所述支持电路导电耦合至所述电网状网络中包括的多个节点中的至少一个节点。
示例36可以包括示例20到35中的任何一者的要素，其中，在基础管芯中形成支持电路可以进一步包括：在基础管芯中形成包括电压调节器电路、控制器电路和存储器电路中的至少一个的支持电路。
示例37可以包括示例20到36中的任何一者的要素，其中，在基础管芯中形成支持电路可以进一步包括：在基础管芯中形成包括驱动器电路的支持电路。
根据示例38，提供了一种基于处理器的电子装置。所述装置可以包括：印刷电路板；以及导电耦合至所述印刷电路板的半导体封装，所述半导体封装包括：电网状网络，所述电网状网络包括：第一多个导体；第二多个导体，所述第二多个导体中的每者与所述第一多个导体中的至少一个相交以形成多个节点，所述多个节点的每者在所述第一多个导体中的一个与所述第二多个导体中的一个的相应交点处；具有上表面和下表面的基础管芯，所述基础管芯包括导电耦合至所述多个节点中的至少一个的提供第一功能的电路；多个半导体管芯，所述多个半导体管芯中的至少一个包括提供所述第一功能的电路，所述多个半导体管芯中的每者导电耦合至所述多个节点中的相应的一个；以及选择性地将所述电网状网络导电耦合至提供所述第一功能的第一半导体管芯电路中的至少一个或者提供所述第一功能的至少一个第二半导体管芯的驱动器电路。
示例39可以包括示例38的要素，其中，所述第一多个导体中的每者被设置为与所述第二多个导体中的至少一个正交。
示例40可以包括示例38和39的要素，其中，所述第一多个导体中的每者与所述第二多个导体中的每者相交并且导电耦合。
示例41包括示例38到40中的任何一者的要素，其中，所述第一功能包括输入/输出(i/o)功能，并且其中，提供i/o功能的基础管芯电路和提供i/o功能的半导体管芯电路导电耦合至公共导电结构。
示例42可以包括示例38到41中的任何一者的要素，其中，所述多个半导体管芯中的至少一个包括处理核电路。
示例43可以包括示例38到42中的任何一者的要素，其中，所述基础管芯可以进一步包括电压调节器电路，所述电压调节器电路导电耦合至所述多个第二半导体管芯中的至少一个中包括的处理器核电路。
示例44可以包括示例38到43中的任何一者的要素，其中，所述基础管芯可以包括多个过孔，所述过孔将电网状网络和基础管芯电路中的至少一个导电耦合至设置在基础管芯的下表面上的接触焊盘。
示例45可以包括示例38到44中的任何一者的要素，其中，基础管芯电路可以进一步包括至少一个有源元件。
示例46可以包括示例38到45中的任何一者的要素，其中，所述至少一个有源元件可以包括靠近所述基础管芯的上表面设置的至少一个晶体管，所述至少一个晶体管导电耦合至所述电网状网络。
示例47可以包括示例38到46中的任何一者的要素，其中，所述多个半导体管芯中的每者包括上表面和下表面；并且其中，所述多个半导体管芯中的至少一个包括靠近相应半导体管芯的下表面设置的至少一个晶体管。
示例48可以包括示例38或47中的任何一者的要素，其中，所述第一多个导体中的每者可以包括被图案化在基础管芯的上表面上的多个导体。
示例49可以包括示例38或48中的任何一者的要素，其中，所述第二多个导体中的每者可以包括被图案化在基础管芯的上表面上的多个导体。
示例50可以包括示例38到49中的任何一者的要素，其中，基础管芯可以进一步包括电压调节器电路、控制器电路和存储器电路中的至少一个。
示例51可以包括示例38到50中的任何一者的要素，并且所述装置可以进一步包括：导电耦合至不直接被所述第一多个导体和所述第二多个导体导电耦合的多个节点的第三多个导体。
示例52可以包括示例38到51中的任何一者的要素，其中，所述基础管芯包括多层集成电路，并且其中，所述第一多个导体和所述第二多个导体设置在所述多层集成电路的第一层上，并且所述第三多个导体设置在所述多层集成电路的第二层上。
示例53可以包括示例38到52中的任何一者的要素，其中，导电过孔将所述第三多个导体中的至少一个导电耦合至所述多个节点中的相应的一个。
示例54可以包括示例38到53中的任何一者的要素，其中，所述第一多个导体中的每者被设置为与所述第二多个导体中的每者正交，以提供正交电网状网络。
示例55可以包括示例38到54中的任何一者的要素，其中，所述第三多个导体可以包括多个对角线导体，所述多个对角线导体中的每者被设置在相对于所述第一多个导体以及相对于所述第二多个导体所测量的小于90°的角度上。
示例56可以包括示例38到55中的任何一者的要素，并且所述系统可以进一步包括具有至少一个导电结构的衬底，所述至少一个导电结构通信耦合至提供所述第一功能的基础管芯电路以及提供所述第一功能的半导体管芯电路。
根据示例57，提供了一种系统。所述系统可以包括：用于在基础管芯中形成提供第一功能的电路的设备；用于在基础管芯的第一层上形成第一多个导体的设备；用于在基础管芯的所述第一层上形成第二多个导体的设备，其中：所述第一多个导体中的每者与其余的所述第一多个导体间隔开，所述第二多个导体中的每者与其余的所述第二多个导体间隔开，并且所述第一多个导体中的每者与所述第二多个导体中的至少一个相交并且导电耦合，以形成包括多个节点的电网状网络，所述多个节点中的至少部分导电耦合至提供所述第一功能的基础管芯电路；用于将至少一个半导体管芯导电耦合至与所述第一多个导体耦合并且与所述第二多个导体耦合的多个节点的部分中的相应的一个的设备，所述至少一个半导体管芯包括提供所述第一功能的电路；以及用于将驱动器电路导电耦合至与所述第一多个导体耦合并且与所述第二多个导体耦合的多个节点的部分中的相应的一个的设备，所述驱动器电路选择性地至少将提供所述第一功能的基础管芯电路或者提供所述第一功能的半导体管芯电路导电耦合至所述电网状网络。
示例58可以包括示例57的要素，并且所述系统可以进一步包括：用于将具有所述第一功能的基础管芯电路和具有所述第一功能的半导体管芯电路导电耦合至设置在衬底上的导电结构的设备。
示例59可以包括示例57和58中的任何一者的要素，其中，用于在基础管芯的第一层上形成第一多个导体的设备可以进一步包括：用于将所述第一多个导体中的每者形成为与所述第二多个导体中的至少一个正交的设备。
示例60可以包括示例57到59中的任何一者的要素，并且所述系统可以进一步包括：用于在基础管芯的第二层上形成第三多个导体的设备；以及用于将所述第三多个导体中的每者导电耦合至不直接被所述第一多个导体和所述第二多个导体导电耦合的多个节点的设备。
示例61可以包括示例57到60中的任何一者的要素，其中，用于在基础管芯的第一层上形成第一多个导体的设备可以进一步包括：用于将所述第一多个导体中的每者形成为与所述第二多个导体中的每者正交的设备。
示例62可以包括示例57到61中的任何一者的要素，其中，用于在基础管芯的第二层上形成第三多个导体的设备可以进一步包括：用于在所述第二层上形成所述第三多个导体中的每者以使得所述第三多个导体中的每者形成相对于所述第一多个导体以及相对于所述第二多个导体所测量的小于90°的角的设备。
示例63可以包括示例57到62中的任何一者的要素，其中，用于在基础管芯的第一层上形成第一多个导体的设备可以进一步包括：用于形成所述第一多个导体中的每者以使得所述第一多个导体中的每者与所述第二多个导体中的每者相交并且导电耦合的设备。
示例64可以包括示例57到63中的任何一者的要素，并且所述系统可以进一步包括：用于使用导电过孔在所述多个节点的部分中的相应节点处将所述第一多个导体、所述第二多个导体以及所述第三多个导体导电耦合的设备。
示例65可以包括示例57到64中的任何一者的要素，其中，用于在基础管芯中形成提供第一功能的电路的设备可以包括用于在所述基础管芯中形成提供输入/输出(i/o)功能的电路的设备。
示例66可以包括示例57到65中的任何一者的要素，并且所述系统可以进一步包括：用于将至少一个ip核管芯导电耦合至所述电网状网络中包括的多个节点中的至少一个的设备。
示例67可以包括示例57到66中的任何一者的要素，并且所述系统可以进一步包括：用于在基础管芯电路中形成至少一个有源元件的设备，所述至少一个有源元件形成为靠近基础管芯的上部部分。
示例68可以包括示例57到67中的任何一者的要素，其中，用于形成基础管芯电路中的至少一个有源元件的设备可以进一步包括：用于靠近所述基础管芯的上部部分形成至少一个晶体管的设备，所述至少一个晶体管导电耦合至所述电网状网络。
示例69可以包括示例57到68中的任何一者的要素，并且所述系统可以进一步包括：用于在半导体管芯电路中形成至少一个有源元件的设备，所述至少一个有源元件形成为靠近相应半导体管芯的下部部分。
示例70可以包括示例57到69中的任何一者的要素，其中，用于在基础管芯的第一层上形成第一多个导体的设备可以进一步包括：用于在基础管芯的上表面上图案化出所述第一多个导体中的每者的设备。
示例71可以包括示例57到70中的任何一者的要素，其中，用于在基础管芯的第一层上形成第二多个导体的设备可以进一步包括：用于在基础管芯的上表面上图案化出所述第二多个导体中的每者的设备。
示例72可以包括示例57到71中的任何一者的要素，并且所述系统可以进一步包括：用于在基础管芯中形成支持电路的设备；以及用于将所述支持电路导电耦合至所述电网状网络中包括的多个节点中的至少一个节点的设备。
示例73可以包括示例57到72中的任何一者的要素，其中，用于在基础管芯中形成支持电路的设备可以进一步包括：用于在基础管芯中形成包括电压调节器电路、控制器电路和存储器电路中的至少一个的支持电路的设备。
示例74可以包括示例57到73中的任何一者的要素，其中，用于在基础管芯中形成支持电路的设备可以进一步包括：用于在基础管芯中形成包括驱动器电路的支持电路的设备。
文中采用的术语和表达被用作描述性的术语，而非限制性的术语，并且这种术语和表达的使用并不旨在排除所示出并描述的特征(或其部分)的任何等价方案，并且应当认识到在权利要求的范围内可能存在各种修改。相应地，权利要求旨在涵盖所有这种等价方案。
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