本發(fā)明涉及芯片，特別涉及一種ai-dsp混合音頻處理芯片的堆疊封裝方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著人工智能與數(shù)字信號處理技術(shù)的深度融合，ai-dsp混合音頻處理芯片在智能語音設(shè)備、可穿戴電子產(chǎn)品和車載音頻系統(tǒng)等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。這類芯片需要同時(shí)具備強(qiáng)大的ai算力以支持語音識(shí)別、語義理解等復(fù)雜算法，以及高效的dsp能力以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)音頻信號的采集、濾波和編碼解碼。

2、然而，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，ai-dsp混合芯片的堆疊封裝仍面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，ai芯片與dsp芯片通常采用不同的工藝節(jié)點(diǎn)和制造流程，直接集成時(shí)存在熱膨脹系數(shù)不匹配、應(yīng)力分布不均等問題，容易導(dǎo)致微凸點(diǎn)斷裂或焊點(diǎn)失效，影響芯片的可靠性和良率的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的為提供了一種ai-dsp混合音頻處理芯片的堆疊封裝方法，解決了傳統(tǒng)的封裝方案ai芯片與dsp芯片通常采用不同的工藝節(jié)點(diǎn)和制造流程，直接集成時(shí)存在熱膨脹系數(shù)不匹配、應(yīng)力分布不均的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種ai-dsp混合音頻處理芯片的堆疊封裝方法，包括以下步驟：

3、采用第一鍵合機(jī)對ai芯片和dsp芯片進(jìn)行倒裝焊，得到倒裝焊芯片；

4、對所述倒裝焊芯片進(jìn)行互連，得到互連芯片結(jié)構(gòu)，其中，互連芯片結(jié)構(gòu)包括由微凸點(diǎn)陣列互連的ai芯片和dsp芯片；

5、對所述互連芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行垂直堆疊，得到堆疊芯片結(jié)構(gòu)，其中，堆疊芯片結(jié)構(gòu)包括通過高密度三維布線結(jié)構(gòu)垂直堆疊的ai芯片和dsp芯片；

6、采用第二鍵合機(jī)對所述堆疊芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝，得到封裝體；

7、通過預(yù)設(shè)的散熱襯底對所述封裝體進(jìn)行散熱處理，得到封裝好的ai-dsp混合音頻處理芯片。

8、進(jìn)一步的，所述對所述倒裝焊芯片進(jìn)行互連，得到互連芯片結(jié)構(gòu)，包括：

9、采用第一組微凸點(diǎn)對所述倒裝焊芯片進(jìn)行鍵合，得到第一鍵合結(jié)構(gòu)，并基于熱壓工藝對所述第一鍵合結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓合，得到壓合結(jié)構(gòu)；

10、在所述壓合結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上構(gòu)建互連通路，得到通路結(jié)構(gòu)，并采用第二組微凸點(diǎn)對所述通路結(jié)構(gòu)中ai芯片與dsp芯片未鍵合區(qū)域進(jìn)行鍵合，得到第二鍵合結(jié)構(gòu)；

11、基于所述第二鍵合結(jié)構(gòu)進(jìn)行信號完整性測試，得到測試結(jié)果，當(dāng)所述測試結(jié)果顯示信號衰減超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則基于測試結(jié)果對所述第二鍵合結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)償鍵合處理，得到互連芯片結(jié)構(gòu)。

12、進(jìn)一步的，所述對所述互連芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行垂直堆疊，得到堆疊芯片結(jié)構(gòu)，包括：

13、采用微間隙定位技術(shù)對所述互連芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)對準(zhǔn)，并將預(yù)對準(zhǔn)后的互連芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行布線路徑規(guī)劃，得到布線路徑方案；

14、基于所述布線路徑方案對所述預(yù)對準(zhǔn)后的互連芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維布線，得到布線后的芯片結(jié)構(gòu)，并對所述布線后的芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行垂直堆疊測試，得到堆疊測試數(shù)據(jù)；

15、基于所述堆疊測試數(shù)據(jù)對所述布線后的芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行垂直堆疊，得到初始堆疊芯片結(jié)構(gòu)，并鍵合固定所述堆疊芯片結(jié)構(gòu)，得到堆疊芯片結(jié)構(gòu)。

16、進(jìn)一步的，所述基于所述布線路徑方案對所述預(yù)對準(zhǔn)后的互連芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維布線，得到布線后的芯片結(jié)構(gòu)，包括：

17、測量所述預(yù)對準(zhǔn)后的互連芯片結(jié)構(gòu)的層間距離，得到芯片間距數(shù)據(jù)，并基于所述布線路徑方案及所述芯片間距數(shù)據(jù)對所述預(yù)對準(zhǔn)后的互連芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行布線規(guī)劃，得到初始布線網(wǎng)格；

18、計(jì)算所述初始布線網(wǎng)格的密度分布，得到網(wǎng)格密度分布圖，并基于所述網(wǎng)格密度分布圖進(jìn)行布線通道優(yōu)化，得到優(yōu)化布線網(wǎng)格；

19、對所述優(yōu)化布線網(wǎng)格進(jìn)行通道連通性驗(yàn)證，得到連通性驗(yàn)證結(jié)果，當(dāng)所述連通性驗(yàn)證結(jié)果顯示存在斷路或短路現(xiàn)象時(shí)，則基于所述連通性驗(yàn)證結(jié)果對預(yù)對準(zhǔn)后的互連芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行布線路徑調(diào)整，得到布線后的芯片結(jié)構(gòu)。

20、進(jìn)一步的，所述基于所述布線路徑方案及所述芯片間距數(shù)據(jù)對所述預(yù)對準(zhǔn)后的互連芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行布線規(guī)劃，得到初始布線網(wǎng)格，包括：

21、對所述預(yù)對準(zhǔn)后的互連芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行層間對準(zhǔn)標(biāo)記，得到對準(zhǔn)標(biāo)記數(shù)據(jù)，并基于所述布線路徑方案及所述芯片間距數(shù)據(jù)對所述對準(zhǔn)標(biāo)記數(shù)據(jù)進(jìn)行布線起點(diǎn)規(guī)劃，得到布線起點(diǎn)數(shù)據(jù)；

22、通過所述布線起點(diǎn)數(shù)據(jù)對所述預(yù)對準(zhǔn)后的互連芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行垂直通道規(guī)劃，得到垂直通道規(guī)劃圖，并在所述垂直通道規(guī)劃圖中進(jìn)行水平通道擴(kuò)展，得到水平通道數(shù)據(jù)；

23、對所述水平通道數(shù)據(jù)進(jìn)行通道寬度分配，得到通道寬度分配圖，并基于所述通道寬度分配圖進(jìn)行通道間距優(yōu)化，得到優(yōu)化通道數(shù)據(jù)；

24、基于所述優(yōu)化通道數(shù)據(jù)對所述預(yù)對準(zhǔn)后的互連芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行布線網(wǎng)格生成，得到初始布線網(wǎng)格。

25、進(jìn)一步的，所述采用第二鍵合機(jī)對所述堆疊芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝，得到封裝體，包括：

26、對所述堆疊芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行引腳分布掃描，得到引腳分布圖譜，并基于所述引腳分布圖譜進(jìn)行引線框架定位，得到定位后引線框架結(jié)構(gòu)；

27、通過第二鍵合機(jī)對所述定位后引線框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分區(qū)鍵合，得到初步封裝結(jié)構(gòu)，并在所述初步封裝結(jié)構(gòu)中注入環(huán)氧樹脂，得到樹脂封裝結(jié)構(gòu)；

28、將所述樹脂封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行真空脫泡處理，得到脫泡后封裝體，并采用離子清洗技術(shù)處理所述脫泡后封裝體的表面導(dǎo)電膠層，得到封裝體。

29、進(jìn)一步的，所述通過預(yù)設(shè)的散熱襯底對所述封裝體進(jìn)行散熱處理，得到封裝好的ai-dsp混合音頻處理芯片，包括：

30、將所述散熱襯底與所述封裝體進(jìn)行粘接固定，得到固定后的封裝體，并通過采用預(yù)設(shè)的熱界面材料對所述固定后的封裝體進(jìn)行填充，得到填充后的封裝體，其中，熱界面材料包括導(dǎo)熱硅脂和導(dǎo)熱凝膠；

31、基于所述填充后的封裝體進(jìn)行熱可靠性測試，得到熱可靠性測試結(jié)果，并根據(jù)所述熱可靠性測試結(jié)果對所述散熱襯底進(jìn)行性能優(yōu)化，得到封裝好的ai-dsp混合音頻處理芯片。

32、本發(fā)明還提供了一種ai-dsp混合音頻處理芯片的堆疊封裝系統(tǒng)，包括：

33、倒裝焊模塊，用于采用第一鍵合機(jī)對ai芯片和dsp芯片進(jìn)行倒裝焊，得到倒裝焊芯片；

34、互連模塊，用于對所述倒裝焊芯片進(jìn)行互連，得到互連芯片結(jié)構(gòu)，其中，互連芯片結(jié)構(gòu)包括由微凸點(diǎn)陣列互連的ai芯片和dsp芯片；

35、堆疊模塊，用于對所述互連芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行垂直堆疊，得到堆疊芯片結(jié)構(gòu)，其中，堆疊芯片結(jié)構(gòu)包括通過高密度三維布線結(jié)構(gòu)垂直堆疊的ai芯片和dsp芯片；

36、封裝模塊，用于采用第二鍵合機(jī)對所述堆疊芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝，得到封裝體；

37、散熱模塊，用于通過預(yù)設(shè)的散熱襯底對所述封裝體進(jìn)行散熱處理，得到封裝好的ai-dsp混合音頻處理芯片。

38、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任一項(xiàng)所述方法的步驟。

39、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

40、本發(fā)明提供的一種ai-dsp混合音頻處理芯片的堆疊封裝方法，包括以下步驟：采用第一鍵合機(jī)對ai芯片和dsp芯片進(jìn)行倒裝焊，得到倒裝焊芯片；對所述倒裝焊芯片進(jìn)行互連，得到互連芯片結(jié)構(gòu)；對所述互連芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行垂直堆疊，得到堆疊芯片結(jié)構(gòu)；采用第二鍵合機(jī)對所述堆疊芯片結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝，得到封裝體；通過預(yù)設(shè)的散熱襯底對所述封裝體進(jìn)行散熱處理，得到封裝好的ai-dsp混合音頻處理芯片，解決了傳統(tǒng)的封裝方案ai芯片與dsp芯片通常采用不同的工藝節(jié)點(diǎn)和制造流程，直接集成時(shí)存在熱膨脹系數(shù)不匹配、應(yīng)力分布不均的技術(shù)問題，提高了多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的良率和長期工作可靠性的技術(shù)效果。