SiP失效机理:失效机理是指引起电子产品失效的物理、化学过程。导致电子产品失效的机理主要包括疲劳、腐蚀、电迁移、老化和过应力等物理化学作用。失效机理对应的失效模式通常是不一致的,不同的产品在相同的失效机理作用下会表现为不一样的失效模式。SiP产品引入了各类新材料和新工艺,特别是越来越复杂与多样化的界面和互连方式,这也必然引入新的失效机理与失效模式。SiP的基本组成包括芯片、组件和互连结构。不同功能的芯片通过粘接等方式安装在基板上,电学连接是通过键合丝键合、倒装焊、粘接、硅通孔等方式实现的。SiP 封装采用超薄的芯片堆叠与TSV技术使得多层芯片的堆叠封装体积减小。北京半导体芯片封装方案
除了2D和3D的封装结构外,另一种以多功能性基板整合组件的方式,也可纳入SiP的范围。此技术主要是将不同组件内藏于多功能基板中,亦可视为是SiP的概念,达到功能整合的目的。不同的芯片,排列方式,与不同内部结合技术搭配,使SiP 的封装形态产生多样化的组合,并可按照客户或产品的需求加以客制化或弹性生产。SiP技术路线表明,越来越多的半导体芯片和封装将彼此堆叠,以实现更深层次的3D封装。图2.19 是8芯片堆叠SiP,将现有多芯片封装结合在一个堆叠中。微晶片的减薄化是SiP增长面对的重要技术挑战。现在用于生产200mm和300mm微晶片的焊接设备可处理厚度为50um的晶片,因此允许更密集地堆叠芯片。深圳IPM封装厂家SIP板身元件尺寸小,密度高,数量多,传统贴片机配置难以满足其贴片要求。
系统集成封装(System in Package)可将多个集成电路 (IC) 和元器件组合到单个系统或模块化系统中,以实现更高的性能,功能和处理速度,同时大幅降低电子器件内部的空间要求。SiP的基本定义,SiP封装(System In Package系统级封装)是将多种功能芯片,包括处理器、存储器等功能芯片集成在一个封装内,从而实现一个基本完整的功能,与SOC(System On Chip系统级芯片)相对应。不同的是SiP是采用不同功能的芯片在基板上进行并排或叠构后组成功能系统后进行封装。而SOC则是将所需的组件高度集成在一块芯片上进行封装。
系统级封装的优势,SiP和SoC之间的主要区别在于,SoC 将所需的每个组件集成到同一芯片上,而 SiP方法采用异构组件并将它们连接到一个或多个芯片载波封装中。例如,SoC将CPU,GPU,内存接口,HDD和USB连接,RAM / ROM和/或其控制器集成到单个芯片上,然后将其封装到单个芯片中。相比之下,等效的SiP将采用来自不同工艺节点(CMOS,SiGe,功率器件)的单独芯片,将它们连接并组合成单个封装到单个基板(PCB)上。考虑到这一点,很容易看出,与类似的SoC相比,SiP的集成度较低,因此SiP的采用速度很慢。然而,较近,2.5D 和 3D IC、倒装芯片技术和封装技术的进步为使用 SiP 提供的可能性提供了新的视角。有几个主要因素推动了当前用SiP取代SoC的趋势:SIP模组板身是一个系统或子系统,用在更大的系统中,调试阶段能更快的完成预测及预审。
SiP 与先进封装也有区别:SiP 的关注点在于系统在封装内的实现,所以系统是其重点关注的对象,和 SiP 系统级封装对应的为单芯片封装;先进封装的关注点在于:封装技术和工艺的先进性,所以先进性的是其重点关注的对象,和先进封装对应的是传统封装。SiP 封装并无一定形态,就芯片的排列方式而言,SiP 可为多芯片模块(Multi-chipModule;MCM)的平面式 2D 封装,也可再利用 3D 封装的结构,以有效缩减封装面积;而其内部接合技术可以是单纯地打线接合(WireBonding),亦可使用覆晶接合(FlipChip),但也可二者混用。SIP(System In Package,系统级封装)为一种封装的概念。深圳IPM封装厂家
SiP封装为芯片提供支撑,散热和保护,同时提供芯片与基板之间的供电和机械链接。北京半导体芯片封装方案
系统级封装(SiP)技术种类繁多,裸片与无源器件贴片,植球——将焊锡球置于基板焊盘上,用于电气连接,回流焊接(反面)——通过控制加温熔化焊料达到器件与基板间的,键合,塑封(Molding)——注入塑封材料包裹和保护裸片及器件,减薄——通过研磨将多余的塑封材料去除,BGA植球——进行成品的BGA(球栅阵列封装)植球,切割——将整块基板切割为多个SiP成品。通过测试后的芯片成品,将被集成在各类智能产品内,较终应用在智能生活的各个领域。北京半导体芯片封装方案
由于物联网“智慧”设备的快速发展,业界对能够在更小的封装内实现更多功能的系统级封装 (SiP) 器件的需求高涨,这种需求将微型化趋势推向了更高的层次:使用更小的元件和更高的密度来进行组装。 无源元件尺寸已从 01005 ( 0.4 mm× 0.2 mm) 缩小到 008004( 0.25 mm×0.125 mm) ,细间距锡膏印刷对 SiP 的组装来说变得越来越有挑战性。 对使用不同助焊剂和不同颗粒尺寸锡粉的 3 种锡膏样本进行了研究; 同时通过比较使用平台和真空的板支撑系统,试验了是否可以单独使用平台支撑来获得一致性较好的印刷工艺;并比较了激光切割和电铸钢网在不同开孔尺寸下的印刷结果。在当前...