随着科技的不断进步,半导体行业正经历着一场由微型化和集成化驱动的变革。系统级封装(System in Package,简称SiP)技术,作为这一变革的主要,正在引导着行业的发展。SiP技术通过将多个功能组件集成到一个封装中,不只有效节省空间,实现更高的集成度,还提高了性能,这对于追求高性能和紧凑设计的现代电子产品至关重要。SiP被认为是超越摩尔定律的必然选择。什么是SiP技术?SiP(System in Package)技术是一种先进的封装技术,它允许将多个集成电路(IC)或者电子组件集成到一个单一的封装中。这种技术可以实现不同功能组件的物理集成,而这些组件可能是用不同的制造工艺制造的。SiP技术的关键在于它提供了一种方式来构建复杂的系统,同时保持小尺寸和高性能。先进封装的制造过程中,任何一个环节的失误都可能导致整个封装的失败。上海BGA封装方案
SIP发展趋势,多样化,复杂化,密集化,SIP集成化越来越复杂,元件种类越来越多,球间距越来越小,开始采用铜柱代替锡球。多功能化,技术前沿化,低成本化,新技术,多功能应用较前沿,工艺成熟,成板下降。工艺难点,清洗,定制清洗设备、清洗溶液要求、清洗参数验证、清洗标准制定,植球,植球设备选择、植球球径要求、球体共面性检查、BGA测试、助焊剂残留要求。SIP技术是一项先进的系统集成和封装技术,与其它封装技术相比较,SIP技术具有一系列独特的技术优势,满足了当今电子产品更轻、更小和更薄的发展需求,在微电子领域具有广阔的应用市场和发展前景。。此外,国际上至今尚没有制定出SIP技术的统一标准,在一定程度妨碍了SIP技术的推广应用。由此可见,未来SIP技术的发展还面临着一系列的问题和挑战,有待于软件、IC、封装、材料和设备等专业厂家密切合作,共同发展和提升SIP技术。深圳半导体芯片封装价位SiP 封装所有元件在一个封装壳体内,缩短了电路连接,见笑了阻抗、射频、热等损耗影响。
PoP封装技术有以下几个有点:1)存储器件和逻辑器件可以单独地进行测试或替换,保障了良品率;2)双层POP封装节省了基板面积, 更大的纵向空间允许更多层的封装;3)可以沿PCB的纵向将Dram,DdramSram,Flash,和 微处理器进行混合装联;4)对于不同厂家的芯片, 提供了设计灵活性,可以简单地混合装联在一起以满足客户的需求,降低了设计的复杂性和成本;5)目前该技术可以取得在垂直方向进行层芯片外部叠加装联;6)顶底层器件叠层组装的电器连接,实现了更快的数据传输速率,可以应对逻辑器件和存储器件之间的高速互联。
汽车汽车电子是 SiP 的重要应用场景。汽车电子里的 SiP 应用正在逐渐增加。以发动机控制单元(ECU)举例,ECU 由微处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。各类型的芯片之间工艺不同,目前较多采用 SiP 的方式将芯片整合在一起成为完整的控制系统。另外,汽车防抱死系统(ABS)、燃油喷射控制系统、安全气囊电子系统、方向盘控制系统、轮胎低气压报警系统等各个单元,采用 SiP 的形式也在不断增多。随着集成的功能越来越多,PCB承载的功能将逐步转移到SIP芯片上。
近年来,半导体公司面临更复杂的高集成度芯片封装的挑战,消费者希望他们的电子产品体积更小,性能参数更高,功耗更低,并将更多功能集成到单部设备中。半导体封装工艺的提升,对于解决这些挑战具有重要意义。当前和未来的芯片封装工艺,对于提高系统性能,增加使用功能,降低系统功耗、缩小外形尺寸的要求,需要一种被称为系统集成的先进封装方法。模块划分是指从电子设备中分离出一块功能,既便于后续的整机集成又便于SiP封装。SiP工艺技术难点:清洗,定制清洗设备、清洗溶液要求、清洗参数验证、清洗标准制定;植球,植球设备选择、植球球径大小、球体共面性检查、BGA测试、助焊剂残留要求等;基板,陶瓷基板的设计及验证难度高,工艺难度高,加工成本高;有机基板的导热性差,容易导致IC焊接处电气链接失效。先进封装对于精度的要求非常高,因为封装中的芯片和其他器件的尺寸越来越小,而封装密度却越来越大。上海BGA封装方案
SiP 兼具低成本、低功耗、高性能、小型化和多元化的优势。上海BGA封装方案
SiP封装工艺介绍,SiP封装技术采取多种裸芯片或模块进行排列组装,若就排列方式进行区分可大体分为平面式2D封装和3D封装的结构。相对于2D封装,采用堆叠的3D封装技术又可以增加使用晶圆或模块的数量,从而在垂直方向上增加了可放置晶圆的层数,进一步增强SiP技术的功能整合能力。而内部接合技术可以是单纯的线键合(Wire Bonding),也可使用覆晶接合(Flip Chip),也可二者混用。目前世界上先进的3D SiP 采用 Interposer(硅基中介层)将裸晶通过TSV(硅穿孔工艺)与基板结合。上海BGA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...