与MCM相比,SiP一个侧重点在系统,能够完成单独的系统功能。除此之外,SiP是一种集成概念,而非固定的封装结构,它可以是2D封装结构、2.5D封装结构及3D封装结构。可以根据需要采用不同的芯片排列方式和不同的内部互联技术搭配,从而实现不同的系统功能。一个典型的SiP封装芯片如图所示。采用SiP封装的芯片结构图SiP封装可以有效解决芯片工艺不同和材料不同带来的集成问题,使设计和工艺制程具有较好的灵活性。与此同时,采用SiP封装的芯片集成度高,能减少芯片的重复封装,降低布局与排线的难度,缩短研发周期。据报告,2022年,SiP系统级封装市场总收入达到212亿美元。湖北MEMS封装定制
光电器件、MEMS 等特殊工艺器件的微小化也将大量应用 SiP 工艺。SiP 发展的难点随着 SiP 市场需求的增加,SiP 封装行业的痛点也开始凸显,例如无 SiP 行业标准,缺少内部裸片资源,SiP 研发和量产困难,SiP 模块和封装设计有难度。由于 SiP 模组中集成了众多器件,假设每道工序良率有一点损失,叠乘后,整个模组的良率损失则会变得巨大,这对封装工艺提出了非常高的要求。并且 SiP 技术尚属初级阶段,虽有大量产品采用了 SiP 技术,不过其封装的技术含量不高,系统的构成与在 PCB 上的系统集成相似,无非是采用了未经封装的芯片通过 COB 技术与无源器件组合在一起,系统内的多数无源器件并没有集成到载体内,而是采用 SMT 分立器件。湖北MEMS封装定制SIP发展趋势,多样化,复杂化,密集化。
几种类型的先进封装技术:首先就是 SiP,随着 5G 的部署加快,这类封装技术的应用范围将越来越普遍。其次是应用于 Chiplet SiP 的 2.5D/3D 封装,以及晶圆级封装,并且利用晶圆级技术在射频特性上的优势推进扇出型(Fan-Out)封装。很多半导体厂商都有自己的 SiP 技术,命名方式各有不同。比如,英特尔叫 EMIB、台积电叫 SoIC。这些都是 SiP 技术,差别就在于制程工艺。在智能手机领域,除射频模块外,通用单元电路小型化需求正推升 SiP 技术的采用率;可穿戴领域,已经有在耳机和智能手表上应用 SiP 技术。
SiP以后会是什么样子的呢?理论上,它应该是一个与外部没有任何连接的单独组件。它是一个定制组件,非常适合它想要做的工作,同时不需要外部物理连接进行通信或供电。它应该能够产生或获取自己的电力,自主工作,并与信息系统进行无线通信。此外,它应该相对便宜且耐用,使其能够在大多数天气条件下运行,并在发生故障时廉价更换。随着对越来越简化和系统级集成的需求,这里的组件将成为明天的SiP就绪组件,而这里的SiP将成为子系统级封装(SSiP)。SiP就绪组件和SSiP将被集成到更大的SiP中,因为系统集成使SiP技术越来越接近较终目标:较终SiP。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。
SIP工艺解析:装配焊料球,目前业内采用的植球方法有两种:“锡膏”+“锡球”和“助焊膏”+“锡球”。(1)“锡膏”+“锡球”,具体做法就是先把锡膏印刷到BGA的焊盘上,再用植球机或丝网印刷在上面加上一定大小的锡球。(2)“助焊膏”+“锡球”,“助焊膏”+“锡球”是用助焊膏来代替锡膏的角色。分离,为了提高生产效率和节约材料,大多数SIP的组装工作都是以阵列组合的方式进行,在完成模塑与测试工序以后进行划分,分割成为单个的器件。划分分割主要采用冲压工艺。SiP封装基板半导体芯片封装基板是封装测试环境的关键载体。湖南IPM封装市价
SiP (System in Package, 系统级封装)主要应用于消费电子、无线通信、汽车电子等领域。湖北MEMS封装定制
随着物联网时代越来越深入人心,不断的开发和研究有助于使SiP更接近SoC,降低成本,减少批量要求和初始投资,并在系统简化方面呈现积极趋势。此外,制造越来越大的单片SoC的推动力开始在设计验证和可制造性方面遇到障碍,因为拥有更大的芯片会导致更大的故障概率,从而造成更大的硅晶圆损失。从IP方面来看,SiP是SoC的未来替代品,因为它们可以集成较新的标准和协议,而无需重新设计。此外,SiP方法允许更快、更节能的通信和电力输送,这是在考虑Si应用的长期前景时另一个令人鼓舞的因素。湖北MEMS封装定制
失效分析三步骤 X射线检测(3D X–ray):透过失效分析当中的X–ray检测,我们可以深入确认模块是否有封装异常,并且找出异常组件的位置。 材料表面元素分析(XPS):接着,利用XPS针对微米等级的模块表面进行更细微的元素分析,以此探究模块出现电阻值偏高、电性异常、植球脱球及镀膜脱层等现象是否来自于制程的氧化或污染。 傅立叶红外线光谱仪(FTIR):如明确查找到污染物目标,则可再接续使用FTIR进行有机污染物的鉴定,定义出问题根源究竟是来自哪一个阶段,以此找出正确解决方案。微晶片的减薄化是SiP增长面对的重要技术挑战。南通半导体芯片封装SiP 技术在快速增长的车载办公系统和娱乐系统中也获得...