SiP系统级封装需求主要包括以下几个方面:1、稳定的力控制:在固晶过程中,需要对芯片施加一定的压力以确保其与基板之间的良好连接。然而,过大的压力可能导致芯片损坏,而过小的压力则可能导致连接不良。因此,固晶设备需要具备稳定的力控制能力,以确保施加在芯片上的压力恰到好处。2、温度场及变形的控制:在固晶过程中,温度的变化和基板的变形都可能影响芯片的位置和连接质量。因此,固晶设备需要具备对温度场和基板变形的控制能力,以确保在整个固晶过程中温度和变形的稳定。SiP封装方法的应用领域逐渐扩展到工业控制、智能汽车、云计算、医疗电子等许多新兴领域。安徽BGA封装型式
SiP具有以下优势:可靠性 – 由于SiP与使用分立元件(如IC或无源器件)的PCB系统非常相似,因此它们至少具有相同的预期故障概率。额外的可靠性来自所涉及的封装,这可以增强系统并为设备提供更长的使用寿命。一个例子是使用模塑来封装系统,从而保护焊点免受物理应力的影响。天线集成 – 在许多无线应用(蓝牙、WiFi)中,都需要天线。在系统级封装解决方案中,天线可以集成到封装中,与RF IC的距离非常短,从而确保无线解决方案的更高性能。福建COB封装参考价除了2D与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的涵盖范围。
构成SiP技术的要素是封装载体与组装工艺。前者包括基板,LTCC,SiliconSubmount(其本身也可以是一块IC)。后者包括传统封装工艺(Wirebond和FlipChip)JI和SMT设备。无源器件是SiP的一个重要组成部分,其中一些可以与载体集成为一体(Embedded,MCM-D等),另一些(精度高、Q值高、数值高的电感、电容等)通过SMT组装在载体上。SiP的主流封装形式是BGA。就目前的技术状况看,SiP本身没有特殊的工艺或材料。这并不是说具备传统先进封装技术就掌握了SiP技术。由于SiP的产业模式不再是单一的代工,模块划分和电路设计是另外的重要因素。
PiP封装的优点:1)外形高度较低;2)可以采用标准的SMT电路板装配工艺;3)单个器件的装配成本较低。PiP封装的局限性:(1)由于在封装之前单个芯片不可以单独测试,所以总成本会高(封装良率问题);(2)事先需要确定存储器结构,器件只能有设计服务公司决定,没有终端使用者选择的自由。TSV,W2W的堆叠是将完成扩散的晶圆研磨成薄片,逐层堆叠而成。层与层之间通过直径在10µm以下的细微通孔而实现连接。此种技术称为TSV(Through silicon via)。与常见IC封装的引线键合或凸点键合技术不同,TSV能够使芯片在三维方向堆叠的密度更大、外形尺寸更小,并且较大程度上改善芯片速度和降低功耗,成为3D芯片新的发展方向。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。
SMT制程在SIP工艺流程中的三部分都有应用:1st SMT PCB贴片 + 3rd SMT FPC贴镍片 + 4th SMT FPC+COB。SiP失效模式和失效机理,主要失效模式:(1) 焊接异常:IC引脚锡渣、精密电阻连锡。Ø 原因分析:底部UF (Underfill底部填充)胶填充不佳,导致锡进入IC引脚或器件焊盘间空洞造成短路。(2) 机械应力损伤:MOS芯片、电容裂纹。Ø 原因分析:(1) SiP注塑后固化过程产生的应力;(2)设备/治具产生的应力。(3) 过电应力损伤:MOS、电容等器件EOS损伤。Ø 原因分析:PCM SiP上的器件受电应力损伤(ESD、测试设备浪涌等)。SiP并没有一定的结构形态,芯片的排列方式可为平面式2D装和立体式3D封装。上海COB封装流程
据报告,2022年,SiP系统级封装市场总收入达到212亿美元。安徽BGA封装型式
SiP具有以下优势:降低成本 – 通常伴随着小型化,降低成本是一个受欢迎的副作用,尽管在某些情况下SiP是有限的。当对大批量组件应用规模经济时,成本节约开始显现,但只限于此。其他可能影响成本的因素包括装配成本、PCB设计成本和离散 BOM(物料清单)开销,这些因素都会受到很大影响,具体取决于系统。良率和可制造性 – 作为一个不断发展的概念,如果有效地利用SiP专业知识,从模塑料选择,基板选择和热机械建模,可制造性和产量可以较大程度上提高。安徽BGA封装型式
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...