应用领域,SiP技术的应用领域非常普遍,包括但不限于:智能手机和平板电脑:SiP技术使得这些设备能够在有限的空间内集成更多的功能,如高性能处理器、内存和传感器。可穿戴设备:支持可穿戴设备的小型化设计,同时集成必要的传感器和处理能力。物联网(IoT)设备:为IoT设备提供了一种高效的方式来集成通信模块、处理器和其他传感器。汽车电子:随着汽车逐渐变得“更智能”,SiP技术在汽车电子中的应用也在增加,用于控制系统、导航和安全特性等。尽管SiP技术有许多优势,但也面临一些挑战:热管理:多个功率密集型组件集成在一起可能导致热量积聚。设计复杂性:设计一个SiP需要多学科的知识,包括电子、机械和热学。测试和验证:集成的系统可能需要更复杂的测试策略来确保所有组件的功能。构成SiP技术的要素是封装载体与组装工艺。湖南COB封装工艺
随着物联网时代来临,全球终端电子产品渐渐走向多功能整合及低功耗设计,因而使得可将多颗裸晶整合在单一封装中的SIP技术日益受到关注。除了既有的封测大厂积极扩大SIP制造产能外,晶圆代工业者与IC基板厂也竞相投入此一技术,以满足市场需求。早前,苹果发布了较新的apple watch手表,里面用到SIP封装芯片,从尺寸和性能上为新手表增色不少。而芯片发展从一味追求功耗下降及性能提升,转向更加务实的满足市场的需求。根据国际半导体路线组织(ITRS)的定义: SiP技术为将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件,以及诸如MEMS或者光学器件等其他器件优先组装到一起,实现一定功能的单个标准封装件,形成一个系统或者子系统。SiP技术特点:1、组件集成,SiP可以包含各种类型的组件,如:数字和模拟集成电路、无源元件(电阻、电容、电感)、射频(RF)组件、功率管理模块、内存芯片(如DRAM、Flash)、传感器和微电机系统(MEMS)。福建模组封装测试在固晶过程中,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。
SiP还具有以下更多优势:小型化 – 半导体制造的一个极具影响力的元素是不断小型化的能力。这一事实在物联网设备和小工具的新时代变得越来越重要。但是,当系统中只有几个组件可以缩小时,维护起来变得越来越困难。SiP在这里大放异彩,因为它可以提供更好的芯片集成和更紧密的无源集成。通过这种方式,SiP方法可以将给定系统的整体尺寸减小多达65%。简化 – SiP方法允许芯片设计人员使用更抽象的构建模块,从而具有更高的周转率和整体更短的设计周期的优势。此外,BOM也得到了简化,从而减少了对已经经过验证的模块的测试。
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封装通常在一块大的基板上进行,每块基板可以制造几十到几百颗SiP成品。
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。据报告,2022年,SiP系统级封装市场总收入达到212亿美元。湖南COB封装工艺
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。湖南COB封装工艺
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。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,与不同的内部接合技术搭配,使 SiP 的封装形态产生多样化的组合,并可依照客户或产品的需求加以客制化或弹性生产。SiP 的应用场景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。湖南COB封装工艺
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...