根据国际半导体路线组织(ITRS)的定义: SiP(System-in-package)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: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)。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。天津陶瓷封装行价
为了在 SiP 应用中得到一致的优异细间距印刷性能,锡膏的特性如锡粉尺寸、助焊剂系统、流变性、坍塌特性和钢网寿命都很重要,都需要被仔细考虑。合适的钢网技术、设计和厚度,配合印刷时使用好的板支撑系统对得到一致且优异的锡膏转印效率也是很关键的。回流曲线需要针对不同锡膏的特性进行合适的设计来达到空洞较小化。从目前的01005元件缩小到008004,甚至于下一代封装的0050025,锡膏的印刷性能变得非常关键。从使用 3 号粉或者 4 号粉的传统表面贴装锡膏印刷发展到更为复杂的使用 5、6 号粉甚至 7 号粉的 SiP 印刷工艺。新的工艺钢网开孔更小且钢网厚度更薄,对可接受的印刷锡膏体积的差异要求更为严格。除了必须要印刷更小和更薄的锡膏沉积,相邻焊盘的间隙也更小了。有些厂家已经开始尝试50 μm 的焊盘间隙。上海MEMS封装价位SiP 可以将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件。
SiP可以说是先进的封装技术、表面安装技术、机械装配技术的融合。根据ITRS(International Technology Roadmap for Semiconductors)的定义:系统级封装是多个具有不同功能的有源电子元件的组合,组装在一个单元中,提供与系统或子系统相关的多种功能。一个SiP可以选择性地包含无源器件、MEMS、光学元件以及其他封装和设备。SiP 封装技术采取多种裸芯片或模块进行排列组装,若就排列方式区分可大体分为平面式2D封装和3D封装的结构。采用堆叠的3D技术可以增加使用晶圆或模块的数量,从而在垂直方向上增加可放置晶圆的层数,进一步增强SiP技术的功能整合能力;而其内部接合技术可以是单纯的线键合(Wire Bonding),也可使用倒装键合(Flip chip),也可二者混用。
SiP的未来趋势和事例,人们可以将SiP总结为由一个衬底组成,在该衬底上将多个芯片与无源元件组合以创建一个完整的功能单独封装,只需从外部连接到该封装即可创建所需的产品。由于由此产生的尺寸减小和紧密集成,SiP在MP3播放器和智能手机等空间受限的设备中非常受欢迎。另一方面,如果只要有一个组件有缺陷,整个系统就会变得无法正常工作,从而导致制造良率下降。尽管如此,推动SiP更多开发和生产的主要驱动力是早期的可穿戴设备,移动设备和物联网设备市场。在当前的SiP限制下,需求仍然是可控的,其数量低于成熟的企业和消费类SoC市场。据报告,2022年,SiP系统级封装市场总收入达到212亿美元。
SiP 封装优势:1)封装面积增大,SiP在同一个封装种叠加两个或者多个芯片。把垂直方向的空间利用起来,同时不必增加引出管脚,芯片叠装在同一个壳体内,整体封装面积较大程度上减少。2)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,先进的封装技术可以实现多层芯片堆叠厚度。3)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。提高了光,电等信号的性能。4)SiP 可将不同的材料,兼容不同的GaAs,Si,InP,SiC,陶瓷,PCB等多种材料进行组合进行一体化封装。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。广西陶瓷封装服务商
构成SiP技术的要素是封装载体与组装工艺。天津陶瓷封装行价
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。天津陶瓷封装行价
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...