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。SIP模组能够减少仓库备料的项目及数量,简化生产的步骤。上海COB封装技术
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。广西MEMS封装厂商SiP 封装优势:缩短产品研制和投放市场的周期。
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。
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。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。
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。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。广西MEMS封装厂商
SiP是使用成熟的组装和互连技术,把各种集成电路器件集成到一个封装体内,实现整机系统的功能。上海COB封装技术
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。上海COB封装技术
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。系统级封装(SiP)技术是通过将多个裸片(Die)及无源器件整合在单个封装体内...