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,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。这么看来,SiP 和 SoC 极为相似,两者的区别是什么?能较大限度地优化系统性能、避免重复封装、缩短开发周期、降低成本、提高集成度。对比 SoC,SiP 具有灵活度高、集成度高、设计周期短、开发成本低、容易进入等特点。而 SoC 发展至今,除了面临诸如技术瓶颈高、CMOS、DRAM、GaAs、SiGe 等不同制程整合不易、生产良率低等技术挑战尚待克服外,现阶段 SoC 生产成本高,以及其所需研发时间过长等因素,都造成 SoC 的发展面临瓶颈,也造就 SiP 的发展方向再次受到普遍的讨论与看好。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。山东IPM封装工艺
SiP系统级封装,SiP封装是云茂电子的其中一种技术。SiP封装( System In a Package)是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。合封芯片技术就是包含SiP封装技术,所以合封技术范围更广,技术更全,功能更多。为了在如此有挑战的条件下达到优异和一致的印刷表现,除了良好的印刷机设置及合适的钢网技术以外,为锡膏选择正确的锡粉尺寸、助焊剂系统、流变性和坍塌特性就很关键。湖南WLCSP封装市价预计到2028年,SiP系统级封装市场总收入将达到338亿美元,年复合增长率为8.1%。
至于较初对SiP的需求,我们只需要看微处理器。微处理器的开发和生产要求与模拟电路、电源管理设备或存储设备的要求大不相同。这导致系统层面的集成度明显提高。尽管SiP一词相对较新,但在实践中SiP长期以来一直是半导体行业的一部分。在1970年代,它以自由布线、多芯片模块(MCM)和混合集成电路(HIC) 的形式出现。在 1990 年代,它被用作英特尔奔腾 Pro3 集成处理器和缓存的解决方案。如今,SiP已经变成了一种解决方案,用于将多个芯片集成到单个封装中,以减少空间和成本。
系统级封装(SiP)技术种类繁多,裸片与无源器件贴片,植球——将焊锡球置于基板焊盘上,用于电气连接,回流焊接(反面)——通过控制加温熔化焊料达到器件与基板间的,键合,塑封(Molding)——注入塑封材料包裹和保护裸片及器件,减薄——通过研磨将多余的塑封材料去除,BGA植球——进行成品的BGA(球栅阵列封装)植球,切割——将整块基板切割为多个SiP成品。通过测试后的芯片成品,将被集成在各类智能产品内,较终应用在智能生活的各个领域。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的集成电路封装技术。
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模组能够减少仓库备料的项目及数量,简化生产的步骤。湖南WLCSP封装市价
随着集成的功能越来越多,PCB承载的功能将逐步转移到SIP芯片上。山东IPM封装工艺
SiP 与其他封装形式又有何区别?SiP 与 3D、Chiplet 的区别Chiplet 可以使用更可靠和更便宜的技术制造,也不需要采用同样的工艺,同时较小的硅片本身也不太容易产生制造缺陷。不同工艺制造的 Chiplet 可以通过先进封装技术集成在一起。Chiplet 可以看成是一种硬核形式的 IP,但它是以芯片的形式提供的。3D 封装就是将一颗原来需要一次性流片的大芯片,改为若干颗小面积的芯片,然后通过先进的封装工艺,即硅片层面的封装,将这些小面积的芯片组装成一颗大芯片,从而实现大芯片的功能和性能,其中采用的小面积芯片就是 Chiplet。 因此,Chiplet 可以说是封装中的单元,先进封装是由 Chiplet /Chip 组成的,3D 是先进封装的工艺手段,SiP 则指代的是完成的封装整体。通过 3D 技术,SiP 可以实现更高的系统集成度,在更小的面积内封装更多的芯片。不过,是否采用了先进封装工艺,并不是 SiP 的关注重点,SiP 关注系统在封装内的实现。山东IPM封装工艺
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。在电源、车载通讯方面也开始进行了 SiP 探索和开发实践。重庆...