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。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。南通IPM封装供应
此外,在电源、车载通讯方面也开始进行了 SiP 探索和开发实践。随着电子硬件不断演进,过去产品的成本随着电子硬件不断演进,性能优势面临发展瓶颈,而先进的半导体封装技术不只可以增加功能、提升产品价值,还有效降低成本。SiP 兼具低成本、低功耗、高性能、小型化和多元化的优势。2021 年,全球 SiP 市场规模约为 150 亿美元;预计 2021-2026 年,全球 SiP 市场年均复合增长率将在 5.8% 左右,到 2026 年市场规模将达到 199 亿美元左右。受益于人工智能、物联网、5G 等产业快速发展,预计未来 5 年,可穿戴智能设备、IoT 物联网设备将会是推动全球 SiP 市场增长的重要动力。目前全世界封装的产值只占集成电路总值的 10%,当 SiP 技术被封装企业掌握后,产业格局就要开始调整,封装业的产值将会出现一个跳跃式的提高。SiP 在应用终端产品领域(智能手表、TWS、手机、穿戴式产品、5G 模组、AI 模组、智能汽车)的爆发点也将愈来愈近。重庆模组封装测试SiP (System in Package, 系统级封装)主要应用于消费电子、无线通信、汽车电子等领域。
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。
SIP工艺解析:引线键合,在塑料封装中使用的引线主要是金线,其直径一般0.025mm~0.032mm。引线的长度常在1.5mm~3mm之间,而弧圈的高度可比芯片所在平面高0.75mm。键合技术有热压焊、热超声焊等。等离子清洗,清洗的重要作用之一是提高膜的附着力。等离子体处理后的基体表面,会留下一层含氯化物的灰色物质,可用溶液去掉。同时清洗也有利于改善表面黏着性。液态密封剂灌封,将已贴装好芯片并完成引线键合的框架带置于模具中,将塑封料的预成型块在预热炉中加热,并进行注塑。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。
对于堆叠结构,可以区分如下几种:芯片堆叠、PoP、PiP、TSV。堆叠芯片,是一种两个或更多芯片堆叠并粘合在一个封装中的组装技术。这较初是作为一种将两个内存芯片放在一个封装中以使内存密度翻倍的方法而开发的。 无论第二个芯片是在头一个芯片的顶部还是在它旁边,都经常使用术语“堆叠芯片”。技术已经进步,可以堆叠许多芯片,但总数量受到封装厚度的限制。芯片堆叠技术已被证明可以多达 24 个芯片堆叠。然而,大多数使用9 芯片高度的堆叠芯片封装技术的来解决复杂的测试、良率和运输挑战。芯片堆叠也普遍应用在传统的基于引线框架的封装中,包括QFP、MLF 和 SOP 封装形式。如下图2.21的堆叠芯片封装形式。Sip系统级封装通过将多个裸片(Die)和无源器件融合在单个封装体内,实现了集成电路封装的创新突破。南通IPM封装供应
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。南通IPM封装供应
SiP模块可靠度及失效分析,由于内部线路和基板之间的复杂链接,当模块出现问题时,分析微米级组件的异常变得特别具有挑战性,尤其是在电性测试期间,其他部件的导电性会影响测定结果。而且某些异常污染可能光只有几奈米的厚度,如:氧化或微侵蚀,使用一般的光学或电子显微镜根本无法发现。为了将制程问题降至较低,云茂电子在SiP模块失效分析领域持续强化分析能力,以X射线检测(3D X–ray)、材料表面元素分析(XPS) 及傅立叶红外线光谱仪(FTIR)等三大品管仪器找出解决之道。 南通IPM封装供应
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...