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。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。辽宁SIP封装方式
除了2D和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,与不同内部结合技术搭配,使SiP 的封装形态产生多样化的组合,并可按照客户或产品的需求加以客制化或弹性生产。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。图2.19 是8芯片堆叠SiP,将现有多芯片封装结合在一个堆叠中。微晶片的减薄化是SiP增长面对的重要技术挑战。现在用于生产200mm和300mm微晶片的焊接设备可处理厚度为50um的晶片,因此允许更密集地堆叠芯片。辽宁SIP封装方式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。
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板身元件尺寸小,密度高,数量多,传统贴片机配置难以满足其贴片要求。
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封装基板具有薄形化、高密度、高精度等技术特点。辽宁SIP封装方式
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。辽宁SIP封装方式
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。辽宁SIP封装方式
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...