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。 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。广西BGA封装流程
SIP工艺解析:装配焊料球,目前业内采用的植球方法有两种:“锡膏”+“锡球”和“助焊膏”+“锡球”。(1)“锡膏”+“锡球”,具体做法就是先把锡膏印刷到BGA的焊盘上,再用植球机或丝网印刷在上面加上一定大小的锡球。(2)“助焊膏”+“锡球”,“助焊膏”+“锡球”是用助焊膏来代替锡膏的角色。分离,为了提高生产效率和节约材料,大多数SIP的组装工作都是以阵列组合的方式进行,在完成模塑与测试工序以后进行划分,分割成为单个的器件。划分分割主要采用冲压工艺。深圳MEMS封装型式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。
随着物联网时代越来越深入人心,不断的开发和研究有助于使SiP更接近SoC,降低成本,减少批量要求和初始投资,并在系统简化方面呈现积极趋势。此外,制造越来越大的单片SoC的推动力开始在设计验证和可制造性方面遇到障碍,因为拥有更大的芯片会导致更大的故障概率,从而造成更大的硅晶圆损失。从IP方面来看,SiP是SoC的未来替代品,因为它们可以集成较新的标准和协议,而无需重新设计。此外,SiP方法允许更快、更节能的通信和电力输送,这是在考虑Si应用的长期前景时另一个令人鼓舞的因素。
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。
Sip这种创新性的系统级封装不只大幅降低了PCB的使用面积,同时减少了对外围器件的依赖。更为重要的是,SiP系统级封装为设备提供了更高的性能和更低的能耗,使得电子产品在紧凑设计的同时仍能实现突出的功能表现。据Yole报告,2022年,SiP系统级封装市场总收入达到212亿美元。受5G、人工智能、高性能计算、自动驾驶和物联网等细分市场的异构集成、芯粒、封装尺寸和成本优化等趋势的推动,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%。SiP封装基板具有薄形化、高密度、高精度等技术特点。广西BGA封装流程
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%。广西BGA封装流程
不同类别芯片进行3D集成时,通常会把两个不同芯片竖直叠放起来,通过TSV进行电气连接,与下面基板相互连接,有时还需在其表面做RDL,实现上下TSV连接。4D SIP,4D集成定义主要是关于多块基板的方位和相互连接方式,因此在4D集成也会包含2D,2.5D,3D的集成方式。物理结构:多块基板采用非平行的方式进行安装,且每一块基板上均设有元器件,元器件的安装方式具有多样性。电气连接:基板间采用柔性电路或焊接的方式相连,基板中芯片的电气连接多样化。广西BGA封装流程
较终的SiP是什么样子的呢?理论上,它应该是一个与外部没有任何连接的单独组件。它是一个定制组件,非常适合它想要做的工作,同时不需要外部物理连接进行通信或供电。它应该能够产生或获取自己的电力,自主工作,并与信息系统进行无线通信。此外,它应该相对便宜且耐用,使其能够在大多数天气条件下运行,并在发生故障时廉价更换。随着对越来越简化和系统级集成的需求,这里的组件将成为明天的SiP就绪组件,而这里的SiP将成为子系统级封装(SSiP)。SiP就绪组件和SSiP将被集成到更大的SiP中,因为系统集成使SiP技术越来越接近较终目标:较终SiP。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...