系统级封装的优势,SiP和SoC之间的主要区别在于,SoC 将所需的每个组件集成到同一芯片上,而 SiP方法采用异构组件并将它们连接到一个或多个芯片载波封装中。例如,SoC将CPU,GPU,内存接口,HDD和USB连接,RAM / ROM和/或其控制器集成到单个芯片上,然后将其封装到单个芯片中。相比之下,等效的SiP将采用来自不同工艺节点(CMOS,SiGe,功率器件)的单独芯片,将它们连接并组合成单个封装到单个基板(PCB)上。考虑到这一点,很容易看出,与类似的SoC相比,SiP的集成度较低,因此SiP的采用速度很慢。然而,较近,2.5D 和 3D IC、倒装芯片技术和封装技术的进步为使用 SiP 提供的可能性提供了新的视角。有几个主要因素推动了当前用SiP取代SoC的趋势:SIP工艺流程划分,SIP封装制程按照芯片与基板的连接方式可分为引线键合封装和倒装焊两种。南通MEMS封装服务商
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。南通MEMS封装服务商在固晶过程中,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。
SiP 封装种类,SiP涉及许多类型的封装技术,如超精密表面贴装技术(SMT)、封装堆叠技术,封装嵌入式技术、超薄晶圆键合技术、硅通孔(TSV)技术以及芯片倒装(Flip Chip)技术等。 封装结构复杂形式多样。SiP几种分类形式,从上面也可以看到SiP是先进的封装技术和表面组装技术的融合。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。由于2D封装无法满足系统的复杂性,必须充分利用垂直方向来进一步扩展系统集成度,故3D成为实现小尺寸高集成度封装的主流技术。
合封电子、芯片合封和SiP系统级封装经常被提及的概念。但它们是三种不同的技术,还是同一种技术的不同称呼?本文将帮助我们更好地理解它们的差异。合封电子与SiP系统级封装的定义,首先合封电子和芯片合封都是一个意思合封电子是一种将多个芯片(多样选择)或不同的功能的电子模块(LDO、充电芯片、射频芯片、mos管)封装在一起的定制化芯片,从而形成一个系统或者子系统。以实现更复杂、更高效的任务。云茂电子可定制组成方式包括CoC封装技术、SiP封装技术等。SiP 封装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。
SiP主流的封装结构形式,SiP主流的封装形式有可为多芯片模块(Multi-chipModule;MCM)的平面式2D封装,2D封装中有Stacked Die Module、Substrate Module、FcFBGA/LGA SiP、Hybrid(flip chip+wirebond)SiP-single sided、Hybrid SiP-double sided、eWLB SiP、fcBGA SiP等形式;2.5D封装中有Antenna-in-Package-SiP Laminate eWLB、eWLB-PoP&2.5D SiP等形式;3D结构是将芯片与芯片直接堆叠,可采用引线键合、倒装芯片或二者混合的组装工艺,也可采用硅通孔技术进行互连。从某种程度上说:SIP=SOC+其他(未能被集成到SOC中的芯片和组件)。南通MEMS封装服务商
SiP封装基板具有薄形化、高密度、高精度等技术特点。南通MEMS封装服务商
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。南通MEMS封装服务商