SiP具有以下优势:小型化 – 半导体制造的一个极具影响力的元素是不断小型化的能力。这一事实在物联网设备和小工具的新时代变得越来越重要。但是,当系统中只有几个组件可以缩小时,维护起来变得越来越困难。SiP在这里大放异彩,因为它可以提供更好的芯片集成和更紧密的无源集成。通过这种方式,SiP方法可以将给定系统的整体尺寸减小多达65%。简化 – SiP方法允许芯片设计人员使用更抽象的构建模块,从而具有更高的周转率和整体更短的设计周期的优势。此外,BOM也得到了简化,从而减少了对已经经过验证的模块的测试。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。湖北MCU SIP封装
PiP封装的优点:1)外形高度较低;2)可以采用标准的SMT电路板装配工艺;3)单个器件的装配成本较低。PiP封装的局限性:(1)由于在封装之前单个芯片不可以单独测试,所以总成本会高(封装良率问题);(2)事先需要确定存储器结构,器件只能有设计服务公司决定,没有终端使用者选择的自由。TSV,W2W的堆叠是将完成扩散的晶圆研磨成薄片,逐层堆叠而成。层与层之间通过直径在10µm以下的细微通孔而实现连接。此种技术称为TSV(Through silicon via)。与常见IC封装的引线键合或凸点键合技术不同,TSV能够使芯片在三维方向堆叠的密度更大、外形尺寸更小,并且较大程度上改善芯片速度和降低功耗,成为3D芯片新的发展方向。湖北MCU SIP封装SiP系统级封装以其更小、薄、轻和更多功能的竞争力,为芯片和器件整合提供了新的可能性。
SIP优点:1、高生产效率,通过SIP里整合分离被动元件,降低不良率,从而提高整体产品的成品率。模组采用高阶的IC封装工艺,减少系统故障率。2、简化系统设计,SIP将复杂的电路融入模组中,降低PCB电路设计的复杂性。SIP模组提供快速更换功能,让系统设计人员轻易加入所需功能。3、成本低,SIP模组价格虽比单个零件昂贵,然而PCB空间缩小,低故障率、低测试成本及简化系统设计,使总体成本减少。4、简化系统测试,SIP模组出货前已经过测试,减少整机系统测试时间。
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。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。
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。SIP是从封装的立场出发,对不同芯片进行并排或叠加的封装方式,实现一定功能的单个标准封装件。湖北MCU SIP封装
在电源、车载通讯方面也开始进行了 SiP 探索和开发实践。湖北MCU SIP封装
元件密集化,Chip元件密集化,随着SIP元件的推广,SIP封装所需元件数量和种类越来越多,在尺寸受限或不变的前提下,要求单位面积内元件密集程度必须增加。贴片精度高精化,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,因此需要精度更高的贴片设备,才能满足其工艺要求。工艺要求越来越趋于极限化,SIP工艺板身就是系统集成化的结晶,但是随着元件小型化和布局的密集化程度越来越高,势必度传统工艺提出挑战,印刷,贴片,回流面临前所未有的工艺挑战,因此需要工艺管控界限向着6 Sigma靠近,以提高良率。湖北MCU SIP封装
由于物联网“智慧”设备的快速发展,业界对能够在更小的封装内实现更多功能的系统级封装 (SiP) 器件的需求高涨,这种需求将微型化趋势推向了更高的层次:使用更小的元件和更高的密度来进行组装。 无源元件尺寸已从 01005 ( 0.4 mm× 0.2 mm) 缩小到 008004( 0.25 mm×0.125 mm) ,细间距锡膏印刷对 SiP 的组装来说变得越来越有挑战性。 对使用不同助焊剂和不同颗粒尺寸锡粉的 3 种锡膏样本进行了研究; 同时通过比较使用平台和真空的板支撑系统,试验了是否可以单独使用平台支撑来获得一致性较好的印刷工艺;并比较了激光切割和电铸钢网在不同开孔尺寸下的印刷结果。SiP...