浅谈系统级封装(SiP)的优势及失效分析,半导体组件随着各种消费性通讯产品的需求提升而必须拥有更多功能,组件之间也需要系统整合。因应半导体制程技术发展瓶颈,系统单芯片(SoC)的开发效益开始降低,异质整合困难度也提高,成本和所需时间居高不下。此时,系统级封装(SiP)的市场机会开始随之而生。 采用系统级封装(SiP)的优势,SiP,USI 云茂电子一站式微小化解决方案,相较于SoC制程,采用系统级封装(SiP)的较大优势来自于可以根据功能和需求自由组合,为客户提供弹性化设计。以较常见的智能型手机为例,常见的的功能模块包括传感器、Wi-Fi、BT/BLE、RF FEM、电源管理芯片…...等。而系统级封装即是将这些单独制造的芯片和组件共同整合成模块,再从单一功能模块整合成子系统,再将该系统安装到手机系统PCB上。SiP系统级封装作为一种集成封装技术,在满足多种先进应用需求方面发挥着关键作用。山东BGA封装工艺
SiP 与其他封装形式又有何区别?SiP 与 3D、Chiplet 的区别Chiplet 可以使用更可靠和更便宜的技术制造,也不需要采用同样的工艺,同时较小的硅片本身也不太容易产生制造缺陷。不同工艺制造的 Chiplet 可以通过先进封装技术集成在一起。Chiplet 可以看成是一种硬核形式的 IP,但它是以芯片的形式提供的。3D 封装就是将一颗原来需要一次性流片的大芯片,改为若干颗小面积的芯片,然后通过先进的封装工艺,即硅片层面的封装,将这些小面积的芯片组装成一颗大芯片,从而实现大芯片的功能和性能,其中采用的小面积芯片就是 Chiplet。 因此,Chiplet 可以说是封装中的单元,先进封装是由 Chiplet /Chip 组成的,3D 是先进封装的工艺手段,SiP 则指代的是完成的封装整体。通过 3D 技术,SiP 可以实现更高的系统集成度,在更小的面积内封装更多的芯片。不过,是否采用了先进封装工艺,并不是 SiP 的关注重点,SiP 关注系统在封装内的实现。天津MEMS封装行价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 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。
合封电子技术就是包含SiP封装技术,所以合封技术范围更广,技术更全,功能更多。合封电子应用场景,合封电子的应用场景:合封电子可用于需要多功能、高性能、高稳定性、低功耗、省成本的应用场景。例如家居电子:智能环境监测系统可以实时监测室内空气质量、温度、湿度等环境参数,并根据需要进行调整。遥控玩具:遥控车可以集成多种传感器和执行器,实现自动避障、自动跟随等功能。......应用场景比较全,可以采购原有云茂电子,还能进行定制化云茂电子服务。SiP 实现是系统的集成。
封装(Package),是把晶圆上切下来的裸片装配为芯片较终产品的过程,简单地说,就是把制造厂生产出来的集成电路裸片放在一块起到承载作用的基板上,把管脚引出来,然后固定包装成为一个整体。作为动词,“封装”强调的是安放、固定、密封、引线的过程和动作;作为名词,“封装”主要关注封装的形式、类别、基底、外壳、引线材料,强调其保护芯片、增强电热性能、方便整机装配的重要作用。SiP封装是将不同功能的裸芯片,包括CPU、GPU、存储器等集成在一个封装体内,从而实现一整个芯片系统。SIP模组板身是一个系统或子系统,用在更大的系统中,调试阶段能更快的完成预测及预审。天津MEMS封装行价
由于SiP电子产品向高密度集成、功能多样化、小尺寸等方向发展,传统的失效分析方法已不能完全适应。山东BGA封装工艺
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。山东BGA封装工艺