淺談系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)的優(yōu)勢(shì)及失效分析,半導(dǎo)體組件隨著各種消費(fèi)性通訊產(chǎn)品的需求提升而必須擁有更多功能,組件之間也需要系統(tǒng)整合。因應(yīng)半導(dǎo)體制程技術(shù)發(fā)展瓶頸,系統(tǒng)單芯片(SoC)的開發(fā)效益開始降低,異質(zhì)整合困難度也提高,成本和所需時(shí)間居高不下。此時(shí),系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)的市場(chǎng)機(jī)會(huì)開始隨之而生。 采用系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)的優(yōu)勢(shì),SiP,USI 云茂電子一站式微小化解決方案,相較于SoC制程,采用系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)的較大優(yōu)勢(shì)來(lái)自于可以根據(jù)功能和需求自由組合,為客戶提供彈性化設(shè)計(jì)。以較常見的智能型手機(jī)為例,常見的的功能模塊包括傳感器、Wi-Fi、BT/BLE、RF FEM、電源管理芯片…...等。而系統(tǒng)級(jí)封裝即是將這些單獨(dú)制造的芯片和組件共同整合成模塊,再?gòu)膯我还δ苣K整合成子系統(tǒng),再將該系統(tǒng)安裝到手機(jī)系統(tǒng)PCB上。SiP封裝基板半導(dǎo)體芯片封裝基板是封裝測(cè)試環(huán)境的關(guān)鍵載體。貴州系統(tǒng)級(jí)封裝精選廠家
SIP工藝解析:裝配焊料球,目前業(yè)內(nèi)采用的植球方法有兩種:“錫膏”+“錫球”和“助焊膏”+“錫球”。(1)“錫膏”+“錫球”,具體做法就是先把錫膏印刷到BGA的焊盤上,再用植球機(jī)或絲網(wǎng)印刷在上面加上一定大小的錫球。(2)“助焊膏”+“錫球”,“助焊膏”+“錫球”是用助焊膏來(lái)代替錫膏的角色。分離,為了提高生產(chǎn)效率和節(jié)約材料,大多數(shù)SIP的組裝工作都是以陣列組合的方式進(jìn)行,在完成模塑與測(cè)試工序以后進(jìn)行劃分,分割成為單個(gè)的器件。劃分分割主要采用沖壓工藝。上海MEMS封裝流程SiP系統(tǒng)級(jí)封裝作為一種集成封裝技術(shù),在滿足多種先進(jìn)應(yīng)用需求方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
SiP 可以將多個(gè)具有不同功能的有源電子元件與可選無(wú)源器件,諸如 MEMS 或者光學(xué)器件等其他器件優(yōu)先組裝到一起,實(shí)現(xiàn)一定功能的單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)封裝件,形成一個(gè)系統(tǒng)或者子系統(tǒng)。這么看來(lái),SiP 和 SoC 極為相似,兩者的區(qū)別是什么?能較大限度地優(yōu)化系統(tǒng)性能、避免重復(fù)封裝、縮短開發(fā)周期、降低成本、提高集成度。對(duì)比 SoC,SiP 具有靈活度高、集成度高、設(shè)計(jì)周期短、開發(fā)成本低、容易進(jìn)入等特點(diǎn)。而 SoC 發(fā)展至今,除了面臨諸如技術(shù)瓶頸高、CMOS、DRAM、GaAs、SiGe 等不同制程整合不易、生產(chǎn)良率低等技術(shù)挑戰(zhàn)尚待克服外,現(xiàn)階段 SoC 生產(chǎn)成本高,以及其所需研發(fā)時(shí)間過長(zhǎng)等因素,都造成 SoC 的發(fā)展面臨瓶頸,也造就 SiP 的發(fā)展方向再次受到普遍的討論與看好。
合封電子的功能,性能提升,合封電子:通過將多個(gè)芯片或模塊封裝在一起,云茂電子可以明顯提高數(shù)據(jù)處理速度和效率。由于芯片之間的連接更緊密,數(shù)據(jù)傳輸速度更快,從而提高了整體性能。穩(wěn)定性增強(qiáng),合封電子:由于多個(gè)芯片共享一些共同的功能模塊,以及更緊密的集成方式,云茂電子可以減少故障率。功耗降低、開發(fā)簡(jiǎn)單,合封電子:由于多個(gè)芯片共享一些共同的功能模塊,以及更緊密的集成方式,云茂電子可以降低整個(gè)系統(tǒng)的功耗。此外,通過優(yōu)化內(nèi)部連接和布局,可以進(jìn)一步降低功耗。防抄襲,多個(gè)芯片和元器件模塊等合封在一起,就算被采購(gòu),也無(wú)法模仿抄襲。封裝基板的分類有很多種,目前業(yè)界比較認(rèn)可的是從增強(qiáng)材料和結(jié)構(gòu)兩方面進(jìn)行分類。
SIP工藝解析:引線鍵合,在塑料封裝中使用的引線主要是金線,其直徑一般0.025mm~0.032mm。引線的長(zhǎng)度常在1.5mm~3mm之間,而弧圈的高度可比芯片所在平面高0.75mm。鍵合技術(shù)有熱壓焊、熱超聲焊等。等離子清洗,清洗的重要作用之一是提高膜的附著力。等離子體處理后的基體表面,會(huì)留下一層含氯化物的灰色物質(zhì),可用溶液去掉。同時(shí)清洗也有利于改善表面黏著性。液態(tài)密封劑灌封,將已貼裝好芯片并完成引線鍵合的框架帶置于模具中,將塑封料的預(yù)成型塊在預(yù)熱爐中加熱,并進(jìn)行注塑。SiP封裝方法的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展到工業(yè)控制、智能汽車、云計(jì)算、醫(yī)療電子等許多新興領(lǐng)域。上海MEMS封裝流程
由于SiP電子產(chǎn)品向高密度集成、功能多樣化、小尺寸等方向發(fā)展,傳統(tǒng)的失效分析方法已不能完全適應(yīng)。貴州系統(tǒng)級(jí)封裝精選廠家
系統(tǒng)級(jí)封裝的優(yōu)勢(shì),SiP和SoC之間的主要區(qū)別在于,SoC 將所需的每個(gè)組件集成到同一芯片上,而 SiP方法采用異構(gòu)組件并將它們連接到一個(gè)或多個(gè)芯片載波封裝中。例如,SoC將CPU,GPU,內(nèi)存接口,HDD和USB連接,RAM / ROM和/或其控制器集成到單個(gè)芯片上,然后將其封裝到單個(gè)芯片中。相比之下,等效的SiP將采用來(lái)自不同工藝節(jié)點(diǎn)(CMOS,SiGe,功率器件)的單獨(dú)芯片,將它們連接并組合成單個(gè)封裝到單個(gè)基板(PCB)上。考慮到這一點(diǎn),很容易看出,與類似的SoC相比,SiP的集成度較低,因此SiP的采用速度很慢。然而,較近,2.5D 和 3D IC、倒裝芯片技術(shù)和封裝技術(shù)的進(jìn)步為使用 SiP 提供的可能性提供了新的視角。有幾個(gè)主要因素推動(dòng)了當(dāng)前用SiP取代SoC的趨勢(shì):貴州系統(tǒng)級(jí)封裝精選廠家