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。福建陶瓷封装型式
无须引线框架的BGA:1、定义,LSI芯片四周引出来的像蜈蚣脚一样的端子为引线框架,而BGA(Ball Grid Array)无须这种引线框架。2、意义:① 随着LSI向高集成度、高性能不断迈进,引脚数量不断增加(如DIP与QFP等引线框架类型的封装,较大引脚数、引脚间距、切筋使用的刀片厚度与精度均达到极限);② 引线框架的引脚越小,弯曲问题就越严重,会严重妨碍后续线路板的安装,因此需要寻求不需要引线端子的封装,即BGA类型的封装(需在封装树脂底板上植球(焊锡球),以及分割封装的工序)。天津半导体芯片封装型式SiP封装为芯片提供支撑,散热和保护,同时提供芯片与基板之间的供电和机械链接。
3D主要有三种类型:埋置型、有源基板型、叠层型。其中叠层型是 当前普遍采用的封装形式。叠层型是在2D基础上,把多个裸芯片、封装芯片、多芯片组件甚至圆片进行垂直互连,构成立体叠层封装。可以通过三种方法实现:叠层裸芯片封装、封装堆叠直连和嵌入式3D封装。业界认定3D封装是扩展SiP应用的较佳方案,其中叠层裸芯片、封装堆叠、硅通孔互连等都是当前和将来3D封装的主流技术。并排放置(平面封装)的 SiP 是一种传统的多芯片模块封装形式,其中使用了引线键合或倒装芯片键合技术。
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。SiP 可以将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件。
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。在电源、车载通讯方面也开始进行了 SiP 探索和开发实践。天津半导体芯片封装型式
随着SiP模块成本的降低,且制造工艺效率和成熟度的提高。福建陶瓷封装型式
基板的分类:封装基板的分类有很多种,目前业界比较认可的是从增强材料和结构两方面进行分类。结构分类:刚性基板材料和柔性基板材料。增强材料分类:有有机系(树脂系)、无机系(陶瓷系、金属系)和复合系;基板的处理,基板表面处理方式主要有:热风整平、有机可焊性保护涂层、化学镍金、电镀金。化学镍金:化学镍金是采用金盐及催化剂在80~100℃的温度下通过化学反应析出金层的方法进行涂覆的,成本比电镀低,但是难以控制沉淀的金属厚度,表面硬并且平整度差,不适合作为采用引线键合工艺封装基板的表面处理方式。福建陶瓷封装型式
为了在 SiP 应用中得到一致的优异细间距印刷性能,锡膏的特性如锡粉尺寸、助焊剂系统、流变性、坍塌特性和钢网寿命都很重要,都需要被仔细考虑。合适的钢网技术、设计和厚度,配合印刷时使用好的板支撑系统对得到一致且优异的锡膏转印效率也是很关键的。回流曲线需要针对不同锡膏的特性进行合适的设计来达到空洞较小化。从目前的01005元件缩小到008004,甚至于下一代封装的0050025,锡膏的印刷性能变得非常关键。从使用 3 号粉或者 4 号粉的传统表面贴装锡膏印刷发展到更为复杂的使用 5、6 号粉甚至 7 号粉的 SiP 印刷工艺。新的工艺钢网开孔更小且钢网厚度更薄,对可接受的印刷锡膏体积的差异要求更为...