SiP 封装优势:1)短产品研制和投放市场的周期,SiP在对系统进行功能分析和划分后,可充分利用商品化生产的芯片资源,经过合理的电路互连结构及封装设计,易于修改、生产,力求以较佳方式和较低成本达到系统的设计性能,无需像SoC那样进行版图级布局布线,从而减少了设计、验证、调试的复杂性与系统实现量产的时间,可比SoC节省更多的系统设计和生产费用,投放市场的时间至少可减少1/4。2)所有元件在一个封装壳体内,缩短了电路连接,见笑了阻抗、射频、热等损耗影响。提高了光,电等信号的性能。SIP(System In Package,系统级封装)为一种封装的概念。重庆系统级封装流程
PiP (Package In Package), 一般称堆叠封装又称封装内的封装,还称器件内置器件,是在同一个封装腔体内堆叠多个芯片形成3D 封装的一种技术方案。封装内芯片通过金线键合堆叠到基板上,同样的堆叠,通过金线再将两个堆叠之间的基板键合,然后整个封装成一个元件便是PiP(器件内置器件)。PiP封装技术较初是由KINGMAX公司研发的一种电子产品封装技术,该技术整合了PCB基板组装及半导体封装制作流程,可以将小型存储卡所需 要的零部件(控制器、闪存集成电路、基础材质、无源计算组件)直接封装,制成功能完整的Flash存储卡产 品。PiP一体化封装技术具有下列技术优势:超大容量、高读写速度、坚固耐用、强防水、防静电、耐高温等, 因此常运用于SD卡、XD卡、MM卡等系列数码存储卡上。福建半导体芯片封装供应SiP封装方法的应用领域逐渐扩展到工业控制、智能汽车、云计算、医疗电子等许多新兴领域。
系统级封装的简短历史,在1980年代,SiP以多芯片模块的形式提供。它们不是简单的将芯片放在印刷电路板上,而是通过将芯片组合到单个封装中来降低成本和缩短电信号需要传输的距离,通过引线键合进行连接的。半导体开发和发展的主要驱动力是集成。从SSI(小规模集成 - 单个芯片上的几个晶体管)开始,该行业已经转向MSI(中等规模集成 - 单个芯片上数百个晶体管),LSI(大规模集成 - 单个芯片上数万个晶体管),ULSI(超大规模集成 - 单个芯片上超过一百万个晶体管),VLSI(超大规模集成 - 单个芯片上数十亿个晶体管),然后是WSI(晶圆级集成 - 整体)晶圆成为单个超级芯片)。所有这些都是物理集成指标,没有考虑所需的功能集成。因此,出现了几个术语来填补空白,例如ASIC(专门使用集成电路)和SoC(片上系统),它们将重点转移到更多的系统集成上。
近年来,SiP (System in Package, 系统级封装)主要应用于消费电子、无线通信、汽车电子等领域,特别是以苹果、华为、荣耀、小米为表示的科技巨头的驱动下,SiP技术得到迅速的发展。随着SiP模块成本的降低,且制造工艺效率和成熟度的提高,这种封装方法的应用领域逐渐扩展到工业控制、智能汽车、云计算、医疗电子等许多新兴领域。从封装本身的角度看,SiP可以有效地缩小芯片系统的体积,提升产品性能,尤其适合消费类电子产品的应用,越来越被市场所重视,也成为未来热门的封装技术发展方向之一。Sip系统级封装通过将多个裸片(Die)和无源器件融合在单个封装体内,实现了集成电路封装的创新突破。
「共形」及「分段型」屏蔽,另一方面,系统级封装模块需要高密度整合上百颗电子组件,同时避免与PCB主板上其他组件相互干扰。此外,在模块外部也必须解决相同的干扰问题。因此,必须透过一项重要制程来形成组件之间的屏障,业界称之为共形屏蔽(Conformal Shielding)和分段型屏蔽(Compartment Shielding)。 在业界普遍常见的金属屏蔽罩,每一段均需要保留约1mm宽度的焊盘与排除区域 (Keep-Out Zone),云茂电子的共形及分段型屏蔽只需10%的宽度。以一个多频4G模块为例,可为其他组件腾出超过17%的空间,并可屏蔽40-50 dB的电磁干扰。 先进封装的制造过程中,任何一个环节的失误都可能导致整个封装的失败。重庆系统级封装流程
SiP 兼具低成本、低功耗、高性能、小型化和多元化的优势。重庆系统级封装流程
不同类别芯片进行3D集成时,通常会把两个不同芯片竖直叠放起来,通过TSV进行电气连接,与下面基板相互连接,有时还需在其表面做RDL,实现上下TSV连接。4D SIP,4D集成定义主要是关于多块基板的方位和相互连接方式,因此在4D集成也会包含2D,2.5D,3D的集成方式。物理结构:多块基板采用非平行的方式进行安装,且每一块基板上均设有元器件,元器件的安装方式具有多样性。电气连接:基板间采用柔性电路或焊接的方式相连,基板中芯片的电气连接多样化。重庆系统级封装流程
什么情况下采用SIP ?当产品功能越来越多,同时电路板空间布局受限,无法再设计更多元件和电路时,设计者会将此PCB板功能连带各种有源或无源元件集成在一种IC芯片上,以完成对整个产品的设计,即SIP应用。SIP优点:1、尺寸小,在相同的功能上,SIP模组将多种芯片集成在一起,相对单独封装的IC更能节省PCB的空间。2、时间快,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。7、简化物流管理,SIP模组能够减少仓库备料的项目及数量,简化生产的步骤。在当前时代,Sip系统级封装(System-in-Package)技术崭露头角。山东系统级封装SiP的未来趋势和事例...