通信SiP 在无线通信领域的应用较早,也是应用较为普遍的领域。在无线通讯领域,对于功能传输效率、噪声、体积、重量以及成本等多方面要求越来越高,迫使无线通讯向低成本、便携式、多功能和高性能等方向发展。SiP 是理想的解决方案,综合了现有的芯核资源和半导体生产工艺的优势,降低成本,缩短上市时间,同时克服了 SOC 中诸如工艺兼容、信号混合、噪声干扰、电磁干扰等难度。手机中的射频功放,集成了频功放、功率控制及收发转换开关等功能,完整地在 SiP 中得到了解决。汽车电子里的 SiP 应用正在逐渐增加。北京模组封装技术
SIP类型,从目前业界SIP的设计类型和结构区分,SIP可分为以下几类。2D SIP,2D封装是指在基板的表面水平安装所有芯片和无源器件的集成方式。以基板(Substrate)上表面的左下角为原点,基板上表面所处的平面为XY平面,基板法线为Z轴,创建坐标系。2D封装方面包含FOWLP、FOPLP和其他技术。物理结构:所有芯片和无源器件均安装在基板平面,芯片和无源器件与XY平面直接接触,基板上的布线和过孔位于XY平面下方。电气连接:均需要通过基板(除了极少数通过键合线直接连接的键合点)。北京模组封装技术SiP封装技术采取多种裸芯片或模块进行排列组装。
SIP工艺解析:引线键合,在塑料封装中使用的引线主要是金线,其直径一般0.025mm~0.032mm。引线的长度常在1.5mm~3mm之间,而弧圈的高度可比芯片所在平面高0.75mm。键合技术有热压焊、热超声焊等。等离子清洗,清洗的重要作用之一是提高膜的附着力。等离子体处理后的基体表面,会留下一层含氯化物的灰色物质,可用溶液去掉。同时清洗也有利于改善表面黏着性。液态密封剂灌封,将已贴装好芯片并完成引线键合的框架带置于模具中,将塑封料的预成型块在预热炉中加热,并进行注塑。
SiP整体制程囊括了着晶、打线、主/被动组件SMT及塑封技术,封装成型可依据客户设计制作不同形状模块,甚至是3D立体结构,藉此可将整体尺寸缩小,预留更大空间放置电池,提供更大电力储存,延长产品使用时间,但功能更多、速度更快,因此特别适用于射频相关应用如5G毫米波模块、穿戴式装置及汽车电子等领域。微小化制程三大关键技术,在设计中元器件的数量多寡及排布间距,即是影响模块尺寸的较主要关键。要能够实现微小化,较重要的莫过于三项制程技术:塑封、屏蔽及高密度打件技术。汽车汽车电子是 SiP 的重要应用场景。
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。SiP封装基板具有薄形化、高密度、高精度等技术特点。辽宁陶瓷封装工艺
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。北京模组封装技术
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。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,目前其主要应用领域为射频/无线应用、移动通信、网络设备、计算机和外设、数码产品、图像、生物和MEMS传感器等。固晶贴片机(Die bonder),是封装过程中的芯片贴装(Die attach)的主要设备。随着SiP系统级封装、3D封装等先进封装的普及,对固晶机设备在性能方面提出了更高的需求。北京模组封装技术
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...