系统集成封装(System in Package)可将多个集成电路 (IC) 和元器件组合到单个系统或模块化系统中,以实现更高的性能,功能和处理速度,同时大幅降低电子器件内部的空间要求。SiP的基本定义,SiP封装(System In Package系统级封装)是将多种功能芯片,包括处理器、存储器等功能芯片集成在一个封装内,从而实现一个基本完整的功能,与SOC(System On Chip系统级芯片)相对应。不同的是SiP是采用不同功能的芯片在基板上进行并排或叠构后组成功能系统后进行封装。而SOC则是将所需的组件高度集成在一块芯片上进行封装。SIP工艺流程划分,SIP封装制程按照芯片与基板的连接方式可分为引线键合封装和倒装焊两种。贵州SIP封装服务商
SMT生产工艺挑战:元件小型化,Chip元件逐步淘汰,随着产品集成化程度越来越高,产品小型化趋势不可避免,因此0201元件在芯片级制造领域受到微型化发展趋势,将被逐步淘汰。Chip元件普及,随着苹果i-watch的面世,SIP的空间设计受到挑战,伴随苹果,三星等移动设备的高标要求,01005 chip元件开始普遍应用在芯片级制造领域。Chip元件开始推广,SIP工艺的发展,要求元件板身必须小型化,随着集成的功能越来越多,PCB承载的功能将逐步转移到SIP芯片上,这就要求SIP在满足功能的前提下,还能降尺寸控制在合理范围,由此催生出0201元件的推广与应用。河南IPM封装服务商SiP封装基板具有薄形化、高密度、高精度等技术特点。
3D SIP。3D封装和2.5D封装的主要区别在于:2.5D封装是在Interposer上进行布线和打孔,而3D封装是直接在芯片上打孔和布线,电气连接上下层芯片。3D集成目前在很大程度上特指通过3D TSV的集成。物理结构:所有芯片及无源器件都位于XY平面之上且芯片相互叠合,XY平面之上设有贯穿芯片的TSV,XY平面之下设有基板布线及过孔。电气连接:芯片采用TSV与RDL直接电连接。3D集成多适用于同类型芯片堆叠,将若干同类型芯片竖直叠放,并由贯穿芯片叠放的TSV相互连接而成,见下图。类似的芯片集成多用于存储器集成,如DRAM Stack和FLASH Stack。
SiP 与先进封装也有区别:SiP 的关注点在于系统在封装内的实现,所以系统是其重点关注的对象,和 SiP 系统级封装对应的为单芯片封装;先进封装的关注点在于:封装技术和工艺的先进性,所以先进性的是其重点关注的对象,和先进封装对应的是传统封装。SiP 封装并无一定形态,就芯片的排列方式而言,SiP 可为多芯片模块(Multi-chipModule;MCM)的平面式 2D 封装,也可再利用 3D 封装的结构,以有效缩减封装面积;而其内部接合技术可以是单纯地打线接合(WireBonding),亦可使用覆晶接合(FlipChip),但也可二者混用。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。
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。SiP可以说是先进的封装技术、表面安装技术、机械装配技术的融合。河南IPM封装服务商
SiP模组是一个功能齐全的子系统,它将一个或多个IC芯片及被动元件整合在一个封装中。贵州SIP封装服务商
SiP还具有以下更多优势:小型化 – 半导体制造的一个极具影响力的元素是不断小型化的能力。这一事实在物联网设备和小工具的新时代变得越来越重要。但是,当系统中只有几个组件可以缩小时,维护起来变得越来越困难。SiP在这里大放异彩,因为它可以提供更好的芯片集成和更紧密的无源集成。通过这种方式,SiP方法可以将给定系统的整体尺寸减小多达65%。简化 – SiP方法允许芯片设计人员使用更抽象的构建模块,从而具有更高的周转率和整体更短的设计周期的优势。此外,BOM也得到了简化,从而减少了对已经经过验证的模块的测试。贵州SIP封装服务商
元件密集化,Chip元件密集化,随着SIP元件的推广,SIP封装所需元件数量和种类越来越多,在尺寸受限或不变的前提下,要求单位面积内元件密集程度必须增加。贴片精度高精化,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,因此需要精度更高的贴片设备,才能满足其工艺要求。工艺要求越来越趋于极限化,SIP工艺板身就是系统集成化的结晶,但是随着元件小型化和布局的密集化程度越来越高,势必度传统工艺提出挑战,印刷,贴片,回流面临前所未有的工艺挑战,因此需要工艺管控界限向着6 Sigma靠近,以提高良率。SiP可以说是先进的封装技术、表面安装技术、机械装配技术的融合。安徽半导体芯片封装...