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。不同的芯片,排列方式,与不同内部结合技术搭配,使SiP 的封装形态产生多样化的组合。北京MEMS封装行价
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。北京陶瓷封装随着SiP模块成本的降低,且制造工艺效率和成熟度的提高。
几种类型的先进封装技术:首先就是 SiP,随着 5G 的部署加快,这类封装技术的应用范围将越来越普遍。其次是应用于 Chiplet SiP 的 2.5D/3D 封装,以及晶圆级封装,并且利用晶圆级技术在射频特性上的优势推进扇出型(Fan-Out)封装。很多半导体厂商都有自己的 SiP 技术,命名方式各有不同。比如,英特尔叫 EMIB、台积电叫 SoIC。这些都是 SiP 技术,差别就在于制程工艺。在智能手机领域,除射频模块外,通用单元电路小型化需求正推升 SiP 技术的采用率;可穿戴领域,已经有在耳机和智能手表上应用 SiP 技术。
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。预计到2028年,SiP系统级封装市场总收入将达到338亿美元,年复合增长率为8.1%。
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发展趋势,多样化,复杂化,密集化。北京陶瓷封装
SiP封装是将多个半导体及一些必要的辅助零件,做成一个相对单独的产品。北京MEMS封装行价
SiP还具有以下更多优势:降低成本 – 通常伴随着小型化,降低成本是一个受欢迎的副作用,尽管在某些情况下SiP是有限的。当对大批量组件应用规模经济时,成本节约开始显现,但只限于此。其他可能影响成本的因素包括装配成本、PCB设计成本和离散 BOM(物料清单)开销,这些因素都会受到很大影响,具体取决于系统。良率和可制造性 – 作为一个不断发展的概念,如果有效地利用SiP专业知识,从模塑料选择,基板选择和热机械建模,可制造性和产量可以较大程度上提高。北京MEMS封装行价
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...