浅谈系统级封装(SiP)的优势及失效分析,半导体组件随着各种消费性通讯产品的需求提升而必须拥有更多功能,组件之间也需要系统整合。因应半导体制程技术发展瓶颈,系统单芯片(SoC)的开发效益开始降低,异质整合困难度也提高,成本和所需时间居高不下。此时,系统级封装(SiP)的市场机会开始随之而生。 采用系统级封装(SiP)的优势,SiP,USI 云茂电子一站式微小化解决方案,相较于SoC制程,采用系统级封装(SiP)的较大优势来自于可以根据功能和需求自由组合,为客户提供弹性化设计。以较常见的智能型手机为例,常见的的功能模块包括传感器、Wi-Fi、BT/BLE、RF FEM、电源管理芯片…...等。而系统级封装即是将这些单独制造的芯片和组件共同整合成模块,再从单一功能模块整合成子系统,再将该系统安装到手机系统PCB上。系统级封装(SiP)技术是通过将多个裸片(Die)及无源器件整合在单个封装体内的集成电路封装技术。广东芯片封装价位
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。更为重要的是,SiP系统级封装为设备提供了更高的性能和更低的能耗,使得电子产品在紧凑设计的同时仍能实现突出的功能表现。据Yole报告,2022年,SiP系统级封装市场总收入达到212亿美元。受5G、人工智能、高性能计算、自动驾驶和物联网等细分市场的异构集成、芯粒、封装尺寸和成本优化等趋势的推动,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%。广东芯片封装价位汽车汽车电子是 SiP 的重要应用场景。
5G手机集成度的进一步提高,极大提升了SiP需求。SiP技术正成为半导体行业的一个重要趋势,它通过高度的集成化和微型化,为现代电子产品的设计和功能提供了新的可能性。随着技术的不断成熟和应用的不断拓展,SiP有望在未来的电子设备中扮演更加重要的角色。SiP系统级封装,SiP封装是合封电子的其中一种技术。SiP封装( System In a Package)是将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件,以及诸如MEMS或者光学器件等其他器件优先组装到一起,实现一定功能的单个标准封装件。
SiP以后会是什么样子的呢?理论上,它应该是一个与外部没有任何连接的单独组件。它是一个定制组件,非常适合它想要做的工作,同时不需要外部物理连接进行通信或供电。它应该能够产生或获取自己的电力,自主工作,并与信息系统进行无线通信。此外,它应该相对便宜且耐用,使其能够在大多数天气条件下运行,并在发生故障时廉价更换。随着对越来越简化和系统级集成的需求,这里的组件将成为明天的SiP就绪组件,而这里的SiP将成为子系统级封装(SSiP)。SiP就绪组件和SSiP将被集成到更大的SiP中,因为系统集成使SiP技术越来越接近较终目标:较终SiP。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涉及许多类型的封装技术,如超精密表面贴装技术(SMT)、封装堆叠技术,封装嵌入式技术等。广东模组封装厂家
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。广东芯片封装价位
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严格。除了必须要印刷更小和更薄的锡膏沉积,相邻焊盘的间隙也更小了。有些厂家已经开始尝试50 μm 的焊盘间隙。广东芯片封装价位
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