此外,在电源、车载通讯方面也开始进行了 SiP 探索和开发实践。随着电子硬件不断演进,过去产品的成本随着电子硬件不断演进,性能优势面临发展瓶颈,而先进的半导体封装技术不只可以增加功能、提升产品价值,还有效降低成本。SiP 兼具低成本、低功耗、高性能、小型化和多元化的优势。2021 年,全球 SiP 市场规模约为 150 亿美元;预计 2021-2026 年,全球 SiP 市场年均复合增长率将在 5.8% 左右,到 2026 年市场规模将达到 199 亿美元左右。受益于人工智能、物联网、5G 等产业快速发展,预计未来 5 年,可穿戴智能设备、IoT 物联网设备将会是推动全球 SiP 市场增长的重要动力。目前全世界封装的产值只占集成电路总值的 10%,当 SiP 技术被封装企业掌握后,产业格局就要开始调整,封装业的产值将会出现一个跳跃式的提高。SiP 在应用终端产品领域(智能手表、TWS、手机、穿戴式产品、5G 模组、AI 模组、智能汽车)的爆发点也将愈来愈近。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。天津芯片封装测试
应用领域,SiP技术的应用领域非常普遍,包括但不限于:智能手机和平板电脑:SiP技术使得这些设备能够在有限的空间内集成更多的功能,如高性能处理器、内存和传感器。可穿戴设备:支持可穿戴设备的小型化设计,同时集成必要的传感器和处理能力。物联网(IoT)设备:为IoT设备提供了一种高效的方式来集成通信模块、处理器和其他传感器。汽车电子:随着汽车逐渐变得“更智能”,SiP技术在汽车电子中的应用也在增加,用于控制系统、导航和安全特性等。尽管SiP技术有许多优势,但也面临一些挑战:热管理:多个功率密集型组件集成在一起可能导致热量积聚。设计复杂性:设计一个SiP需要多学科的知识,包括电子、机械和热学。测试和验证:集成的系统可能需要更复杂的测试策略来确保所有组件的功能。上海BGA封装精选厂家固晶贴片机(Die bonder),是封装过程中的芯片贴装(Die attach)的主要设备。
合封芯片的功能,性能提升,合封芯片:通过将多个芯片或模块封装在一起,合封芯片可以明显提高数据处理速度和效率。由于芯片之间的连接更紧密,数据传输速度更快,从而提高了整体性能。稳定性增强,合封芯片:由于多个芯片共享一些共同的功能模块,以及更紧密的集成方式,合封芯片可以减少故障率。功耗降低、开发简单,合封芯片:由于多个芯片共享一些共同的功能模块,以及更紧密的集成方式,云茂电子可以降低整个系统的功耗。此外,通过优化内部连接和布局,可以进一步降低功耗。防抄袭,多个芯片和元器件模块等合封在一起,就算被采购,也无法模仿抄袭。
SiP失效机理:失效机理是指引起电子产品失效的物理、化学过程。导致电子产品失效的机理主要包括疲劳、腐蚀、电迁移、老化和过应力等物理化学作用。失效机理对应的失效模式通常是不一致的,不同的产品在相同的失效机理作用下会表现为不一样的失效模式。SiP产品引入了各类新材料和新工艺,特别是越来越复杂与多样化的界面和互连方式,这也必然引入新的失效机理与失效模式。SiP的基本组成包括芯片、组件和互连结构。不同功能的芯片通过粘接等方式安装在基板上,电学连接是通过键合丝键合、倒装焊、粘接、硅通孔等方式实现的。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。
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。根据ITRS(International Technology Roadmap for Semiconductors)的定义:系统级封装是多个具有不同功能的有源电子元件的组合,组装在一个单元中,提供与系统或子系统相关的多种功能。一个SiP可以选择性地包含无源器件、MEMS、光学元件以及其他封装和设备。SiP 封装技术采取多种裸芯片或模块进行排列组装,若就排列方式区分可大体分为平面式2D封装和3D封装的结构。采用堆叠的3D技术可以增加使用晶圆或模块的数量,从而在垂直方向上增加可放置晶圆的层数,进一步增强SiP技术的功能整合能力;而其内部接合技术可以是单纯的线键合(Wire Bonding),也可使用倒装键合(Flip chip),也可二者混用。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。贵州SIP封装厂商
SiP系统级封装技术将处理芯片、存储芯片、被动元件、连接器、天线等多功能器件整合在同一基板上。天津芯片封装测试
至于较初对SiP的需求,我们只需要看微处理器。微处理器的开发和生产要求与模拟电路、电源管理设备或存储设备的要求大不相同。这导致系统层面的集成度明显提高。尽管SiP一词相对较新,但在实践中SiP长期以来一直是半导体行业的一部分。在1970年代,它以自由布线、多芯片模块(MCM)和混合集成电路(HIC) 的形式出现。在 1990 年代,它被用作英特尔奔腾 Pro3 集成处理器和缓存的解决方案。如今,SiP已经变成了一种解决方案,用于将多个芯片集成到单个封装中,以减少空间和成本。天津芯片封装测试