系统级封装(SiP)是将多个集成电路(IC)和无源元件捆绑到单个封装中,在单个封装下它们协同工作的方法。这与片上系统(SoC)形成鲜明对比,功能则集成到同一个芯片中。将基于各种工艺节点(CMOS,SiGe,BiCMOS)的不同电路的硅芯片可以垂直或并排堆叠在衬底上。该封装由内部接线进行连接,将所有芯片连接在一起形成一个功能系统。系统级封装类似于片上系统(SOC),但它的集成度较低,并且使用的不是单一半导体制造工艺。常见的SiP解决方案可以利用多种封装技术,例如倒装芯片、引线键合、晶圆级封装等。封装在系统中的集成电路和其他组件的数量可变,理论上是无限的,因此,工程师基本上可以将整个系统集成到单个封装中。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。南通系统级封装测试
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。南通系统级封装测试SiP 兼具低成本、低功耗、高性能、小型化和多元化的优势。
3D封装结构的主要优点是使数据传输率更高。对于具有 GHz 级信号传输的高性能应用,导体损耗和介电损耗会引起信号衰减,并导致低压差分信号中的眼图不清晰。信号走线设计的足够宽以抵消GHz传输的集肤效应,但走线的物理尺寸,包括横截面尺寸和介电层厚度都要精确制作,以更好的与spice模型模拟相互匹配。另一方面,晶圆工艺的进步伴随着主要电压较低的器件,这导致噪声容限更小,较终导致对噪声的敏感性增加。散布在芯片上的倒装凸块可作为具有稳定参考电压电平的先进芯片的稳定电源传输系统。
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。SiP 在应用终端产品领域(智能手表、TWS、手机、穿戴式产品、智能汽车)的爆发点也将愈来愈近。
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。南通系统级封装测试
SiP 可将不同的材料,兼容不同的GaAs,Si,InP,SiC,陶瓷,PCB等多种材料进行组合进行一体化封装。南通系统级封装测试
SIP产品封装介绍,什么是SIP?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。此IC芯片(采用不同的技术:CMOS、BiCMOS、GaAs等)是Wire bonding芯片或Flipchip芯片,贴装在Leadfream、Substrate或LTCC基板上。被动元器件如RLC及滤波器(SAW/BAW/Balun等)以分离式被动元件、整合性被动元件或嵌入式被动元件的方式整合在一个模组中。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。南通系统级封装测试
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 封装优势:封装面积增大,SiP在同一个封装种叠加两个或者...