合封芯片、芯片合封和SiP系統(tǒng)級(jí)封裝經(jīng)常被提及的概念。但它們是三種不同的技術(shù),還是同一種技術(shù)的不同稱呼?本文將幫助我們更好地理解它們的差異。合封芯片與SiP系統(tǒng)級(jí)封裝的定義,首先合封芯片和芯片合封都是一個(gè)意思,合封芯片是一種將多個(gè)芯片(多樣選擇)或不同的功能的電子模塊(LDO、充電芯片、射頻芯片、mos管)封裝在一起的定制化芯片,從而形成一個(gè)系統(tǒng)或者子系統(tǒng)。以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜、更高效的任務(wù)。合封芯片可定制組成方式包括CoC封裝技術(shù)、SiP封裝技術(shù)等。SIP板身元件尺寸小,密度高,數(shù)量多,傳統(tǒng)貼片機(jī)配置難以滿足其貼片要求。江西COB封裝方案
基板的分類:封裝基板的分類有很多種,目前業(yè)界比較認(rèn)可的是從增強(qiáng)材料和結(jié)構(gòu)兩方面進(jìn)行分類。結(jié)構(gòu)分類:剛性基板材料和柔性基板材料。增強(qiáng)材料分類:有有機(jī)系(樹脂系)、無機(jī)系(陶瓷系、金屬系)和復(fù)合系;基板的處理,基板表面處理方式主要有:熱風(fēng)整平、有機(jī)可焊性保護(hù)涂層、化學(xué)鎳金、電鍍金?;瘜W(xué)鎳金:化學(xué)鎳金是采用金鹽及催化劑在80~100℃的溫度下通過化學(xué)反應(yīng)析出金層的方法進(jìn)行涂覆的,成本比電鍍低,但是難以控制沉淀的金屬厚度,表面硬并且平整度差,不適合作為采用引線鍵合工藝封裝基板的表面處理方式。江西COB封裝方案先進(jìn)封裝對(duì)于精度的要求非常高,因?yàn)榉庋b中的芯片和其他器件的尺寸越來越小,而封裝密度卻越來越大。
較終的SiP是什么樣子的呢?理論上,它應(yīng)該是一個(gè)與外部沒有任何連接的單獨(dú)組件。它是一個(gè)定制組件,非常適合它想要做的工作,同時(shí)不需要外部物理連接進(jìn)行通信或供電。它應(yīng)該能夠產(chǎn)生或獲取自己的電力,自主工作,并與信息系統(tǒng)進(jìn)行無線通信。此外,它應(yīng)該相對(duì)便宜且耐用,使其能夠在大多數(shù)天氣條件下運(yùn)行,并在發(fā)生故障時(shí)廉價(jià)更換。隨著對(duì)越來越簡(jiǎn)化和系統(tǒng)級(jí)集成的需求,這里的組件將成為明天的SiP就緒組件,而這里的SiP將成為子系統(tǒng)級(jí)封裝(SSiP)。SiP就緒組件和SSiP將被集成到更大的SiP中,因?yàn)橄到y(tǒng)集成使SiP技術(shù)越來越接近較終目標(biāo):較終SiP。
除了2D和3D的封裝結(jié)構(gòu)外,另一種以多功能性基板整合組件的方式,也可納入SiP的范圍。此技術(shù)主要是將不同組件內(nèi)藏于多功能基板中,亦可視為是SiP的概念,達(dá)到功能整合的目的。不同的芯片,排列方式,與不同內(nèi)部結(jié)合技術(shù)搭配,使SiP 的封裝形態(tài)產(chǎn)生多樣化的組合,并可按照客戶或產(chǎn)品的需求加以客制化或彈性生產(chǎn)。SiP技術(shù)路線表明,越來越多的半導(dǎo)體芯片和封裝將彼此堆疊,以實(shí)現(xiàn)更深層次的3D封裝。圖2.19 是8芯片堆疊SiP,將現(xiàn)有多芯片封裝結(jié)合在一個(gè)堆疊中。微晶片的減薄化是SiP增長(zhǎng)面對(duì)的重要技術(shù)挑戰(zhàn)?,F(xiàn)在用于生產(chǎn)200mm和300mm微晶片的焊接設(shè)備可處理厚度為50um的晶片,因此允許更密集地堆疊芯片。SiP技術(shù)路線表明,越來越多的半導(dǎo)體芯片和封裝將彼此堆疊,以實(shí)現(xiàn)更深層次的3D封裝。
SMT制程在SIP工藝流程中的三部分都有應(yīng)用:1st SMT PCB貼片 + 3rd SMT FPC貼鎳片 + 4th SMT FPC+COB。SiP失效模式和失效機(jī)理,主要失效模式:(1) 焊接異常:IC引腳錫渣、精密電阻連錫。? 原因分析:底部UF (Underfill底部填充)膠填充不佳,導(dǎo)致錫進(jìn)入IC引腳或器件焊盤間空洞造成短路。(2) 機(jī)械應(yīng)力損傷:MOS芯片、電容裂紋。? 原因分析:(1) SiP注塑后固化過程產(chǎn)生的應(yīng)力;(2)設(shè)備/治具產(chǎn)生的應(yīng)力。(3) 過電應(yīng)力損傷:MOS、電容等器件EOS損傷。? 原因分析:PCM SiP上的器件受電應(yīng)力損傷(ESD、測(cè)試設(shè)備浪涌等)。SiP封裝基板具有薄形化、高密度、高精度等技術(shù)特點(diǎn)。深圳芯片封裝型式
封裝基板的分類有很多種,目前業(yè)界比較認(rèn)可的是從增強(qiáng)材料和結(jié)構(gòu)兩方面進(jìn)行分類。江西COB封裝方案
Sip這種創(chuàng)新性的系統(tǒng)級(jí)封裝不只大幅降低了PCB的使用面積,同時(shí)減少了對(duì)外圍器件的依賴。更為重要的是,SiP系統(tǒng)級(jí)封裝為設(shè)備提供了更高的性能和更低的能耗,使得電子產(chǎn)品在緊湊設(shè)計(jì)的同時(shí)仍能實(shí)現(xiàn)突出的功能表現(xiàn)。據(jù)Yole報(bào)告,2022年,SiP系統(tǒng)級(jí)封裝市場(chǎng)總收入達(dá)到212億美元。受5G、人工智能、高性能計(jì)算、自動(dòng)駕駛和物聯(lián)網(wǎng)等細(xì)分市場(chǎng)的異構(gòu)集成、芯粒、封裝尺寸和成本優(yōu)化等趨勢(shì)的推動(dòng),預(yù)計(jì)到2028年,SiP系統(tǒng)級(jí)封裝市場(chǎng)總收入將達(dá)到338億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為8.1%。江西COB封裝方案