構(gòu)成SiP技術(shù)的要素是封裝載體與組裝工藝。前者包括基板,LTCC,SiliconSubmount(其本身也可以是一塊IC)。后者包括傳統(tǒng)封裝工藝(Wirebond和FlipChip)JI和SMT設備。無源器件是SiP的一個重要組成部分,其中一些可以與載體集成為一體(Embedded,MCM-D等),另一些(精度高、Q值高、數(shù)值高的電感、電容等)通過SMT組裝在載體上。SiP的主流封裝形式是BGA。就目前的技術(shù)狀況看,SiP本身沒有特殊的工藝或材料。這并不是說具備傳統(tǒng)先進封裝技術(shù)就掌握了SiP技術(shù)。由于SiP的產(chǎn)業(yè)模式不再是單一的代工,模塊劃分和電路設計是另外的重要因素。通信SiP在無線通信領域的應用較早,也是應用較為普遍的領域。四川WLCSP封裝市價
PiP (Package In Package), 一般稱堆疊封裝又稱封裝內(nèi)的封裝,還稱器件內(nèi)置器件,是在同一個封裝腔體內(nèi)堆疊多個芯片形成3D 封裝的一種技術(shù)方案。封裝內(nèi)芯片通過金線鍵合堆疊到基板上,同樣的堆疊,通過金線再將兩個堆疊之間的基板鍵合,然后整個封裝成一個元件便是PiP(器件內(nèi)置器件)。PiP封裝技術(shù)較初是由KINGMAX公司研發(fā)的一種電子產(chǎn)品封裝技術(shù),該技術(shù)整合了PCB基板組裝及半導體封裝制作流程,可以將小型存儲卡所需 要的零部件(控制器、閃存集成電路、基礎材質(zhì)、無源計算組件)直接封裝,制成功能完整的Flash存儲卡產(chǎn) 品。PiP一體化封裝技術(shù)具有下列技術(shù)優(yōu)勢:超大容量、高讀寫速度、堅固耐用、強防水、防靜電、耐高溫等, 因此常運用于SD卡、XD卡、MM卡等系列數(shù)碼存儲卡上。四川WLCSP封裝市價在電源、車載通訊方面也開始進行了 SiP 探索和開發(fā)實踐。
SMT生產(chǎn)工藝挑戰(zhàn):元件小型化,Chip元件逐步淘汰,隨著產(chǎn)品集成化程度越來越高,產(chǎn)品小型化趨勢不可避免,因此0201元件在芯片級制造領域受到微型化發(fā)展趨勢,將被逐步淘汰。Chip元件普及,隨著蘋果i-watch的面世,SIP的空間設計受到挑戰(zhàn),伴隨蘋果,三星等移動設備的高標要求,01005 chip元件開始普遍應用在芯片級制造領域。Chip元件開始推廣,SIP工藝的發(fā)展,要求元件板身必須小型化,隨著集成的功能越來越多,PCB承載的功能將逐步轉(zhuǎn)移到SIP芯片上,這就要求SIP在滿足功能的前提下,還能降尺寸控制在合理范圍,由此催生出0201元件的推廣與應用。
元件密集化,Chip元件密集化,隨著SIP元件的推廣,SIP封裝所需元件數(shù)量和種類越來越多,在尺寸受限或不變的前提下,要求單位面積內(nèi)元件密集程度必須增加。貼片精度高精化,SIP板身元件尺寸小,密度高,數(shù)量多,傳統(tǒng)貼片機配置難以滿足其貼片要求,因此需要精度更高的貼片設備,才能滿足其工藝要求。工藝要求越來越趨于極限化,SIP工藝板身就是系統(tǒng)集成化的結(jié)晶,但是隨著元件小型化和布局的密集化程度越來越高,勢必度傳統(tǒng)工藝提出挑戰(zhàn),印刷,貼片,回流面臨前所未有的工藝挑戰(zhàn),因此需要工藝管控界限向著6 Sigma靠近,以提高良率。SiP系統(tǒng)級封裝技術(shù)將處理芯片、存儲芯片、被動元件、連接器、天線等多功能器件整合在同一基板上。
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,越來越多的半導體芯片和封裝將彼此堆疊,以實現(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)合在一個堆疊中。微晶片的減薄化是SiP增長面對的重要技術(shù)挑戰(zhàn)?,F(xiàn)在用于生產(chǎn)200mm和300mm微晶片的焊接設備可處理厚度為50um的晶片,因此允許更密集地堆疊芯片。一個SiP可以選擇性地包含無源器件、MEMS、光學元件以及其他封裝和設備。四川WLCSP封裝市價
除了2D與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的涵蓋范圍。四川WLCSP封裝市價
SiP主流的封裝結(jié)構(gòu)形式,SiP主流的封裝形式有可為多芯片模塊(Multi-chipModule;MCM)的平面式2D封裝,2D封裝中有Stacked Die Module、Substrate Module、FcFBGA/LGA SiP、Hybrid(flip chip+wirebond)SiP-single sided、Hybrid SiP-double sided、eWLB SiP、fcBGA SiP等形式;2.5D封裝中有Antenna-in-Package-SiP Laminate eWLB、eWLB-PoP&2.5D SiP等形式;3D結(jié)構(gòu)是將芯片與芯片直接堆疊,可采用引線鍵合、倒裝芯片或二者混合的組裝工藝,也可采用硅通孔技術(shù)進行互連。四川WLCSP封裝市價