SIP封装简介演示教学
SIP制作教学讲义ppt课件
產品的開發及量產不是一個人從頭到尾完成 的也不是如機械人般的一致性操作,人因差 異而完美但產品品質因差異而失敗。所以為 了讓品質出現一致性的結果,就必需把人機 械化,而機械化的動作就必需要有細膩清楚 的規範。
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SIP資料來源
圖面 開發中的改善對策(措施) 量測SOP 治具SOP 客訴 QC檢驗報告(檢驗項目可增加或減少) 包裝SOP
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SIP製作教學
重點一﹕ (球球危機)
字大球大 字小球大 字大球小
那一個好呢?為什麼?
Байду номын сангаас
怎麼我的球都是小的…
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SIP製作教學
重點二﹕ (連連看)
範例
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SIP製作教學
重點三﹕ (量測點線面)
請量測變形度
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SIP製作教學
重點三﹕ (量測點線面)
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SIP製作教學
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SIP製作教學
步驟一 身份建立
SIP首重身份的查對,必需確認該版本 為最新版否則將會誤導使用人員做出錯 誤的判斷。
所謂的身份是指﹕品名、料號、客戶別、 圖面版別等…
SIP應有總表可以供使用人員比對SIP的 版別是否正確
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SIP製作教學
步驟二 檢驗重點
檢驗重點要以條列式呈現 項目編號需和簡圖泡泡球編號視別一致 在此步驟應100%的呈現檢驗的規格,
包含﹕
量測尺寸 外觀 包裝規範要求
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SIP製作教學
步驟二 檢驗重點
在此步驟應100%的呈現檢驗的規格, 包含﹕
使用的量測設備(量具、治具等…) 執行的站別 注意事項 參考文件 異常緊急聯絡人
SIP原理分析与详解ppt课件
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SIP消息头实例:
----------------------------------------------------------------SIP Header
----------------------------------------------------------------INVITE sip:5120@192.168.36.180 SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP 192.168.6.21:5060 From: sip:5121@192.168.6.21 To: <sip:5120@192.168.36.180> Call-ID: c2943000-e0563-2a1ce-2e323931@192.168.6.21 CSeq: 100 INVITE Expires: 180 User-Agent: Cisco IP Phone/ Rev. 1/ SIP enabled Accept: application/sdp Contact: sip:5121@192.168.6.21:5060 Content-Type: application/sdp
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(2) SIP 网络服务器 SIP 网络服务器的主要功能是名字解析和 用户定位。主要分为代理服务器、重定向 服务器、注册服务器三类。
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代理服务器: I.为其它的客户机代理,进行SIP消息的转
接和转发的功能。消息机制与UAC和UAS相 似. II.对收到的请求消息进行翻译和处理后, 传递给其他的服务器. III.对SIP请求及响应进行路由.
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8.被叫无应答流程二
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9.遇忙呼叫前转
什么是系统级封装(SiP)技术?
什么是系统级封装(SiP)技术?SiP 可以将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件,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,形成一个系统或者子系统。
这么看来,SiP 和 SoC 极为相似,两者的区别是什么?SiP 能最大限度地优化系统性能、避免重复封装、缩短开发周期、降低成本、提高集成度。
对比SoC,SiP 具有灵活度高、集成度高、设计周期短、开发成本低、容易进入等特点。
而SoC 发展至今,除了面临诸如技术瓶颈高、CMOS、DRAM、GaAs、SiGe 等不同制程整合不易、生产良率低等技术挑战尚待克服外,现阶段SoC 生产成本高,以及其所需研发时间过长等因素,都造成SoC 的发展面临瓶颈,也造就 SiP 的发展方向再次受到广泛的讨论与看好。
SiP 与其他封装形式又有何区别?SiP 与 3D、Chiplet 的区别Chiplet 可以使用更可靠和更便宜的技术制造,也不需要采用同样的工艺,同时较小的硅片本身也不太容易产生制造缺陷。
不同工艺制造的 Chiplet 可以通过先进封装技术集成在一起。
Chiplet 可以看成是一种硬核形式的 IP,但它是以芯片的形式提供的。
3D 封装就是将一颗原来需要一次性流片的大芯片,改为若干颗小面积的芯片,然后通过先进的封装工艺,即硅片层面的封装,将这些小面积的芯片组装成一颗大芯片,从而实现大芯片的功能和性能,其中采用的小面积芯片就是 Chiplet。
因此,Chiplet 可以说是封装中的单元,先进封装是由Chiplet /Chip 组成的,3D 是先进封装的工艺手段,SiP 则指代的是完成的封装整体。
通过 3D 技术,SiP 可以实现更高的系统集成度,在更小的面积内封装更多的芯片。
不过,是否采用了先进封装工艺,并不是SiP 的关注重点,SiP 关注系统在封装内的实现。
SiP 与先进封装也有区别:SiP 的关注点在于系统在封装内的实现,所以系统是其重点关注的对象,和SiP 系统级封装对应的为单芯片封装;先进封装的关注点在于:封装技术和工艺的先进性,所以先进性的是其重点关注的对象,和先进封装对应的是传统封装。
SIP封装知识
•SIP封装是指在单一的封装内实现多种功能,或者说将数种功能合并入单一模块中,譬如,这些功能可以是无线通信、逻辑处理和存储记忆等之间的集成,这些集成在蓝牙器件、手机、汽车电子、成像和显示器、数码相机和电源中已得到广泛应用。
目录SIP封装的概述•1、SIP封装是基于SOC的一种新封装技术,将一个或多个裸芯片及可能的无源元件构成的高性能模块装载在一个封装外壳内,包括将这些芯片层叠在一起,且具备一个系统的功能。
•插入定义•无源元件,是电子术语,主要是电阻类、电感类和电容类元件,指在不需要外加电源的条件下,就可以显示其特性的电子元件。
简单地讲就是需能(电)源的器件叫有源器件,无需能(电)源的器件就是无源器件。
有源器件一般用来信号放大、变换等,无源器件用来进行信号传输,或者通过方向性进行“信号放大”。
容、阻、感都是无源器件,IC、模块等都是有源器件2、SIP封装将多个IC和无源元件封装在高性能基板上,可方便地兼容不同制造技术的芯片,从而使封装由单芯片级进人系统集成级。
3、SIP封装是在基板上挖凹槽,芯片镶嵌其中,可降低封装体厚度,电阻、电容、电感等生成于基板上方,最后用高分子材料包封。
常用的基板材料为FR-4、LCP(Liquid Crystal Polymer)。
低温共烧多层陶瓷LTCC、Qsprey Metal Al/SiC颗粒增强金属基复合材料等。
4、SIP封装在一个封装中密封多个芯片,通常采用物理的方法将两个或多个芯片重叠起来,或在同一封装衬底上将叠层一个挨一个连接起来,使之具有新的功能。
5、SIP封装可实现系统集成,将多个IC以及所需的分立器件和无源元件集成在一个封装内,包括多个堆叠在一起的芯片,或将多个芯片堆叠整合在同一衬底上,形成的标准化产品,可以像普通的器件一样在电路板上进行组装。
6、SIP封装为一个封装内集成了各种完成系统功能的电路芯片,是缩小芯片线宽之外的另一种提高集成度的方法,而与之相比可大大降低成本和节省时间。
SiP:系统集成封装技术
SiP:系统集成封装技术窦新玉清华大学电子封装技术研究中心SiP(System in Package)是近几年来为适应模块化地开发系统硬件的需求而出现的封装技术,在已经开始的新一轮封装技术发展阶段中将发挥重要作用。
SiP利用已有的电子封装和组装工艺,组合多种集成电路芯片与无源器件,封闭模块内部细节,降低系统开发难度,具有成本低、开发周期短、系统性能优良等特点,目前已经在通信系统的物理层硬件中得到广泛应用。
随着半导体制造技术的进步,集成电路芯片引出端(I/O)数与芯片面积的比值将持续上升,现有的二维I/O结构在未来五年里面临着新的挑战,SiP在不改变二维封装结构的前提下作为一个解决方案,有明显的技术优势和市场潜力。
SiP技术的普及能够改变目前封装产业以代工为主的状况,为封装企业拥有自主产品在技术上创造了可能性,封装产业的产值在整个半导体产业中的比重会随之增加。
1.集成电路产业的发展与需求催生SiP技术从第一支晶体管的诞生,到第一颗集成运算放大器的出现,一直到今天,半导体产业的发展可以概括为一个集成化的过程。
多年来,集成化主要表现在器件内晶体管的数量,这个指标在单一功能的器件中目前仍占统治地位,比如存储器。
现代系统集成技术中一个更重要的指标是系统功能的完整化,这样就牵扯到不同IC技术与电路单元的集成。
单一功能的器件比比皆是,但单一功能的电子系统少见。
由于网络与通信技术的普及,纯数字系统(所谓的计算机)几乎已经不存在,物理层硬件是多数系统中必要的组成部分。
最基本的数字系统也至少包含逻辑电路和存储器,两者虽都是数字电路,但半导体制造工艺的细化与优化也已使得这两种最基本电路单元的集成不是一件简单的工作。
移动通信技术的普及使得电子整机系统向着高性能、多功能和小型化方向发展。
这种需求推动了电子封装技术的近十年来的飞速发展,BGA和CSP等先进封装型式因为能够满足多I/O、小型化的技术得到普遍应用。
纵观微电子产业发展的历史,封装技术在满足市场需求方面经常是被动地发挥作用;末端电子产品提出集成的要求,前端半导体设计与制造提出解决方案,封装在两者的约束下做物理实现。
SiP封装技术简介
工研院IEK-ITIS計畫產業分析師楊雅嵐
電子工程的發展方向,是由一個「元件」(如IC)的開發,進入到集結「多個元件」(如多個IC組合成系統)的階段,再隨著產品效能與輕薄短小的需求帶動下,邁向「整合」的階段。在此發展方向的引導下,便形成了現今電子產業上相關的兩大主流:系統單晶片(System on Chip;SoC)與系統化封裝(System in a Package;SiP)。
在未來電子產品在體積、處理速度或電性特性各方面的需求考量下,SoC確為未來電子產品設計的關鍵與發展方向。但SoC發展至今,除了面臨諸如技術瓶頸高、CMOS、DRAM、GaAs、SiGe等不同製程整合不易、生產良率低等技術挑戰尚待克服外,現階段SoC生產成本高,以及其所需研發時間過長等因素,都造成SoC的發展面臨瓶頸,也造就SiP的發展方向再次受到廣泛地討論與看好。
資料來源:三洋電機;工研院IEK-ITIS計畫(2003/06)
圖二多功能基板—ISB架構圖
不同的晶片排列方式,與不同的內部接合技術搭配,使SiP的封裝型態產生多樣化的組合,並可依照客戶或產品的需求加以客制化或彈性生產。
SiP封裝可將其他如被動元件,以及天線等系統所需的元件整合於單一構裝中,使其更具完整的系統功能。由應用產品的觀點來看,SiP更適用於低成本、小面積、高頻高速,以及生產週期短的電子產品上,尤其如功率放大器(PA)、全球定位系統、藍芽模組(Bluetooth)、影像感測模組、記憶卡等可攜式產品市場。以長遠的發展規劃而言,SoC的發展將能有效改善未來電子產品的效能要求,而其所適用之封裝型態,也將以能提供更好效能之覆晶技術為發展主軸;相較於SoC的發展,SiP則將更適用於成本敏感性高的通訊用及消費性產品市場。
SiP封裝並無一定型態,就晶片的排列方式而言,SiP可為多晶片模組(Multi-chip Module;MCM)的平面式2D封裝,也可再利用3D封裝的結構,以有效縮減封裝面積;而其內部接合技術可以是單純的打線接合(Wire Bonding),亦可使用覆晶接合(Flip Chip),但也可二者混用(參見圖一)。
SiP封装共形屏蔽简介、性能、工艺、应用及优点解析
SiP封装共形屏蔽简介、性能、工艺、应用及优点解析前言移动设备向着轻薄短小的方向发展,手机行业是这一方向的前锋,从几代iPhone的尺寸可以看出----薄,是一直演进的方向(图1)。
随着物联网、可穿戴等市场兴起,将这一方向推向极致。
图1 iPhone厚度变化手机的薄型化,得益于多方面技术的进步,包括SiP、PCB、显示屏等技术,其中关键的技术之一就是EMI屏蔽技术。
传统的手机EMI屏蔽是采用金属屏蔽罩,屏蔽罩在横向上要占用宝贵的PCB面积,纵向上也要占用设备内部的立体空间,是设备小型化的一大障碍。
新的屏蔽技术——共形屏蔽(Conformal shielding),将屏蔽层和封装完全融合在一起,模组自身就带有屏蔽功能,芯片贴装在PCB上后,不再需要外加屏蔽罩,不占用额外的设备空间,从而解决这一难题。
如图2,iPhone 7主板上,大部分芯片都采用了Conformal shielding技术,包括WiFi/BT、PA、Memory等模组,达到高度集成且轻薄短小的目的。
图2 iPhone7主板上采用共形屏蔽技术的模组SiP封装共形屏蔽电子系统中的屏蔽主要两个目的:符合EMC规范;避免干扰。
传统解决方案主要是将屏蔽罩安装在PCB上,会带来规模产量的可修复性问题。
此方法也可以在SiP模组中使用,如图3中的模组封装,或Overmolded shielding将屏蔽罩封装在塑封体内。
这两种屏蔽解决方案,虽然实现了屏蔽罩的SiP封装集成,但是并未降低模组的高度,同时也会带来工艺和成本问题。
图3 传统的屏蔽罩模组及SiP封装内集成(Overmolded shielding)屏蔽罩SiP封装的共形屏蔽,可以解决以上问题。
如图4,SiP封装采用共形屏蔽技术,其外形与封装一致,不增额外尺寸。
一文读懂SiP技术
一文读懂SiP技术超越摩尔之路——SiP简介SiP(System-in-Package) 系统级封装技术将多个具有不同功能的有源电子元件(通常是IC裸芯片)与可选无源器件,以及诸如MEMS或者光学器件等其它器件优先组装到一个封装体内部,实现一定功能的单个标准封装器件,形成一个系统或者子系统,通常可称之为微系统(Micro-System)。
从架构上来讲,SiP是将多种功能芯片,包括处理器、存储器等功能芯片集成在一个封装内,从而实现一个基本完整的系统功能。
与SOC(片上系统)相对应,不同的是SiP系统级封装是采用不同芯片进行并排或叠加的封装方式,而SOC则是高度集成的芯片产品。
More Moore VS More than Moore——SoC与SiP之比较SiP是超越摩尔定律下的重要实现路径。
众所周知的摩尔定律发展到现阶段,何去何从?行业内有两条路径:一是继续按照摩尔定律往下发展,走这条路径的产品有CPU、内存、逻辑器件等,这些产品占整个市场的50%。
另外就是超越摩尔定律的More than Moore路线,芯片发展从一味追求功耗下降及性能提升方面,转向更加务实的满足市场的需求。
这方面的产品包括了模拟/RF器件,无源器件、电源管理器件等,大约占到了剩下的那50%市场。
针对这两条路径,分别诞生了两种产品:SoC与SiP。
SoC是摩尔定律继续往下走下的产物,而SiP则是实现超越摩尔定律的重要路径。
两者都是实现在芯片层面上实现小型化和微型化系统的产物。
SiP与SoC极为相似,两者均将一个包含逻辑组件、内存组件,甚至包含被动组件的系统,整合在一个单位中。
SoC是从设计的角度出发,是将系统所需的组件高度集成到一块芯片上。
SiP是从封装的立场出发,对不同芯片进行并排或叠加的封装方式,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封装简介
塑料封装
陶瓷封装
金属封装主要用于军工或航天技术,无 商业化产品;
陶瓷封装优于金属封装,也用于军事产 品,占少量商业化市场;
塑料封装用于消费电子,因为其成本低
,工艺简单,可靠性高而占有绝大部分 金属封装
的市场份额;
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IC Package (IC的封装形式)
• 按与PCB板的连接方式划分为:
PTH
PTH-Pin Through Hole, 通孔式; SMT-Surface Mount Technology ,表面贴装式。 目前市面上大部分IC均采为SMT式 的
从QFN到BGA、SOC,SIP封装形式和工艺逐步高级和复杂化。
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二、SIP、SOC、SOB几方面性能对比
• SIP(System In a Package系统级封装)是将多种功能芯片,包括处理器、 存储器等功能芯片集成在一个封装内,从而实现一个基本完整的功能. SiP的 主流封装形式是BGA.与SOC(System On a Chip系统级芯片)相对应,不 同的是系统级封装是采用不同芯片进行并排或叠加的封装方式,而SOC则是 高度集成的芯片产品.SOB( System On board)则是基于基板方式的封装.
SMT SMT
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一、IC 封装演化
• 半导体器件有许多封装型式,从DIP、SOP、QPF、 SOB 、 SOC、 PGA、BGA到CSP再到SIP,技术指标一代比一代 先进,这些都是前人根据当时的组装技术和市场需求而研制 的。总体说来,它大概有三次重大的革新:第一次是在上世 纪80年代从引脚插入式封装到表面贴片封装,极大地提高 了印刷电路板上的组装密度;第二次是在上世纪90 年代球 型矩正封装的出现,它不但满足了市场高引脚的需求,而且 大大地改善了半导体器件的性能;晶片级封装、系统封装、 芯片级封装是现在第三次革新的产物,其目的就是将封装减 到最小。每一种封装都有其独特的地方,即其优点和不足之 处,而所用的封装材料,封装设备,封装技术根据其需要而 有所不同.
SIP封装简介PPT课件
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SMT SMT
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一、IC 封装演化
• 半导体器件有许多封装型式,从DIP、SOP、QPF、 SOB 、 SOC、 PGA、BGA到CSP再到SIP,技术指标一代比一代 先进,这些都是前人根据当时的组装技术和市场需求而研制 的。总体说来,它大概有三次重大的革新:第一次是在上世 纪80年代从引脚插入式封装到表面贴片封装,极大地提高 了印刷电路板上的组装密度;第二次是在上世纪90 年代球 型矩正封装的出现,它不但满足了市场高引脚的需求,而且 大大地改善了半导体器件的性能;晶片级封装、系统封装、 芯片级封装是现在第三次革新的产物,其目的就是将封装减 到最小。每一种封装都有其独特的地方,即其优点和不足之 处,而所用的封装材料,封装设备,封装技术根据其需要而 有所不同.
塑料封装
陶瓷封装
金属封装主要用于军工或航天技术,无 商业化产品;
陶瓷封装优于金属封装,也用于军事产 品,占少量商业化市场;
塑料封装用于消费电子,因为其成本低
,工艺简单,可靠性高而占有绝大部分 金属封装
的市场份额;
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3
IC Package (IC的封装形式)
• 按与PCB板的连接方式划分为:
PTH
➢IC Package种类很多,可以按以下标准分类:
• 按封装材料划分为: 金属封装、陶瓷封装、塑料封装
• 按照和PCB板连接方式分为: PTH封装和SMT封装
• 按照封装外型可分为: SOT、SOIC、TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP等;
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SIP封装
SIP(封装系统),SIP(封装系统)是什么意思封装概述半导体器件有许多封装型式,从DIP、SOP、QPF、PGA、BGA到CSP再到SIP,技术指标一代比一代先进,这些都是前人根据当时的组装技术和市场需求而研制的。
总体说来,它大概有三次重大的革新:第一次是在上世纪80年代从引脚插入式封装到表面贴片封装,极大地提高了印刷电路板上的组装密度;第二次是在上世纪90 年代球型矩正封装的出现,它不但满足了市场高引脚的需求,而且大大地改善了半导体器件的性能;晶片级封装、系统封装、芯片级封装是现在第三次革新的产物,其目的就是将封装减到最小。
每一种封装都有其独特的地方,即其优点和不足之处,而所用的封装材料,封装设备,封装技术根据其需要而有所不同。
驱动半导体封装形式不断发展的动力是其价格和性能。
电子产品是由半导体器件(集成电路和分立器件)、印刷线路板、导线、整机框架、外壳及显示等部分组成,其中集成电路是用来处理和控制信号,分立器件通常是信号放大,印刷线路板和导线是用来连接信号,整机框架外壳是起支撑和保护作用,显示部分是作为与人沟通的接口。
所以说半导体器件是电子产品的主要和重要组成部分,在电子工业有“ 工业之米”的美称。
半导体组装技术(Assembly technology)的提高主要体现在它的封装型式(Package)不断发展。
通常所指的组装(Assembly)可定义为:利用膜技术及微细连接技术将半导体芯片(chip)和框架(Lea d-Frame)或基板(Substrate)或塑料薄片(Film)或印刷线路板中的导体部分连接以便引出接线引脚,并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体立体结构的工艺技术。
它具有电路连接,物理支撑和保护,外场屏蔽,应力缓冲,散热,尺寸过度和标准化的作用。
从三极管时代的插入式封装以及20世纪80年代的表面贴装式封装,发展到现在的模块封装,系统封装等等,前人已经研究出很多封装形式,每一种新封装形式都有可能要用到新材料,新工艺或新设备。
关于SIP封装的介绍和应用分析
关于SIP封装的介绍和应用分析一、为什么需要SIP封装?SIP封装是一种新封装技术,SiP 将多种功能芯片,包括处理器、存储器等功能芯片集成在一个封装内,从而实现一个基本完整子系统。
与 SOC (芯片级系统)不同的是系统级封装是采用不同芯片进行并排或叠加的封装方式,而SOC 则是高度集成的单芯片产品。
SiP可以集成不同的主动、被动器件,如基于CMOS、GaAs、GaN、MEMS工艺的多种被动元件等,随着智能手机、智能设备小型化需求,大大推动了SiP封装技术的发展。
SIP结构SIP封装技术采取多种裸芯片或模块进行排列组装,若就排列方式进行区分可大体分为平面2D封装和3D封装的结构。
相对于2D封装,采用堆叠的3D封装技术又可以增加使用晶圆或模块的数量,从而在垂直方向上增加了可放置晶圆的层数,进一步增强SIP技术的功能整合能力。
而内部接合技术可以是单纯的线键合(Wire Bonding),也可使用倒装芯片(Flip Chip),也可二者混用。
几种SIP封装形式另外,除了2D与3D的封装结构外,还可以采用多功能性基板整合组件的方式——将不同组件内藏于多功能基板中,达到功能整合的目的。
不同的芯片排列方式,与不同的内部接合技术搭配,使SIP的封装形态产生多样化组合,并可进行定制化操作。
从苹果iPhone7的拆解来看,iPhone7采用了SiP、WLCSP等先进封装,如安华高的PA采用了SiP封装,Skyworks的PA也是SiP封装。
在产品小型化推动下,SiP封装技术渗透率加速,业内专家预计从2015年到2020年,全球先进封装市场年符合增长率预计为7%,2020年中国先进封装市场规模可达40亿美元。
这五点因素推动了SiP封装技术的发展:1、封装元件的高度、尺寸微型化2、射频、模拟、存储等多种不同元件的集成3、不同工艺晶圆芯片可以支持不同封装融合;4、系统提高信号完整性降低功耗;5、系统需要灵活性和可重构性;还有就是厂商要通过减少系统BOM和复杂性,简化产品板级设计、减少PCB层数,降低研发成本,尽快推向市场。
SIP封装简介演示教学
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SIP 产品流程(以BGA方式为例)
Wafer Incoming
:Taping
Wafer Grinding
De-Taping
Wafer Sawing
Substrate pre-bake
Die Bonding
Curing
Plasma Clean
Wire Bonding
Interconnecting 完成 O/S Test or 3rd Vision Insp. Plasma Clean
SIP封装简介
IC Package (IC的封装形式)
• 按封装材料划分为:
塑料封装
陶瓷封装
金属封装主要用于军工或航天技术,无 商业化产品;
陶瓷封装优于金属封装,也用于军事产 品,占少量商业化市场;
塑料封装用于消费电子,因为其成本低
,工艺简单,可靠性高而占有绝大部分 金属封装
的市场份额;
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IC Package (IC的封装形式)
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一、集成电路主要封装演化
• QFN—Quad Flat No-lead Package 四方无引脚扁平封装 • SOIC—Small Outline IC 小外形IC封装 • TSSOP—Thin Small Shrink Outline Package 薄小外形封装 • QFP—Quad Flat Package 四方引脚扁平式封装 • BGA—Ball Grid Array Package 球栅阵列式封装 • SOC—System On a Chip 系统级芯片
从QFN到BGA、SOC,SIP封装形式和工艺逐步高级和复杂化。
SiP封装工艺1—SiP简介
SiP封装⼯艺1—SiP简介什么是SiPSiP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、Balun及滤波器(SAW/BAW 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。
下图是Apple watch的内部的S1模组,就是典型的SiP模块。
它将AP、BB、WiFi、Bluetooth、PMU、MEMS等功能芯⽚以及电阻、电容、电感、巴伦、滤波器等被动器件都集成在⼀个封装内部,形成⼀个完整的系统。
Apple watch S1模组为什么⽤SiP近⼏年,SiP概念被炒的⽕热,很多产品上都开始采⽤SiP技术,到底SiP技术有什么优点?简单来讲可总结为以下⼏点:1.尺⼨⼩在相同的功能上,SiP模组将多种芯⽚集成在⼀起,相对独⽴封装的IC更能节省PCB的空间。
2.时间快SiP模组本⾝是⼀个系统或⼦系统,⽤在更⼤的系统中,调试阶段能更快的完成预测及预审。
3.成本低SiP模组价格虽⽐单个零件昂贵,然⽽PCB空间缩⼩,低故障率、低测试成本及简化系统设计,使总体成本减少。
4.⾼⽣产效率通过SiP⾥整合分离被动元件,降低不良率,从⽽提⾼整体产品的成品率。
模组采⽤⾼阶的IC封装⼯艺,减少系统故障率。
5.简化系统设计SiP将复杂的电路融⼊模组中,降低PCB电路设计的复杂性。
SiP模组提供快速更换功能,让系统设计⼈员轻易加⼊所需功能。
6.简化系统测试SiP模组出货前已经过测试,减少整机系统测试时间。
7.简化物流管理SiP模组能够减少仓库备料的项⽬及数量,简化⽣产的步骤。
SiP模组的优缺点哪⾥⽤SiPSiP技术已经⾛进我们的⽣活之中,我们的⼿机、相机、电脑⾥都有SiP技术。
SiP封装工艺4—SMT
SiP封装工艺4—SMT
========内含视频,建议WiFi环境下观看========
SMT工序,是将一些需要焊接的元器件安放到基板上,并通过锡膏焊接起来的工艺。
主要流程:Stencil Printing(印刷锡膏)→ SMT(贴片) → Reflow(回流焊)。
另外,在印刷锡膏前,会有基板烘烤工序(除湿气,防爆板);回流焊后,会有清洗(清除Flux残留)、烘干、检验工序,鉴于篇幅所限,这里不进行详述。
Stencil Printing(印刷锡膏)
将锡膏(Solder paste)涂敷与钢板(Stencil)上,刮刀(Squeegee)以一定的速度和压力划过,将锡膏挤压进钢板开口,并脱模与基板对应的焊盘上。
详见下面锡膏印刷示意图以及封装基板印刷锡膏前后的对比。
锡膏印刷示意图
基板锡膏印刷前后对比
下面这个视频是普通的PCB锡膏印刷示意视频,仅供参考。
SMT(表面贴装)
将电阻、电容、电感、晶振、滤波器等贴装器件,通过贴片机贴装在基板上,如下图:
贴装器件后的效果
详细的贴装过程,请参考如下视频:前半部分是半自动贴装,后半部分是高速机全自动贴装。
Reflow(回流焊)
将贴装器件后的基板,通过回流焊设备,在高温下融化锡膏,冷却后,完成器件的焊接。
回流焊后的效果。
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SIP 产品流程(以BGA方式为例)
Wafer Incoming
:Taping
Wafer Grinding
De-Taping
Wafer Sawing
Substrate pre-bake
Die Bonding
Curing
Plasma Clean
Wire Bonding
Interconnecting 完成 O/S Test or 3rd Vision Insp. Plasma Clean
• 按与PCB板的连接方式划分为:
PTH
PTH-Pin Through Hole, 通孔式; SMT-Surface Mount Technology ,表面贴装式。 目前市面上大部分IC均采为SMT式 的
SMT SMT
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一、IC 封装演化
• 半导体器件有许多封装型式,从DIP、SOP、QPF、 SOB 、 SOC、 PGA、BGA到CSP再到SIP,技术指标一代比一代 先进,这些都是前人根据当时的组装技术和市场需求而研制 的。总体说来,它大概有三次重大的革新:第一次是在上世 纪80年代从引脚插入式封装到表面贴片封装,极大地提高 了印刷电路板上的组装密度;第二次是在上世纪90 年代球 型矩正封装的出现,它不但满足了市场高引脚的需求,而且 大大地改善了半导体器件的性能;晶片级封装、系统封装、 芯片级封装是现在第三次革新的产物,其目的就是将封装减 到最小。每一种封装都有其独特的地方,即其优点和不足之 处,而所用的封装材料,封装设备,封装技术根据其需要而 有所不同.
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SIP与SOC、SOB关系
对生命周期相对较长的产品来说,SoC将作为许多产品的核心;而若 对产品开发周期要求高、生命周期短、面积小、灵活性较高,则应倾 向于使用SiP或者SOBቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ因SOB主要从基板方面进行改造封装,故其局 限性相对SIP较大。
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三、SIP产品应用
• 近年来,SiP产品的市场需求迅猛增长。以前,SiP的产品通常主要应 用相对较小的PCB设计及低功耗产品应用中,如:手机,数码摄像机, 汽车电子等。在DDR存储器工作频率不断的提高,客户在使用 高速DDR存储器设备进行相关设计的时候,不断遇到成本,散热设计, 研发时间不够等严重影响项目开发的风险问题。因此,大部分客户, 便在针对应用产品(如数字电视,数码录像机)设计时,也主要考虑 使用SiP的设计方式,从而进一步降低系统的成本及提高可靠性。
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Molding
Top Marking & Curing
Flux Clean
Singulation (Punch or Routing)
Ball Mount
Ball Scan
Reflow
Final Inspection
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SIP应用前景
• SIP封装综合运用现有的芯片资源及多种先进封装技术的 优势,有机结合起来由几个芯片组成的系统构筑而成的封 装,开拓了一种低成本系统集成的可行思路与方法,较好 地解决了SOC中诸如工艺兼容、信号混合、电磁干扰EMI、 芯片体积、开发成本等问题,在移动通信、蓝牙模块、网 络设备、计算机及外设、数码产品、图像传感器等方面有 很大的市场需求量.所Semico公司报道,世界SIP封装营 销收入将从2002年的8200万美元增长到2007年的7.48 亿美元,年均增长率达55.6%。日本新近预测,2013年 世界有关应用SIP封装技术的LSI市场可望达1.2万亿日元.
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一、集成电路主要封装演化
• QFN—Quad Flat No-lead Package 四方无引脚扁平封装 • SOIC—Small Outline IC 小外形IC封装 • TSSOP—Thin Small Shrink Outline Package 薄小外形封装 • QFP—Quad Flat Package 四方引脚扁平式封装 • BGA—Ball Grid Array Package 球栅阵列式封装 • SOC—System On a Chip 系统级芯片
SIP封装简介
IC Package (IC的封装形式)
• 按封装材料划分为:
塑料封装
陶瓷封装
金属封装主要用于军工或航天技术,无 商业化产品;
陶瓷封装优于金属封装,也用于军事产 品,占少量商业化市场;
塑料封装用于消费电子,因为其成本低
,工艺简单,可靠性高而占有绝大部分 金属封装
的市场份额;
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IC Package (IC的封装形式)
从QFN到BGA、SOC,SIP封装形式和工艺逐步高级和复杂化。
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二、SIP、SOC、SOB几方面性能对比
• SIP(System In a Package系统级封装)是将多种功能芯片,包括处理器、 存储器等功能芯片集成在一个封装内,从而实现一个基本完整的功能. SiP的 主流封装形式是BGA.与SOC(System On a Chip系统级芯片)相对应,不 同的是系统级封装是采用不同芯片进行并排或叠加的封装方式,而SOC则是 高度集成的芯片产品.SOB( System On board)则是基于基板方式的封装.