SIP封装知识
「科普」SiP封装介绍
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根据国际半导体路线组织(ITRS)的定义:SiP为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,形成一个系统或者子系统。
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功能。
与SOC (片上系统)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。
1.1. 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。
SoC与SIP是极为相似,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。
从集成度而言,一般情况下,SoC只集成AP之类的逻辑系统,而SiP集成了AP+mobile DDR,某种程度上说SIP=SoC+DDR,随着将来集成度越来越高,emmc也很有可能会集成到SiP中。
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。
单列直插式封装(SIP)
单列直插式封装(SIP)SIP封装并无一定型态,就芯片的排列方式而言,SIP可为多芯片模块(Multi-chip Module;MCM)的平面式2D封装,也可再利用3D封装的结构,以有效缩减封装面积;而其内部接合技术可以是单纯的打线接合(Wire Bonding),亦可使用覆晶接合(Flip Chip),但也可二者混用。
除了2D与3D的封装结构外,另一种以多功能性基板整合组件的方式,也可纳入SIP的涵盖范围。
此技术主要是将不同组件内藏于多功能基板中,亦可视为是SIP的概念,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的封装型态产生多样化的组合,并可依照客户或产品的需求加以客制化或弹性生产。
构成SIP技术的要素是封装载体与组装工艺。
前者包括PCB,LTCC,Silicon Submount(其本身也可以是一块IC)。
后者包括传统封装工艺(Wirebond和Flip Chip)和SMT设备。
无源器件是SIP的一个重要组成部分,其中一些可以与载体集成为一体(Embedded,MCM-D等),另一些(精度高、Q值高、数值高的电感、电容等)通过SMT组装在载体上。
SIP的主流封装形式是BGA。
就目前的技术状况看,SIP 本身没有特殊的工艺或材料。
这并不是说具备传统先进封装技术就掌握了SIP技术。
由于SIP的产业模式不再是单一的代工,模块划分和电路设计是另外的重要因素。
模块划分是指从电子设备中分离出一块功能,既便于后续的整机集成又便于SIP封装。
电路设计要考虑模块内部的细节、模块与外部的关系、信号的完整性(延迟、分布、噪声等)。
随着模块复杂度的增加和工作频率(时钟频率或载波频率)的提高,系统设计的难度会不断增加,导致产品开发的多次反复和费用的上升,除设计经验外,系统性能的数值仿真必须参与设计过程。
与在印刷电路板上进行系统集成相比,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。
SiP封装技术简介
SiP封装技术简介SiP(System in Package)技术是一种集成电路封装技术,它的核心思想是将多个功能单元(如芯片、电阻、电容等)集成到一个封装内,以实现高度集成、小型化和高性能的电子系统。
SiP技术在现代电子产品中得到广泛应用,其应用范围涵盖了无线通信、消费电子、医疗器械、汽车电子等多个领域。
本文将对SiP封装技术的基本原理、优势和应用进行详细介绍。
首先,SiP封装技术的基本原理是将多个不同功能的芯片和组件集成到一个封装中。
在SiP封装中,芯片通过先进的封装工艺技术堆叠在一起,并通过局部金属线(TGV)进行连接,实现数据和信号的传输。
在SiP封装中,不同的芯片和组件可以采用不同的封装技术,如芯片大小较小的可以采用TSV(Through Silicon Via)技术,而芯片大小较大的则可以采用CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)技术。
通过这种方式,SiP封装将传统PCB(Printed Circuit Board)封装中的功能分散到多个不同的芯片和组件中,从而实现系统的高度集成和小型化。
SiP封装技术相比于传统封装技术具有多个优势。
首先,SiP封装技术可以提供更高的集成度。
传统封装技术使用PCB将各个功能单元进行连接,而SiP封装技术通过堆叠和连接芯片来实现功能模块的集成,可以将更多的功能单元封装在一个封装内,从而实现更高的集成度。
其次,SiP封装技术可以提供更高的性能。
由于芯片和组件在SiP封装中直接堆叠和连接,可以减少传统PCB上的连接延迟和功耗,从而提高系统性能。
此外,SiP封装技术可以提高系统的可靠性。
由于芯片和组件直接在封装内连接,可以减少上电和下电过程中的功耗和EMI(Electromagnetic Interference),从而提高系统的稳定性和可靠性。
SiP封装技术在多个领域中得到广泛应用。
首先,SiP封装技术在无线通信领域中应用广泛。
sip小规模系统级封装无源器件的贴装方法
SIP 小规模系统级封装无源器件的贴装方法随着电子产品的多样化和功能的不断增强,对于无源器件的封装和贴装技术也提出了更高的要求。
SIP(System in Package)小规模系统级封装技术因其集成度高、功耗低、性能优越等特点,得到了广泛的应用。
在SIP中,无源器件的贴装技术对于整体性能和稳定性起到了关键作用。
本文将对SIP小规模系统级封装无源器件的贴装方法展开详细探讨。
1. 现状分析目前,常用的无源器件贴装方法有手工贴装、自动贴装(SMT)、波峰焊接等。
手工贴装成本低,但效率低,质量难以保证,不适合大规模生产。
自动贴装技术成熟,适合大规模生产,但对于小规模系统级封装来说,设备投入成本高,不够经济。
波峰焊接适用于特定无源器件,其贴装精度和稳定性较差。
SIP小规模系统级封装无源器件的贴装方法亟待创新。
2. SIP小规模系统级封装无源器件的贴装方法(1)精准定位对于SIP小规模系统级封装来说,精准的无源器件定位至关重要。
采用高精度的贴装定位设备,如激光定位系统、视觉识别系统等,确保无源器件贴装的精度和稳定性。
(2)精密贴装在无源器件的贴装过程中,需要选用高精度的贴装设备,控制贴装头的下压力和速度,确保无源器件与PCB板的精准对位。
选择优质的焊膏和焊接工艺,确保无源器件与PCB板的可靠连接。
(3)质量检测贴装后的无源器件需要进行严格的质量检测,包括外观检查、焊接点的可靠性检测等,以确保无源器件的贴装质量符合要求。
3. 应用前景展望SIP小规模系统级封装无源器件的贴装方法的不断创新和完善,将为电子产品的小型化、高性能化、高可靠性化提供坚实的技术支持。
未来,随着SIP技术的不断发展和成熟,无源器件的贴装工艺也将得到进一步的优化,为电子产品的发展带来更广阔的前景。
总结SIP小规模系统级封装无源器件的贴装方法的研究和完善,对于提高电子产品的集成度、稳定性和可靠性具有重要意义。
这需要在贴装设备和工艺上不断创新,不断提高贴装精度和效率,以满足电子产品不断升级换代的需求。
sip封装用途
sip封装用途SIP(Session Initiation Protocol)是一种通信协议,用于建立、修改和终止多媒体通信会话,如音频和视频呼叫的会话,以及实时文本消息和传真。
SIP封装是指将SIP协议与其他通信协议结合起来使用。
封装可以将SIP协议作为其他协议的有效负载进行传输,也可以将其他协议封装在SIP消息中进行传输。
以下是几种常见的SIP封装用途:2.视频通话:SIP封装还可以用于实现实时视频通信。
通过将视频数据封装在SIP消息中进行传输,可以实现从一台计算机到另一台计算机的远程视频通信。
这在远程会议和远程教育等领域非常有用。
3. 即时消息:除了语音和视频通话,SIP封装还可以用于发送即时消息。
通过将实时文本消息封装在SIP消息中传输,可以实现即时聊天功能。
许多即时消息应用程序,如Skype、WhatsApp和Facebook Messenger都使用了SIP封装。
5.音视频会议:通过使用SIP封装,可以实现多方音视频会议。
SIP被广泛用于建立和管理多方参与的音视频会话。
通过SIP封装,可以将音频和视频数据从多个参与者传输到会议的组织者,以实现高效的会议体验。
SIP封装的优点:1.灵活性:SIP封装使得不同的通信协议可以相互操作。
这意味着可以使用不同的设备和应用程序进行语音、视频、即时消息和传真通信。
2.扩展性:SIP协议的基本原理简洁明了,并且易于扩展。
通过SIP封装,可以为新的通信需求添加自定义的扩展功能。
4.跨平台:SIP封装可以在各种不同的操作系统和设备上使用。
这意味着无论使用台式机、移动设备还是嵌入式系统,都可以享受到SIP封装带来的通信便利。
总结起来,SIP封装在现代通信中扮演了重要的角色。
它提供了一种可靠且灵活的方式,用于实现语音、视频、即时消息和传真等多种通信方式。
通过SIP封装,我们可以享受到成本效益高、跨平台兼容的通信体验。
随着互联网的发展,SIP封装将在各种应用领域中继续发挥关键作用。
sip工艺技术介绍
sip工艺技术介绍SIP技术,全称为System in Package,是一种封装技术,将多个芯片组件和其他组件封装在一个单一的模块内,形成一个完整的系统。
SIP技术可以提高电子设备的性能、可靠性和集成度,并且能够更好地满足不同应用场景的需求。
SIP技术主要包括芯片封装、电路设计、芯片组件选择和测试等环节。
在芯片封装方面,常用的封装方式有多芯片模块(MCM)和多芯片封装(MCP)等。
MCM是将多个芯片组件封装在一个模块内,通过晶圆级封装技术实现高集成度和高性能。
MCP是将多个芯片堆叠在一起,通过晶圆级封装或者探针级连接技术实现。
在电路设计方面,SIP技术需要考虑模块内芯片组件的互连和供电等问题。
为了实现高速信号传输和良好的电磁兼容性,需要采用高速互连技术,如高速差分信号线和层间互连。
同时,为了保证电路的稳定供电,采用电源管理技术和射频滤波器等组件。
在芯片组件选择方面,SIP技术需要根据应用需求选择合适的芯片。
不同的应用场景需要不同的功能和性能,比如高性能处理器、射频收发器、传感器等。
同时,还需要考虑芯片组件之间的互连方式,如通过焊接、直接连接或者探针连接等。
在测试方面,SIP技术需要进行系统级测试和可靠性测试。
系统级测试可以验证整个模块的功能和性能,并且保证各个芯片组件之间的互连正常。
可靠性测试可以评估模块的寿命和稳定性,如温度循环测试、振动测试和湿度测试等。
SIP技术在电子设备中有广泛的应用,尤其是在移动通信、消费电子和汽车电子等领域。
SIP技术可以实现更小型化的设备尺寸、更高性能的功能和更低功耗的设计。
例如,在手机中,SIP技术可以将处理器、射频芯片、传感器和存储芯片等集成在一个模块内,大大减少了设备的体积,提高了整体性能。
总之,SIP技术是一种有效的封装技术,可以将多个芯片组件和其他组件封装在一个模块内,形成一个完整的系统。
通过合理的芯片封装、电路设计、芯片组件选择和测试等环节,可以实现高性能、可靠性和集成度的电子设备设计。
SIP封装知识范文
SIP封装知识范文Session Initiation Protocol (SIP)是一种用于在IP网络上建立、修改和终止通信会话的协议。
它是一种应用层协议,常用于语音通信、视频通信、即时消息和在线游戏等应用中。
SIP的封装是指将SIP消息与网络协议(如TCP、UDP或TLS)结合起来,以便在互联网上进行通信。
封装过程通常包括将SIP消息放入网络包的负载中,并添加用于目的地寻址和错误检测的相关头部和标记。
SIP的封装允许在不同的网络和设备之间进行无缝通信,同时保持消息的完整性和可靠性。
在SIP的封装过程中,消息通常被封装在UDP或TCP包中。
UDP主要用于传输实时通信,如音频和视频,而TCP主要用于传输消息通知和其他带有可靠性要求的通信。
封装过程中,SIP消息作为数据(payload)部分,被放置在UDP或TCP包中的负载(payload)部分,在消息之前会添加一些必要的头部信息。
封装过程中的头部信息包括源和目的地的网络地址、端口号和协议类型等,用于寻址和路由SIP消息。
还有一些可选的头部信息,如会话描述协议(SDP)参数、授权信息和时间戳等,用于提供额外的协议和安全性支持。
此外,SIP的封装还可以使用Transport Layer Security (TLS)来提供安全的通信。
TLS使用公钥加密和私钥解密技术,确保SIP消息在传输过程中的保密性和数据完整性。
当SIP消息到达目的地后,接收方会对消息进行解封装。
解封装过程包括从网络包的负载中提取SIP消息,并对头部信息进行解析和处理。
接收方根据头部信息确定如何处理SIP消息,如建立通话、修改会话参数或终止会话等。
总的来说,SIP的封装是将SIP消息放置在网络包的负载中,并添加相关的头部信息和标记,以便在IP网络上进行通信。
封装过程使得SIP 可以在不同的网络和设备之间进行无缝通信,同时保持消息的完整性和可靠性。
在封装过程中,头部信息提供了寻址、路由和其他协议和安全性支持,以确保SIP消息的正确传输和处理。
SIP立体封装工艺技术分析
SIP立体封装工艺技术分析1. SIP立体封装工艺特点目前,大多数的集成电路都是平面封装,换句话说,就是单个芯片集成在同个平面内的封装技术。
由于面积有限,所以同一个平面上无法集成多个芯片。
立体封装这种集成电路封装技术在近几年受到了广泛的使用,因为它挣脱了传统平面封装的束缚,组装效率达到了200%以上;它允许一个封装体内堆叠多个芯片,能够让存储容量翻倍增加,比如将SDRAM、SRAM以及FLASH 芯片堆叠起来,能够提高8-10倍的存储容量;其次,它直接将芯片互相连接起来,大大地缩短了互连长度,信号传输速度提高不少,具有更强的抗干扰能力;此外,它把多个功能不同的芯片堆叠起来,使单个封装增加了很多的功能,例如将CPU、SRAM 和FLASH芯片封装后,形成一个小型计算机系统,打开了系统芯片封装的新局面;芯片经过立体封装之后,还具有功耗低、速度快这些特点,使得电子信息产品的重量以及尺寸缩减几十倍。
立体封装分为三种类型,分别是叠层型立体封装、有源基板型立体封装以及埋置型立体封装。
目前可以通过三种方式来完成这三类立体封装:一种是基板内或多层布线介质层中埋置元器件,在最上面贴装SMD、SMC完成立体封装,这种方式也叫做埋置1/ 6型立体封装;还有一种是在有源基板上进行多层布线,用SMC、SMD贴装在最上面,从而实现立体封装,这是有源基板型立体封装;第三种是以平面封装为基础,将多个硅圆片、封装芯片、多芯片组件实行叠层相连,形成立体封装,这种结构称作叠层型立体封装。
目前只有第三种方式投入实践中。
2. SIP立体封装工艺分析SIP立体封装工艺主要包括如下几个方面:2.1 堆叠工艺技术堆叠工艺是将若干已封装芯片或焊接了芯片的柔性PCB板通过堆叠工装模具在垂直方向上堆叠起来。
堆叠时必须保证芯片平整并排列整齐。
要求堆叠过程中的专用设备和工具具有较高的精度,才能确保产品质量。
2.2 灌封工艺技术灌封工艺是将已堆叠好的芯片组放入灌封模具,在一定温度条件下用成型树脂进行灌封,待树脂固化后脱模。
100g技术常用的封装技术
100g技术常用的封装技术随着计算机和移动通信技术的不断发展,芯片封装技术也在不断进步。
100g技术是目前最新的通信技术之一,其传输速率可达到100Gbps,因此需要更加先进的封装技术来实现。
本文将介绍100g技术常用的封装技术。
1. SiP封装技术SiP封装技术是System-in-Package的缩写,即系统级封装技术。
它是一种将多个芯片和其他元件封装到一个芯片封装中的技术。
SiP 封装技术可以将多个芯片封装到一个小型封装中,从而节省空间,并提高系统集成度。
SiP封装技术对于100g技术的应用非常重要,因为它可以将多个通信芯片封装到一个芯片中,从而实现高速通信。
2. COB封装技术COB封装技术是Chip-on-Board的缩写,即芯片贴片技术。
COB 封装技术是将裸片直接贴在PCB板上,并用导电胶将芯片固定在上面的一种封装技术。
COB封装技术可以大大缩小芯片的体积,从而提高芯片的集成度和性能。
COB封装技术对于100g技术的应用非常重要,因为它可以将高速通信芯片封装到小型芯片中,从而实现高速通信。
3. BGA封装技术BGA封装技术是Ball Grid Array的缩写,即球网格阵列封装技术。
BGA封装技术是将芯片焊接在PCB板上,并用小球连接芯片和PCB板的一种封装技术。
BGA封装技术可以提高芯片的密度和性能,并提高系统的可靠性和稳定性。
BGA封装技术对于100g技术的应用非常重要,因为它可以将高速通信芯片封装到小型芯片中,从而实现高速通信。
4. CSP封装技术CSP封装技术是Chip Scale Package的缩写,即芯片尺寸封装技术。
CSP封装技术是将芯片封装到一个非常小的封装中,从而实现高集成度和小体积。
CSP封装技术对于100g技术的应用非常重要,因为它可以将多个通信芯片封装到一个小型芯片中,从而实现高速通信。
总结100g技术是目前最先进的通信技术之一,其传输速率可达到100Gbps。
sip封装零件间距设计
SIP封装零件间距设计一、引言S I P(S in gl eI n-lin e Pa ck ag e)是一种常见的电子元器件封装形式,其尺寸紧凑,具有良好的可靠性和可焊性。
对于S IP封装的设计,零件间距是一个重要的考虑因素。
本文将介绍S IP封装零件间距设计的相关知识和注意事项。
二、S I P封装的优势及应用S I P封装具有以下优势:1.尺寸紧凑:相比于其他封装形式,SI P封装的体积更小,适用于高密度电路板设计。
2.便于手工焊接:由于封装形式的特点,S IP封装易于手工焊接,降低了生产成本。
3.可靠性高:S IP封装的引脚设计合理,可以提供良好的电气连接和机械强度。
S I P封装广泛应用于电子设备中,如计算机、通信设备、工控设备等领域。
三、S I P封装零件间距设计的重要性在S IP封装设计中,零件间距的合理设计对整个电路板的性能和可靠性有重要影响。
合理的零件间距设计可以带来以下好处:1.防止短路:合适的间距可以有效避免电路板上不同零件之间的短路,提高电路板的稳定性和可靠性。
2.方便焊接:适当的间距可以为手工焊接提供充足的空间,降低焊接过程中的错误率。
3.减少干扰:合理的间距可以减少零件之间的干扰,提高整个电路的性能。
四、S I P封装零件间距设计的考虑因素在进行S IP封装的零件间距设计时,需要考虑以下因素:1.引脚数量:不同的S IP封装有不同数量的引脚,需要根据实际情况确定合适的间距。
2.封装材料:S IP封装的材料也会对间距设计产生影响,需要根据封装材料的导热性、绝缘性等特性来确定间距。
3.线路布局:在进行间距设计时,需要考虑零件之间的线路布局,以确保线路连接的正常进行。
五、S I P封装零件间距设计的一般规则在进行S IP封装的零件间距设计时,可以遵循以下一般规则:1.外部引脚间距:为避免短路等问题,外部引脚之间的最小间距通常应大于1mm。
2.内部引脚间距:内部引脚之间的间距应根据封装规格和线路复杂性进行合理设计。
SiP系统级封装工艺流程
SiP系统级封装工艺流程一、概述SiP(System in Package)系统级封装,顾名思义,是指在一个封装体中集成一个系统。
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)。
这个系统需要封装多个芯片并能够独立完成特定的任务,如集成了CPU、DRAM、Flash等多个IC芯片的SiP系统级封装。
二、工艺流程SIP的封装形式多样,按照材料和工艺通常分为塑料封装、陶瓷封装和金属封装三大类,每类都会有多种类型的封装形式,例如,DIP、SOP、PLCC、QFP、QFN、BGA 等。
随着引脚数量和密度的增加,BGA成为SiP最常采用的封装形式。
Wire Bonding -BGA的流程包括:晶圆减薄→晶圆切割→芯片粘结→引线键合→模塑封装→BGA基板植球→基板回流焊→表面打标→切割分离→最终检查→测试包装。
Wire Bonding -BGA封装前,晶圆首先会做减薄处理,这样也更便于晶圆切割,同时也会减小封装后的厚度。
芯片粘结是采用环氧粘结剂将IC芯片粘结在基板上。
引线键合是采用纯金丝键合线将芯片管脚与基板上的Pad进行连接,接着采用模塑包封或液态胶灌封,以保护芯片、焊接线和焊盘。
BGA基板植球是使用植球机或者筛网将焊料球放置在焊盘上,然后在回流焊炉内进行回流焊接,然后使用清洗剂对基板进行清洗,以去除残留在封装体上的焊料和纤维颗粒。
然后是表面打标、切割分离,最终检查、测试和包装入库。
了解完Wire Bonding BGA的生产流程,我们再来看看FilpChip-BGA。
下图是FilpChip-BGA(简称FC-BGA)的生产制造流程示意图。
FilpChip-BGA的流程包括:晶圆减薄→晶圆凸点生成→晶圆切割→芯片倒装→回流焊接→裸芯片下部填胶→表面打标→BGA基板植球→基板回流焊→切割分离→最终检查→测试包装。
SiP系统集成封装技术
SiP系统集成封装技术系统集成封装技术(System Integration Packaging,简称SiP)在集成电路封装技术领域中是一种新兴的封装技术。
它是将不同功能的芯片、被封装元件以及系统主板等集成到一个封装模块中,从而形成一个完整的电子系统。
SiP技术的出现主要是为了应对电子产品日益复杂和功能多样化的需求。
过去的封装技术主要是针对单一芯片进行封装,而现在的电子系统往往需要集成多个不同的芯片,如处理器、存储器、传感器等,同时还需要考虑电路连接、散热、尺寸和性能等方面的问题。
SiP技术通过将多个芯片、元件以及系统主板等封装在一个模块中,可以实现更高的集成度和更好的性能。
SiP技术的核心在于封装模块的设计和制造。
封装模块通常由基板、封装材料、金属层、焊盘等组成。
不同芯片和元件通过电路连接器或焊接连接到基板上,并采用金属层进行屏蔽和散热。
封装模块的尺寸和形状可以根据具体需求进行设计,从而实现更好的集成和性能。
SiP技术有几个显著的优势。
首先,SiP技术可以实现更高的集成度。
通过将多个芯片和元件集成在一个封装模块中,可以大大减小电路之间的连接长度和功耗,提高电路的速度和性能。
其次,SiP技术可以提供更好的可靠性。
由于封装模块整体封装,芯片和元件之间的连接可减少外界干扰和损耗,从而提高系统的可靠性和稳定性。
第三,SiP技术可以实现更小的尺寸和更低的重量。
通过集成多个芯片和元件,可以减小系统的尺寸和重量,从而在设计更小、更轻便的电子产品时具有优势。
SiP技术在实际应用中有很广泛的应用。
在消费电子领域,例如智能手机和平板电脑等,由于需要集成多个功能、更高的性能和更小的尺寸,SiP技术被广泛应用。
在通信和网络设备领域,SiP技术可以将多个通信芯片、存储器和处理器等集成在一个模块中,提高设备的集成度和性能。
在汽车电子领域,SiP技术可以将车载娱乐系统、驾驶辅助系统和通信系统等集成在一个模块中,提升车辆的智能化和性能。
五个方面剖析SIP封装工艺看懂SIP封装真正用途
五个方面剖析SIP封装工艺看懂SIP封装真正用途SIP(System in Package)封装工艺是一种将多个芯片(IC)和其他相关元件封装在一个小型封装内的技术。
SIP封装工艺通过将多个功能集成在一个封装内,实现了电子设备的功能扩展和系统集成,提高了系统性能和可靠性。
以下将从五个方面对SIP封装工艺进行剖析,以便更好地了解它的真正用途。
1.封装密度:SIP封装工艺通过三维堆积和优化设计,可以在一个小型封装内集成多个芯片和组件。
这种高度的集成化使得电子设备可以实现更多的功能,并减小了系统的体积和重量。
封装密度的提高也使得电子设备在设计上更加灵活,可以满足更多的应用需求。
2.电子器件集成:SIP封装工艺可以将不同类型的芯片和其他元件封装在一个封装内。
例如,可以将处理器、存储器和传感器等不同类型的芯片集成在一个SIP封装内,以实现更高性能的电子设备。
此外,还可以将射频(RF)模块、功率放大器和滤波器等射频元件与数字处理器集成在一起,以提高无线通信设备的性能。
3.信号传输和互连:SIP封装工艺可以在一个封装内实现芯片之间的高速信号传输和互连。
通常采用高密度的封装引脚布局、微弯曲引脚和堆叠互连等技术来实现高速信号的传输。
这种高速信号传输和互连的实现使得电子设备可以处理更大量的数据和更快的信号速率,满足高性能和高速通信的需求。
4.散热和电磁干扰:SIP封装工艺可以通过在封装内部设计散热结构和屏蔽结构来有效管理热量和电磁干扰。
例如,可以通过在封装内部添加散热片和传热管道来提高芯片的散热效果,保证系统的稳定性和可靠性。
此外,还可以通过屏蔽结构和抗干扰设计来减少电磁干扰对电子设备性能的影响,提高设备的抗干扰能力。
5.客制化设计:SIP封装工艺可以根据不同的应用需求进行客制化设计。
通过选择不同封装材料、封装工艺和封装结构等,可以满足不同应用场景下的性能和可靠性要求。
此外,还可以根据不同的应用需求选择不同类型的芯片和元件进行集成,以实现更强大的功能和更好的适应性。
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;
3
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封装用途
sip封装用途SIP封装可以分为两个层次,一是在传输层上进行封装,二是在应用层上进行封装。
在传输层上进行SIP封装主要是通过将SIP报文封装在传输层协议中来实现。
通常情况下,SIP协议使用的传输层协议是UDP(User Datagram Protocol),但也可以使用TCP(Transmission Control Protocol)或TLS(Transport Layer Security)等。
UDP是一种无连接的、不可靠的传输协议,适用于实时通信场景,而TCP是一种可靠的传输协议,适用于对可靠性要求较高的场景。
TLS是一种用于加密和鉴权的传输协议,可以保证通信的安全性。
通过选择不同的传输层协议,可以根据实际需求进行灵活的配置。
在应用层上进行SIP封装是指将SIP协议与其他应用层协议或技术进行结合,以实现更丰富的功能。
常见的SIP封装技术包括SIP over WebSockets、SIP over WebSocket Secure、SIP over WebSocket with WebRTC等。
SIP over WebSockets是将SIP协议与WebSockets技术结合的一种封装方式。
WebSockets是一种全双工通信协议,可以在客户端和服务器之间建立持久的连接,实现实时通信。
通过在WebSockets上封装SIP协议,可以将SIP通信应用于Web应用程序,实现浏览器内的实时语音通话或视频通话。
SIP over WebSocket Secure是在SIP over WebSockets的基础上增加了安全性。
WebSocket Secure使用了加密技术,可以保护通信的机密性和完整性,防止数据被窃取或篡改。
通过SIP over WebSocket Secure,可以在Web应用程序中实现安全的多媒体通信。
总之,SIP封装是一种将SIP协议与其他协议或技术进行结合的技术手段,可以实现丰富的应用功能。
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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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: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
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(Lead-Fram e)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。
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•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。
7、SIP封装实际上是多;S片封装MCP或芯片尺寸封装CSP的演进,可称其为层叠
式MCP,堆叠式CSP,特别是CSP因生产成本低,将成为最优的集成无源元件技术,0201型片式元件也可贴放在较大CSP下方,但SIP封装强凋的是该封装内包含了某种系统的功能。
8、SIP封装也就是多芯片堆叠的3D封装内系统(System-in-3D package)集成,
在垂直芯片表面的方向上堆叠,互连两块以上裸芯片的封装,其空间占用小,电性能稳定,向系统整合封装发展。
9、SIP封装将混合集成的无源元件封装于四面引线扁平封装QFP或薄微型封装TSOP
的封装中,可有效地减少印刷电路板的尺寸,提高组装密度。
10、SIP封装可嵌装不同工艺制作IC芯片,以及内嵌无源元件,甚至光器件和微机械
电子系统MEMS,提供紧凑而性能优异的功能产品给用户。
11、SIP封装通过各功能芯片的裸管芯及分立元器件在同一衬底的集成,实现整个系
统功能,是一种可实现系统级芯片集成的半导体技术。
12、SIP封装是指通过多芯片及无源元件(或无源集成元件)形成的系统功能集中于
一个单一封装内,构成一个类似的系统器件。
13、当SOC的特征尺寸更小以后,将模拟、射频和数字功能整合到一起的难度随之增
大,有一种可选择的解决方案是将多个不同的裸芯片封装成一体,从而产生了系统级封装。
以上表述多方面明确了SIP封装的内涵概念,基于系统化设计思想的SIP封装方案是富有创意的,所涉及到芯片、系统、材料、封装等诸多层面问题,涵盖十分广泛,是一个较宽泛的指称,将会随其技术的发展而扩充完善。
SIP封装的特性
•1、SIP封装采用一个封装来完成一个系统目标产品的全部互连以及功能和性能参数,可同时利用引线键合与倒装焊互连以及别的IC芯片直接内连技术;
2、封面积比增大,SIP封装在同一封装中叠加两个或更多的芯片,把Z方向的空间也
利用起来,又不必增加封装引脚,两芯片叠装在同一壳内的封装与芯片面积比增加到170%,三芯片叠装可增至250%;
3、在物理尺寸上必定是小的,例如,SIP封装封装体的厚度不断减少,最先进的技术
可实现五层堆叠芯片只有1.0mm厚的超薄封装,三叠层芯片封装的重量减轻35%;
4、SIP封装可实现不同工艺,材料制作的芯片封装形成一个系统,有很好的兼容性,
并可实现嵌入集成化无源元件的梦幻组合,无线电和便携式电子整机中现用的无源元件至少可被嵌入30-50%,甚至可将Si、GaAs、InP的芯片组合一体化封装;
5、SIP封装可提供低功耗和低噪声的系统级连接,在较高的频率下工作可以获得较宽
的带宽,几乎与SOC相等的总线带宽;
6、元件集成封装在统一的外壳结构中,可使总的焊点大为减少,也缩短了元件的连线
路程,从而使电性能得以提高;
7、缩短产品研制和投放市场的周期,SIP封装在对系统进行功能分析和划分后,可充
分利用商品化生产的芯片资源,经过合理的电路互连结构及封装设计,易于修改、生产,力求以最佳方式和最低成本达到系统的设计性能,无需像SOC那样进行版图级布局布线,从而减少了设计、验证、调试的复杂性与系统实现量产的时间,可比SOC节省更多的系统设计和生产费用,投放市场的时间至少可减少1/4;
8、采取多项技术措施,确保SIP封装具有良好的抗机械和化学侵害的能力以及高可靠
性。
SIP封装的优点
•(1)封装效率大大提高,SIP封装技术在同一封装体内加多个芯片,大大减少了封装体积。
两芯片加使面积比增加到170%,三芯片装可使面积比增至250%。
(2)由於SIP封装不同於SOC无需版图级布局布线,从而减少了设计、验证和调试的复杂性和缩短了系统实现的时间。
即使需要局部改动设计,也比SOC要简单容易得多。
大幅度的缩短产品上市场的时间。
(3)SIP封装实现了以不同的工艺、材料制作的芯片封装可形成一个系统,实现嵌入集成无源元件的梦幻组合。
(4)降低系统成本。
比如一个专用的集成电路系统,采用SIP封装技术可比SOC节省更多的系统设计和生产费用。
(5)SIP封装技术可以使多个封装合二为一,可使总的焊点大为减少,也可以显着减小封装体积、重量,缩短元件的连接路线,从而使电性能得以提高。
(6)SIP封装采用一个封装体实现了一个系统目标产品的全部互连以及功能和性能参数,可同时利用引线键合与倒装焊互连以及其他IC芯片直接内连技术。
(7)SIP封装可提供低功耗和低噪音的系统级连接,在较高的频率下工作可获得几乎与SOC相等的汇流排宽度。
(8)SIP封装具有良好的抗机械和化学腐蚀的能力以及高的可靠性。
(9)与传统的芯片封装不同,SIP封装不仅可以处理数字系统,还可以应用於光通信、传感器以及微机电MEMS等领域。
SIP封装的应用
•(1)RF/无线电方面
(2)传感器方面
(3)网络和计算机技术方面
(4)其他高速数字产品
SIP封装的前景
•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,2007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,这是根据同期系统LSI的1/5可利用SIP 封装技术计算而得的。
东芝的SIP封装目标是把移动电话的全部功能组合到一个封装内,Rohm大量生产用于PC机的SIP封装,Amkor公司月产百万块用于高频通信及存储器SIP封装。
中国台湾封装大厂正积极发展SIP封装,与韩国一争高低。
研究者发现:SIP封装技术需要克服的障碍不在于缺乏应用,也不是生产厂商不乐意采用这项技术,而是成品率问题。
在IC产业大投资、大发展之际。
国内一些知名高校在211建设中,均将芯片封装和MEMS技术列为重点学科发展方向,应多方关注SIP封装技术研发动向,予以充分重视,一些锂电池生产商找准了这一方面的商机,有选择性地中西贯通。
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