系统级封装(SiP)术语 编制说明
「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:面向系统集成封装技术
SiP:面向系统集成封装技术集成电路的发展在一定程度上可概括为一个集成化的过程。
近年来发展迅速的SiP 技术利用成熟的封装工艺集成多种元器件为系统,与SoC 互补,能够实现混合集成,设计灵活、周期短、成本低。
多年来,集成化主要表现在器件内CMOS 晶体管的数量,比如存储器。
随着电子设备复杂程度的不断增加和市场需求的迅速变化,设备制造商面临的集成难度越来越大,开始采用模块化的硬件开发,相应地在IC 上实现多功能集成的需求开始变得突出。
SoC 在这个发展方向上走出了第一步。
但受到半导体制造工艺的限制,SoC 集成的覆盖面有固定的范围。
随着网络与通信技术的普及,物理层前端硬件(模拟系统)是多数系统中必要的组成,以SoC 实现这类系统的单芯片集成有明显困难。
封装载体与组装工艺是构成SiP 技术要素构成SiP 技术的要素是封装载体与组装工艺。
前者包括PCB,LTCC,SiliconSubmount(其本身也可以是一块IC)。
后者包括传统封装工艺(Wirebond 和FlipChip)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。
先进封装 名词
先进封装名词先进封装(Advanced Packaging)是一种半导体封装技术,用于将芯片或集成电路(IC)封装在一个外壳中,以提供保护、连接和散热等功能。
它是半导体制造过程中的关键环节之一,对于提高芯片性能、降低成本和实现小型化至关重要。
先进封装技术的发展是为了满足不断增长的芯片集成度和性能要求。
随着半导体工艺技术的演进,芯片的尺寸越来越小,引脚数量越来越多,同时对功耗、速度和可靠性的要求也越来越高。
传统的封装技术已经难以满足这些需求,因此需要采用更先进的封装技术。
先进封装技术包括以下几种主要类型:1. 系统级封装(System-in-Package,SiP):将多个芯片和其他组件集成在一个封装中,形成一个完整的系统。
这种封装方式可以减小尺寸、降低功耗并提高系统性能。
2. 晶圆级封装(Wafer-Level Packaging):在晶圆制造过程中进行封装,将芯片直接封装在晶圆上,而不是在单个芯片上进行封装。
这种方法可以提高生产效率和降低成本。
3. 三维封装(3D Packaging):采用多层堆叠技术,将芯片垂直堆叠在一起,以实现更高的集成度和性能。
这种封装方式可以减小芯片尺寸并提高信号传输速度。
4. 倒装芯片封装(Flip-Chip Packaging):将芯片的有源面朝下,通过焊点直接连接到封装基板上。
这种封装方式可以提供更好的散热性能和更短的电路路径。
先进封装技术的发展推动了半导体行业的进步,使得芯片在更小的尺寸、更高的性能和更低的成本下实现更复杂的功能。
它对于手机、平板电脑、计算机、通信设备等各种电子产品的发展至关重要。
随着技术的不断创新,先进封装将继续在半导体领域发挥重要作用。
系统级封装技术及其应用
▪ SiP技术与传统封装的设计灵活性对比
1. SiP技术提供了更高的设计灵活性,可以在封装内部灵活配 置各种功能模块,并且可以根据需求进行定制化设计。 2. 传统封装的设计相对固定,难以根据市场需求进行快速调整 和更新。 3. SiP技术的设计灵活性有助于电子产品更好地适应市场变化 和用户需求。
SiP技术与传统封装对比
▪ SiP技术与传统封装的成本对比
1. SiP技术可以降低系统级封装的成本,因为其能够在单个封装内集成多个功能模 块,减少了组件数量和组装步骤。 2. 传统封装需要分别制造和装配各个独立的功能模块,导致成本较高。 3. 随着SiP技术的发展和应用规模的扩大,预计其成本优势将更加明显。
SiP技术与传统封装对比
▪ SiP技术的基本原理
1. SiP技术的核心思想是在一个小巧的封装内整合多种功能部 件,如处理器、存储器和传感器等。 2. 通过精细的布线和堆叠设计,实现各组件之间的高效通信和 协同工作。 3. SiP封装可以采用不同的制造工艺和技术,如倒装芯片、晶 圆级封装和硅穿孔等。
系统级封装技术原理
▪ 封装材料的选择
系统级封装技术概述
▪ 系统级封装的优势和挑战
1. SiP技术的主要优势包括更高的电路密度、更好的热管理、 更快的数据传输速度以及更低的生产成本。 2. SiP技术也面临一些挑战,如设计复杂度增加、散热问题加 剧、可靠性验证困难等。 3. 解决这些挑战的关键在于采用先进的设计工具、改进封装材 料和工艺,以及加强测试和验证方法的研究。
#. 封装技术发展历程
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1. 随着纳米技术和微电子技术的发展,各种先进的封装技术不断涌现。 2. 这些技术包括扇出型封装(Fan-out)、嵌入式封装(Embedded)、异构集成( Heterogeneous Integration)等。 3. 先进封装技术旨在提高封装效率、降低成本并优化系统性能。, 【封装技术的未来趋势】:
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。
Cadence17.2_2016 SIP 系统级别封装
Cadence SIP 设计 李国杰制作 QQ交流群:290899146
SIP (System in package ) SIP即系统级别封装:是指多个半导体芯片或无源器件集成于一个封装内,形成一个功能 性器件。 SIP特点: 1.可以把不同的IC集成在一块 2.可以把不同工艺的IC集成在一起 3.能集成有源和无源 4.SIP内部器件可以根据需要自由组合 5.提高器件互联性能 6.基板中可以埋入有源或者无源 7.集成一个或多个SOC SIP设计优点: 1.成本低 2.密度高 3.性能高 4.功耗低 5.设计周期短 6.灵活性高
SIP设计桌面
Options:设置层:器件放置层,丝印层 阻焊层.....
Find:选择所需要设定的物价,包括 网络,线,封装体....
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保存封装设置路径要在库路径里
菜单setup-design-PARAMETER DEIT
格点和页面设置
图层颜色设置:按照层或者网络设置
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格点和页面设置
substrate geometry OULINE 绘制外框与component keepin可放置布线区域
logic-Edit-logic part 定义 逻辑属性
长方形SMD焊盘制作 形状 尺寸
焊盘的信息确认保存
SIP封装简介标准版文档
第八页,共11页。
三、SIP产品(chǎnpǐn)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: ,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(fēngxiǎn)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。
指芯片(Die)和不同类型的基板和塑封料(EMC)形 成的不同外形的封装体。
IC Package种类很多,可以(kěyǐ)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2
二、SIP、SOC、SOB几方面(fāngmiàn)性 能对比
• SIP(System In a Package系统级封装)是将多种功能芯片,包括(bāokuò)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.
第二页,共11页。
IC Package (IC的封装形式 (xíngshì))
• 按封装材料(cáiliào)划分为: •
塑料(sùliào) 封装
SIP封装的制程工艺
SIP封装的制程工艺系统级封装(system in package,SIP)是指将不同种类的元件,通过不同种技术,混载于同一封装体内,由此构成系统集成封装形式。
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。
一、引线键合封装工艺圆片→圆片减薄→圆片切割→芯片粘结→引线键合→等离子清洗→液态密封剂灌封→装配焊料球→回流焊→表面打标→分离→最终检查→测试→包装。
1、圆片减薄:圆片减薄是指从圆片背面采用机械或化学机械(CMP)方式进行研磨,将圆片减薄到适合封装的程度。
由于圆片的尺寸越来越大,为了增加圆片的机械强度,防止在加工过程中发生变形、开裂,其厚度也一直在增加。
但是随着系统朝轻薄短小的方向发展,芯片封装后模块的厚度变得越来越薄,因此在封装之前一定要将圆片的厚度减薄到可以接受的程度,以满足芯片装配的要求。
2、圆片切割:圆片减薄后,可以进行划片。
较老式的划片机是手动操作的,现在一般的划片机都已实现全自动化。
无论是部分划线还是完全分割硅片,目前均采用锯刀,因为它划出的边缘整齐,很少有碎屑和裂口产生。
3、芯片粘结:已切割下来的芯片要贴装到框架的中间焊盘上。
焊盘的尺寸要和芯片大小相匹配,若焊盘尺寸太大,则会导致引线跨度太大,在转移成型过程中会由于流动产生的应力而造成引线弯曲及芯片位移现象。
贴装的方式可以是用软焊料(指Pb-Sn合金,尤其是含Sn的合金)、Au-Si低共熔合金等焊接到基板上,在塑料封装中最常用的方法是使用聚合物粘结剂粘贴到金属框架上。
4、引线键合:在塑料封装中使用的引线主要是金线,其直径一般为0.025mm~0.032mm。
引线的长度常在1.5mm~3mm之间,而弧圈的高度可比芯片所在平面高0.75mm。
键合技术有热压焊、热超声焊等。
这些技术优点是容易形成球形(即焊球技术),并防止金线氧化。
为了降低成本,也在研究用其他金属丝,如铝、铜、银、钯等来替代金丝键合。
热压焊的条件是两种金属表面紧紧接触,控制时间、温度、压力,使得两种金属发生连接。
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。
系统级封装SiP术语 编制说明
国家标准《系统级封装(SiP)术语》(征求意见稿)编制说明1工作简况任务来源 1.1本项目是2018年国家标准委下达的军民通用化工程标准项目中的一项,本国家标准的制定任务已列入2018年国家标准制修订项目,项目名称为《系统级封装(SiP)术语》,项目编号为:***。
本标准由中国电子科技集团公司第二十九研究所负责组织制定,标准归口单位为全国半导体器件标准化技术委员会集成电路分技术委员会(TC78/SC2)。
起草单位简介 1.2中国电子科技集团公司第二十九研究所位于四川成都,是我国最早建立的专业从事电子信息对抗技术研究、装备型号研制与批量生产的骨干研究所。
多年来一直承担着国家重点工程、国家重大基础、国家重大安全等工程任务。
能够设计、开发和生产陆、海、空、天等各种平台的电子信息系统与装备,向合作伙伴和用户提供高质量及富有创新的系统和体系解决方案。
二十九所总占地面积近2000亩。
建有军品研发中心、民品研发中心、高科技产业园生产制造中心和测试培训基地。
拥有先进的电磁环境仿真中心、国家级质量检测中心和大型电子信息装备试验场,良好的基础设施为检验电子信息装备的综合试验性能和进行技术验证、开展科学试验提供了良好条件。
国际先进的宽带微波混合集成生产线、先进数控加工设备以及现代化的大型物流等设施,为电子信息装备的研制和生产提供坚实的平台。
在军民结合、寓军于民的方针指导下,二十九所引入战略合作伙伴,通过控股公司十余年来的探索,已在微波射频部件与组件、无线电频谱监测、综合信息服务领域初具规模,近年来,民品公司在电磁空间安全、物联网高端制造、低碳经济产业领域积极探索,已取得初步成效。
经过50余年的创业与发展,二十九所正以追求卓越、不断创新的特色文化为依托,培养敬业爱岗、有知识的员工;培育团结协作、富于进取的团队。
我们实施集团化运作,推动军民贸协调发展,为把二十九所建设成为引领电子对抗行业发展,并与国际接轨的现代创新型企业而奋斗!主要工作过程 1.31接到编制任务,项目牵头单位中国电子科技集团公司第二十九研究所成立了标准编制组,中科院微电子研究所、复旦大学、厦门半导体封装有限公司等相关单位参与标准编制工作。
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。
系统级封装(SIP)方案(二)
系统级封装(SIP)方案一、实施背景随着科技的飞速发展,产业结构正面临着重大的变革。
其中,系统级封装(SIP)技术以其高度集成、灵活性和可扩展性,成为新一轮产业结构改革的重要方向。
本方案旨在阐述如何通过SIP技术推动产业结构改革,实现经济高质量发展。
二、工作原理SIP是一种将多个不同功能或相同功能的半导体芯片集成在一个封装内的半导体封装技术。
它不仅实现了芯片间的高效互联,还降低了系统功耗,提高了系统性能。
其工作原理如下:1.芯片选择:根据系统需求,选择合适的功能芯片。
2.封装设计:根据芯片的物理尺寸、接口类型等因素,设计合理的封装结构。
3.芯片集成:将芯片按照封装设计的要求,集成到封装内。
4.测试与验证:对封装后的系统进行严格的测试和验证,确保其性能满足设计要求。
三、实施计划步骤1.政策制定:政府应出台相关政策,鼓励和支持SIP技术在产业结构改革中的应用。
2.技术研发:企业和研究机构应加大对SIP技术的研发力度,提升自主创新能力。
3.人才培养:高校和企业应联合培养具备SIP技术和产业知识的人才。
4.市场推广:通过各种渠道,如媒体、行业会议等,宣传和推广SIP技术的优势和应用案例。
5.产业对接:组织和支持相关企业进行SIP技术与传统产业的对接,推动产业结构改革。
四、适用范围SIP技术适用于以下领域:1.通信:如5G/6G通信基站、光通信等。
2.物联网:如智能家居、智能城市等。
3.汽车电子:如自动驾驶、车联网等。
4.医疗电子:如远程医疗、智能医疗设备等。
5.航空航天:如无人机、卫星等。
五、创新要点1.多芯片集成:通过SIP技术,将多个功能不同的芯片集成到一个封装内,实现系统的高度集成和高效互联。
2.低功耗设计:通过优化芯片设计和封装材料,降低系统的功耗,提高系统的能效比。
3.可定制化:根据客户需求,灵活调整芯片的选择和封装设计,满足个性化的需求。
4.高可靠性:通过严格的测试和验证流程,确保SIP系统的稳定性和可靠性。
SIP概述
SIP概述SIP(Session Initiation Protocol,RFC3261)协议是一个在基于IP网络中,特别是在Internet这种结构的网络环境中实现实时通信应用的一种信令协议,它是一个分散式协议,它将网络设备的复杂性向网络边缘推,使核心网仍是一个尽力而为的传输通道。
SIP工作在应用层,可以允许在TCP、UDP、SCTP等多种传输层协议上,用来建立、修改和终止有多方参与的多媒体会话的进程。
SIP具有如下特征:-SIP是一个与HTTP和SMTP类似的基于文本的协议,充分考虑了可扩展性,具有灵活的扩展机制和完善的能力协调机制。
-SIP对立媒体,游戏、远程教学等多媒体应用都可以使用SIP控制会话。
-SIP独立与传输层协议和其他的会议控制协议,它可以与其他协议一起构建Internet多媒体通信系统,这些协议包括RTP、实时传输控制协议(RTCP)、会话描述协议(SDP)、会话通告协议(SAP)、实时流协议(RTSP)等。
-SIP 支持别名映射、重定向服务、ISDN和IN业务,它通过代理和重定向请求用户当前位置以支持个人移动性(Personal Mobility)。
-SIP可以通过多点控制单元MCU、单播联网方式或组播方式创建多方会话,支持PSTN和Internet 电话之间的网关功能。
-SIP不提供发言控制、投票等会议控制功能,也不规定如何管理一个会议,但是SIP可用来引发这些会议控制协议。
SIP本身不具备资源预留功能,但可以向被邀请者传达这方面的消息。
1.SIP基础SIP被描述为用来生成、修改和终结一个或多个参与者之间的会话,SIP支持会话描述,它允许参与者在一组兼容媒体类型上达成一致。
它同时通过代理和重定向请求到用户当前位置来支持用户移动性。
本质上,SIP提供以下功能:-名字翻译和用户定位无论被呼叫方在哪里都确保呼叫到达到被叫方,执行任何描述信息到定位信息的映射。
-特征协商允许与呼叫有关的组(这可以是多方呼叫)在支持的特征上达成一致,如:视频是否支持等。
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。
系统芯片(SOC)与系统级封装(SIP)
系统芯片(SOC)与系统级封装(SIP)
系统芯片(SOC)与系统级封装(SIP)
王水弟;蔡坚;贾松良
【期刊名称】《中国集成电路》
【年(卷),期】2003(000)047
【摘要】系统芯片和系统级封装是目前微电子技术高速发展的两种技术路线,本文讨论了系统的基本概念,针对两种技术路线的基本特点进行了介绍和分析,从工艺兼容性、已知好芯片问题、封装、市场及设计的角度比较了两者的优缺点。
【总页数】4页(49-52)
【关键词】系统芯片;系统级封装;SOC;SIP;微电子技术;工艺兼容性【作者】王水弟;蔡坚;贾松良
【作者单位】清华大学微电子学研究所
【正文语种】英文
【中图分类】TN405.94
【相关文献】
1.系统级封装(SIP):小小封装,实惠众多 [J], 符正威
2.技术评价:系统级芯片(SoC)和系统级封闭(SiP) [J], 符正威
3.第十九届全国混合集成电路学术年会暨SIP(系统级封装)国际研讨会征文通知 [J],
4.系统级封装与系统芯片各有千秋 [J],
5.SIP立体封装技术在嵌入式计算机系统中的应用 [J], 黄小虎; 叶振荣; 颜军。
系统级封装( SiP)等
系统级封装( SiP)等作者:暂无来源:《发明与创新·大科技》 2014年第2期植物蛋白粉分离技术及产品开发成果简介:本技术避免了传统工艺中重金属污染,酸碱残留等缺陷,使所得蛋白更天然,且整个提取过程无三废产生,为绿色提取工艺。
本技术制备的植物蛋白产品蛋白质含量在90%以上,远远高于传统的大豆制品和动物食品,更重要的是不含胆固醇,氨基酸组合合理、易于人体消化吸收,溶解性和稳定性好,溶解度、润湿下沉性、冲调性等乳粉与水复原的物理指标均优于目前国内企业生产的大豆蛋白产品,技术经济指标已达到或接近国际先进水平。
高耐磨耐蚀纳米复合镀层技术成果简介:纳米复合镀在不改变传统工艺装备前提下,生产成本增加很少,能满足大规模生产的要求。
通过对纳米材料的表面改性处理,利用化学共沉积方法在机械零件表面形成纳米镀层,用不到常规镀层厚度50%的薄镀层即可达到优于常规镀层的耐蚀耐磨性能,使产品质量产生质的飞跃。
主要技术指标:具有高的表面强度,低的摩擦系数,耐磨耐蚀性好,抗咬合、抗擦伤性能好,适应边界润滑及好的跑合特性等。
系统级封装(SiP)成果简介:系统级封装平台已建立了一套全面的系统级封装方案,包括封装设计、工艺发展及表现特性。
(1)基于层压基板的系统级封装本项目开发并演示了基于层压基板的系统级封装技术平台,进行了系统级封装相关的设计、分析和鉴定,并把它们成功地应用到系统级封装相关产品的开发中,包括超宽频(UWB)USB、数字蜂窝电视调谐器、前端模块及基于LED的照相机闪光灯等。
可供转移的技术为:UWB USB的系统级封装设计及原型,数字蜂窝电视调谐器的系统级封装设计及原型,嵌入式被动组件及综合产品基板设计及原型和照相机闪光灯的硅晶圆级系统级封装技术。
(2)基于陶瓷基板的系统级封装开发及演示低成本的陶瓷基板解决方案,包括设计、工艺、特性分析及方法;开发用于无线局域网(WLAN)前端模块(FEM)的低成本、高功能性陶瓷基板。
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国家标准《系统级封装(SiP)术语》(征求意见稿)编制说明
1工作简况
1.1任务来源
本项目是2018年国家标准委下达的军民通用化工程标准项目中的一项,本国家标准的制定任务已列入2018年国家标准制修订项目,项目名称为《系统级封装(SiP)术语》,项目编号为:***。
本标准由中国电子科技集团公司第二十九研究所负责组织制定,标准归口单位为全国半导体器件标准化技术委员会集成电路分技术委员会(TC78/SC2)。
1.2起草单位简介
中国电子科技集团公司第二十九研究所位于四川成都,是我国最早建立的专业从事电子信息对抗技术研究、装备型号研制与批量生产的骨干研究所。
多年来一直承担着国家重点工程、国家重大基础、国家重大安全等工程任务。
能够设计、开发和生产陆、海、空、天等各种平台的电子信息系统与装备,向合作伙伴和用户提供高质量及富有创新的系统和体系解决方案。
二十九所总占地面积近2000亩。
建有军品研发中心、民品研发中心、高科技产业园生产制造中心和测试培训基地。
拥有先进的电磁环境仿真中心、国家级质量检测中心和大型电子信息装备试验场,良好的基础设施为检验电子信息装备的综合试验性能和进行技术验证、开展科学试验提供了良好条件。
国际先进的宽带微波混合集成生产线、先进数控加工设备以及现代化的大型物流等设施,为电子信息装备的研制和生产提供坚实的平台。
在军民结合、寓军于民的方针指导下,二十九所引入战略合作伙伴,通过控股公司十余年来的探索,已在微波射频部件与组件、无线电频谱监测、综合信息服务领域初具规模,近年来,民品公司在电磁空间安全、物联网高端制造、低碳经济产业领域积极探索,已取得初步成效。
经过50余年的创业与发展,二十九所正以追求卓越、不断创新的特色文化为依托,培养敬业爱岗、有知识的员工;培育团结协作、富于进取的团队。
我们实施集团化运作,推动军民贸协调发展,为把二十九所建设成为引领电子对抗行业发展,并与国际接轨的现代创新型企业而奋斗!
1.3主要工作过程
接到编制任务,项目牵头单位中国电子科技集团公司第二十九研究所成立了标准编制组,中科院微电子研究所、复旦大学、厦门半导体封装有限公司等相关单位参与标准编制工作。
编制组落实了各单位职责,并制定编制计划。
编制组查找了国际、国内SiP封装相关标准,认真研究了现行集成电路标准体系和相关标准技术内容,在此基础上形成了标准草案。
2标准编制原则和确定主要内容的论据及解决的主要问题
2.1本标准制定原则
本标准遵循“科学性、实用性、统一性、规范性”的原则进行编制,依据GB/T
1.1-2009规则起草,确立了本标准的范围、规范性引用文件、术语。
2.2标准的主要内容与依据
2.2.1本标准的定位
本标准是SiP封装系列标准中的一项,规定了SiP系统级封装的术语,本标准规定了系统级封装(SiP)在生产制造、工程应用和产品校验等方面与设计、材料、结构、加工工艺、组装封装、测试测量相关的通用术语和专用术语。
目前,国际上系统级封装(SiP)相关术语和定义的标准有IEC SC47A于2018年发布的IEC 63011-1:2018《Integrated circuits - Three dimensional integrated circuits - Part 1: Terminology》(集成电路- 三维集成电路- 第1部分:术语),IPC-T-50H CN《Terms and Definition for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits》(电子电路互连与封装术语与定义),国内有GB/T 26111-2010 《微机电系统(MEMS)技术术语》。
本标准主要参考IPC-T-50H CN标准制定,术语和定义与GB/T 26111-2010和GB/T 9178-88协调一致。
2.2.2关于引用文件
引用GB/T 9178-88 集成电路术语和GB/T 26111-2010 微机电系统(MEMS)技术术语
2.2.3术语和定义
本标准将术语和定义分为两部分:通用术语、设计术语、材料术语、基板术语、结构术语、技术和工艺术语、组装和封装术语、测试测量术语、质量与可靠性术语。
通用术语部分主要是二次集成的相关术语,包括了系统级封装、多芯片组件、陶瓷通孔、硅通孔、玻璃通孔、晶圆级封装、封装基板、陶瓷柱栅阵列、高密度
多层互连、无源集成、异构集成、三维集成、微波光子、3D打印电路、多项目晶圆、混合集成电路、微波单片集成电路、微波混合集成电路。
设计术语部分主要包括了原理图、网表、叠层/剖面图/截面、内埋层、倒装芯片、引线键合芯片、芯片贴装区域、芯片堆叠、中间层、间隔层、埋孔、设计约束、基板设计规范、封装制造规范、设计规则检查、元器件布局、基板布线、键合焊盘、阻焊开窗、扇出、电镀线、信号完整性、电源完整性、电磁兼容、电源滤波、重新布线层、负温度系数、功率密度、功率耗散、电阻漂移。
基板术语包括了衬底、基板、硅基板、低温共烧陶瓷、高温共烧陶瓷、浆料、生瓷、高频微波印制基材、液晶高分子聚合物、微带线、氧化铝陶瓷基板、氮化铝陶瓷基板、氧化铍陶瓷基板、金刚石基板。
材料术语包括了金刚石铜、金刚石铝、高硅铝合金、铝碳化硅、石墨烯散热片、金锡合金、铟锡合金、铟银合金、液态金属、苯丙环丁烯、氮化镓、磷化铟、锗硅、镍钯金。
结构术语包括了陶瓷腔体、金属腔体、散热孔、LTCC通孔、盲腔、绝缘子孔、密封台阶、密封间隙、密封区、关键密封区。
技术、工艺术语包括了金属化、共烧、后金属化、填孔、叠层、即烧、内埋电阻、内埋电容、堆栈孔、交错孔、超声清洗、晶圆研磨、贴膜、晶圆切割、紫外光照射、等离子清洗、塑封、打标、植球、切割、可控塌陷键合、楔形键合、超声热压键合、复合键合、高频感应钎焊、红外焊接、金属热压键合、金属共晶键合、临时键合、键合尾丝、下金属化层、焊料熔蚀、清理、固定、激光调阻、侧面互连法、面阵互连法、自由空间光互连。
组装和封装术语包括了微组装、陶瓷基板多芯片组件、沉积/薄膜多芯片组件、叠层基板多芯片组件、共烧/沉积型混合多芯片组件、硅基板多芯片组件、挠性基板上芯片、挠性基板上芯片、芯片尺寸封装、晶圆级芯片尺寸封装、扁平无引脚封装、转接板、铜柱凸点、金凸点、焊料凸点、埋置电容/电阻、埋置芯片、芯片堆叠、封装堆叠、封装堆叠封装、超声热压焊、微隙焊、平行缝焊、储能焊、封装密度。
测试测量术语包括了双探针测试法、三探针测试法、电子束探针测试法、固定探针阵列测试法、光学自动检测、相敏非线性检测、非矢量测试、边界扫描测
试、粒子碰撞噪声检测、检漏、漏率。
质量与可靠性术语包括了环境应力筛选、失效模式及效应分析、爆米花效应、电迁移、焊点开裂、电化学腐蚀、封装裂纹、基板裂纹、应力裂纹、漏气、金丝键合退化、镀层起层、静电放电、多余物。
3主要试验(或验证)情况分析
无。
4知识产权说明
无。
5采用国际标准和国外先进标准情况
本标准主要参考IPC-T-50H CN《Terms and Definition for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits》(电子电路互连与封装术语与定义)制定。
6与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性
本标准不违反现行的法律、法规和规章。
与GB/T 12750-2006《半导体器件集成电路第11部分:半导体集成电路分规范(不包括混合电路)》、GB/T 16464-1996《半导体器件集成电路第1部分:总则》、GB/T9178-88《集成电路术语》以及GB/T 26111-2010《微机电系统(MEMS)技术术语》协调一致,本标准是系统级封装(SiP)系列标准的一项,可以健全现有集成电路标准体系。
7重大分歧意见的处理经过和依据
无。
8标准性质的建议
本国家标准属于基础性标准,建议本标准草案通过审查后作为推荐性国家标准发布。
9贯彻标准的要求和措施建议
无。
10替代或废止现行相关标准的建议
无。
11其他应予说明的事项
无。