sip封装及散热技术
「科普」SiP封装介绍
「科普」SiP封装介绍本文转载自硬件十万个为什么，谢谢。
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。
2024年系统级封装(SiP)芯片市场分析现状
2024年系统级封装（SiP）芯片市场分析现状引言系统级封装（SiP）是一种集成多个芯片和其他电子组件的封装技术。
随着消费电子产品的不断发展和多样化，系统级封装技术在芯片设计和制造领域扮演着重要角色。
本文旨在分析系统级封装（SiP）芯片市场的现状，并探讨其未来发展趋势。
市场规模与增长趋势根据市场研究公司的数据，系统级封装（SiP）芯片市场从2019年至2025年将以超过10%的复合年增长率增长。
这一增长趋势主要受到以下因素的推动：1.5G通信技术的兴起：5G通信技术的普及将带来更高的数据传输速度和更低的延迟，这对于消费电子产品的性能提升有重要意义。
系统级封装技术可以集成多个芯片，提高整体性能，适应5G时代的需求。
2.物联网（IoT）的发展：物联网的快速发展将推动对低功耗、小尺寸、集成度高的芯片的需求，这也是系统级封装芯片的一个主要应用领域。
多种传感器和通信芯片的集成将有助于物联网设备的发展。
3.消费电子产品的多样性：消费电子产品市场的竞争日益激烈，产品差异化成为企业之间争相竞争的关键。
系统级封装技术可以为各种消费电子产品提供更高的集成度和更小的体积，满足不同产品需求。
主要市场参与者系统级封装（SiP）芯片市场的竞争激烈，目前主要的市场参与者包括：1.英特尔公司（Intel）：作为全球领先的芯片制造商之一，英特尔在系统级封装领域具有强大的实力和丰富的经验。
该公司通过收购其他公司和进行研发，不断提高其SiP芯片的性能和集成度。
2.赛灵思公司（Xilinx）：作为可编程逻辑器件领域的领导者，赛灵思公司在系统级封装芯片领域也具有竞争力。
该公司通过开发高度可编程、高集成度的SiP芯片，满足不同领域的应用需求。
3.台积电（TSMC）：作为全球最大的芯片代工厂商之一，台积电在系统级封装芯片的制造领域占据重要地位。
该公司通过先进的制造工艺和高效的生产能力，为各类客户提供优质的SiP芯片。
主要应用领域系统级封装（SiP）芯片在多个应用领域具有广泛的应用，主要包括：1.无线通信：随着5G技术的发展，无线通信领域对于高性能、集成度高的芯片需求增加。
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】：
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。
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。
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。
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。
5个方面剖析SIP封装工艺
5个方面剖析SIP封装工艺随着物联网时代来临，全球终端电子产品渐渐走向多功能整合及低功耗设计，因而使得可将多颗裸晶整合在单一封装中的SIP技术日益受到关注。
除了既有的封测大厂积极扩大SIP制造产能外，晶圆代工业者与IC基板厂也竞相投入此一技术，以满足市场需求。
早前，苹果发布了最新的apple watch手表，里面用到SIP封装芯片，从尺寸和性能上为新手表增色不少。
而芯片发展从一味追求功耗下降及性能提升(摩尔定律)，转向更加务实的满足市场的需求(超越摩尔定律)。
本文从五个方面来剖析SIP封装工艺，从而让大家看懂SIP封装的真正用途。
一、SIP产品封装介绍什么是SIP?SiP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及滤波器(SAW/BAW/Balun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。
什么情况下采用SIP ?当产品功能越来越多，同时电路板空间布局受限，无法再设计更多元件和电路时，设计者会将此PCB板功能连带各种有源或无源元件集成在一种IC芯片上，以完成对整个产品的设计，即SIP应用。
SIP优点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模组板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。
系统集成封装SiP技术发展路径
系统集成封装SiP技术发展路径系统集成封装SiP技术发展路径随着通信技术的快速发展，系统集成封装(SiP)技术成为了现代通信领域的重要组成部分之一。
SiP技术的发展路径可以追溯到最早的芯片级封装(CoB)，然后逐渐演变为片上封装(SoP)，最终发展为系统集成封装(SiP)技术。
首先，芯片级封装(CoB)技术是SiP技术发展的最早阶段。
在这个阶段，集成电路芯片直接封装在一个小型的封装基板上，通过焊接等方式与其他元件连接。
这种封装方式简单、成本低廉，但由于集成度较低，功能受限。
随着技术的进步，片上封装(SoP)技术应运而生。
SoP技术是将多个芯片封装在一个封装基板上，并通过封装基板上的互联结构连接各个芯片。
这种封装方式可以实现更高的集成度，提供更多的功能。
SoP技术的发展使得多芯片系统的封装变得更加灵活、高效。
然而，随着通信技术的不断进步，对系统集成的需求不断增长，SoP技术已经无法满足这一需求。
因此，系统集成封装(SiP)技术应运而生。
SiP技术是将多个芯片封装在一个封装基板上，并通过封装基板上的互联结构连接各个芯片，同时还可以集成其他电路元件和外围设备。
SiP技术可以实现更高的集成度和更强大的功能，同时还能够提供更好的性能和稳定性。
随着SiP技术的迅速发展，它已经在许多领域得到了广泛应用。
在移动通信领域，SiP技术可以实现更小、更轻、更高性能的移动设备。
在物联网领域，SiP技术可以实现多种传感器、处理器和通信模块的集成，提供更便捷、高效的智能设备。
在医疗领域，SiP技术可以实现多种医疗传感器和处理器的集成，提供更精确、可靠的医疗设备。
在工业控制领域，SiP技术可以实现多种控制器和通信模块的集成，提供更灵活、高效的控制系统。
总之，系统集成封装(SiP)技术的发展路径可以追溯到芯片级封装(CoB)技术，然后演变为片上封装(SoP)技术，最终发展为系统集成封装(SiP)技术。
SiP技术的发展使得集成度和功能得以极大提升，广泛应用于移动通信、物联网、医疗和工业控制等领域，为现代通信技术的发展做出了重要贡献。
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封装对芯片的要求
sip封装对芯片的要求SIP封装对芯片的要求随着科技的发展，芯片作为电子产品的核心部件，其功能和性能要求也越来越高。
为了实现对芯片的封装和保护，SIP（System in Package）封装技术应运而生。
SIP封装对芯片的要求主要包括以下几个方面。
一、尺寸要求SIP封装对芯片的尺寸要求相对较高，封装的芯片应具备紧凑小巧的特点，以便于集成在各种电子设备中。
封装尺寸的小型化要求，可以最大限度地提高芯片的集成度和空间利用率。
二、热管理要求芯片工作时会产生大量的热量，为了保证芯片的正常工作和寿命，SIP封装要求在设计中考虑热管理。
封装结构应具备良好的散热能力，以确保芯片在高负载下的稳定工作。
此外，热管理还可以提高芯片的功耗效率，降低能源消耗。
三、电磁兼容要求SIP封装对芯片的电磁兼容要求较高。
芯片封装结构应设计成具有较好的屏蔽性能，以减少对周围电路的电磁干扰。
同时，封装材料的选择也应考虑抗电磁干扰的特性，以提高整个系统的可靠性和稳定性。
四、可靠性要求芯片作为电子产品的核心部件，其可靠性是至关重要的。
SIP封装要求芯片在各种恶劣环境下都能正常工作，如高温、低温、湿度、震动等。
封装材料和封装工艺应具备优异的抗冲击、抗高温、抗湿度等性能，以确保芯片的长期稳定运行。
五、性能要求SIP封装对芯片的性能要求较高。
封装结构应具备良好的信号传输性能，以确保芯片能够高效、稳定地传输信号。
此外，封装结构还应具备较低的功耗和较高的工作频率，以满足不同应用场景对芯片性能的要求。
六、可扩展性要求随着技术的不断发展，SIP封装对芯片的可扩展性提出了更高的要求。
封装结构应具备良好的可扩展性，以便于芯片的升级和功能扩展。
封装设计应考虑到芯片的接口标准和兼容性，以便于与其他设备进行连接和通信。
七、成本要求SIP封装对芯片的成本要求也是不可忽视的。
封装结构应设计成简化、高效的形式，以降低生产成本。
此外，封装材料的选择应考虑到成本和性能的平衡，以提高产品的竞争力。
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。
集成电路封装技术中的sip的概念
集成电路封装技术中的sip的概念集成电路封装技术中的SIP，这可是个相当有趣又有点复杂的概念呢。
你知道吗？集成电路就像是一个小小的城市，里面有各种各样的功能区域，就像城市里的居民区、商业区、工业区一样。
而封装技术呢，就好比是给这个城市建造围墙、规划道路，让这个城市能更好地与外界连接，正常运转。
SIP在这个集成电路的小世界里，那可有着独特的地位。
SIP，全称为System - in - Package，系统级封装。
它就像是一个超级大礼包，把好多不同功能的芯片或者元件，像把各种口味的糖果包在一起似的，封装在一个单独的封装体里。
这些芯片或者元件本来各自有着不同的任务，有的负责计算，就像城市里的会计师，天天算来算去；有的负责存储信息，像是个记忆大师，什么都能记住。
SIP把它们都集合起来，让它们能协同工作。
从结构上来说，SIP就像是一个多层的大厦。
每一层都可以放置不同的芯片或者元件，而且它们之间有着复杂而有序的连接通道，就如同大厦里的楼梯、电梯和走廊，方便各个部分之间的信息交流。
这可比把每个芯片单独放在一个封装里再组合起来要高效得多。
举个例子吧，假如你要做一个便携式的电子设备，像智能手表。
它需要有处理数据的芯片、存储数据的芯片、还有负责和外界通信的芯片等等。
要是按照传统的封装方式，每个芯片都单独封装，那这个手表的内部空间可就乱成一团麻了，就像把家里的东西都随便乱放，找个东西都难。
但是有了SIP，这些不同功能的芯片就被巧妙地整合在一起，就像把家里的东西都放在一个个功能不同的收纳盒里，然后再把这些收纳盒整整齐齐地放在一个大箱子里，整个空间既整洁又高效。
SIP的优势还不仅仅是空间利用的高效。
它在电气性能上也有着出色的表现。
就好像一群人合作干活，如果各自为政，效率肯定不高，还容易出错。
但是SIP让这些芯片紧密合作，信号传输就像接力赛里的交接棒一样顺畅，几乎不会出现卡顿或者信号丢失的情况。
在散热方面，SIP也有自己的一套办法。
电子信息工程中的SIP集成电路设计与应用
电子信息工程中的SIP集成电路设计与应用随着科技的不断发展，电子信息工程在现代社会中扮演着重要的角色。
而其中，SIP（System in Package）集成电路的设计与应用更是引人注目。
本文将探讨SIP集成电路在电子信息工程中的重要性，并深入探讨其设计和应用方面的一些关键问题。
一、SIP集成电路的概念与特点SIP集成电路是一种将多个芯片、模块或器件集成在一个封装内的技术。
相比于传统的单芯片封装（CSP）和多芯片模块（MCM）封装，SIP集成电路具有更高的集成度和更小的尺寸。
它将多个功能模块整合在一个封装内，实现了电路的紧凑和高效。
此外，SIP集成电路还具有更好的电磁兼容性和热管理能力，能够提高系统的性能和稳定性。
二、SIP集成电路的设计过程SIP集成电路的设计过程可以分为几个关键步骤。
首先是电路设计，包括功能模块的选择和电路原理图的设计。
在这一步骤中，设计师需要充分了解系统需求，并根据需求选择合适的功能模块。
然后，设计师需要绘制电路原理图，明确各个功能模块之间的连接关系。
接下来是PCB设计，即将电路原理图转化为实际的PCB布局。
在这一步骤中，设计师需要考虑封装的选择、信号的传输和电磁兼容性等因素。
通过合理的布局和层次分割，可以提高电路的性能和可靠性。
最后是封装设计，即将PCB布局转化为实际的封装结构。
在这一步骤中，设计师需要选择合适的封装材料和技术，并进行封装结构的设计和优化。
通过合理的封装设计，可以提高电路的散热性能和可靠性。
三、SIP集成电路的应用领域SIP集成电路在电子信息工程中有着广泛的应用。
首先是通信领域。
SIP集成电路可以实现多个通信模块的集成，提高通信设备的性能和可靠性。
例如，手机中的无线通信模块、GPS模块和传感器模块等都可以通过SIP集成电路实现。
其次是消费电子领域。
SIP集成电路可以实现多个功能模块的集成，提高消费电子产品的性能和功能。
例如，智能手表中的传感器模块、显示模块和通信模块等都可以通过SIP集成电路实现。
电池sip封装工艺
所以说，别看这电池小小的，背后的工艺可是大有学问。下次你换手机或者电脑的时候，可别忘了，这背后可是有一群工程师在默默付出呢。
焊接完了，就得封装了。这封装材料得选好，得耐高温，还得防水防潮。我看着那些封装材料在机器里被精确地切割、成型，然后包裹住那些小元件，最后密封起来。这整个过程，都得在无尘室里进行，一点灰尘都不能有，要不然会影响电池的性能。
最后，就是测试了。这测试可不简单，得测试电池的电压、电流、容量等等。我看着那些测试员拿着各种仪器，对着电池一顿操作，最后得出数据，确保每个电池都能达到标准。
电池sip封装工艺
哎呀，说起电池SIP封装工艺，这可真是个技术活儿，得慢慢道来。你知道的，现在这手机啊、电脑啊，越来越薄，电池也得跟着瘦说说啥是SIP封装工艺吧。SIP，就是System in Package，系统级封装。这玩意儿就是把一堆电子元件，比如电池、芯片啥的，集成在一个封装里面。这样的好处是，体积小，性能强，还能省电。
就拿我上次去工厂参观的经历来说吧。那家工厂专门做电池SIP封装的，进去一看，那生产线，真是高科技满满。首先，他们得把电池和芯片这些小玩意儿精确地放在一个特制的模具里。这模具可不简单，得保证每个元件都能严丝合缝地放进去，一点误差都不能有。
然后，就是焊接环节了。这焊接可不是我们平时用的那种电烙铁，而是用激光焊接。激光焊接的好处是速度快，精确度高，而且焊接点小，不会影响电池的性能。我看着那些激光头在元件上快速移动，火花四溅，真是壮观。
sip封装及散热技术
从散热角度分析，由于CPU的发热密度大，因此在设 计上散热问题一直占有很重要的地位。从早期的陶瓷封装 到目前的FC-BGA封装，散热问题一直起着很重要的作用。 在传统FC-BGA封装中，芯片上方结构未加任何散热装置时， 热量的传递主要透过衬底及锡球焊点，占了约80—90%， 如图16（a）所示。然而，一旦附加辅助的散热结构后，如 图16（b），则整个散热途径不变，转变成80—90%通过封 装上表面散逸出去。
由分析结果发现，堆叠式封装体的芯片堆叠数越多， 热传问题越严重。堆叠构装中下层的芯片可由锡球 传导将热向下传递到基板，而上方芯片由于自然对 流散热效果较差，造成表面温度也因此较高。
三、CPU封装的发展趋势及散热问题 CPU封装的发展趋势及散热问题
由CPU封装的发展角度来看散热问题是最明显的例 子，以Intel的CPU为例，由早期8086的陶瓷DIP（Dualin-Line Packages）封装，到486及Pentium的PGA封装。在 功能整合的要求下，双槽陶瓷PGA（Dual-Cavity Ceramic PGA）发展成为Pentium Pro CPU的设计核心，而Pentium 2的OLGA卡式模组的设计虽然使得功能更为提高，但也 加大了封装的体积。随着IC向高密度集成及高密度封装 的发展趋势，目前所有的CPU都已不采用线焊形式的芯 片连结方式以及陶瓷封装形式，取而代之的是有机基板 封装及倒装芯片形式的芯片连结方式。使得I/O脚数更 多，电性功能更强，体积更小，成本也更低。
更广义的SIP更包含了内埋置无源器件或有源器件的功能性基 板结构，以及包含光电器件集成为一体的设计等，如图3所示。
图3 含有功能性基板及光电器件的SIP结构（ITRI）
SIP结构所产生的散热问题大致有以下几点：
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目前新一代的存储器封装开始采用Window BGA的形式， 与一般TSOP封装的体积相比足足小了约50%，因此在相同 面积的SO-DIMM PCB板上，可多放置一倍的存储器芯片数， 进而增加一倍的存储容量，而Window BGA在电性上也有相 当的优势。此外，如图9所示其内部接线也较短。
图9 Window BGA的封装结构与其热传路
对于3D芯片堆叠而言，热源是以串联方式增加，因此器件发 热密度相应增加，如图4（a）所示。而多芯片封装则有不同 的热阻网络架构，并联的热源使发热密度大幅度增加，如图 4（b）所示。分析结果显示，对相同发热量的芯片而言，堆 叠芯片封装中越下方的芯片温度越低，而多芯片封装中相同 尺寸的芯片温度会比较接近。
Underfill Interposer
图5 SIP封装散热设计例
对于SIP热传而言，如果使用有机材质的基板，则其 热传导性很低，因此热阻很大，基板的散热设计就显得相 对重要，可通过增加铜箔层或是散热通孔来增强效果 。 对于SIP的热传问题，目前的相关研究并不多，例如 图6是Amkor公司开发的利用两个芯片SIP封装技术的DCDC变换器的结构。在散热设计上利用陷入阵列（Land Grid Array；LGA）的封装结构，在热通孔里镀上铜（Cu） 以加强基底的热传散热效果，进而得到较高的热性能。
图4 （a）芯片堆叠结构的热传路径及热阻网络； （b）多芯片并列结构的热传路径及热阻网络
对于SIP封装而言，若要从内部传出热量，必须缩短传热 路径或减少路径中的热阻。这可通过由改变布局设计（ Layout）或是封装结构实现，也可由增加材料热传性能 来实现，另外则可由外加均热片或散热片来降低热源的 集中。以图5的例子而言，当环境对流明显时，可把产生 最热的芯片放置在最外面的内插板上来增加和空气接触 的面积，或者通过提高内插板的热传导系数，甚至使用 较薄的内插板和芯片，可以降低热阻和增强封装结构热 的性能。此外也可使用散热通道（Thermal Vias）来降低 芯片表面到空气（Junction to Air）的热阻。
SOC是以IC前端制造技术为基础，而SIP则是以 IC后段封装制造技术为基础。SOC又称系统单芯片， 具有功耗小、性能高及体积小等优点，系统单芯片 在集成不同功能芯片时，芯片制造上尚面临着一些 有待克服的课题，其技术发展目前尚不完全成熟， 产业的投入风险较高，因此产生必然趋势 。SIP是指将具 有全部或大部分电子功能，可能是一系统或子系统也可能是 组件（Module），封装在同一封装体内。在本质上，系统级 封装不仅是单芯片或多芯片的封装，同时可含有电容、电阻 等无源器件，电子连接器、传感器、天线、电池等各种元件， 它强调功能的完整性，具有更高的应用导向性。
图6 amkor公司SIP封装技术的DC-DC整流 器的结构剖面图
由图7的ANYSY热传分析结果显示，其较高温度的 地方出现在两个芯片所在的地方，由于采用了合理的散 热设计，使得发热问题得到很大的改善。
图7 ANSYS模拟SIP结构的DC-DC整流器 的温度分析
图8（a）及图8（b）所示的分别是Toshiba公司同样针对 并列芯片和堆叠两芯片的SIP结构所做的热分析结果。由图中 看出，其在自然对流空气中，并列芯片的SIP温度分布比堆叠 的SIP有较显著的均匀温度分布；而堆叠的SIP其高温温度值 较集中在芯片的附近，越远离芯片处则温度较低。然而就芯 片周围的温度分布强度来看，堆叠的SIP所造成的高温强度相 对强很多。
图12 以锡球形态接合的3D堆叠封装
3D堆叠封装结构的热分析如图13所示，分别为单层、 双层堆叠及三层堆叠的芯片构装与自然对流状态下的热 流模拟，其发热功率设定为1W/Package。
(a)
(b)
(c)
图13 3D堆叠构装在自然对流状态下，发热功率1W/Package的 温度场分布，（a）单层芯片；（b）堆叠两层芯片；（c）堆 叠三层芯片
对此技术评估认为可以将CPU上的寄生电感降低至少 30%，处理器的功耗也因此可降低至少25%。 此外，另一优点在于可内置多个芯片在相同的BBUL封 装体中，例如将CPU与Chipser同时埋入相同的封装体内。 在热性能方面，BBUL结构与传统的FC-BGA差异不大， 透过数值软件的模拟比较，发现其在散热上只较FCBGA约差2.5%，主要是因为FC-BGA扩散热的能力较 BBUL的增层扩散热量好。 BBUL技术的开发成功将可使现今的时钟频率提高数倍， 按照Intel的估计，应用BBUL封装技术后在未来几年内将 设计出操作频率超过20GHz的CPU产品。
分析SIP封装时，两类重要的结构特性分别是3D堆 叠芯片封装及多芯片封装，对散热都有显著的影响，在 传热分析上和单芯片封装的概念是相同的，都可以用热 阻网络来解析。3D芯片堆叠封装或多芯片封装则较为 复杂。 以散热路径来看，封装中芯片产生的热主要分成向 上和向下两部分，向上部分的热会透过封装上表面传递 到环境空间，向下的热则是透过PCB或陶瓷基板传递到 环境空间。在自然对流条件下可假设封装产生的热大部 分都往下传，因此向上的热阻路径可以忽略。
SIP封装及其散热技术 SIP封装及其散热技术
主讲人：杨邦朝教授 主讲人：
一、SIP发展及其散热问题 SIP发展及其散热问题 二、存储器封装的发展趋势及散热问题 三、CPU封装的发展趋势及散热问题 CPU封装的发展趋势及散热问题 四、结论与展望
一、SIP发展及其散热问题 SIP发展及其散热问题
SOC与 SOC与SIP ？
2001年10月Intel 披露其正在发展新一代的封装技术—无 焊内建层技术封装BBUL（Bumpless Build-Up Layer）来替 代FC技术。
（a）
（b）
图15（a）BBUL封装图及其（b）剖面结构图
BBUL技术的优点： 相对于目前的FC-BGA而言，BBUL技术并不需通过锡球焊 点（Solder Bump）的生成而直接嵌入BT基板中，与FC相较， 由于3m厚的铜垫取代了FC封装中的90m Bump的高度，因 此整体高度约可缩减至FC的一半；约0.9mm， 而这也顺理成章的缩短了传统FC透过Underfill及Solder FC Underfill Solder Bump的传热路径。 此外，由于布线长度更短，因此可以直接在表面基层进行 布线处理。 由于不采用Underfill也去除了Underfill内部的空孔问题。
WLCSP晶圆级芯片封装方式的最大特点是能有效的缩 小封装体积，如图10所示。WLCSP封装除了电性优异外， 相较于FBGA与TSOP封装，WLCSP少了介于芯片与环境的 传统密封塑料或陶瓷衬底，同时也少了介于芯片与PCB间 的基板，因此IC芯片运算时的热量能更能有效的散逸，而 不致增加封装体的温度，而此特点对于散热问题帮助极大。
从散热角度分析，由于CPU的发热密度大，因此在设 计上散热问题一直占有很重要的地位。从早期的陶瓷封装 到目前的FC-BGA封装，散热问题一直起着很重要的作用。 在传统FC-BGA封装中，芯片上方结构未加任何散热装置时， 热量的传递主要透过衬底及锡球焊点，占了约80—90%， 如图16（a）所示。然而，一旦附加辅助的散热结构后，如 图16（b），则整个散热途径不变，转变成80—90%通过封 装上表面散逸出去。
(a)
(b)
图8 （a）并列芯片SIP的热流模型（自然对流）； （b）堆叠SIP的热流模型（自然对流）
二、存储器封装的发展趋势及散热问题
目前的DIMM封装量产型式仍是以DIP、SOP/TSOP、 QFP/TQFP等传统封装结构为主。以往SDRAM及大多数 DDR SDRAM均采用TSOP II封装，但随着DDR SDRAM的 时钟频率的提高，且为满足产品轻、薄、短、小与系统整 合的需求，各种样式的封装结构不断推陈出新，逐渐开始 采用了CSP标准的封装，如BGA、Tiny BGA、Window BGA、晶圆级封装（Wafer Level Chip Scale Package， WLCSP）和FBGA等，而为了增加组装密度，各式的3D堆 叠式封装也渐渐受到重视。
由分析结果发现，堆叠式封装体的芯片堆叠数越多， 热传问题越严重。堆叠构装中下层的芯片可由锡球 传导将热向下传递到基板，而上方芯片由于自然对 流散热效果较差，造成表面温度也因此较高。
三、CPU封装的发展趋势及散热问题 CPU封装的发展趋势及散热问题
由CPU封装的发展角度来看散热问题是最明显的例 子，以Intel的CPU为例，由早期8086的陶瓷DIP（Dualin-Line Packages）封装，到486及Pentium的PGA封装。在 功能整合的要求下，双槽陶瓷PGA（Dual-Cavity Ceramic PGA）发展成为Pentium Pro CPU的设计核心，而Pentium 2的OLGA卡式模组的设计虽然使得功能更为提高，但也 加大了封装的体积。随着IC向高密度集成及高密度封装 的发展趋势，目前所有的CPU都已不采用线焊形式的芯 片连结方式以及陶瓷封装形式，取而代之的是有机基板 封装及倒装芯片形式的芯片连结方式。使得I/O脚数更 多，电性功能更强，体积更小，成本也更低。
从发热量来看，闪存及SRAM的发热量很小，散热问题 不大，但是在高速的DIMM模块中，目前发热量为 0.5W/Package，随着时间的推移，到了DDR II规格时的发 热量会高达1.0W/Package以上，热传导所造成的问题将逐 渐被凸现出来。由于存储器模块体积有限，因此散热设计 相对较为困难，加上系统内部风流场常受其他装置阻挡破 坏，因此如何利用封装自身结构的特性来提高散热能力， 将直接决定存储模块性能的优劣。
更广义的SIP更包含了内埋置无源器件或有源器件的功能性基 板结构，以及包含光电器件集成为一体的设计等，如图3所示。
图3 含有功能性基板及光电器件的SIP结构（ITRI）
SIP结构所产生的散热问题大致有以下几点：
芯片堆叠后发热量将增加，但散热面积并未相对增 加，因此发热密度大幅提高； 多芯片封装虽然仍保有原散热面积，但由于热源的相 互接近，热耦合增强，从而造成更为严重的热问题； 内埋置基板中的无源器件也有一定的发热问题，由于 有机基板或陶瓷基板散热不良，也会产生严重的热问题； 由于封装体积缩小，组装密度增加，使得散热不易解 决，因此需要更高效率的散热设计。