芯片在智慧生活的时代无处不在,随着智能芯片越来越轻便,芯片也必须更轻薄、更低功耗。
什么是系统级封装(SiP)?
系统级封装(SiP)技术是通过将多个裸片(Die)及无源器件整合在单个封装体内的集成电路封装技术。在后摩尔时代,系统级封装(SiP)技术可以帮助芯片成品增加集成度、减小体积并降低功耗。
具体来说处理芯片、存储芯片、被动元件、连接器、天线等不同功能的器件,被封装在同一基板上,完成键合和加盖。系统级封装完成后提供的模块,从外观上看仍然类似一颗芯片,却实现了多颗芯片联合的功能。因此可以大幅降低PCB使用面积和对外围器件的依赖,也为设备提供更高的性能与更低的能耗。
SiP芯片成品的制造过程
系统级封装(SiP)技术种类繁多,本文以长电科技双面塑封SiP产品为例,简要介绍SiP芯片成品的制造过程。
SiP封装通常在一块大的基板上进行,每块基板可以制造几十到几百颗SiP成品。
无源器件贴片
倒装芯片封装(Flip Chip)贴片——裸片(Die)通过凸点(Bump)与基板互连
回流焊接(正面)——通过控制加温熔化焊料达到器件与基板间的键合
焊线键合(Wire Bond)——通过细金属线将裸片与基板焊盘连接
塑封(Molding)——注入塑封材料包裹和保护裸片及元器件
裸片与无源器件贴片
植球——将焊锡球置于基板焊盘上,用于电气连接
回流焊接(反面)——通过控制加温熔化焊料达到器件与基板间的键合
塑封(Molding)——注入塑封材料包裹和保护裸片及器件
减薄——通过研磨将多余的塑封材料去除
BGA植球——进行成品的BGA(球栅阵列封装)植球
切割——将整块基板切割为多个SiP成品
SiP芯片成品
通过测试后的芯片成品,将被集成在各类智能产品内,最终应用在智能生活的各个领域。
长电科技技术优势
长电科技在SiP封装的优势体现在3种先进技术:双面塑形技术、EMI电磁屏蔽技术、激光辅助键合(LAB)技术
双面成型有效地降低了封装的外形尺寸,缩短了多个裸芯片和无源器件的连接,降低了电阻,并改善了系统电气性能。
对于EMI屏蔽,长电科技使用背面金属化技术来有效地提高热导率和EMI屏蔽。
长电科技使用激光辅助键合来克服传统的回流键合问题,例如CTE不匹配、高翘曲、高热机械应力等导致可靠性问题。
在未来,长电科技将持续推进SiP封装技术的演进,针对不同技术应用条件和市场需求,从SiP的集成级别、密度、复杂性等方面入手,形成更多具有差异化的解决方案。