1、SIP封裝是基于SOC的一種新封裝技術,將一個或多個裸芯片及可能的無源元件構成的高性能模塊裝載在一個封裝外殼內, 包括將這些芯片層疊在一起,且具備一個系統的功能。
2、SIP封裝將多個IC和無源元件封裝在高性能基板上,可方便地兼容不同制造技術的芯片,從而使封裝由單芯片級進人系統集成級。
3、SIP封裝是在基板上挖凹槽,芯片鑲嵌其中,可降低封裝體厚度,電阻、電容、電感等生成于基板上方,最后用高分子材料包封。常用的基板材料為FR-4、LCP(Liquid Crystal Polymer)。低溫共燒多層陶瓷LTCC、Qsprey Metal Al/SiC顆粒增強金屬基復合材料等。
4、SIP封裝在一個封裝中密封多個芯片,通常采用物理的方法將兩個或多個芯片重疊起來,或在同一封裝襯底上將疊層一個挨一個連接起來,使之具有新的功能。
5、SIP封裝可實現系統集成,將多個IC以及所需的分立器件和無源元件集成在一個封裝內,包括多個堆疊在一起的芯片,或將多個芯片堆疊整合在同一襯底上,形成的標準化產品,可以像普通的器件一樣在電路板上進行組裝。
6、SIP封裝為一個封裝內集成了各種完成系統功能的電路芯片,是縮小芯片線寬之外的另一種提高集成度的方法,而與之相比可大大降低成本和節省時間。
7、SIP封裝實際上是多;S片封裝MCP或芯片尺寸封裝CSP的演進,可稱其為層疊式MCP,堆疊式CSP,特別是CSP因生產成本低,將成為最優的集成無源元件技術,0201型片式元件也可貼放在較大CSP下方,但SIP封裝強凋的是該封裝內包含了某種系統的功能。
8、SIP封裝也就是多芯片堆疊的3D封裝內系統(System-in-3D package)集成,在垂直芯片表面的方向上堆疊,互連兩塊以上裸芯片的封裝,其空間占用小,電性能穩定,向系統整合封裝發展。
9、SIP封裝將混合集成的無源元件封裝于四面引線扁平封裝QFP或薄微型封裝TSOP的封裝中,可有效地減少印刷電路板的尺寸,提高組裝密度。
10、SIP封裝可嵌裝不同工藝制作IC芯片,以及內嵌無源元件,甚至光器件和微機械電子系統MEMS,提供緊湊而性能優異的功能產品給用戶。
11、SIP封裝通過各功能芯片的裸管芯及分立元器件在同一襯底的集成,實現整個系統功能,是一種可實現系統級芯片集成的半導體技術。
12、SIP封裝是指通過多芯片及無源元件(或無源集成元件)形成的系統功能集中于一個單一封裝內,構成一個類似的系統器件。
13、當SOC的特征尺寸更小以后,將模擬、射頻和數字功能整合到一起的難度隨之增大,有一種可選擇的解決方案是將多個不同的裸芯片封裝成一體,從而產生了系統級封裝。以上表述多方面明確了SIP封裝的內涵概念,基于系統化設計思想的SIP封裝方案是富有創意的,所涉及到芯片、系統、材料、封裝等諸多層面問題,涵蓋十分廣泛,是一個較寬泛的指稱,將會隨其技術的發展而擴充完善。
1、SIP封裝采用一個封裝來完成一個系統目標產品的全部互連以及功能和性能參數,可同時利用引線鍵合與倒裝焊互連以及別的IC芯片直接內連技術;
2、封面積比增大,SIP封裝在同一封裝中疊加兩個或更多的芯片,把Z方向的空間也利用起來,又不必增加封裝引腳,兩芯片疊裝在同一殼內的封裝與芯片面積比增加到170%,三芯片疊裝可增至250%;
3、在物理尺寸上必定是小的,例如,SIP封裝封裝體的厚度不斷減少,最先進的技術可實現五層堆疊芯片只有1.0mm厚的超薄封裝,三疊層芯片封裝的重量減輕35%;
4、SIP封裝可實現不同工藝,材料制作的芯片封裝形成一個系統,有很好的兼容性,并可實現嵌入集成化無源元件的夢幻組合,無線電和便攜式電子整機中現用的無源元件至少可被嵌入30-50%,甚至可將Si、GaAs、InP的芯片組合一體化封裝;
5、SIP封裝可提供低功耗和低噪聲的系統級連接,在較高的頻率下工作可以獲得較寬的帶寬,幾乎與SOC相等的總線帶寬;
6、元件集成封裝在統一的外殼結構中,可使總的焊點大為減少,也縮短了元件的連線路程,從而使電性能得以提高;
7、縮短產品研制和投放市場的周期,SIP封裝在對系統進行功能分析和劃分后,可充分利用商品化生產的芯片資源,經過合理的電路互連結構及封裝設計,易于修改、生產,力求以最佳方式和最低成本達到系統的設計性能,無需像SOC那樣進行版圖級布局布線,從而減少了設計、驗證、調試的復雜性與系統實現量產的時間,可比SOC節省更多的系統設計和生產費用,投放市場的時間至少可減少1/4;
8、采取多項技術措施,確保SIP封裝具有良好的抗機械和化學侵害的能力以及高可靠性。
(1)封裝效率大大提高,SIP封裝技術在同一封裝體內加多個芯片,大大減少了封裝體積。兩芯片加使面積比增加到170%,三芯片裝可使面積比增至250%。
(2)由於SIP封裝不同於SOC無需版圖級布局布線,從而減少了設計、驗證和調試的復雜性和縮短了系統實現的時間。即使需要局部改動設計,也比SOC要簡單容易得多。大幅度的縮短產品上市場的時間。
(3)SIP封裝實現了以不同的工藝、材料制作的芯片封裝可形成一個系統,實現嵌入集成無源元件的夢幻組合。
(4)降低系統成本。比如一個專用的集成電路系統,采用SIP封裝技術可比SOC節省更多的系統設計和生產費用。
(5)SIP封裝技術可以使多個封裝合二為一,可使總的焊點大為減少,也可以顯著減小封裝體積、重量,縮短元件的連接路線,從而使電性能得以提高。
(6)SIP封裝采用一個封裝體實現了一個系統目標產品的全部互連以及功能和性能參數,可同時利用引線鍵合與倒裝焊互連以及其他IC芯片直接內連技術。
(7)SIP封裝可提供低功耗和低噪音的系統級連接,在較高的頻率下工作可獲得幾乎與SOC相等的匯流排寬度。
(8)SIP封裝具有良好的抗機械和化學腐蝕的能力以及高的可靠性。
(9)與傳統的芯片封裝不同,SIP封裝不僅可以處理數字系統,還可以應用於光通信、傳感器以及微機電MEMS等領域。
(1)RF/無線電方面
(2)傳感器方面
(3)網絡和計算機技術方面
(4)其他高速數字產品
SIP封裝綜合運用現有的芯片資源及多種先進封裝技術的優勢,有機結合起來由幾個芯片組成的系統構筑而成的封裝,開拓了一種低成本系統集成的可行思路與方法,較好地解決了SOC中諸如工藝兼容、信號混合、電磁干擾EMI、芯片體積、開發成本等問題,在移動通信、藍牙模塊、網絡設備、計算機及外設、數碼產品、圖像傳感器等方面有很大的市場需求量。所Semico公司報道,世界SIP封裝營銷收入將從2002年的8200萬美元增長到2007年的7.48億美元,年均增長率達55.6%。日本新近預測,2007年世界有關應用SIP封裝技術的LSI市場可望達1.2萬億日元,這是根據同期系統LSI的1/5可利用SIP封裝技術計算而得的。
東芝的SIP封裝目標是把移動電話的全部功能組合到一個封裝內,Rohm大量生產用于PC機的SIP封裝,Amkor公司月產百萬塊用于高頻通信及存儲器SIP封裝。中國臺灣封裝大廠正積極發展SIP封裝,與韓國一爭高低。研究者發現:SIP封裝技術需要克服的障礙不在于缺乏應用,也不是生產廠商不樂意采用這項技術,而是成品率問題。
在IC產業大投資、大發展之際。國內一些知名高校在211建設中,均將芯片封裝和MEMS技術列為重點學科發展方向,應多方關注SIP封裝技術研發動向,予以充分重視,一些鋰電池生產商找準了這一方面的商機,有選擇性地中西貫通。
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高通以其手機芯片而聞名,但也建立了廣泛的汽車芯片業務。從美國聯邦貿易委員會(FTC)的一份聲明獲悉,在監管機構表達反壟斷擔憂后,高通公司放棄了收購以色列半導體公司Autotalks Ltd.的交易。
當地時間 2024年3月20日,美國政府宣布為美國芯片公司英特爾提供195億美元的補貼
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