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SiP封装工艺1—SiP简介

 

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、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SiP

SiP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。现在SiP技术已经从3C产品蔓延到医疗电子、汽车电子、军工以及航空航天领域。我们常闻的Apple Watch、Google Glass、PillCam(胶囊内窥镜)等都得益于SiP技术的发展。

SiP模组的应用范围

怎样做SiP

研发一款SiP方案是一个系统性的工程问题,包含电性能、热性能、机械性能、可靠性的设计,材料、工艺的选择,周期、成本、供应链、风险的控制等,对从业人员的专业程度提出了很高的要求。若能有一个统一的指导流程,对初入行的工程人员来说,极有帮助。

其实,SiP研发并没有固定模式,各厂商都有自己的一套流程,不同产品流程也会有差异。笔者根据多年相关经验,将研发流程归结如下,仅供入门者参考。


SiP研发流程

SiP封装工艺

产品的设计最终要靠加工实现。对SiP封装工艺有深厚的了解,才能设计出符合要求的产品,否则设计出的产品经常会超出工艺规则的限制,而无法实现。在此行业深耕,从封装工艺入门,无疑是一捷径。

笔者有幸参与《IC封装基础与工程设计实例》(毛忠宇,潘计划,袁正红著)一书的编写,第6章有关PBGA封装工艺的详细讲解,基本包含封装工艺的主要内容。但由于文字形式的局限,不能将工艺过程直观的呈现出来。我们后续将推出“SiP封装工艺”系列,通过图、文、视频相结合的形式全方位展示SiP封装工艺。

《IC封装基础与工程设计实例》封面及部分章节

· 2019-02-23 07:16  本新闻来源自:IC封装设计,版权归原创方所有

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