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超越摩尔定律,物联网一站式封装设计制造服务

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随着半导体工艺节点接近理论极限,延续了几十年的“摩尔定律”基本走到了尽头,先知先觉的IC厂商们早就开始新的布局,从CPU芯片的多核心化以及flash存储芯片3D化可见一斑。

业界近年一直在讨论“超越摩尔定律”,悲观一点说,在新的材料和技术出现之前,谈超越,何其难!倒是各种新兴的封装技术可以给“摩尔定律”暂且续命,SIP封装便是其中之一。

何为SIP封装?

SIP(System-in-packageor multi-chip module)是将多种功能的芯片或者无源器件在三维空间内组装到一起,如处理器、存储器、传感器等功能芯片混合搭载于同一封装体之内,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的封装技术。

由于把多个半导体芯片和无源器件封装在同一个芯片封装内,组成一个系统级的芯片,因此SIP可以解决因为PCB自身的先天不足带来系统性能遇到瓶颈的问题。以处理器和存储芯片举例,因为系统封装内部走线的密度可以远高于PCB走线密度,从而解决PCB线宽带来的系统瓶颈。

上图左边是一个典型的物联网模块,系统主要由MCU芯片和LoRa射频收发芯片组成,外加晶振、电容、电阻、电感等组装在PCB上,最后加上屏蔽盖组成一个PCBA模块,尺寸17.8 x 26.7 x 3 mm。

右边是同样功能的SiP封装,封装内部集成了MCU、LoRa、加密芯片、晶振、电容、电阻、电感,其中MCU和LoRa射频芯片、阻容感等平铺布置,MCU和解密芯片3D堆叠布置,最终封装为LGA形式,尺寸10x10x1mm。

SiP尺寸竟只有原来PCBA模块的1/14!
拥有开发周期短、功能更多、功耗更低、性能更优良、成本价格更低、体积更小、质量更轻等优点,SIP技术在终端应用方面,无论是体积、成本还是性能都有极大优势,当然,在物联网应用方面,它也有非常广阔的前景。

可以说,SIP封装的兴起,标志着半导体技术从追求极致性能向追求市场实用的转变。

SIP封装研发的难点

近年来,随着设备小型化的发展,业界对芯片的封装形式有了新的需求。尤其是物联网等应用的发展,让SIP封装技术逐渐成为主流。

物联网企业需要SIP封装,但研发一款SiP封装又谈何容易!

SIP封装的研发是一个系统性的工程,不仅包含电性能、热性能、机械性能、可靠性的设计,还有材料、工艺的选择,更需要对周期、成本、供应链、风险进行精确的控制……这些都对从业人员的专业程度提出了高标准、高要求。而物联网企业主要以云平台、软件、服务为核心,SIP则跨步到了半导体行业,半导体的技术并非他们所擅长。

举个简单的例子,SIP封装需要用到晶圆,物联网公司的技术人员可能都没听过“晶圆”这个词,更不用说“KGD”、“map”、“wire bongding”、“Flipchip”等专业术语,如何研发SIP封装?

因此,物联网市场急需一个平台,一个能为物联网企业与SIP封装技术搭建桥梁的平台。

长芯半导体——物联网一站式封装设计制造服务

为实现物联网企业SIP封装设计、SIP封装封测、SIP封装系统设计等一站式服务需求,长芯半导体推出了一个开放的物联网SIP制造平台——M.D.E.S package,该平台提供现有的、成熟的SIP系统方案和晶圆库。

通过M.D.E.S package平台,客户可以有两种方式定制自己的SIP芯片:

1、 选择平台内成熟的SIP方案。长芯半导体实现从芯片到SIP云端的全程定制,不需要客户触及复杂的半导体技术;

2、 从M.D.E.S package数据库选择成熟的芯片(比如处理器、内存、传感器等),像搭积木一样搭建自己的SIP系统,长芯半导体则以更低的成本,更快速的周转时间,更小的尺寸,以及更强的扩展能力来构建满足客户需求的SIP封装。

长芯半导体拥有一流的封装设备,可以提供各种芯片的封装加工。生产线配备SMT线、Die Attach线、Wire bond线、Molding线,涵盖所有SIP工艺所需要的设备,可以加工Wire bond芯片、Flip chip芯片,硅基芯片、砷化镓芯片,SMT最小可以加工01005尺寸的器件。

一流的设备和工艺控制能力,为SIP封装提供了保证,更为重要的是,通过长芯半导体的M.D.E.S package 平台,用户可以从繁复的SIP设计、封测工程中得到释放,真正实现物联网一站式封装设计制造服务!

· 2019-03-18 11:09  本新闻来源自:长芯半导体,版权归原创方所有

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