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系統(tǒng)級封裝(SiP)通用技術(shù),促進(jìn)微電子行業(yè)快速發(fā)展

2024-10-08 13:20:59智能制造網(wǎng)整理閱讀量:77 我要評論


導(dǎo)讀:系統(tǒng)級封裝(SiP)方法被認(rèn)為是超越摩爾定律的關(guān)鍵技術(shù)之一,由于其設(shè)計靈活、工藝兼容性好、封裝體積較小、成本低、性能提升大等優(yōu)點(diǎn)受到學(xué)術(shù)研究者以及業(yè)界制造商的高度重視。

  【百分零部件網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】隨著全球信息化的步伐加快,集成電路技術(shù)不斷發(fā)展與創(chuàng)新,電子產(chǎn)品朝著高可靠性、高密度、小型化的趨勢發(fā)展。根據(jù)摩爾定律,每十八個月在硅基半導(dǎo)體上實現(xiàn)晶體管的特征尺寸減小一半,電路性能就可提升一倍。
 
  系統(tǒng)級封裝(SiP)方法被認(rèn)為是超越摩爾定律的關(guān)鍵技術(shù)之一,由于其設(shè)計靈活、工藝兼容性好、封裝體積較小、成本低、性能提升大等優(yōu)點(diǎn)受到學(xué)術(shù)研究者以及業(yè)界制造商的高度重視。
 
  SiP 是通過并行和堆疊的方式將多種不同功能的芯片共同進(jìn)行封裝的方案,其是將一定數(shù)量具有不同功能的有源、無源器件以及裸芯形成具有多種功能系統(tǒng)。然而相比單片封裝的集成電路,SiP 復(fù)雜的封裝結(jié)構(gòu)以及多種芯片、元器件的組合封裝使得其尺寸和形狀受到限制,影響系統(tǒng)的整體設(shè)計,這可能導(dǎo)致需要犧牲一些功能適應(yīng)封裝的尺寸。
 
  同時組合封裝集成了更多的裸芯片,導(dǎo)致發(fā)熱密度的提高和熱耦合現(xiàn)象的增加。由于封裝材料熱膨脹系數(shù)失配,封裝過程中也會出現(xiàn)封裝翹曲、斷裂、內(nèi)部應(yīng)力過大等問題。不同功能的芯片和元件緊密排列,可能會導(dǎo)致信號干擾和電磁兼容性等問題。
 
  基于芯片 SiP 封裝方法高性能建設(shè)需要,且標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域缺少 SiP 封裝關(guān)于設(shè)計規(guī)則、工藝流程、可靠性驗證等的相應(yīng)規(guī)定,導(dǎo)致目前芯片 SiP封裝諸多問題仍未解決,市場迫切需要一個統(tǒng)一而具體的規(guī)范來解決技術(shù)問題。因此,編制系統(tǒng)級封裝(SiP)通用技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn),對引領(lǐng)微電子行業(yè)的健康、安全、快速發(fā)展具有重大意義。
 
  系統(tǒng)級封裝(SiP)通用技術(shù)要求,規(guī)定了系統(tǒng)級封裝(SiP)的一般要求、材料要求、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等,適用于芯片倒裝、引線鍵合芯片、無源器件等封裝的設(shè)計、生產(chǎn)、檢驗以及驗收。其中,一般要求包括可制造性、芯片排布、熱設(shè)計、可測試性,以及可靠性。
 
  就熱設(shè)計而言,應(yīng)符合以下規(guī)定:
 
  ——充分考慮芯片散熱及芯片與基板材料間的熱匹配問題,優(yōu)選與芯片熱膨脹系數(shù)匹配、結(jié)合強(qiáng)度良好的基板材料;
 
  ——對散熱要求高的芯片需從基板材料以及熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面進(jìn)行優(yōu)化。
 
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