植入錫球的BGA封裝:① 植球,焊錫球用于高可靠性產(chǎn)品(汽車電子)等的倒裝芯片連接,使用的錫球大多為普通的共晶錫料。植入錫球的BGA封裝,工藝流程:使用焊錫球吸附夾具對焊錫球進(jìn)行真空吸附,該夾具將封裝引腳的位置與裝有焊錫球的槽對齊,通過在預(yù)先涂有助焊劑的封裝基板的引腳位置植入錫球來實(shí)現(xiàn)。SIP:1、定義,SIP(System In Package)是將具有各種特定功能的LSI封裝到一個(gè)封裝中。而系統(tǒng)LSI是將單一的SoC(System on Chip)集成到一個(gè)芯片中。2、Sip封裝類型:① 通過引線縫合的芯片疊層封裝,② 充分利用倒裝焊技術(shù)的3D封裝。隨著SIP封裝元件數(shù)量和種類增多,在尺寸受限或不變的前提下,要求單位面積內(nèi)元件密集程度必須增加。福建WLCSP封裝工藝
SIP工藝解析,引線鍵合封裝工藝工序介紹:圓片減薄,為保持一定的可操持性,F(xiàn)oundry出來的圓厚度一般在700um左右。封測廠必須將其研磨減薄,才適用于切割、組裝,一般需要研磨到200um左右,一些疊die結(jié)構(gòu)的memory封裝則需研磨到50um以下。圓片切割,圓片減薄后,可以進(jìn)行劃片,劃片前需要將晶元粘貼在藍(lán)膜上,通過sawwing工序,將wafer切成一個(gè) 一個(gè) 單獨(dú)的Dice。目前主要有兩種方式:刀片切割和激光切割。芯片粘結(jié),貼裝的方式可以是用軟焊料(指Pb-Sn合金,尤其是含Sn的合金)、Au—Si低共熔合金等焊接到基板上,在塑料封裝中較常用的方法是使用聚合物粘結(jié)劑粘貼到金屬框架上。河南系統(tǒng)級封裝型式Sip系統(tǒng)級封裝通過將多個(gè)裸片(Die)和無源器件融合在單個(gè)封裝體內(nèi),實(shí)現(xiàn)了集成電路封裝的創(chuàng)新突破。
SIP優(yōu)點(diǎn):1、高生產(chǎn)效率,通過SIP里整合分離被動元件,降低不良率,從而提高整體產(chǎn)品的成品率。模組采用高階的IC封裝工藝,減少系統(tǒng)故障率。2、簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì),SIP將復(fù)雜的電路融入模組中,降低PCB電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。SIP模組提供快速更換功能,讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員輕易加入所需功能。3、成本低,SIP模組價(jià)格雖比單個(gè)零件昂貴,然而PCB空間縮小,低故障率、低測試成本及簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì),使總體成本減少。4、簡化系統(tǒng)測試,SIP模組出貨前已經(jīng)過測試,減少整機(jī)系統(tǒng)測試時(shí)間。
與MCM相比,SiP一個(gè)側(cè)重點(diǎn)在系統(tǒng),能夠完成單獨(dú)的系統(tǒng)功能。除此之外,SiP是一種集成概念,而非固定的封裝結(jié)構(gòu),它可以是2D封裝結(jié)構(gòu)、2.5D封裝結(jié)構(gòu)及3D封裝結(jié)構(gòu)。可以根據(jù)需要采用不同的芯片排列方式和不同的內(nèi)部互聯(lián)技術(shù)搭配,從而實(shí)現(xiàn)不同的系統(tǒng)功能。一個(gè)典型的SiP封裝芯片如圖所示。采用SiP封裝的芯片結(jié)構(gòu)圖SiP封裝可以有效解決芯片工藝不同和材料不同帶來的集成問題,使設(shè)計(jì)和工藝制程具有較好的靈活性。與此同時(shí),采用SiP封裝的芯片集成度高,能減少芯片的重復(fù)封裝,降低布局與排線的難度,縮短研發(fā)周期。封裝基板的分類有很多種,目前業(yè)界比較認(rèn)可的是從增強(qiáng)材料和結(jié)構(gòu)兩方面進(jìn)行分類。
系統(tǒng)級封裝的簡短歷史,在1980年代,SiP以多芯片模塊的形式提供。它們不是簡單的將芯片放在印刷電路板上,而是通過將芯片組合到單個(gè)封裝中來降低成本和縮短電信號需要傳輸?shù)木嚯x,通過引線鍵合進(jìn)行連接的。半導(dǎo)體開發(fā)和發(fā)展的主要驅(qū)動力是集成。從SSI(小規(guī)模集成 - 單個(gè)芯片上的幾個(gè)晶體管)開始,該行業(yè)已經(jīng)轉(zhuǎn)向MSI(中等規(guī)模集成 - 單個(gè)芯片上數(shù)百個(gè)晶體管),LSI(大規(guī)模集成 - 單個(gè)芯片上數(shù)萬個(gè)晶體管),ULSI(超大規(guī)模集成 - 單個(gè)芯片上超過一百萬個(gè)晶體管),VLSI(超大規(guī)模集成 - 單個(gè)芯片上數(shù)十億個(gè)晶體管),然后是WSI(晶圓級集成 - 整體)晶圓成為單個(gè)超級芯片)。所有這些都是物理集成指標(biāo),沒有考慮所需的功能集成。因此,出現(xiàn)了幾個(gè)術(shù)語來填補(bǔ)空白,例如ASIC(專門使用集成電路)和SoC(片上系統(tǒng)),它們將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到更多的系統(tǒng)集成上。SiP封裝通常在一塊大的基板上進(jìn)行,每塊基板可以制造幾十到幾百顆SiP成品。福建WLCSP封裝工藝
Sip這種創(chuàng)新性的系統(tǒng)級封裝不只大幅降低了PCB的使用面積,同時(shí)減少了對外圍器件的依賴。福建WLCSP封裝工藝
SiP還具有以下更多優(yōu)勢:可靠性 – 由于SiP與使用分立元件(如IC或無源器件)的PCB系統(tǒng)非常相似,因此它們至少具有相同的預(yù)期故障概率。額外的可靠性來自所涉及的封裝,這可以增強(qiáng)系統(tǒng)并為設(shè)備提供更長的使用壽命。一個(gè)例子是使用模塑來封裝系統(tǒng),從而保護(hù)焊點(diǎn)免受物理應(yīng)力的影響。天線集成 – 在許多無線應(yīng)用(藍(lán)牙、WiFi)中,都需要天線。在系統(tǒng)級封裝解決方案中,天線可以集成到封裝中,與RF IC的距離非常短,從而確保無線解決方案的更高性能。但是,對于完整的視圖,我們必須承認(rèn)SiP也可能有一些缺點(diǎn)。福建WLCSP封裝工藝