システム・イン・パッケージ (SIP) テクノロジーは、1990 年代初頭から現在まで提案されてきました。 XNUMX 年以上の開発を経て、この技術は学界と産業界に広く受け入れられ、エレクトロニクス技術研究の新たなホットスポットの XNUMX つとなり、技術応用の主要な方向性の XNUMX つになりました。彼はまた、自分が電子技術の将来の発展方向を代表していると信じています。 SIPパッケージング技術の重要な部分として、SIPパッケージング技術は長年にわたる継続的な革新で大きな進歩を遂げ、徐々に独自の技術体系を形成し、関連技術産業に従事するに値します。技術者や学者は調査研究を行います。本稿では、パッケージング技術の観点からSIPパッケージングの製造を詳しく紹介し、そのプロセスの要点についても詳しく解説します。

International Semiconductor Route Organisation (ITRS) の定義によると、SiP は、さまざまな機能を持つ複数の能動電子コンポーネントとオプションの受動デバイス、および MEMS や光学デバイスなどの他のデバイスを優先的に組み立てて、特定の機能を達成する単一のデバイスです。関数。システムまたはサブシステムを形成する標準パッケージ。

SiP は、アーキテクチャ的には、プロセッサ、メモリ、その他の機能チップを含むさまざまな機能チップを 1 つのパッケージに統合し、基本的に完全な機能を実現します。 SOC(システムオンチップ)に対応。違いは、システム イン パッケージが異なるチップを並べて使用する、または積み重ねて使用するパッケージング方法であるのに対し、SOC は高度に集積されたチップ製品であることです。

1.1. More Moore VS More than Moore—SoC と SiP の比較

SiP は、ムーアの法則を超える重要な実現への道です。有名なムーアの法則は現在の段階まで発展しましたが、今後はどこへ向かうのでしょうか?業界には 50 つの道があります。50 つはムーアの法則に従って開発を続けることです。この路線に続く製品としては、CPU、メモリ、ロジックデバイスなどがあり、これらの製品が市場全体のXNUMX％を占めています。もう一つは、ムーアの法則を超えるモア・ザン・ムーア路線です。チップの開発は、消費電力の削減とパフォーマンスの向上を盲目的に追求することから、市場のニーズを満たすためのより実用的なアプローチに移行しました。この分野の製品にはアナログ/RFデバイス、パッシブデバイス、パワーマネジメントデバイスなどが含まれており、市場の残りの約XNUMX％を占めています。

これら 2 つのパスのために、SoC と SiP という 2 つの製品が誕生しました。 SoC はダウンし続けるムーアの法則の産物であり、SiP はムーアの法則を超えて達成するための重要な道です。いずれもチップレベルでのシステムの小型化・小型化を可能にする製品である。

SoC と SIP は、どちらもロジック コンポーネント、メモリ コンポーネント、さらには受動コンポーネントを含むシステムを 1 つのユニットに統合しているという点で非常に似ています。 SoC は、システムに必要なコンポーネントを単一のチップに統合するという設計の観点からのものです。 SiPとは、パッケージングの観点から異なるチップを並べたり積み重ねたりし、機能の異なる複数の能動電子部品やオプションの受動デバイス、さらにはMEMSや光デバイスなどのデバイスを優先的に組み立てるパッケージング方法です。 。 、特定の機能を実装する単一の標準パッケージ。

統合に関しては、一般に、SoC は AP などのロジック システムのみを統合しますが、SiP は AP + モバイル DDR を統合します。ある程度、SIP=SoC+DDR。今後ますます高集積化が進むと、emmcもSiPに統合される可能性があります。

パッケージング開発の観点から見ると、SoC は、電子製品の体積、処理速度、または電気的特性に関する要件により、将来の電子製品設計の鍵および開発方向として確立されています。しかし、近年のSoC製造コストの上昇と技術的障害の多発により、SoC開発がボトルネックとなり、業界ではSiP開発への注目が高まっています。

1.2. SiP - ムーアの法則を超えた避けられない選択の道

ムーアの法則により、チップのパフォーマンスが継続的に向上します。周知のとおり、ムーアの法則は半導体産業発展の「バイブル」です。シリコンベースの半導体では、18 か月ごとにトランジスタの機能サイズが半分になり、性能が XNUMX 倍になります。性能向上と同時にコスト削減にもつながるため、半導体メーカーは半導体素子の微細化を実現する十分なモチベーションを得ることができます。その中でも、プロセッサ チップとメモリ チップは、ムーアの法則に最もよく従う XNUMX 種類のチップです。 Intel を例に挙げると、各世代の製品は完全にムーアの法則に従っています。チップ レベルでは、ムーアの法則によりパフォーマンスの継続的な向上が促進されます。

PCB ボードはムーアの法則に従っておらず、システム全体のパフォーマンス向上のボトルネックとなっています。チップサイズの継続的な縮小に対応して、PCB 基板は長年にわたってあまり変化していません。たとえば、PCB マザーボードの標準の最小線幅は 3 年前では 75 ミル (約 3 μm) でしたが、現在でも 64 ミルであり、ほとんど改善されていません。結局のところ、PCB はムーアの法則に従いません。 PCB の制限により、システム全体のパフォーマンス向上がボトルネックになっています。たとえば、PCB トレース幅は変わっていないため、プロセッサとメモリ間の配線密度も変わりません。言い換えれば、プロセッサとメモリのパッケージのサイズを変更せずに、プロセッサとメモリ間のワイヤの数は大幅に変化しません。メモリ帯域幅は、メモリ インターフェイスのビット幅にメモリ インターフェイスの動作周波数を乗算したものと等しくなります。メモリ出力ビット幅は、プロセッサとメモリ間の接続の数に等しくなります。過去 XNUMX 年間、PCB ボード技術の限界により XNUMX ビットは変わっていません。したがって、メモリ帯域幅を増やしたい場合は、メモリ インターフェイスの動作周波数を上げるしかありません。これにより、システム全体のパフォーマンスの向上が制限されます。

SIP は、システムの束縛を解決する上で勝者であり、敗者でもあります。 PCBボードをキャリアチップ間の接続間のキャリアとして使用するのではなく、同じチップ内に複数の半導体チップと受動デバイスをカプセル化してシステムレベルのチップを形成します。これにより、PCBの固有の欠陥によって引き起こされるシステムパフォーマンスを解決できます。自体。ボトルネックに遭遇します。プロセッサとメモリチップを例に挙げると、PCB 配線の広帯域化によって引き起こされるシステムのボトルネックを解決するために、システムインパッケージの内部配線の密度が PCB 配線の密度よりもはるかに高くなる可能性があるためです。例えば、メモリチップとプロセッサチップをスルーホールで接続できるため、PCBの線幅による制限がなくなり、インターフェース帯域におけるデータ帯域幅が向上します。

私たちは、SiP は単にチップを統合するだけではないと考えています。 SiP には開発サイクルが短いという利点もあります。より多くの機能;消費電力の低減、パフォーマンスの向上、コストの削減、サイズの小型化、軽量化が可能です。要約は次のとおりです。

SiP プロセス分析

SIP実装プロセスは、チップと基板の接続方法によりワイヤボンディング実装とフリップチップボンディングに分けられます。

2.1.ワイヤーボンディング実装工程

ワイヤボンディングパッケージングプロセスの主なプロセスは次のとおりです。

ウェーハ → ウェーハの薄化 → ウェーハの切断 → ダイボンディング → ワイヤボンディング → プラズマ洗浄 → 液体封止剤のポッティング → はんだボールの組み立て → リフローはんだ付け → 表面マーキング → 分離 → 最終検査 → テスト → パッケージング。

• ウェーハの薄化

ウェーハの薄化とは、ウェーハの裏面から機械的または化学的機械的 (CMP) 研削を行って、パッケージングに適したレベルまでウェーハを薄くすることを指します。ウェーハの大型化に伴い、ウェーハの機械的強度を高め、加工時の変形や割れを防止するために、ウェーハの厚さは厚くなる傾向にあります。しかし、軽薄短の方向へのシステムの発展に伴い、チップ実装後のモジュールの厚さはますます薄くなってきています。したがって、チップアセンブリの要件を満たすために、パッケージングする前にウェーハの厚さを許容可能なレベルまで薄くする必要があります。

• ウェーハカッティング

ウェーハを薄くした後、ダイシングすることができます。古いダイシングマシンは手動で行われていましたが、現在では一般的なダイシングマシンは完全に自動化されています。ウェーハを部分的にスクライビングする場合でも、ウェーハを完全に分割する場合でも、欠けや亀裂の少ないきれいなエッジを描くため、現在は鋸刃が使用されています。

• ダイアタッチ

さいの目に切られたチップはフレームの中央パッドに取り付けられます。パッドのサイズはチップのサイズと一致する必要があります。パッドサイズが大きすぎるとリードスパンが大きくなりすぎ、トランスファーモールド時の流動による応力によりリードが曲がったり、チップが位置ずれしたりしてしまいます。実装方法は、軟半田（Pb-Sn合金、特にSnを含む合金を指します）やAu-Si共晶合金などを用いて基板にはんだ付けすることができます。プラスチックパッケージングで最も一般的に使用される方法は、ポリマー接着剤を使用することです。接着剤は金属フレームに接着されます。

• ワイヤーボンディング

プラスチックパッケージに使用されるリードは主に金線で、直径は0.025mm～0.032mmが一般的です。リードの長さは通常 1.5 mm ～ 3 mm で、円弧の高さはチップが配置されている平面より 0.75 mm 高くなります。

接合技術としては、熱圧着や熱超音波溶接などが挙げられます。これらの技術の利点は、球状の形成が容易であること（はんだボール技術）と、金線の酸化を防止できることです。コストを削減するために、金ワイヤボンディングの代わりにアルミニウム、銅、銀、パラジウムなどの他の金属ワイヤも研究されています。熱間圧接の条件は、300つの金属面が密着し、時間、温度、圧力を制御して400つの金属を接合させることです。表面の粗さ（凹凸）、酸化皮膜の形成や化学汚染、吸湿等は接着効果に影響を与え、接着強度が低下します。熱圧着の温度は40℃～20℃、時間は一般的に60ms（通常は接合位置決めなどの手順を加え、接合速度は350秒間に250本）です。超音波溶着の利点は、100kHz～150kHzの超音波振動を利用して溶着に必要なエネルギーを供給するため、溶着温度を下げることができ、高温を回避できることです。熱と超音波エネルギーを同時に使用して接合することは、熱音波溶接として知られています。熱超音波溶接の最大の利点は、熱圧着と比較して、接合温度を 0.4℃から 200℃程度（300℃～100℃の条件で使用できると考える人もいます）に下げることであり、接合温度を大幅に下げることができます。アルミニウムパッド上のボンディング温度。 Au-Al金属間化合物を形成する可能性があり、回路パラメータのドリフトを低減しながらデバイスの寿命を延長します。ワイヤボンディングの改善は主に、パッケージのさらなる薄型化の必要性によるもので、一部の超薄型パッケージは約125mmしかありません。そのため、リードループ（ループ）を一般的な625μm～XNUMXμmからXNUMXμm～XNUMXμmに縮小し、リードテンションが非常に大きく、非常にタイトになっています。さらに、通常、基板上のワイヤ パッドの周囲には XNUMX 本の環状電源/グランド ワイヤがあります。ボンディング中に金ワイヤが短絡するのを防ぐために、最小ギャップは > XNUMX μm である必要があり、ボンディング ワイヤは高い直線性を備えている必要があります。度もあり、弧線も良好です。

• プラズマクリーニング

クリーニングの重要な機能の 1 つは、膜の密着性を向上させることです。たとえば、Si 基板上に Au 膜を堆積し、炭化水素やその他の汚染物質の表面を Ar プラズマで処理することで、Au の密着性が大幅に向上します。プラズマ処理後の基板の表面にはフッ化物を含む灰色の物質の層が残りますが、これは溶液で除去できます。同時に洗浄すると、表面の接着力と濡れ性も向上します。

• 液体シーラントのポッティング

チップを実装し、ワイヤーボンディングしたフレームテープを金型に配置し、あらかじめ成形した成形材料のブロックを予熱炉で加熱し（予熱温度は90℃～95℃）、トランスファーに投入します。成形機のトランスファータンク内。トランスファー成形ピストンの圧力下で、成形コンパウンドがランナー内に押し出され、ゲートを通って金型キャビティに射出されます (金型温度はプロセス全体を通じて約 170°C ～ 175°C に維持されます)。成形材料は金型内で急速に固化し、一定の圧力保持期間を経てモジュールが一定の硬度に達した後、エジェクターピンによってモジュールが突き出され、成形プロセスが完了します。ほとんどの成形材料では、金型内の圧力を数分間保持すると、モジュールは射出できるほど十分に硬くなりますが、ポリマーの硬化 (重合) は完全には完了していません。材料の重合度（硬化度）は材料のガラス転移温度や熱応力に大きく影響するため、材料の完全硬化を促進して安定した状態にすることが非常に重要であり、改善には非常に重要です。デバイスの信頼性を向上させるため、後硬化は成形材料を向上させるために必要です。重合度に必要なプロセスステップ、一般的な後硬化条件は 170 ℃ ～ 175 ℃、2 ～ 4 時間です。

• 液体シーラントのポッティング

現在、業界で使用されているボール実装方法には、「はんだペースト」+「はんだボール」と「フラックスペースト」+「はんだボール」の2種類があります。 「はんだペースト」+「錫ボール」実装方式は、業界で最も標準的なボール実装方式として認められています。この方法で植え付けられたボールは溶接性と光沢が良好で、錫の溶解工程においてはんだボールのオフセット現象が発生しません。コントロールが容易になります。具体的な方法としては、まずBGAパッド上にはんだペーストを印刷し、その後ボール搭載機やスクリーン印刷を使用して一定サイズのはんだボールを追加します。このとき、はんだペーストの役割は錫に付着することです。加熱時、はんだボールの接触面が大きくなるため、はんだボールはより速く、より包括的に加熱され、溶融後のはんだボールとパッドのはんだ付け性が向上し、仮想はんだ付けの可能性が減少します。

• 表面マーキング

マーキングとは、主に識別とトレーサビリティを目的として、製造元の情報、国、デバイスコードなどを含む、パッケージ化されたモジュールの上面に印刷された消えない鮮明な文字とロゴです。コーディングにはさまざまな方法がありますが、その中で最も一般的に使用されるのは、インク印刷やレーザー印刷などのコーディング方法です。

• 別

生産効率の向上と材料の節約のため、SIP の組み立て作業のほとんどはアレイの組み合わせの形で実行され、成形とテストのプロセスが完了した後、個々のデバイスに分割されます。分割は鋸引きまたはスタンピングによって行うことができます。鋸引きプロセスはより柔軟であり、多くの特別なツールを必要としません。プレス加工は生産効率が高くコストも低いですが、特殊な工具を使用する必要があります。

2.2.フリップチップ溶接プロセス

ワイヤボンディングプロセスと比較して、フリップチッププロセスには次の利点があります。

(1) フリップチップ溶接技術は、ワイヤボンディングパッドの中心距離制限の問題を克服します。

(2) 電子設計者にとって、チップの電源/グランド分配設計において利便性が向上します。

(3) 相互接続の長さを短縮し、RC 遅延を低減することにより、高周波および高出力デバイスにより完全な信号を提供します。

(4) 優れた熱性能。チップ背面に放熱器を設置可能。

(5) 高い信頼性。チップ下のフィラーの作用により、パッケージの疲労寿命が向上します。

(6) 修理が容易です。

フリップチップボンディングのプロセスフローは次のとおりです（ワイヤボンディングと同じプロセスは別途説明しません）：ウェハ→パッド再配置→ウェハ薄化、バンプ作成→ウェハ切断→フリップチップボンディング、アンダーフィル→封止→はんだボール組み立て→リフローはんだ付け→表面マーキング→分離→最終検査→検査→梱包。

• パッドの再配分

リードピッチを広げてフリップチップボンディングプロセスの要件を満たすには、チップのリードを再配置する必要があります。

• 凹凸を作る

パッドの再配置が完了したら、チップ上のパッドにバンプを追加する必要があります。はんだバンプの製造技術には、電気めっき、無電解めっき、蒸着、ボール配置、およびはんだペースト印刷などがあります。現在でも電気めっき法が最も広く使用されており、次にはんだペースト印刷法が使用されています。

• フリップチップボンディング、アンダーフィル

チップ接合面全面にはんだバンプを格子状に配置した後、チップをパッケージ基板に反転実装し、バンプと基板上のパッドを介して電気的接続を行います。 WBとTAB。接続方法。フリップチップ接続後、チップと基板の間にエポキシ樹脂を充填することで、バンプにかかる熱応力や機械的応力が軽減され、充填しない場合に比べて信頼性が1～2桁向上します。

SiP - アプリケーション用

3.1.主な応用分野

SiP の用途は非常に広範囲にわたり、主に無線通信、自動車用電子機器、医療用電子機器、コンピューターなどが含まれます。

最も広く使用されている無線通信分野。無線通信分野における SiP の応用は最も早く、最も広く使用されている分野でもあります。無線通信の分野では、機能伝送効率、ノイズ、体積、重量、コストに対する要求がますます高くなっており、無線通信は低コスト、携帯性、多機能、高性能の方向に発展せざるを得なくなっています。 SiP は、既存のコア リソースと半導体製造プロセスの利点を組み合わせ、コストを削減し、市場投入までの時間を短縮すると同時に、プロセスの互換性、信号の混合、ノイズ干渉、電磁干渉などの SOC の問題を克服する理想的なソリューションです。携帯電話の高周波電力増幅器は、高周波電力増幅器、電力制御、送受信スイッチの機能を統合しており、これらは SiP で完全に解決されています。

自動車エレクトロニクスは、SiP の重要なアプリケーション シナリオです。自動車エレクトロニクスにおける SiP の応用は徐々に増加しています。エンジンコントロールユニット（ECU）を例にとると、ECUはマイクロプロセッサ（CPU）、メモリ（ROM、RAM）、入出力インターフェイス（I/O）、アナログデジタルコンバータ（A/D）で構成されます。 、大規模集積回路構成も同様です。チップの種類が異なれば、プロセスも異なります。現在、チップを完全な制御システムに統合するために SiP がよく使用されます。このほか、自動車のアンチロック・ブレーキ・システム（ABS）、燃料噴射制御システム、エアバッグ電子システム、ステアリングホイール制御システム、タイヤ空気圧警報システムなどでもSiPの採用が進んでいます。さらに、SIP テクノロジーは、急速に成長している車載オフィス システムやエンターテイメント システムにも適用され、成功を収めています。

医療用電子機器には、信頼性と小型サイズ、さらに機能性と寿命の組み合わせが必要です。この分野の典型的な用途は、カプセル内視鏡などの埋め込み型電子医療機器です。内視鏡は、光学レンズ、画像処理チップ、高周波信号送信機、アンテナ、バッテリーで構成されています。画像処理チップはデジタル チップ、無線周波数信号送信機はアナログ チップ、アンテナは受動デバイスです。これらのデバイスを SiP にパッケージ化することで、パフォーマンスと小型化の要件に完全に対応できます。

コンピュータ分野における SiP の応用は、主にプロセッサとメモリを統合することから生まれます。 GPU を例に挙げると、通常、グラフィックス コンピューティング チップと SDRAM が含まれます。 2 つの梱包方法は同じではありません。グラフィックス コンピューティングは、標準的なプラスチック ボール アレイ マルチチップ パッケージにパッケージ化されていますが、これは SDRAM には適していません。そのため、2種類のチップを別々にパッケージ化し、SiPの形で一緒にパッケージングする必要があります。

SiPは、ISP（画像処理チップ）やBluetoothチップなど、他の民生用電子機器にも広く応用されています。ISPは、デジタルカメラ、スキャナ、カメラ、玩具などの電子製品の中核デバイスです。光電変換によって光信号をデジタル信号に変換し、画像処理、表示、保存を実現します。イメージセンサーには、CCD、CMOSイメージセンサー、密着型イメージセンサー、電荷蓄積デバイス、光ダイオードアレイ、アモルファスシリコンセンサーなど、様々な種類のコンポーネントが含まれています。SiP技術は、間違いなく理想的なパッケージング技術ソリューションです。

ブルートゥースシステムは、一般的に無線部、リンク制御部、リンク管理サポート部、メイン端末インターフェースから構成される。 SiP テクノロジーは、市場のニーズに合わせて Bluetooth をますます小型化し、Bluetooth テクノロジーの応用を強力に推進します。 SiP は、Bluetooth ワイヤレス テクノロジ機能を超小型パッケージに統合するために必要なすべてのコンポーネント (無線機、ベースバンド プロセッサ、ROM、フィルタ、およびその他のディスクリート コンポーネント) を完成させます。

電子製品は、高性能、小型化、多品種少量生産といった特徴を備えています。SiP技術はエレクトロニクスの応用要件に適合しているため、この技術分野において幅広い応用市場と発展の見通しを有しています。 

3.2.SiP - スマートフォン向けに調整

携帯電話の薄型化・軽量化により、SiPの需要が増加しています。携帯電話は、SiP パッケージング分野の最大の市場です。スマートフォンの薄型化、軽量化が進むと、当然SiPの需要も高まります。 2011年から2015年にかけて、さまざまなブランドの携帯電話の薄型化が続いた。当然のことながら、薄型化には、組み立てられたコンポーネントの厚さに対する要求がますます高くなります。 iPhone 6sを例にとると、PCBの使用量が大幅に削減され、多くのチップコンポーネントがSiPモジュールに実装されることになります。 iPhone 8に関しては、AppleがSiPを採用した初めての携帯電話となるかもしれない。これは、一方では iPhone 8 をより薄く、より軽くすることができ、他方では、より強力なカメラ、スピーカー、バッテリーなどの他の機能モジュールのためのスペースが増えることを意味します。

Apple 製品の SiP アプリケーションを見てください。 Apple は、SiP アプリケーションに関して断固として楽観的な企業です。 Appleは以前にもApple WatchにSiPパッケージを使用していました。

時計に加えて、Apple の携帯電話に使用される SiP の数も徐々に増加しています。リストされているものは、タッチチップ、指紋認証チップ、RFPAなどです。

タッチチップ。 Iphone6ではタッチチップを6つ搭載しており、それぞれBroadcomとTIが提供していますが、3Sでは6つを同一パッケージ内に封止してSiPパッケージを実現しています。将来的には、TDDI 全体がさらにカプセル化される予定です。新世代の 3D Touch テクノロジーが iPhone XNUMXs で披露されました。タッチセンシング検出は、絶縁材料のシェルを貫通し、人間の指によってもたらされる電圧変化を検出することによって人間の指のタッチ動作を判断し、さまざまな機能を実現できます。タッチチップは、接触点の電圧値を収集し、処理後にこれらの電極電圧信号を座標信号に変換し、座標信号に従って対応する機能に応答するように携帯電話を制御して、その制御機能を実現します。 XNUMXD Touch の出現により、タッチ モジュールの処理能力とパフォーマンスに対する要件がさらに高まりました。複雑な構造のためタッチチップをSiPで組み込む必要があり、触感フィードバック機能により操作性が向上しています。

指紋認証もSiPパッケージを使用しています。センサーと制御チップを一体パッケージ化しており、同様の技術はiPhone 5から採用されている。

RFPAモジュール。携帯電話の RFPA は、SiP の最も一般的に使用される形式です。 iPhone 6Sも例外ではありません。 iPhone 6S には複数の RFPA チップが搭載されており、それらはすべて SiP を使用しています。

Apple の習慣によれば、成熟したテクノロジーはすべて次世代に受け継がれます。今後の Apple iPhone 7 では SiP テクノロジーがより多く採用され、将来の iPhone 7s と iPhone 8 ではより包括的となり、SiP テクノロジーがより広範囲に使用されると当社は判断しています。内部空間を圧縮します。

SIPパッケージフォーム

SIP パッケージング技術では、さまざまなベアチップまたはモジュールを配置して組み立てます。その配置を区別すると、平面的な2D実装構造と3D実装構造に大別できます。 2D パッケージングと比較して、積層 3D パッケージング技術を使用すると、使用するウェーハまたはモジュールの数を増やすことができるため、ウェーハを垂直方向に配置できる層の数が増加し、SIP 技術の機能統合能力がさらに強化されます。内部ボンディング技術には、単純なワイヤ ボンディング (ワイヤ ボンディング)、フリップ チップ ボンディング (フリップ チップ)、またはその XNUMX つの組み合わせがあります。

現在の業界の SIP 設計タイプと構造の区別から、SIP は 3 つのカテゴリに分類できます。

2D SIP

このタイプのパッケージングは​​、同一のパッケージング基板上のパッケージ本体にチップを１つずつ２次元モードでパッケージングするものである。

スタック型 SIP

このタイプのパッケージングは​​、2 つ以上のチップ スタックを 1 つのパッケージに物理的に統合したパッケージです。

3D SIP

このタイプのパッケージングは​​ 2D パッケージングに基づいており、複数のチップ、パッケージ化されたチップ、マルチチップ、さらにはウェーハが積層および相互接続されて 3 次元パッケージを形成します。この構造は、スタック XNUMXD パッケージングとも呼ばれます。

さらに、2Dおよび3Dの実装構造に加えて、多機能基板上に部品を統合する方法も採用できます。つまり、機能統合の目的を達成するために、多機能基板に異なる部品を埋め込むことです。さまざまなチップ配置とさまざまな内部ボンディング技術の組み合わせにより、SIP パッケージはさまざまな組み合わせを形成し、顧客や製品のニーズに応じてカスタマイズまたは柔軟に製造できます。

SIPの技術的困難

SIP の実装形態の主流は BGA ですが、これは従来の高度な実装技術で SIP 技術を習得したことを意味するものではありません。

回路設計の場合、3 次元チップ パッケージには複数のダイ スタックが含まれます。このような複雑なパッケージ設計では、複数のチップを 1 つのパッケージに統合する、チップをどのように積み重ねるかなど、多くの問題が発生します。層基板では、従来のツールを使用して配線を配線するのは困難です。また、トレース間の間隔、等長設計、差動ペア設計などの問題もあります。  

さらに、モジュールの複雑性の増加と動作周波数（クロック周波数またはキャリア周波数）の増加に伴い、システム設計の難易度はさらに増加すると考えられます。必要な設計経験に加えて、システム性能の数値シミュレーションも不可欠です。デザインリンク。