Технология «система в корпусе» (SIP) предлагается с начала 1990-х годов по настоящее время. После более чем десяти лет разработки он получил широкое признание в научных кругах и промышленности и стал одной из новых горячих точек в исследованиях в области электронных технологий и одним из основных направлений технических приложений. Он также считает, что представляет будущее направление развития электронных технологий. Являясь важной частью технологии упаковки SIP, технология упаковки SIP за прошедшие годы добилась большого прогресса в постоянных инновациях и постепенно сформировала собственную техническую систему, которая достойна участия в смежных технологических отраслях. Технические специалисты и ученые проводят исследования и исследования. С точки зрения технологии упаковки в статье подробно представлено производство SIP-упаковки, а также подробно рассмотрены ключевые моменты ее технологического процесса.

Согласно определению Международной организации по производству полупроводников (ITRS): SiP — это единое устройство, которое предпочтительно объединяет несколько активных электронных компонентов с различными функциями и дополнительными пассивными устройствами, а также другими устройствами, такими как MEMS или оптические устройства, для достижения определенного функция. Стандартные пакеты, образующие систему или подсистему.

С точки зрения архитектуры SiP объединяет в одном корпусе множество функциональных микросхем, включая процессоры, память и другие функциональные микросхемы, для достижения практически полной функциональности. Соответствует SOC (система на кристалле). Разница в том, что «система в корпусе» — это метод упаковки, при котором разные чипы используются рядом или стопкой, а SOC — это высокоинтегрированный чип-продукт.

1.1. «Больше Мура» против «Больше, чем Мура» — сравнение SoC и SiP

SiP — это важный путь реализации, выходящий за рамки закона Мура. Известный закон Мура дошел до современного этапа, куда он движется? В отрасли есть два пути: один — продолжать развиваться в соответствии с законом Мура. Продукты, идущие по этому пути, включают процессоры, память, логические устройства и т. д. На эти продукты приходится 50% всего рынка. Другой путь — это «Больше, чем Мур», который превосходит закон Мура. Разработка чипов перешла от слепого стремления к снижению энергопотребления и повышению производительности к более прагматичному подходу к удовлетворению потребностей рынка. Продукты в этой области включают аналоговые/РЧ-устройства, пассивные устройства, устройства управления питанием и т. д., что составляет около оставшихся 50% рынка.

По этим двум путям родились два продукта: SoC и SiP. SoC — это продукт продолжающего терять силу закона Мура, а SiP — это важный путь, позволяющий выйти за рамки закона Мура. Оба продукта позволяют осуществлять миниатюризацию и миниатюризацию систем на уровне чипа.

SoC и SIP очень похожи в том, что оба объединяют систему, включающую логические компоненты, компоненты памяти и даже пассивные компоненты в единое целое. SoC с точки зрения дизайна заключается в интеграции компонентов, необходимых системе, в один чип. SiP — это метод упаковки, при котором с точки зрения упаковки различные чипы располагаются рядом или штабелируются, а несколько активных электронных компонентов с разными функциями и дополнительными пассивными устройствами, а также другие устройства, такие как MEMS или оптические устройства, предпочтительно собираются вместе. . , единый стандартный пакет, реализующий определенную функцию.

Что касается интеграции, то в целом SoC интегрирует только логические системы, такие как AP, тогда как SiP интегрирует AP + мобильную DDR. В какой-то степени SIP=SoC+DDR. Поскольку в будущем интеграция будет становиться все более и более высокой, emmc, вероятно, также будет интегрирован в SiP.

С точки зрения разработки упаковки SoC стал ключевым направлением развития будущего дизайна электронных продуктов из-за требований к электронным продуктам с точки зрения объема, скорости обработки или электрических характеристик. Однако из-за растущей стоимости производства SoC в последние годы и частых технических препятствий разработка SoC сталкивается с узким местом, и развитию SiP в отрасли уделяется все больше и больше внимания.

1.2. SiP – неизбежный путь выбора за пределами закона Мура

Закон Мура обеспечивает постоянное улучшение производительности чипов. Как мы все знаем, закон Мура – ​​это «библия» развития полупроводниковой промышленности. В полупроводниках на основе кремния размер транзисторов уменьшается вдвое, а производительность удваивается каждые 18 месяцев. В то же время повышение производительности приводит к снижению затрат, что дает производителям полупроводников достаточную мотивацию для уменьшения размера полупроводниковых элементов. Среди них процессорные микросхемы и микросхемы памяти — это два типа микросхем, которые больше всего следуют закону Мура. Если взять в качестве примера Intel, то каждое поколение продуктов полностью соответствует закону Мура. На уровне чипа закон Мура способствует постоянному повышению производительности.

Печатная плата не подчиняется закону Мура и является узким местом для повышения производительности всей системы. В соответствии с постоянным уменьшением размера чипа, печатная плата не сильно изменилась за эти годы. Например, стандартная минимальная ширина линий материнских плат составляла 3 мила (около 75 мкм) десять лет назад и по-прежнему составляет 3 мила сегодня, с небольшими улучшениями. В конце концов, печатные платы не подчиняются закону Мура. Из-за ограничений печатной платы улучшение производительности всей системы столкнулось с узким местом. Например, поскольку ширина дорожек печатной платы не изменилась, плотность проводки между процессором и памятью также осталась прежней. Другими словами, количество проводов между процессором и памятью существенно не изменится без изменения размера пакета процессора и памяти. Пропускная способность памяти равна разрядности интерфейса памяти, умноженной на рабочую частоту интерфейса памяти. Разрядность вывода памяти равна количеству соединений между процессором и памятью. За последние десять лет 64-битная версия не изменилась из-за ограничений технологии печатных плат. Поэтому, если вы хотите увеличить пропускную способность памяти, вы можете увеличить только рабочую частоту интерфейса памяти. Это ограничивает улучшение производительности всей системы.

SIP — победитель и проигравший в решении оков системы. Инкапсулируйте несколько полупроводниковых чипов и пассивных устройств в одном чипе, чтобы сформировать чип системного уровня, вместо использования платы печатной платы в качестве носителя между соединениями между несущими чипами, что может решить проблему производительности системы, вызванную внутренними недостатками печатной платы. сам. столкнуться с узкими местами. Возьмем, к примеру, процессоры и микросхемы памяти, поскольку плотность внутренней проводки в системе в корпусе может быть намного выше, чем плотность разводки печатной платы, чтобы устранить узкое место системы, вызванное широкополосной связью линий печатной платы. Например, поскольку микросхема памяти и микросхема процессора могут быть соединены вместе посредством сквозных отверстий, они больше не ограничены шириной линии печатной платы, что позволяет улучшить пропускную способность данных в полосе пропускания интерфейса.

Мы считаем, что SiP — это больше, чем просто объединение микросхем. SiP также имеет преимущества короткого цикла разработки; больше функций; более низкое энергопотребление, лучшая производительность, более низкая себестоимость, меньший размер и меньший вес. Краткое изложение следующее:

Анализ процессов SiP

Процесс упаковки SIP можно разделить на упаковку с проволочным соединением и соединение с перевернутым чипом в зависимости от метода соединения между чипом и подложкой.

2.1. Процесс упаковки проволочным склеиванием

Основной процесс процесса упаковки проволокой заключается в следующем:

Пластина → Утончение пластин → Резка пластин → Склеивание в штампах → Склеивание проводов → Плазменная очистка → Заливка жидким герметиком → Сборка шариков припоя → Пайка оплавлением → Маркировка поверхности → Разделение → Окончательный контроль → Испытание → Упаковка.

• истончение пластины

Утончение пластины означает механическое или химико-механическое (ХМП) шлифование задней части пластины с целью утончения пластины до уровня, подходящего для упаковки. Поскольку размер пластины становится все больше и больше, для увеличения механической прочности пластины и предотвращения деформации и растрескивания во время обработки ее толщина увеличивается. Однако с развитием системы в направлении легких, тонких и коротких, толщина модуля после упаковки чипа становится все тоньше и тоньше. Поэтому перед упаковкой толщина пластины должна быть уменьшена до приемлемого уровня, чтобы соответствовать требованиям сборки чипа.

• Резка вафель

После того как вафля истончится, ее можно нарезать кубиками. Старые машины для нарезки кубиками управлялись вручную, а теперь обычные машины для нарезки кубиками полностью автоматизированы. Независимо от того, частично ли вы разметываете или полностью разделяете пластину, в настоящее время используется пильное полотно, поскольку оно рисует аккуратные края с небольшим количеством сколов и трещин.

• умереть прикрепить

Нарезанная кубиками стружка крепится на средние площадки рамы. Размер площадки должен соответствовать размеру чипа. Если размер контактной площадки слишком велик, пролет вывода будет слишком большим, вывод будет изогнут, а стружка будет смещена из-за напряжения, создаваемого потоком во время процесса трансферного формования. Способ крепления может быть припаян к подложке мягким припоем (имеется в виду сплав Pb-Sn, особенно сплав, содержащий Sn), эвтектический сплав Au-Si и т. д. Наиболее часто используемый метод в пластиковой упаковке - использование полимерного клея. Клей приклеивается к металлическому каркасу.

• проволочное соединение

В пластиковой упаковке используется в основном золотая проволока, ее диаметр обычно составляет 0.025–0.032 мм. Длина вывода обычно составляет от 1.5 до 3 мм, а высота дуги может быть на 0.75 мм выше плоскости, в которой расположен чип.

К методам соединения относятся термокомпрессионная сварка, термозвуковая сварка и т. д. Преимуществами этих методов являются простота сферического формирования (т. е. технология шариков припоя) и предотвращение окисления золотой проволоки. В целях снижения затрат также изучаются другие металлические проволоки, такие как алюминий, медь, серебро, палладий и т. д., для замены соединения золотой проволокой. Условия сварки горячим давлением заключаются в том, что две металлические поверхности находятся в тесном контакте, а время, температура и давление контролируются для соединения двух металлов. Грубая поверхность (неровная), образование оксидного слоя или химическое загрязнение, поглощение влаги и т. д. влияют на эффект склеивания и снижают прочность склеивания. Температура термокомпрессионной сварки составляет 300℃~400℃, а время обычно составляет 40 мс (обычно плюс такие процедуры, как определение положения склеивания, скорость склеивания составляет две проволоки в секунду). Преимущество ультразвуковой сварки заключается в том, что она позволяет избежать высокой температуры, поскольку она использует ультразвуковую вибрацию 20–60 кГц для обеспечения энергии, необходимой для сварки, поэтому температуру сварки можно снизить. Одновременное использование тепла и ультразвуковой энергии для соединения известно как термозвуковая сварка. По сравнению с термокомпрессионной сваркой, самым большим преимуществом термозвуковой сварки является снижение температуры сварки с 350°C примерно до 250°C (некоторые полагают, что можно использовать условия 100°C~150°C), что может значительно снизить температура склеивания алюминиевой площадки. Возможность образования интерметаллических соединений Au-Al, продлевающих срок службы устройства и одновременно уменьшающих дрейф параметров схемы. Улучшение соединения проводов в основном связано с необходимостью все более тонких упаковок, некоторые ультратонкие упаковки имеют толщину всего около 0.4 мм. Таким образом, петля вывода (петля) уменьшается с обычных 200–300 мкм до 100–125 мкм, так что натяжение вывода становится очень большим и очень тугим. Кроме того, по периферии контактных площадок на подложке обычно имеются два кольцевых провода питания/заземления. Чтобы золотая проволока не замкнулась с ней во время сварки, минимальный зазор должен быть > 625 мкм, а соединительная проволока должна иметь высокую линейность. градусов и хорошая дуга.

• Плазменная очистка

Одной из важных функций очистки является улучшение адгезии пленки, например нанесение пленки Au на подложку Si, а также обработка поверхности от углеводородов и других загрязнений плазмой Ar, что значительно улучшает адгезию Au. На поверхности подложки после плазменной обработки останется слой серого вещества, содержащего фторид, который можно удалить раствором. Одновременная очистка также способствует улучшению адгезии и смачивания поверхности.

• Заливка жидким герметиком

Поместите каркасную ленту со смонтированным чипом и проволочной лентой в форму, нагрейте предварительно сформированный блок формовочной массы в печи предварительного нагрева (температура предварительного нагрева составляет от 90°C до 95°C), а затем поместите его в трансфер. в передаточном баке формовочной машины. Под давлением передаточного формовочного поршня формовочный состав выдавливается в литник и впрыскивается в полость формы через литник (температура формы поддерживается на уровне около 170–175°C на протяжении всего процесса). Формовочный состав быстро затвердевает в форме, и после периода выдержки под давлением модуль достигает определенной твердости, после чего модуль выталкивается с помощью выталкивателя, и процесс формования завершается. Для большинства формовочных смесей после нескольких минут выдерживания давления в форме модуль становится достаточно жестким, чтобы его можно было выбросить, но отверждение (полимеризация) полимера не завершается полностью. Поскольку степень полимеризации (степень отверждения) материала сильно влияет на температуру стеклования и термическое напряжение материала, очень важно способствовать полному отверждению материала для достижения стабильного состояния, что очень важно для улучшения надежность устройства, а пост-отверждение предназначено для улучшения формовочного состава. Необходимые этапы процесса для степени полимеризации, общие условия пост-отверждения: 170 ℃ ~ 175 ℃, 2 часа ~ 4 часа.

• Заливка жидким герметиком

В настоящее время в промышленности используются два метода крепления шариков: «паста припоя» + «шарик припоя» и «паста флюса» + «шарик припоя». Метод монтажа «паяльная паста» + «оловянный шарик» признан лучшим стандартным методом монтажа шарика в отрасли. Шарики, посаженные этим методом, обладают хорошей свариваемостью и блеском, а явление смещения шариков припоя не возникает в процессе плавления олова. Это легче контролировать. Конкретный метод заключается в том, чтобы сначала напечатать паяльную пасту на контактной площадке BGA, а затем использовать машину для установки шариков или трафаретную печать, чтобы добавить шарики припоя определенного размера. На данный момент роль паяльной пасты заключается в прилипании к олову. При нагреве контактная поверхность шариков припоя увеличивается, благодаря чему шарики припоя нагреваются быстрее и более полно, благодаря чему шарики припоя имеют лучшую паяемость с контактными площадками после плавления и уменьшают возможность виртуальной пайки.

• маркировка поверхности

Маркировка представляет собой нестираемые и четкие буквы и логотипы, напечатанные на верхней поверхности упакованного модуля, включая информацию производителя, страну, код устройства и т. д., главным образом для идентификации и отслеживания. Существует множество способов кодирования, среди которых наиболее часто используется метод кодирования, включающий красочную печать и лазерную печать.

• отдельный

В целях повышения эффективности производства и экономии материалов большая часть сборочных работ СИП выполняется в виде комбинации массивов, которые после завершения процесса формования и испытаний разделяются на отдельные устройства. Деление может производиться распиловкой или штамповкой. Процесс распиловки более гибок и не требует большого количества специальных инструментов. Процесс штамповки имеет более высокую производительность и меньшую стоимость, но требует использования специальных инструментов.

2.2. Процесс сварки флип-чипа

По сравнению с процессом сварки проводов, процесс флип-чипа имеет следующие преимущества:

(1) Технология сварки Flip-chip позволяет решить проблему ограничения межосевого расстояния контактных площадок;

(2) Это обеспечивает больше удобства для разработчиков электроники при проектировании распределения питания/земли чипа;

(3) За счет сокращения длины межсоединения и уменьшения задержки RC обеспечивается более полный сигнал для высокочастотных и мощных устройств;

(4) Отличные тепловые характеристики, радиатор можно установить на задней стороне чипа;

(5) Высокая надежность, за счет действия наполнителя под стружкой увеличивается усталостная долговечность пакета;

(6) Легко ремонтируется.

Ниже приведен технологический процесс соединения перевернутых кристаллов (тот же процесс, что и соединение проводов, не будет описываться отдельно): пластина → перераспределение контактных площадок → утончение пластины, создание выступов → резка пластины → соединение перевернутых кристаллов, заполнение → инкапсуляция → сборка шариков припоя → Пайка оплавлением → Маркировка поверхности → Разделение → Заключительная проверка → Испытание → Упаковка.

• Перераспределение планшетов

Чтобы увеличить шаг выводов и удовлетворить требованиям процесса соединения флип-чипа, необходимо перераспределить выводы чипа.

• делать шишки

После того, как перераспределение площадок завершено, к площадкам на чипе необходимо добавить выступы. Методами изготовления припоя могут быть гальваника, химическое покрытие, испарение, размещение шариков и печать паяльной пастой. В настоящее время наиболее широко используется метод гальванического покрытия, за ним следует метод печати паяльной пастой.

• Склеивание Flip-chip, подзаливка

После того, как выступы припоя расположены на всей поверхности соединения чипа в форме сетки, чип монтируется на подложку корпуса в перевернутом виде, а электрическое соединение осуществляется через выступы и площадки на подложке, заменяя ВБ и TAB. способ подключения. После склеивания перевернутого чипа заполнение эпоксидной смолой между чипом и подложкой может снизить термическое и механическое напряжение, приложенное к неровностям, и повысить надежность на 1–2 порядка по сравнению с отсутствием заливки.

SiP - для приложений

3.1. Основные области применения

Область применения SiP весьма обширна и включает в себя в основном: беспроводную связь, автомобильную электронику, медицинскую электронику, компьютеры и т. д.

Наиболее широко используемая область беспроводной связи. Применение SiP в области беспроводной связи является самым ранним и наиболее широко используемым. В области беспроводной связи требования к функциональной эффективности передачи, шуму, объему, весу и стоимости становятся все выше и выше, что заставляет беспроводную связь развиваться в направлении низкой стоимости, портативности, многофункциональности и высокой производительности. SiP — это идеальное решение, которое сочетает в себе преимущества существующих основных ресурсов и процессов производства полупроводников, снижает затраты и сокращает время вывода на рынок, одновременно преодолевая трудности SOC, такие как совместимость процессов, смешивание сигналов, шумовые и электромагнитные помехи. Радиочастотный усилитель мощности в мобильном телефоне объединяет функции радиочастотного усилителя мощности, управления мощностью и переключателя приемопередатчика, которые полностью реализованы в SiP.

Автомобильная электроника — важный сценарий применения SiP. Применение SiP в автомобильной электронике постепенно расширяется. Если взять в качестве примера блок управления двигателем (ECU), то ECU состоит из микропроцессора (ЦП), памяти (ПЗУ, ОЗУ), интерфейса ввода/вывода (I/O), аналого-цифрового преобразователя (A/D). , а также крупномасштабную композицию интегральных схем. Различные типы чипов имеют разные процессы. В настоящее время SiP часто используется для интеграции микросхем в полную систему управления. Кроме того, в автомобильной антиблокировочной системе тормозов (ABS), системе управления впрыском топлива, электронной системе подушек безопасности, системе управления рулевым колесом, системе сигнализации низкого давления в шинах и других агрегатах также увеличивается использование SiP. Кроме того, технология SIP также успешно применяется в быстро развивающихся автомобильных офисных системах и развлекательных системах.

Медицинская электроника требует сочетания надежности и небольшого размера в сочетании с функциональностью и долговечностью. Типичными применениями в этой области являются имплантируемые электронные медицинские устройства, такие как капсульные эндоскопы. Эндоскоп состоит из оптической линзы, чипа обработки изображений, передатчика радиочастотного сигнала, антенны и аккумулятора. Чип обработки изображения представляет собой цифровой чип, передатчик радиочастотного сигнала — аналоговый чип, а антенна — пассивное устройство. Объединение этих устройств в SiP идеально соответствует требованиям к производительности и миниатюризации.

Применение SiP в компьютерной области в основном связано с объединением процессора и памяти. Если взять в качестве примера графический процессор, он обычно включает в себя графический вычислительный чип и SDRAM. Эти два метода упаковки не одинаковы. Графические вычисления упакованы в стандартный многокристальный корпус с пластиковой шариковой матрицей, который не подходит для SDRAM. Поэтому необходимо упаковывать два типа чипов отдельно, а затем упаковывать их вместе в виде SiP.

SiP также имеет множество применений в другой бытовой электронике. Сюда входят ISP (чип обработки изображений), чип Bluetooth и так далее. ISP является основным устройством цифровых камер, сканеров, фотоаппаратов, игрушек и других электронных продуктов. Он преобразует оптические сигналы в цифровые посредством фотоэлектрического преобразования, а затем осуществляет обработку, отображение и хранение изображений. Датчики изображения включают в себя ряд компонентов различных типов, таких как ПЗС-матрицы, датчики изображения CMOS, контактные датчики изображения, устройства загрузки заряда, оптические диодные матрицы, датчики из аморфного кремния и т. д. Технология SiP, несомненно, является идеальным решением для технологии упаковки.

Система Bluetooth обычно состоит из беспроводной части, части управления связью, части поддержки управления связью и основного интерфейса терминала. Технология SiP может сделать Bluetooth все меньше и меньше, чтобы удовлетворить потребности рынка, тем самым активно продвигая применение технологии Bluetooth. SiP объединяет все компоненты (радио, процессор основной полосы, ПЗУ, фильтры и другие дискретные компоненты), необходимые для интеграции функций беспроводной технологии Bluetooth, в сверхмалом корпусе.

Электронные изделия характеризуются высокой производительностью, миниатюризацией, многовариантностью и малыми партиями. Технология SiP соответствует требованиям применения электроники, поэтому она имеет широкий рынок применения и перспективы развития в этой технической области. 

3.2.SiP — специально для смартфонов

Утончение и легкость мобильных телефонов привели к увеличению спроса на SiP. Мобильные телефоны являются крупнейшим рынком для упаковки SiP. Поскольку смартфоны становятся тоньше и легче, спрос на SiP, естественно, будет расти. С 2011 по 2015 год толщина мобильных телефонов различных марок постоянно уменьшалась. Естественно, что утонение предъявляет все более высокие требования к толщине собираемых компонентов. Если взять в качестве примера iPhone 6s, то использование печатных плат значительно сократилось, и многие компоненты микросхем будут реализованы в модулях SiP. Что касается iPhone 8, то это может быть первый мобильный телефон Apple, использующий SiP. Это означает, что с одной стороны iPhone 8 можно сделать тоньше и легче, а с другой – в нем появится больше места для других функциональных модулей, например, более мощных камер, динамиков и аккумуляторов.

Посмотрите на SiP-приложения от продуктов Apple. Apple — компания, которая с оптимизмом смотрит на приложения SiP. Apple раньше использовала упаковку SiP на Apple Watch.

Помимо часов, постепенно увеличивается количество SiP, используемых в мобильных телефонах Apple. Перечислены: сенсорный чип, чип идентификации отпечатков пальцев, RFPA и так далее.

сенсорный чип. В Iphone6 ​​имеется два сенсорных чипа, предоставленных Broadcom и TI соответственно, а в 6S они запечатаны в одном корпусе для реализации пакета SiP. В будущем весь TDDI будет дополнительно инкапсулирован. Новое поколение технологии 3D Touch было показано в iPhone 6s. Обнаружение прикосновения может проникать сквозь оболочку из изоляционного материала и оценивать действие прикосновения человеческого пальца, обнаруживая изменение напряжения, вызванное человеческим пальцем, чтобы реализовать различные функции. Сенсорный чип должен собирать значение напряжения в точке контакта, преобразовывать эти сигналы напряжения электрода в сигналы координат после обработки и управлять мобильным телефоном, чтобы он реагировал на соответствующие функции в соответствии с сигналами координат, чтобы реализовать свою функцию управления. Появление 3D Touch выдвинуло более высокие требования к вычислительным возможностям и производительности сенсорного модуля. Его сложная структура требует сборки сенсорного чипа с использованием SiP, а функция тактильной обратной связи повышает удобство эксплуатации.

Распознавание отпечатков пальцев также использует пакет SiP. Датчик и управляющий чип объединены вместе, и аналогичная технология применяется со времен iPhone 5.

RFPA-модуль. RFPA в сотовых телефонах является наиболее часто используемой формой SiP. iPhone 6S не является исключением. В iPhone 6S имеется несколько чипов RFPA, каждый из которых использует SiP.

По традиции Apple, все зрелые технологии будут переданы следующему поколению. Мы считаем, что предстоящий Apple iPhone 7 будет больше использовать технологию SiP, в то время как будущие iPhone 7s и iPhone 8 будут более комплексными и будут использовать технологию SiP в большей степени. сжимать внутреннее пространство.

Форма SIP-пакета

Технология SIP-упаковки предполагает размещение и сборку множества голых чипов или модулей. Если различать компоновку, ее можно грубо разделить на плоскую 2D-упаковку и 3D-упаковку. По сравнению с 2D-упаковкой, использование технологии многослойной 3D-упаковки может увеличить количество используемых пластин или модулей, тем самым увеличивая количество слоев, в которых пластины могут быть размещены в вертикальном направлении, и дополнительно улучшая возможности функциональной интеграции технологии SIP. Технология внутреннего соединения может представлять собой простое соединение проводов (Wire Bonding), соединение флип-чипа (Flip Chip) или их комбинацию.

Исходя из существующих в отрасли типов конструкции и структуры SIP, SIP можно разделить на три категории.

2D СИП

Этот тип упаковки заключается в упаковке чипов по одному в двухмерном режиме в корпусе упаковки на одной и той же упаковочной подложке.

Сложенные SIP-карты

Этот тип упаковки представляет собой корпус, который физически объединяет два или более набора микросхем в одном корпусе.

3D СИП

Этот тип упаковки основан на 2D-упаковке: несколько чипов, упакованные чипы, мультичипы и даже пластины складываются друг в друга и соединяются друг с другом, образуя трехмерный корпус. Эту структуру также называют многослойной 3D-упаковкой.

Кроме того, в дополнение к 2D и 3D структурам упаковки также может быть принят метод интеграции компонентов на многофункциональной подложке - различные компоненты встраиваются в многофункциональную подложку для достижения цели функциональной интеграции. Различные схемы расположения микросхем в сочетании с различными технологиями внутреннего соединения позволяют формировать из SIP-корпуса множество комбинаций, которые можно настраивать или гибко производить в соответствии с потребностями клиентов или продуктов.

Технические трудности SIP

Основной формой упаковки SIP является BGA, но это не означает, что вы освоили технологию SIP с традиционными передовыми технологиями упаковки.

При проектировании схем трехмерный корпус микросхем будет иметь несколько стеков кристаллов, такая сложная конструкция корпуса создаст множество проблем: например, интеграция нескольких чипов в один корпус, как складывать чипы; Подложка многослойная, следы трудно протереть традиционными инструментами; существуют также такие проблемы, как расстояние между дорожками, конструкция одинаковой длины и конструкция дифференциальной пары.  

Кроме того, с увеличением сложности модуля и увеличением рабочей частоты (тактовой частоты или несущей частоты) сложность проектирования системы будет продолжать возрастать. Помимо необходимого опыта проектирования, важное значение также имеет численное моделирование производительности системы. ссылка на дизайн.