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SIP封装有什么优点？

SIP封装是基于SOC的一种新封装技术，将一个或多个裸芯片及可能的无源元件构成的高性能模块装载在一个封装外壳内， 包括将这些芯片层叠在一起，且具备一个系统的功能。

回帖（2）

张英

2019-10-8 14:57:18
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  • SIP封装的概述
  • SIP封装的特性
  • SIP封装的优点
  • SIP封装的应用
  • SIP封装的前景



  SIP封装的概述




  • 　　1、SIP封装是基于SOC的一种新封装技术，将一个或多个裸芯片及可能的无源元件构成的高性能模块装载在一个封装外壳内， 包括将这些芯片层叠在一起，且具备一个系统的功能。
    　　2、SIP封装将多个IC和无源元件封装在高性能基板上，可方便地兼容不同制造技术的芯片，从而使封装由单芯片级进人系统集成级。
    　　3、SIP封装是在基板上挖凹槽，芯片镶嵌其中，可降低封装体厚度，电阻、电容、电感等生成于基板上方，最后用高分子材料包封。常用的基板材料为FR-4、LCP（Liquid Crystal Polymer）。低温共烧多层陶瓷LTCC、Qsprey Metal Al/SiC颗粒增强金属基复合材料等。
    　　4、SIP封装在一个封装中密封多个芯片，通常采用物理的方法将两个或多个芯片重叠起来，或在同一封装衬底上将叠层一个挨一个连接起来，使之具有新的功能。
    　　5、SIP封装可实现系统集成，将多个IC以及所需的分立器件和无源元件集成在一个封装内，包括多个堆叠在一起的芯片，或将多个芯片堆叠整合在同一衬底上，形成的标准化产品，可以像普通的器件一样在电路板上进行组装。
    　　6、SIP封装为一个封装内集成了各种完成系统功能的电路芯片，是缩小芯片线宽之外的另一种提高集成度的方法，而与之相比可大大降低成本和节省时间。
    　　7、SIP封装实际上是多；S片封装MCP或芯片尺寸封装CSP的演进，可称其为层叠式MCP，堆叠式CSP，特别是CSP因生产成本低，将成为最优的集成无源元件技术，0201型片式元件也可贴放在较大CSP下方，但SIP封装强凋的是该封装内包含了某种系统的功能。
    　　8、SIP封装也就是多芯片堆叠的3D封装内系统（System-in-3D package）集成，在垂直芯片表面的方向上堆叠，互连两块以上裸芯片的封装，其空间占用小，电性能稳定，向系统整合封装发展。
    　　9、SIP封装将混合集成的无源元件封装于四面引线扁平封装QFP或薄微型封装TSOP的封装中，可有效地减少印刷电路板的尺寸，提高组装密度。
    　　10、SIP封装可嵌装不同工艺制作IC芯片，以及内嵌无源元件，甚至光器件和微机械电子系统MEMS，提供紧凑而性能优异的功能产品给用户。
    　　11、SIP封装通过各功能芯片的裸管芯及分立元器件在同一衬底的集成，实现整个系统功能，是一种可实现系统级芯片集成的半导体技术。
    　　12、SIP封装是指通过多芯片及无源元件（或无源集成元件）形成的系统功能集中于一个单一封装内，构成一个类似的系统器件。
    　　13、当SOC的特征尺寸更小以后，将模拟、射频和数字功能整合到一起的难度随之增大，有一种可选择的解决方案是将多个不同的裸芯片封装成一体，从而产生了系统级封装。以上表述多方面明确了SIP封装的内涵概念，基于系统化设计思想的SIP封装方案是富有创意的，所涉及到芯片、系统、材料、封装等诸多层面问题，涵盖十分广泛，是一个较宽泛的指称，将会随其技术的发展而扩充完善。
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李帅

2019-10-8 14:57:28
SIP封装的特性




  • 　　1、SIP封装采用一个封装来完成一个系统目标产品的全部互连以及功能和性能参数，可同时利用引线键合与倒装焊互连以及别的IC芯片直接内连技术；
    　　2、封面积比增大，SIP封装在同一封装中叠加两个或更多的芯片，把Z方向的空间也利用起来，又不必增加封装引脚，两芯片叠装在同一壳内的封装与芯片面积比增加到170％，三芯片叠装可增至250％；
    　　3、在物理尺寸上必定是小的，例如，SIP封装封装体的厚度不断减少，最先进的技术可实现五层堆叠芯片只有1.0mm厚的超薄封装，三叠层芯片封装的重量减轻35％；
    　　4、SIP封装可实现不同工艺，材料制作的芯片封装形成一个系统，有很好的兼容性，并可实现嵌入集成化无源元件的梦幻组合，无线电和便携式电子整机中现用的无源元件至少可被嵌入30-50％，甚至可将Si、GaAs、InP的芯片组合一体化封装；
    　　5、SIP封装可提供低功耗和低噪声的系统级连接，在较高的频率下工作可以获得较宽的带宽，几乎与SOC相等的总线带宽；
    　　6、元件集成封装在统一的外壳结构中，可使总的焊点大为减少，也缩短了元件的连线路程，从而使电性能得以提高；
    　　7、缩短产品研制和投放市场的周期，SIP封装在对系统进行功能分析和划分后，可充分利用商品化生产的芯片资源，经过合理的电路互连结构及封装设计，易于修改、生产，力求以最佳方式和最低成本达到系统的设计性能，无需像SOC那样进行版图级布局布线，从而减少了设计、验证、调试的复杂性与系统实现量产的时间，可比SOC节省更多的系统设计和生产费用，投放市场的时间至少可减少1／4；
    　　8、采取多项技术措施，确保SIP封装具有良好的抗机械和化学侵害的能力以及高可靠性。



  SIP封装的优点




  • 　　（1）封装效率大大提高，SIP封装技术在同一封装体内加多个芯片，大大减少了封装体积。两芯片加使面积比增加到170%，三芯片装可使面积比增至250%。
    　　（2）由於SIP封装不同於SOC无需版图级布局布线，从而减少了设计、验证和调试的复杂性和缩短了系统实现的时间。即使需要局部改动设计，也比SOC要简单容易得多。大幅度的缩短产品上市场的时间。
    　　（3）SIP封装实现了以不同的工艺、材料制作的芯片封装可形成一个系统，实现嵌入集成无源元件的梦幻组合。
    　　（4）降低系统成本。比如一个专用的集成电路系统，采用SIP封装技术可比SOC节省更多的系统设计和生产费用。
    　　（5）SIP封装技术可以使多个封装合二为一，可使总的焊点大为减少，也可以显着减小封装体积、重量，缩短元件的连接路线，从而使电性能得以提高。
    　　（6）SIP封装采用一个封装体实现了一个系统目标产品的全部互连以及功能和性能参数，可同时利用引线键合与倒装焊互连以及其他IC芯片直接内连技术。
    　　（7）SIP封装可提供低功耗和低噪音的系统级连接，在较高的频率下工作可获得几乎与SOC相等的汇流排宽度。
    　　（8）SIP封装具有良好的抗机械和化学腐蚀的能力以及高的可靠性。
    　　（9）与传统的芯片封装不同，SIP封装不仅可以处理数字系统，还可以应用於光通信、传感器以及微机电MEMS等领域。



  SIP封装的应用




  • 　　（１）RF／无线电方面
    　　（２）传感器方面
    　　（３）网络和计算机技术方面
    　　（４）其他高速数字产品



  SIP封装的前景




  • 　　SIP封装综合运用现有的芯片资源及多种先进封装技术的优势，有机结合起来由几个芯片组成的系统构筑而成的封装，开拓了一种低成本系统集成的可行思路与方法，较好地解决了SOC中诸如工艺兼容、信号混合、电磁干扰EMI、芯片体积、开发成本等问题，在移动通信、蓝牙模块、网络设备、计算机及外设、数码产品、图像传感器等方面有很大的市场需求量。所Semico公司报道，世界SIP封装营销收入将从2002年的8200万美元增长到2007年的7.48亿美元，年均增长率达55.6％。日本新近预测，2007年世界有关应用SIP封装技术的LSI市场可望达1.2万亿日元，这是根据同期系统LSI的1／5可利用SIP封装技术计算而得的。
    　　东芝的SIP封装目标是把移动电话的全部功能组合到一个封装内，Rohm大量生产用于PC机的SIP封装，Amkor公司月产百万块用于高频通信及存储器SIP封装。中国***封装大厂正积极发展SIP封装，与韩国一争高低。研究者发现：SIP封装技术需要克服的障碍不在于缺乏应用，也不是生产厂商不乐意采用这项技术，而是成品率问题。
    　　在IC产业大投资、大发展之际。国内一些知名高校在211建设中，均将芯片封装和MEMS技术列为重点学科发展方向，应多方关注SIP封装技术研发动向，予以充分重视，一些锂电池生产商找准了这一方面的商机，有选择性地中西贯通。

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