收藏 | SIP封装工艺流程( 十 )

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SoC与SIP是极为相似，两者均将一个包含逻辑组件、内存组件，甚至包含被动组件的系统，整合在一个单位中。
SoC是从设计的角度出发，是将系统所需的组件高度集成到一块芯片上。
SIP是从封装的立场出发，对不同芯片进行并排或叠加的封装方式，将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件，以及诸如MEMS或者光学器件等其他器件优先组装到一起，实现一定功能的单个标准封装件。
构成SIP技术的要素是封装载体与组装工艺，前者包括PCB、LTCC、SiliconSubmount（其本身也可以是一块IC），后者包括传统封装工艺（Wirebond和FlipChip）和SMT设备。无源器件是SIP的一个重要组成部分，如传统的电容、电阻、电感等，其中一些可以与载体集成为一体，另一些如精度高、Q值高、数值高的电感、电容等通过SMT组装在载体上。
从集成度而言，一般情况下， SoC只集成AP之类的逻辑系统，而SiP集成了AP+mobileDDR ，某种程度上说SIP=SoC+DDR ，随着将来集成度越来越高， emmc也很有可能会集成到SIP中。
从封装发展的角度来看，因电子产品在体积、处理速度或电性特性各方面的需求考量下， SoC曾经被确立为未来电子产品设计的关键与发展方向。但随着近年来SoC生产成本越来越高，频频遭遇技术障碍，造成SoC的发展面临瓶颈，进而使SIP的发展越来越被业界重视。
SIP的封装形态
SIP封装技术采取多种裸芯片或模块进行排列组装，若就排列方式进行区分可大体分为平面式2D封装和3D封装的结构。相对于2D封装，采用堆叠的3D封装技术又可以增加使用晶圆或模块的数量，从而在垂直方向上增加了可放置晶圆的层数，进一步增强SIP技术的功能整合能力。而内部接合技术可以是单纯的线键合（WireBonding），也可使用覆晶接合（FlipChip），也可二者混用。

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另外，除了2D与3D的封装结构外，还可以采用多功能性基板整合组件的方式——将不同组件内藏于多功能基板中，达到功能整合的目的。不同的芯片排列方式，与不同的内部接合技术搭配，使SIP的封装形态产生多样化的组合，并可依照客户或产品的需求加以客制化或弹性生产。
SIP的技术难点
SIP的主流封装形式是BGA ，但这并不是说具备传统先进封装技术就掌握了SIP技术。
对于电路设计而言，三维芯片封装将有多个裸片堆叠，如此复杂的封装设计将带来很多问题：比如多芯片集成在一个封装内，芯片如何堆叠起来；再比如复杂的走线需要多层基板，用传统的工具很难布通走线；还有走线之间的间距，等长设计，差分对设计等问题。
此外，随着模块复杂度的增加和工作频率（时钟频率或载波频率）的提高，系统设计的难度会不断增加，设计者除具备必要的设计经验外，系统性能的数值仿真也是必不可少的设计环节。
来源：集成电路前沿

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