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SIP封装简介


SIP产品封装
一、IC集成电路主要封装种类及演化 二、SIP、SOC、SOB几方面性能对比 三、SIP产品应用 四、 SIP产品封装流程简介 五、SIP产品市场前景

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IC集成电路主要封装介绍
IC (Integrated Circuit ) Package—集成电路封装体:
?指芯片(Die)和不同类型的基板和塑封料(EMC)形成的不同外 形的封装体。

?IC Package种类很多,可以按以下标准分类:
? 按封装材料划分为: 金属封装、陶瓷封装、塑料封装 ? 按照和PCB板连接方式分为: PTH封装和SMT封装 ? 按照封装外型可分为: SOT、SOIC、TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP等;
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IC Package (IC的封装形式)
? 按封装材料划分为:

塑料封装

陶瓷封装

金属封装主要用于军工或航天技术,无 商业化产品; 陶瓷封装优于金属封装,也用于军事产 品,占少量商业化市场; 塑料封装用于消费电子,因为其成本低 ,工艺简单,可靠性高而占有绝大部分 的市场份额;
金属封装
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IC Package (IC的封装形式)
? 按与PCB板的连接方式划分为:

PTH

SMT

PTH-Pin Through Hole, 通孔式;
SMT

SMT-Surface Mount Technology ,表面贴装式。
目前市面上大部分IC均采为SMT式 的
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一、IC 封装演化
? 半导体器件有许多封装型式,从DIP、SOP、QPF、 SOB 、 SOC、 PGA、BGA到CSP再到SIP,技术指标一代比一代 先进,这些都是前人根据当时的组装技术和市场需求而研制 的。总体说来,它大概有三次重大的革新:第一次是在上世 纪80年代从引脚插入式封装到表面贴片封装,极大地提高 了印刷电路板上的组装密度;第二次是在上世纪90 年代球 型矩正封装的出现,它不但满足了市场高引脚的需求,而且 大大地改善了半导体器件的性能;晶片级封装、系统封装、 芯片级封装是现在第三次革新的产物,其目的就是将封装减 到最小。每一种封装都有其独特的地方,即其优点和不足之 处,而所用的封装材料,封装设备,封装技术根据其需要而 有所不同.

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一、集成电路主要封装演化
? ? ? ? ? ? QFN—Quad Flat No-lead Package 四方无引脚扁平封装 SOIC—Small Outline IC 小外形IC封装 TSSOP—Thin Small Shrink Outline Package 薄小外形封装 QFP—Quad Flat Package 四方引脚扁平式封装 BGA—Ball Grid Array Package 球栅阵列式封装 SOC—System On a Chip 系统级芯片

从QFN到BGA、SOC,SIP封装形式和工艺逐步高级和复杂化。

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二、SIP、SOC、SOB几方面性能对比

? SIP(System In a Package系统级封装)是将多种功能芯片,包括处理器、 存储器等功能芯片集成在一个封装内,从而实现一个基本完整的功能. SiP的 主流封装形式是BGA.与SOC(System On a Chip系统级芯片)相对应,不 同的是系统级封装是采用不同芯片进行并排或叠加的封装方式,而SOC则是 高度集成的芯片产品.SOB( System On board)则是基于基板方式的封装.

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SIP与SOC、SOB关系
对生命周期相对较长的产品来说,SoC将作为许多产品的核心;而若 对产品开发周期要求高、生命周期短、面积小、灵活性较高,则应倾 向于使用SiP或者SOB,因SOB主要从基板方面进行改造封装,故其局 限性相对SIP较大。

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三、SIP产品应用
? 近年来,SiP产品的市场需求迅猛增长。以前,SiP的产品通常主要应 用相对较小的PCB设计及低功耗产品应用中,如:手机,数码摄像机, 汽车电子等。在DDR存储器工作频率不断的提高,客户在使用 高速DDR存储器设备进行相关设计的时候,不断遇到成本,散热设计, 研发时间不够等严重影响项目开发的风险问题。因此,大部分客户, 便在针对应用产品(如数字电视,数码录像机)设计时,也主要考虑 使用SiP的设计方式,从而进一步降低系统的成本及提高可靠性。

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SIP 产品流程(以BGA方式为例)
Wafer Incoming



Taping

Wire Bonding
Interconnecting 完成 O/S Test or 3rd Vision Insp. Plasma Clean

Flux Clean

Wafer Grinding
De-Taping

Singulation Wafer Sawing
Substrate pre-bake

Molding
Top Marking & Curing

(Punch or Routing)

Die Bonding
Curing

Ball Mount

Ball Scan

Plasma Clean

Reflow

Final Inspection

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SIP应用前景
? 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,2013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.

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