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5G背景下半导体SIP封装迅速发展,SMT生产工艺迎挑战

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发表于 2021-8-3 09:51 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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2021年刚过去一个月,三星、小米、vivo、OPPO等厂商就纷纷发布了多款5G手机,联发科也发布了全新旗舰5G芯片,并在发布会上表示2021年5G智能手机出货量预计将达到5亿部,与去年相比几乎翻番。% x( m- _: T8 A  n# r

/ a+ r) i+ ]# @6 u
; q( l0 \$ B" W# |5G技术逐步成熟,以手机为代表的智能电子设备对芯片的性能和功耗要求越来越高,推动半导体领域向先进制程、先进封装加速发展。, c' U6 g, n9 c% Z
0 y( Z: {0 ]( d9 v2 g
如何实现芯片效能最大化、封装体积最小化,成了企业不懈的追求。
( @# q5 M1 o( H  F. q. i5 c5 q5 H2 n% ^  X1 I- i& L
" A5 d/ R0 p0 Q7 S
5 k0 Y) j) n9 {  m% V& h2 K! p
随着消费电子产品集成度的提升,部分模组、甚至系统组装的精度要求都向微米级逼近,这就使得可将多颗裸晶整合在单一封装中的SiP技术备受瞩目,现已成为半导体产业最重要的技术之一。
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" L% v" m/ @4 |( h& |4 X" t
2 I1 q* Y0 v  u; p$ z3 |
什么是SiP?
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SiP全称System in Package,即系统级封装。SiP模组是一个功能齐全的子系统,它将一个或多个IC芯片及被动元件整合在一个封装中。此IC芯片(采用不同的技术:CMOS、BiCMOS、GaAs等)是Wire bonding芯片或Flipchip芯片,贴装在Leadfream、Substrate或LTCC基板上。被动元器件如RLC及滤波器(SAW/BAW/Balun等)以分离式被动元件、整合性被动元件或嵌入式被动元件的方式整合在一个模组中。
3 c/ Z3 }4 o: u5 t) ^6 R8 t  Q  E+ _& K7 i

  |9 Z& d) [6 ^$ |$ [
) k3 l% i, ]  G2 O* l为了支持5G技术,电子产品内部将增加很多元器件,普通的一些封装或组装方式很难达到这样高密的程度。* B( k, d8 b: u( u
% u7 X  N! ?4 P. b
SiP将所有器件集成于一个系统模块,相对独立封装的IC更能节省PCB的空间,且集成化性能比原来更高,同时节省了设计产品的时间和供应链管理成本,与传统封装技术相比具有很大的优势。: v5 q& s9 E  W' |5 X/ G

0 C1 i6 E8 e3 l3 A) _, ~: [
  c2 c& V# R% B& ^% z$ W7 n  f, c6 g  \; {* K
SiP技术融合了传统封测中的 molding、singulation 制程和传统系统组装的 SMT 和系统测试制程,这或许意味着其将会对现有的封测环节/业务造成一定的冲击。
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" u/ ~9 ?( S# C0 w1 i; Y$ ?7 z
( X1 {$ ]( T  l4 I3 o9 G: |
同时,元件小型化、异形化、密集化等特点都会给现有的SMT生产工艺带来不小的挑战。& F% P1 M7 |0 f$ ]/ v+ d$ Y6 T1 s
3 _4 B2 L5 h! I' T( k0 E3 b
随着集成的功能越来越多,PCB所承载的功能必将逐步转移到SIP芯片上,单位面积内元件的数量增加,相应地,元件的尺寸就越变越小。
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% A4 K3 I; `3 T7 Y+ b: @: w$ D- o' F" a+ n7 ?9 b! X  n3 c/ p
9 x  [7 c% w& J

" z. ]  z$ j2 \- x不仅如此,随着元件小型化和布局的密集化程度越来越高,元件的种类也越来越丰富,相比较为平整的矩形元件,其贴装难度大大增加。) H1 e4 \4 i9 _& r

* F% n. U, g/ d* U0 v4 D; B6 i, L. F  ^# E- O8 b( |
$ G1 [# h2 p5 u4 F+ E( \2 b8 @/ s0 `! `
传统贴片机配置难以满足如此高标准的贴片要求,企业势必要会寻求更高精度、高稳定性、智能化的设备和解决方案。9 A( a9 h; q. h5 t! [% v- v/ }" E

6 U0 M& @1 v/ o可见,随着SiP封装的风靡和逐步普及,将促使SMT行业掀起新一轮变革。
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: H* C3 D, o; @, n. S  ]; B! v要实现高精度稳定贴片,选好电机是核心关键!. W4 A5 l. l0 G+ P: g- A

7 b0 C0 w$ P/ B( u4 O" d) I9 N( W
. {0 K. _: y" p  ?+ N/ |5 Y1.高度集成
# Y# C3 m. ~  m! m: i9 `7 i
& |. s) J6 M( f$ S2 J85mm*130mm*20mm高度集成设计,大大降低机身体积及重量,为高速稳定贴片保驾护航,生产效率大幅提升!2 L6 c! h$ y6 C( {# M

6 {) X# a9 X# A& n  p
  y+ t! \4 m' d% c8 Q1 j* M$ G( k9 D
2.高精力控
5 U  D1 |: a$ U# o
3 A$ N; [* _2 T$ i1 m7 U; e- N$ q0 ]+/- 3g以内力控稳定精度,软着陆功能以较轻的力量接触,使得机器不会损坏芯片或在芯片上留下痕迹,提高产能!! W" }0 W2 N$ x8 w4 U+ g
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, x4 ~" m! I/ b' ~1 M6 R0 I, v: O9 K% q$ a) O# W; q' ^
3.微米级位置反馈
5 v1 ^& ~! U+ T1 ]重复定位精度达+/- 2μm,径向偏摆小于10μm,编码器分辨率标准1μm,确保精密贴合、高速持续动作!5 X: ?7 z" w% `" j9 ^- i
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* M, y9 z0 j. @7 A9 h- C& C/ g

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发表于 2021-8-3 10:47 | 只看该作者
随着消费电子产品集成度的提升,部分模组、甚至系统组装的精度要求都向微米级逼近,这就使得可将多颗裸晶整合在单一封装中的SiP技术备受瞩目,现已成为半导体产业最重要的技术之一。
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    2020-7-31 15:46
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    [LV.1]初来乍到

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    发表于 2021-8-3 15:04 | 只看该作者
    SiP将所有器件集成于一个系统模块,相对独立封装的IC更能节省PCB的空间,且集成化性能比原来更高,同时节省了设计产品的时间和供应链管理成本,与传统封装技术相比具有很大的优势。

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    发表于 2021-8-3 15:17 | 只看该作者
    不仅如此,随着元件小型化和布局的密集化程度越来越高,元件的种类也越来越丰富,相比较为平整的矩形元件,其贴装难度大大增加。
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    2021-10-21 15:19
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    发表于 2021-8-5 15:27 | 只看该作者
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    发表于 2021-8-6 10:35 | 只看该作者
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    发表于 2021-8-6 13:47 | 只看该作者
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    发表于 2021-8-6 15:31 | 只看该作者
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    发表于 2021-8-9 13:49 | 只看该作者
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    发表于 2021-8-9 13:49 | 只看该作者
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    [LV.1]初来乍到

    12#
    发表于 2021-9-14 11:26 | 只看该作者
    芯片的检测也是重要的一环,芯片的推力测试、引脚的拉力,金线、铜线、合金线的拉力、锡球、金球的推力测试这些都是芯片封装经常需要进行测试的
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