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五分钟搞懂SiP技术!

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发表于 2022-2-16 14:06 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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“SiP”这个词,相信大家一定不会陌生。随着物联网时代来临,全球终端电子产品渐渐走向多功能整合及低功耗设计,因而使得可将多颗裸晶整合在单一封装中的SiP技术日益受到关注。但事实上,大部分行外人士,对SiP知之甚少。即使是学了N年专业知识,但工作中要面对SiP封装技术的新人,估计也是一脸懵。

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SiP是什么?
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根据国际半导体路线组织(ITRS)的定义: SiP(System-in-package)为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,形成一个系统或者子系统。

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简单点说,SiP模组是一个功能齐全的全系统或子系统,它将一个或多个IC芯片及被动元件整合在一个封装中,从而实现一个基本完整的功能。
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其中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。

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被动元器件如RLC、Balun及滤波器(SAW/BAW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。
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下图是Apple watch的内部的S1模组,就是典型的一个全系统SiP模块。它将AP、BB、WiFi、Bluetooth、PMU、MEMS等功能芯片以及电阻、电容、电感、巴伦、滤波器等被动器件都集成在一个封装内部,形成一个完整的系统。
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Apple watch S1 SiP模组

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而一些子系统,只实现部分功能的系统,也被称为SiP。
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SiP有什么特点?
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了解了SiP的定义,那么它有什么特点呢,也就是说,大家为什么要关注SiP?
SiP的特点简单来讲可总结为以下几点:
1.尺寸小
在相同的功能上,SiP模组将多种芯片集成在一起,相对独立封装的IC更能节省PCB的空间。

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2.时间快
SiP模组本身是一个系统或子系统,用在更大的系统中,调试阶段能更快的完成预测及预审。

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3.成本低
SiP模组价格虽比单个零件昂贵,然而PCB空间缩小,低故障率、低测试成本及简化系统设计,使总体成本减少。
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4.高生产效率
通过SiP里整合分离被动元件,降低不良率,从而提高整体产品的成品率。模组采用高阶的IC封装工艺,减少系统故障率。

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5.简化系统设计
SiP将复杂的电路融入模组中,降低PCB电路设计的复杂性。SiP模组提供快速更换功能,让系统设计人员轻易加入所需功能。

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6.简化系统测试
SiP模组出货前已经过测试,减少整机系统测试时间。

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7.简化物流管理
SiP模组能够减少仓库备料的项目及数量,简化生产的步骤。

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拥有这么多优点的SiP,可想而知它的应用范围也是非常的广。

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SiP的应用

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SiP技术与我们的生活密不可分,像手机、电脑、相机等里都有SiP技术。不仅如此,它的范围也已经从3C产品扩展到医疗电子、汽车电子、军工以及航空航天等领域。我们常闻的Apple Watch、Google Glass、PillCam(胶囊内窥镜)等都得益于SiP技术的发展。
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SiP的应用范围

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如何研发一款SiP?

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那SiP应用范围如此之广,是不是意味着研发一款SiP就很容易呢?
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并不是!
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近年来,随着设备小型化的发展,业界对芯片的封装形式有了新的需求,尤其是物联网等应用的发展,让SIP封装技术逐渐成为主流。物联网企业需要SIP封装!

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但SiP封装的研发是一个系统性的工程,不仅包含电性能、热性能、机械性能、可靠性的设计,还有材料、工艺的选择,更需要对周期、成本、供应链、风险进行精确的控制……这些都对从业人员的专业程度提出了高标准、高要求。
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而物联网企业主要以云平台、软件、服务为核心,SiP则跨步到了半导体行业,半导体的技术并非他们所擅长。若能有一个平台,将物联网企业与SiP技术相结合,对物联网市场来说,极有帮助。

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  • TA的每日心情
    开心
    2022-12-5 15:27
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    [LV.1]初来乍到

    2#
    发表于 2022-2-16 15:25 | 只看该作者
    应用很广泛
  • TA的每日心情
    开心
    2025-8-1 15:17
  • 签到天数: 1141 天

    [LV.10]以坛为家III

    3#
    发表于 2022-2-16 15:34 | 只看该作者
    thanks for your sharing !!!  excellent professional precious datas !!!
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