PiP (Package In Package), 一般称堆叠封装又称封装内的封装,还称器件内置器件,是在同一个封装腔体内堆叠多个芯片形成3D 封装的一种技术方案。封装内芯片通过金线键合堆叠到基板上,同样的堆叠,通过金线再将两个堆叠之间的基板键合,然后整个封装成一个元件便是PiP(器件内置器件)。PiP封装技术较初是由KINGMAX公司研发的一种电子产品封装技术,该技术整合了PCB基板组装及半导体封装制作流程,可以将小型存储卡所需 要的零部件(控制器、闪存集成电路、基础材质、无源计算组件)直接封装,制成功能完整的Flash存储卡产 品。PiP一体化封装技术具有下列技术优势:超大容量、高读写速度、坚固耐用、强防水、防静电、耐高温等, 因此常运用于SD卡、XD卡、MM卡等系列数码存储卡上。SiP整体制程囊括了着晶、打线、主/被动组件SMT及塑封技术。安徽BGA封装供应商
近年来,半导体公司面临更复杂的高集成度芯片封装的挑战,消费者希望他们的电子产品体积更小,性能参数更高,功耗更低,并将更多功能集成到单部设备中。半导体封装工艺的提升,对于解决这些挑战具有重要意义。当前和未来的芯片封装工艺,对于提高系统性能,增加使用功能,降低系统功耗、缩小外形尺寸的要求,需要一种被称为系统集成的先进封装方法。模块划分是指从电子设备中分离出一块功能,既便于后续的整机集成又便于SiP封装。SiP工艺技术难点:清洗,定制清洗设备、清洗溶液要求、清洗参数验证、清洗标准制定;植球,植球设备选择、植球球径大小、球体共面性检查、BGA测试、助焊剂残留要求等;基板,陶瓷基板的设计及验证难度高,工艺难度高,加工成本高;有机基板的导热性差,容易导致IC焊接处电气链接失效。安徽BGA封装供应商SiP封装基板半导体芯片封装基板是封装测试环境的关键载体。
PiP封装的优点:1)外形高度较低;2)可以采用标准的SMT电路板装配工艺;3)单个器件的装配成本较低。PiP封装的局限性:(1)由于在封装之前单个芯片不可以单独测试,所以总成本会高(封装良率问题);(2)事先需要确定存储器结构,器件只能有设计服务公司决定,没有终端使用者选择的自由。TSV,W2W的堆叠是将完成扩散的晶圆研磨成薄片,逐层堆叠而成。层与层之间通过直径在10µm以下的细微通孔而实现连接。此种技术称为TSV(Through silicon via)。与常见IC封装的引线键合或凸点键合技术不同,TSV能够使芯片在三维方向堆叠的密度更大、外形尺寸更小,并且较大程度上改善芯片速度和降低功耗,成为3D芯片新的发展方向。
SiP还具有以下更多优势:小型化 – 半导体制造的一个极具影响力的元素是不断小型化的能力。这一事实在物联网设备和小工具的新时代变得越来越重要。但是,当系统中只有几个组件可以缩小时,维护起来变得越来越困难。SiP在这里大放异彩,因为它可以提供更好的芯片集成和更紧密的无源集成。通过这种方式,SiP方法可以将给定系统的整体尺寸减小多达65%。简化 – SiP方法允许芯片设计人员使用更抽象的构建模块,从而具有更高的周转率和整体更短的设计周期的优势。此外,BOM也得到了简化,从而减少了对已经经过验证的模块的测试。随着集成的功能越来越多,PCB承载的功能将逐步转移到SIP芯片上。
SiP具有以下优势:可靠性 – 由于SiP与使用分立元件(如IC或无源器件)的PCB系统非常相似,因此它们至少具有相同的预期故障概率。额外的可靠性来自所涉及的封装,这可以增强系统并为设备提供更长的使用寿命。一个例子是使用模塑来封装系统,从而保护焊点免受物理应力的影响。天线集成 – 在许多无线应用(蓝牙、WiFi)中,都需要天线。在系统级封装解决方案中,天线可以集成到封装中,与RF IC的距离非常短,从而确保无线解决方案的更高性能。微晶片的减薄化是SiP增长面对的重要技术挑战。安徽BGA封装供应商
据报告,2022年,SiP系统级封装市场总收入达到212亿美元。安徽BGA封装供应商
PoP(Package-on-Package),是用于将逻辑器件和存储器器件进行叠层封装的技术。通常情况下底层多为逻辑器件,例如移动电话基带(调制解调器)处理器或应用处理器,上层为存储器,例如闪存或者叠层内存芯片。显然,这种垂直组合封装的一个优点是节省了电路板空间。适用于需要在更小空间内实现更多功能的应用,例如数码相机、PDA、MP3 播放器和移动游戏设备等。POP的工艺流程,PoP的组装方式目前有两种。一种是预制PoP工序,即先将PoP的多层封装堆叠到一起,焊接成一个元器件,再贴装到PCB上,然后再进行一次回流焊。一种是在板PoP工序上,依次将底部的BGA和顶部BGA封装在PCB上,然后过一次回流焊。安徽BGA封装供应商