SiP系統(tǒng)級(jí)封裝的關(guān)鍵工藝流程

SiP（System in Package）系統(tǒng)級(jí)封裝技術(shù)是一種先進(jìn)的封裝技術(shù)，它允許將多個(gè)集成電路（IC）或者電子組件集成到一個(gè)單一的封裝中。這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同功能組件的物理集成，而這些組件可能是用不同的制造工藝制造的。以下是SiP系統(tǒng)級(jí)封裝的關(guān)鍵工藝流程：

1. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備

設(shè)計(jì)準(zhǔn)備是SiP封裝設(shè)計(jì)的第一步，主要包括收集各種資料，確定封裝類型和尺寸，確定封裝管腳間距、管腳數(shù)目，以及選擇封裝工藝和材料等。

2. 建庫及庫管理

建庫及庫管理主要包括原理圖符號(hào)庫、IC裸芯片庫、BGA封裝庫、Part庫以及仿真模型庫等。

3. 原理圖設(shè)計(jì)

原理圖設(shè)計(jì)包括原理圖輸入，射頻原理圖設(shè)計(jì)以及原理圖協(xié)同設(shè)計(jì)等。

4. 設(shè)計(jì)前仿真

設(shè)計(jì)前仿真可和原理圖設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，通過“Whatif”分析，確定設(shè)計(jì)層疊結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、阻抗匹配，以及電源平面的分割、電容種類及型號(hào)選擇等。

5. 工藝選擇

工藝選擇主要是為了確定SiP采用哪種工藝的封裝形式，如WireBonding、FlipChip、TAB、TSV等。

6. 進(jìn)入版圖設(shè)計(jì)環(huán)境

通過打包Package功能，以及前向標(biāo)注等手段將原理圖的連接關(guān)系、規(guī)則定義等傳輸?shù)桨鎴D環(huán)境，同時(shí)自動(dòng)調(diào)用中心庫的相關(guān)Cell放到版圖設(shè)計(jì)環(huán)境中。

7. 層疊設(shè)置

根據(jù)工藝的選擇及設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度進(jìn)行層疊結(jié)構(gòu)的設(shè)置，包括層數(shù)以及層疊結(jié)構(gòu)的選擇，是采用1+N+1、2+N+2、m+N+m或者ALIVH等層疊結(jié)構(gòu)。

8. 約束規(guī)則設(shè)置

主要包括網(wǎng)絡(luò)分類，結(jié)構(gòu)約束規(guī)則、間距約束規(guī)則、電氣約束規(guī)則，高速網(wǎng)絡(luò)約束、差分對(duì)約束等。

9. 器件布局

主要確定裸芯片的擺放位置。 如果芯片需要放置到腔體里，則需要確定腔體的深度以及是單級(jí)還是多級(jí)腔體，腔體形狀的繪制等。

10. 引線鍵合、布線和敷銅

主要確定鍵合線的鍵合方式，是單層鍵合線還是多層鍵合線，鍵合線的模型選擇，電源環(huán)的設(shè)置；選擇交互式手工布線或自動(dòng)布線，電源平面層分割，射頻電路設(shè)計(jì)，埋阻埋容的自動(dòng)綜合等。

11. 版圖設(shè)計(jì)檢查

通過檢查可發(fā)現(xiàn)版圖設(shè)計(jì)中的DRC錯(cuò)誤并進(jìn)行修正，確保設(shè)計(jì)功能的正確性。

12. 設(shè)計(jì)后仿真

設(shè)計(jì)后仿真可通過專用接口導(dǎo)出到仿真工具，進(jìn)行信號(hào)完整性、電源完整性及電磁兼容方面的仿真和分析。

13. 設(shè)計(jì)熱分析

可通過專用接口導(dǎo)入熱分析工具。 通過熱分析，可解決SiP工作中由于芯片功耗過大而發(fā)生的過熱問題，確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。

14. 后處理及生產(chǎn)文件

包括Gerber及鉆孔文件的生成，BOM、DXF、IDF、GDSII、ODB++等格式的輸出。

15. 電子結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)

電子結(jié)構(gòu)一體化主要包括電子和結(jié)構(gòu)的協(xié)同。 而SiP的外殼等數(shù)據(jù)通常需要通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件來確定，如陶瓷封裝的金屬框架、蓋板、塑封的模封，金屬封裝的外殼等。

以上就是SiP系統(tǒng)級(jí)封裝的關(guān)鍵工藝流程。

SiP系統(tǒng)級(jí)封裝的應(yīng)用市場(chǎng)

SiP（System-in-Package）系統(tǒng)級(jí)封裝技術(shù)因其能夠?qū)崿F(xiàn)更高的集成度和性能，以及更小的外形尺寸，已經(jīng)在多個(gè)應(yīng)用市場(chǎng)中找到了廣泛的應(yīng)用。以下是SiP系統(tǒng)級(jí)封裝的一些主要應(yīng)用市場(chǎng)：

消費(fèi)電子產(chǎn)品

消費(fèi)電子產(chǎn)品，尤其是智能手機(jī)、TWS耳機(jī)、智能手表等對(duì)小型化要求高的產(chǎn)品，是SiP技術(shù)的主要應(yīng)用場(chǎng)景。根據(jù)智研咨詢統(tǒng)計(jì)，智能手機(jī)占據(jù)SiP下游產(chǎn)品應(yīng)用的70%，是最主要的應(yīng)用場(chǎng)景。

移動(dòng)和消費(fèi)市場(chǎng)

移動(dòng)和消費(fèi)市場(chǎng)是SiP市場(chǎng)的主要細(xì)分領(lǐng)域，占2022年總收入的89%，且未來將繼續(xù)主導(dǎo)市場(chǎng)。這個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的動(dòng)力包括2.5D/3D技術(shù)在手機(jī)、高端PC和游戲領(lǐng)域的日益普及，以及高端手機(jī)設(shè)備的高清FO等。

電信和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)

電信和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)預(yù)計(jì)將在未來幾年增長(zhǎng)20.2%，驅(qū)動(dòng)力包括AI、HPC和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域不斷提高的性能要求。

汽車市場(chǎng)

汽車市場(chǎng)正在以15.3%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，驅(qū)動(dòng)力包括汽車電氣化和自動(dòng)駕駛趨勢(shì)，也包括ADAS和LiDAR等應(yīng)用，這些應(yīng)用需求更多數(shù)量的傳感器和攝像頭。

工業(yè)控制、智能汽車、云計(jì)算、醫(yī)療電子等新興領(lǐng)域

隨著SiP模塊成本的降低、效率的提升、以及制造流程趨于成熟，采用這種封裝方式的應(yīng)用領(lǐng)域已從消費(fèi)電子市場(chǎng)領(lǐng)域逐漸滲透拓展至工業(yè)控制、智能汽車、云計(jì)算、醫(yī)療電子等諸多新興領(lǐng)域。

總結(jié)

綜上所述，SiP系統(tǒng)級(jí)封裝技術(shù)在消費(fèi)電子產(chǎn)品、移動(dòng)和消費(fèi)市場(chǎng)、電信和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)、汽車市場(chǎng)以及工業(yè)控制、智能汽車、云計(jì)算、醫(yī)療電子等新興領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，并且隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，其應(yīng)用市場(chǎng)還有進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢(shì)。

先進(jìn)封裝-SiP系統(tǒng)級(jí)封裝芯片清洗：

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長(zhǎng)枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤(rùn)濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國(guó)外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國(guó)產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

推薦使用合明科技水基清洗劑產(chǎn)品。