河南半导体芯片封装工艺

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封装是将多个半导体及一些必要的辅助零件，做成一个相对单独的产品。河南半导体芯片封装工艺

SiP 可以将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件，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。这么看来，SiP 和 SoC 极为相似，两者的区别是什么？能较大限度地优化系统性能、避免重复封装、缩短开发周期、降低成本、提高集成度。对比 SoC，SiP 具有灵活度高、集成度高、设计周期短、开发成本低、容易进入等特点。而 SoC 发展至今，除了面临诸如技术瓶颈高、CMOS、DRAM、GaAs、SiGe 等不同制程整合不易、生产良率低等技术挑战尚待克服外，现阶段 SoC 生产成本高，以及其所需研发时间过长等因素，都造成 SoC 的发展面临瓶颈，也造就 SiP 的发展方向再次受到普遍的讨论与看好。河北半导体芯片封装SiP封装技术采取多种裸芯片或模块进行排列组装。

基板的分类：封装基板的分类有很多种，目前业界比较认可的是从增强材料和结构两方面进行分类。结构分类：刚性基板材料和柔性基板材料。增强材料分类：有有机系（树脂系）、无机系（陶瓷系、金属系）和复合系；基板的处理，基板表面处理方式主要有：热风整平、有机可焊性保护涂层、化学镍金、电镀金。化学镍金：化学镍金是采用金盐及催化剂在80~100℃的温度下通过化学反应析出金层的方法进行涂覆的，成本比电镀低，但是难以控制沉淀的金属厚度，表面硬并且平整度差，不适合作为采用引线键合工艺封装基板的表面处理方式。

什么情况下采用SIP ?当产品功能越来越多，同时电路板空间布局受限，无法再设计更多元件和电路时，设计者会将此PCB板功能连带各种有源或无源元件集成在一种IC芯片上，以完成对整个产品的设计，即SIP应用。SIP优点：1、尺寸小，在相同的功能上，SIP模组将多种芯片集成在一起，相对单独封装的IC更能节省PCB的空间。2、时间快，SIP模组板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。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。SIP板身元件尺寸小，密度高，数量多，传统贴片机配置难以满足其贴片要求。

模拟模块无法从较低的工艺集成中受益。正因为如此，并且由于试图将模拟模块保留在sperate工艺技术（BCD，BiCMOS，SiGe）上的复杂性增加，这使得SiP成为缩小系统尺寸的更具吸引力的选择。天线、MEMS 传感器、无源元件（例如：大电感器）等外部器件无法装入 SoC。因此，工程师需要使用SiP技术为客户提供完整的解决方案。交付模块而不是芯片是一种趋势，由于无线应用（如蓝牙模块）而开始，以帮助客户快速进入市场，而无需从头开始设计。相反，他们使用由整个系统组成的SiP模块。SiP系统级封装作为一种集成封装技术，在满足多种先进应用需求方面发挥着关键作用。河南半导体芯片封装工艺

在当前时代，Sip系统级封装（System-in-Package）技术崭露头角。河南半导体芯片封装工艺

除了2D和3D的封装结构外，另一种以多功能性基板整合组件的方式，也可纳入SiP的范围。此技术主要是将不同组件内藏于多功能基板中，亦可视为是SiP的概念，达到功能整合的目的。不同的芯片，排列方式，与不同内部结合技术搭配，使SiP 的封装形态产生多样化的组合，并可按照客户或产品的需求加以客制化或弹性生产。SiP技术路线表明，越来越多的半导体芯片和封装将彼此堆叠，以实现更深层次的3D封装。图2.19 是8芯片堆叠SiP，将现有多芯片封装结合在一个堆叠中。微晶片的减薄化是SiP增长面对的重要技术挑战。现在用于生产200mm和300mm微晶片的焊接设备可处理厚度为50um的晶片，因此允许更密集地堆叠芯片。河南半导体芯片封装工艺