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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。3 N  R; n$ J# _1 f$ Y% ?' i+ Z
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/ L+ ]& S" v% N8 z! ]) A# k5G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。# a8 t, y( o5 w7 H! X! g- S% L
& k) S- w% \) r+ A4 o; N" k
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。! d$ b8 J' m) X9 Z" D: V5 M, K
" W% @: N9 h& H, B7 p1 R# ~
- T. L& P6 U0 f! p. N0 B
8 y* |0 M7 X2 D4 \# S* a, S/ n
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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0 G, \3 H4 `: F3 d! f& D, L1 T5 Y: U$ ~! i$ L: B

7 [. d4 M; [" Y; b5 ^: m  H: Q什么是SiP?$ a" m8 n/ c3 \
: _* ~/ }; v% H2 S) y
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。) c3 k! {! J  X

" }% M5 i6 C  f
; s3 T3 M" q. o# E. H4 J+ z" ], U, d+ ^
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。+ m% _5 ~8 D) q! O/ M) G5 E0 C  q
& l% {' T; _8 }8 |' j
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。, V# K1 d6 r/ F
6 Y. A6 M( Y9 Z
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( G; q/ V3 d0 c4 H# e2 q
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。
4 a% }7 L7 i8 N) ^. q& [: i- ?$ p$ }2 u: \( e

/ t+ ~6 K( I, w- ?% X9 ^, l% e  n- t: N! j
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。6 f3 v" E/ b& ]: }! W/ D3 W8 a7 [
& h7 Q3 x7 ~" T1 d8 ^
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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" D+ a" j/ M1 }4 m8 S- b

) Z7 S1 i' F: {0 ]
) W/ i: q" Z; l2 p3 M' H6 B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。9 ~$ A% j6 R7 s' O/ |7 r" I

) e4 W' F- n7 E: t+ X- a" ^
9 P: r: \3 d  M# F6 \/ e& a0 o- v% h" K8 j: J& m; z
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。
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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。& \  h: i0 `9 ?6 \' V) @

0 E# D) P. B% v$ h9 F7 |! i$ X' _8 d# ~- y0 m0 b/ k
% m2 J* d1 V$ I7 u' R; S
要实现高精度稳定贴片,选好电机是核心关键!* m1 F8 t" u5 v0 G3 t3 ?4 w+ d) P

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1.高度集成
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85mm*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!  |$ ?8 U) a7 X, r
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4 H5 k9 S% g/ P
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2.高精力控
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+/- 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!
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% U' `2 }) [& k/ t! m& G$ @3.微米级位置反馈' i: o0 F, H, R& ~
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!
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6 k6 d' F4 J7 A7 O! ~, t
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2#
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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    11#
    发表于 2021-8-9 13:49 | 只看该作者
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    2021-9-29 15:23
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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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