2021年剛過(guò)去一個(gè)月，三星、小米、vivo、OPPO等廠商就紛紛發(fā)布了多款5G手機(jī)，聯(lián)發(fā)科也發(fā)布了全新旗艦5G芯片，并在發(fā)布會(huì)上表示2021年5G智能手機(jī)出貨量預(yù)計(jì)將達(dá)到5億部，與去年相比幾乎翻番。

5G技術(shù)逐步成熟，以手機(jī)為代表的智能電子設(shè)備對(duì)芯片的性能和功耗要求越來(lái)越高，推動(dòng)半導(dǎo)體領(lǐng)域向先進(jìn)制程、先進(jìn)封裝加速發(fā)展。
如何實(shí)現(xiàn)芯片效能最大化、封裝體積最小化，成了企業(yè)不懈的追求。

▲SiP 在 5G 手機(jī)中廣泛應(yīng)用

隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品集成度的提升，部分模組、甚至系統(tǒng)組裝的精度要求都向微米級(jí)逼近，這就使得可將多顆裸晶整合在單一封裝中的SiP技術(shù)備受矚目，現(xiàn)已成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最重要的技術(shù)之一。

什么是SiP?

SiP全稱System in Package，即系統(tǒng)級(jí)封裝。SiP模組是一個(gè)功能齊全的子系統(tǒng)，它將一個(gè)或多個(gè)IC芯片及被動(dòng)元件整合在一個(gè)封裝中。此IC芯片(采用不同的技術(shù)：CMOS、BiCMOS、GaAs等)是Wire bonding芯片或Flipchip芯片，貼裝在Leadfream、Substrate或LTCC基板上。被動(dòng)元器件如RLC及濾波器(SAW/BAW/Balun等)以分離式被動(dòng)元件、整合性被動(dòng)元件或嵌入式被動(dòng)元件的方式整合在一個(gè)模組中。

▲典型SiP封裝結(jié)構(gòu)示意圖

 為了支持5G技術(shù)，電子產(chǎn)品內(nèi)部將增加很多元器件，普通的一些封裝或組裝方式很難達(dá)到這樣高密的程度。 SiP將所有器件集成于一個(gè)系統(tǒng)模塊，相對(duì)獨(dú)立封裝的IC更能節(jié)省PCB的空間，且集成化性能比原來(lái)更高，同時(shí)節(jié)省了設(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí)間和供應(yīng)鏈管理成本，與傳統(tǒng)封裝技術(shù)相比具有很大的優(yōu)勢(shì)。

▲ SiP 融合了傳統(tǒng)封測(cè)和系統(tǒng)組裝

SiP技術(shù)融合了傳統(tǒng)封測(cè)中的 molding、singulation 制程和傳統(tǒng)系統(tǒng)組裝的 SMT 和系統(tǒng)測(cè)試制程，這或許意味著其將會(huì)對(duì)現(xiàn)有的封測(cè)環(huán)節(jié)/業(yè)務(wù)造成一定的沖擊。

▲SIP板身元件尺寸小、密度高、數(shù)量多

同時(shí)，元件小型化、異形化、密集化等特點(diǎn)都會(huì)給現(xiàn)有的SMT生產(chǎn)工藝帶來(lái)不小的挑戰(zhàn)。
隨著集成的功能越來(lái)越多，PCB所承載的功能必將逐步轉(zhuǎn)移到SIP芯片上，單位面積內(nèi)元件的數(shù)量增加，相應(yīng)地，元件的尺寸就越變?cè)叫　?/p>

▲電子元件尺寸不斷縮小

不僅如此，隨著元件小型化和布局的密集化程度越來(lái)越高，元件的種類也越來(lái)越豐富，相比較為平整的矩形元件，其貼裝難度大大增加。

▲形態(tài)各異的電子元件

傳統(tǒng)貼片機(jī)配置難以滿足如此高標(biāo)準(zhǔn)的貼片要求，企業(yè)勢(shì)必要會(huì)尋求更高精度、高穩(wěn)定性、智能化的設(shè)備和解決方案。
可見(jiàn)，隨著SiP封裝的風(fēng)靡和逐步普及，將促使SMT行業(yè)掀起新一輪變革。

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