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一、SIP芯片封裝技術發展
1.概述
系統級封裝(SIP)技術是一種將多種功能芯片集成在一個封裝內的技術,能夠實現一個基本完整的系統功能。這種技術的發展代表了電子技術發展的方向,尤其是在消費電子產品中應用越來越多。
2.發展歷程
SIP技術的發展經歷了幾個階段,從最初的單芯片封裝體中加入無源元件,到單個封裝體中加入多個芯片,再到后來的疊層芯片以及無源器件,最后發展到一個封裝構成一個系統。這種技術的發展始于20世紀90年代初,并在十幾年的發展中逐漸形成了自己的技術體系。
3.關鍵技術
系統級封裝的關鍵技術包括高密度表面貼裝技術、TSV硅通孔技術、RDL重布線技術、AIP射頻天線集成、硅或玻璃和有機材質的中介層或基板結構,以及多種扇出型結構等。這些技術的發展推動了材料和設備的進步。
4.應用領域
SIP技術在消費電子中的應用非常廣泛,例如在智能手機、可穿戴設備和TWS耳機等產品中都有應用。通過采用SIP技術,可以有效地減小產品尺寸,降低功耗,簡化手機的設計和制造流程,節省成本和開發時間。
5.發展趨勢
隨著電子信息技術的發展和社會的需求,電子產品不斷向小型化、輕量化、高性能、多功能和低成本的方向發展,這使得SIP技術的發展前景十分廣闊。未來,SIP技術將繼續向著更高集成密度的工藝和設備發展,同時也將逐漸向云計算、智能汽車、工業自動化等應用領域滲透。
6.挑戰與機遇
盡管SIP技術帶來了許多優勢,但也面臨著一些挑戰,如電性連接的結構由類似前道工藝的光刻和金屬沉積替代基板或引線框架,多芯片結構替代了單芯片,芯片和芯片之間的間距變得越來越靠近,有時候甚至需要堆疊在一起,由此帶來的必然是一系列設備和材料的挑戰。然而,這些挑戰也為SMT行業帶來了新的機遇,促使行業掀起新一輪變革。
二、SIP芯片封裝技術的應用
1. 應用領域概述
系統級封裝(SIP)技術自20世紀90年代初提出以來,已經得到廣泛接受,并成為電子技術研究的新熱點和技術應用的主要方向之一。SIP封裝技術的應用主要體現在消費電子、射頻前端模組、智能手機、可穿戴裝置等領域。
2. 在消費電子中的應用
在消費電子中,SIP封裝技術的應用越來越廣泛。例如,iPhone 6S在電源管理、射頻收發器等電路模塊中都采用了SiP封裝。此外,高通推出的Qualcomm Snapdragon System-in-Package (QSiP)模組,整合了約500個零部件,大大節省了主板的空間,為電池、攝像頭等功能提供了更大的空間。
蘋果 Watch中的電路以一個單塊的SiP呈現,集成了高達700多顆元器件,這樣的高集成度使得Apple Watch從S1到S5,五代產品,競爭對手尚未有類似產品出現,每年的出貨量高達2000萬只。SIP封裝技術在消費電子中的應用,不僅提高了產品的性能和續航能力,還簡化了手機的設計和制造流程、節省成本和開發時間。
3. 在射頻前端模組中的應用
射頻前端模組是消費終端產品體積有限的情況下,射頻器件集成化的重要趨勢。系統級封裝在此類模組中的應用,可以提供更高的集成度和更緊湊的封裝設計。例如,典型的射頻前端系統級封裝模組中,除了部分PA芯片采用引線鍵合的互連方式,其余有源及無源器件均采用了表面貼裝的形式。
4. 在智能手機和平板電腦中的應用
在智能手機和平板電腦中,SIP封裝技術的應用可以幫助縮小設備的體積,降低功耗,同時提高設備的功能性和性能。例如,通過使用SIP封裝技術,可以將多個半導體芯片和無源器件封裝在同一個芯片內,組成一個系統級的芯片,從而解決因為PCB自身的先天不足帶來系統性能遇到瓶頸的問題。
5. 在可穿戴裝置中的應用
隨著可穿戴裝置市場的快速發展,SIP封裝技術在這一領域的應用也日益增長。例如,蘋果推出的Airpods Pro采用SiP封裝,封裝設計精巧,形狀貼合耳機非規則狹小空間,增加了空間利用率,減小了體積,使得更多的傳感器及更大的電池可以放入,增強了耳機的性能和續航能力。
6. 技術特點和優勢
SIP封裝技術的主要優點包括采用現有商用元器件,制造成本較低;產品進入市場的周期短;無論設計和工藝,有較大的靈活性。這些優勢使得SIP封裝技術在滿足市場對小型化、高性能電子產品的需求方面具有明顯優勢。
綜上所述,SIP芯片封裝技術在現代電子產品的設計和制造中發揮著重要作用,其優勢在于能夠有效減小產品尺寸、降低功耗、簡化設計和制造流程、提高產品性能和功能,并且能夠適應快速變化的市場需求。隨著技術的不斷發展和完善,SIP封裝技術在未來將繼續深入到更廣泛的電子產品研發領域。
三、SiP芯片封裝清洗:
合明科技研發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備配置選擇對清洗精密器件尤其重要,一旦選定,就會作為一個長期的使用和運行方式。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境中的濕氣,通電后發生電化學遷移,形成樹枝狀結構體,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、焊料槽內的浮點、灰塵、塵埃等,這些污染物會導致焊點質量降低、焊接時焊點拉尖、產生氣孔、短路等等多種不良現象。
這么多污染物,到底哪些才是最備受關注的呢?助焊劑或錫膏普遍應用于回流焊和波峰焊工藝中,它們主要由溶劑、潤濕劑、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,這些物質在所有污染物中的占據主導,從產品失效情況來而言,焊后殘余物是影響產品質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引發接觸電阻增大,嚴重者導致開路失效,因此焊后必須進行嚴格的清洗,才能保障電路板的質量。
合明科技運用自身原創的產品技術,滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術要求,打破國外廠商在行業中的壟斷地位,為芯片封裝材料全面國產自主提供強有力的支持。
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