隨著半導體工藝節點接近理論極限,延續了幾十年的“摩爾定律”基本走到了盡頭,先知先覺的IC廠商們早就開始新的布局,從CPU芯片的多核心化以及flash存儲芯片3D化可見一斑。
業界近年一直在討論“超越摩爾定律”,悲觀一點說,在新的材料和技術出現之前,談超越,何其難!倒是各種新興的封裝技術可以給“摩爾定律”暫且續命,SIP封裝便是其中之一。
何為SIP封裝?
SIP(System-in-packageor multi-chip module)是將多種功能的芯片或者無源器件在三維空間內組裝到一起,如處理器、存儲器、傳感器等功能芯片混合搭載于同一封裝體之內,實現一定功能的單個標準封裝件,形成一個系統或者子系統的封裝技術。
由于把多個半導體芯片和無源器件封裝在同一個芯片封裝內,組成一個系統級的芯片,因此SIP可以解決因為PCB自身的先天不足帶來系統性能遇到瓶頸的問題。以處理器和存儲芯片舉例,因為系統封裝內部走線的密度可以遠高于PCB走線密度,從而解決PCB線寬帶來的系統瓶頸。
上圖左邊是一個典型的物聯網模塊,系統主要由MCU芯片和LoRa射頻收發芯片組成,外加晶振、電容、電阻、電感等組裝在PCB上,最后加上屏蔽蓋組成一個PCBA模塊,尺寸17.8 x 26.7 x 3 mm。
右邊是同樣功能的SiP封裝,封裝內部集成了MCU、LoRa、加密芯片、晶振、電容、電阻、電感,其中MCU和LoRa射頻芯片、阻容感等平鋪布置,MCU和解密芯片3D堆疊布置,最終封裝為LGA形式,尺寸10x10x1mm。
SiP尺寸竟只有原來PCBA模塊的1/14!
擁有開發周期短、功能更多、功耗更低、性能更優良、成本價格更低、體積更小、質量更輕等優點,SIP技術在終端應用方面,無論是體積、成本還是性能都有極大優勢,當然,在物聯網應用方面,它也有非常廣闊的前景。
可以說,SIP封裝的興起,標志著半導體技術從追求極致性能向追求市場實用的轉變。
SIP封裝研發的難點
近年來,隨著設備小型化的發展,業界對芯片的封裝形式有了新的需求。尤其是物聯網等應用的發展,讓SIP封裝技術逐漸成為主流。
物聯網企業需要SIP封裝,但研發一款SiP封裝又談何容易!
SIP封裝的研發是一個系統性的工程,不僅包含電性能、熱性能、機械性能、可靠性的設計,還有材料、工藝的選擇,更需要對周期、成本、供應鏈、風險進行精確的控制……這些都對從業人員的專業程度提出了高標準、高要求。而物聯網企業主要以云平臺、軟件、服務為核心,SIP則跨步到了半導體行業,半導體的技術并非他們所擅長。
舉個簡單的例子,SIP封裝需要用到晶圓,物聯網公司的技術人員可能都沒聽過“晶圓”這個詞,更不用說“KGD”、“map”、“wire bongding”、“Flipchip”等專業術語,如何研發SIP封裝?
因此,物聯網市場急需一個平臺,一個能為物聯網企業與SIP封裝技術搭建橋梁的平臺。
長芯半導體——物聯網一站式封裝設計制造服務
為實現物聯網企業SIP封裝設計、SIP封裝封測、SIP封裝系統設計等一站式服務需求,長芯半導體推出了一個開放的物聯網SIP制造平臺——M.D.E.S package,該平臺提供現有的、成熟的SIP系統方案和晶圓庫。
通過M.D.E.S package平臺,客戶可以有兩種方式定制自己的SIP芯片:
1、 選擇平臺內成熟的SIP方案。長芯半導體實現從芯片到SIP云端的全程定制,不需要客戶觸及復雜的半導體技術;
2、 從M.D.E.S package數據庫選擇成熟的芯片(比如處理器、內存、傳感器等),像搭積木一樣搭建自己的SIP系統,長芯半導體則以更低的成本,更快速的周轉時間,更小的尺寸,以及更強的擴展能力來構建滿足客戶需求的SIP封裝。
長芯半導體擁有一流的封裝設備,可以提供各種芯片的封裝加工。生產線配備SMT線、Die Attach線、Wire bond線、Molding線,涵蓋所有SIP工藝所需要的設備,可以加工Wire bond芯片、Flip chip芯片,硅基芯片、砷化鎵芯片,SMT最小可以加工01005尺寸的器件。
一流的設備和工藝控制能力,為SIP封裝提供了保證,更為重要的是,通過長芯半導體的M.D.E.S package 平臺,用戶可以從繁復的SIP設計、封測工程中得到釋放,真正實現物聯網一站式封裝設計制造服務!
關于長芯半導體
長芯半導體有限公司正式成立于2017年,由一群來自騰訊科技,華為技術,興森科技,意法半導體等互聯網及半導體行業精英組成的創新型半導體服務企業,公司致力于為全球中小型半導體企業及硬件廠商提供快速、一流的半導體設計及封裝、測試服務。
長芯半導體生產基地總投資5.25億元,第一期投資1.5億元,占地8000平米,擁有全球領先的SiP封裝工藝生產設備及測試設備,年產能60KK。
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