SiP封裝技術
電子工程的發展方向,是由一個「元件」(如IC)的開發,進入到集結「多個元件」(如多個IC組合成系統)的階段,再隨著產品效能與輕薄短小的需求帶動下,邁向「整合」的階段。在此發展方向的引導下,便形成了現今電子產業上相關的兩大主流:系統單晶片(System on Chip;SoC)與系統化封裝(System in a Package;SiP)。
由發展的精神來看,SoC與SiP是極為相似的;兩者均希望將一個包含邏輯元件、記憶體元件,甚至包含被動元件的「系統」,整合在一個單位中。然而就發展的方向來說,兩者卻是大大的不同:SoC是站在設計的角度出發,目的在將一個系統所需的元件,整合於一晶片上;而SiP則是由封裝的立場發展,將不同功能的晶片整合於一電子構裝中。
在未來電子產品在體積、處理速度或電性特性各方面的需求考量下,SoC確為未來電子產品設計的關鍵與發展方向。但SoC發展至今,除了面臨諸如技術瓶頸高、CMOS、DRAM、GaAs、SiGe等不同製程整合不易、生產良率低等技術挑戰尚待克服外,現階段SoC生產成本高,以及其所需研發時間過長等因素,都造成SoC的發展面臨瓶頸,也造就SiP的發展方向再次受到廣泛地討論與看好。
SiP封裝並無一定型態,就晶片的排列方式而言,SiP可為多晶片模組(Multi-chip Module;MCM)的平面式2D封裝,也可再利用3D封裝的結構,以有效縮減封裝面積;而其內部接合技術可以是單純的打線接合(Wire Bonding),亦可使用覆晶接合(Flip Chip),但也可二者混用。
除了2D與3D的封裝結構外,另一種以多功能性基板整合元件的方式,也可納入SiP的涵蓋範圍。圖二說明了由三洋電機所發展的ISB(Integrated System in Board)的概念,此技術主要是將不同元件內藏於多功能基板中,亦可視為是SiP的概念,達到功能整合的目的。
不同的晶片排列方式,與不同的內部接合技術搭配,使SiP的封裝型態產生多樣化的組合,並可依照客戶或產品的需求加以客制化或彈性生產。
SiP封裝可將其他如被動元件,以及天線等系統所需的元件整合於單一構裝中,使其更具完整的系統功能。由應用產品的觀點來看,SiP更適用於低成本、小面積、高頻高速,以及生產週期短的電子產品上,尤其如功率放大器(PA)、全球定位系統、藍芽模組(Bluetooth)、影像感測模組、記憶卡等可攜式產品市場。以長遠的發展規劃而言,SoC的發展將能有效改善未來電子產品的效能要求,而其所適用之封裝型態,也將以能提供更好效能之覆晶技術為發展主軸;相較於SoC的發展,SiP則將更適用於成本敏感性高的通訊用及消費性產品市場。
由發展的精神來看,SoC與SiP是極為相似的;兩者均希望將一個包含邏輯元件、記憶體元件,甚至包含被動元件的「系統」,整合在一個單位中。然而就發展的方向來說,兩者卻是大大的不同:SoC是站在設計的角度出發,目的在將一個系統所需的元件,整合於一晶片上;而SiP則是由封裝的立場發展,將不同功能的晶片整合於一電子構裝中。
在未來電子產品在體積、處理速度或電性特性各方面的需求考量下,SoC確為未來電子產品設計的關鍵與發展方向。但SoC發展至今,除了面臨諸如技術瓶頸高、CMOS、DRAM、GaAs、SiGe等不同製程整合不易、生產良率低等技術挑戰尚待克服外,現階段SoC生產成本高,以及其所需研發時間過長等因素,都造成SoC的發展面臨瓶頸,也造就SiP的發展方向再次受到廣泛地討論與看好。
SiP封裝並無一定型態,就晶片的排列方式而言,SiP可為多晶片模組(Multi-chip Module;MCM)的平面式2D封裝,也可再利用3D封裝的結構,以有效縮減封裝面積;而其內部接合技術可以是單純的打線接合(Wire Bonding),亦可使用覆晶接合(Flip Chip),但也可二者混用。
除了2D與3D的封裝結構外,另一種以多功能性基板整合元件的方式,也可納入SiP的涵蓋範圍。圖二說明了由三洋電機所發展的ISB(Integrated System in Board)的概念,此技術主要是將不同元件內藏於多功能基板中,亦可視為是SiP的概念,達到功能整合的目的。
不同的晶片排列方式,與不同的內部接合技術搭配,使SiP的封裝型態產生多樣化的組合,並可依照客戶或產品的需求加以客制化或彈性生產。
SiP封裝可將其他如被動元件,以及天線等系統所需的元件整合於單一構裝中,使其更具完整的系統功能。由應用產品的觀點來看,SiP更適用於低成本、小面積、高頻高速,以及生產週期短的電子產品上,尤其如功率放大器(PA)、全球定位系統、藍芽模組(Bluetooth)、影像感測模組、記憶卡等可攜式產品市場。以長遠的發展規劃而言,SoC的發展將能有效改善未來電子產品的效能要求,而其所適用之封裝型態,也將以能提供更好效能之覆晶技術為發展主軸;相較於SoC的發展,SiP則將更適用於成本敏感性高的通訊用及消費性產品市場。
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