ฮอเร็กซ์ กรุ๊ป
October 19, 2020
System-in-package (SIP) หมายถึงส่วนประกอบประเภทต่างๆที่ผสมอยู่ในแพ็คเกจเดียวกันโดยใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกันเพื่อสร้างแพ็คเกจรวมระบบคำจำกัดความนี้มีการพัฒนาและค่อยๆก่อตัวขึ้นในตอนแรกส่วนประกอบแบบพาสซีฟถูกเพิ่มเข้าไปในแพ็คเกจชิปเดี่ยว (แพ็คเกจในเวลานี้ส่วนใหญ่เป็น QFP, SOP และอื่น ๆ ) จากนั้นชิปหลายตัวชิปแบบเรียงซ้อนและอุปกรณ์พาสซีฟถูกเพิ่มเข้าไปในแพ็คเกจเดียวและในที่สุดก็ได้รับการพัฒนา เป็นแพ็กเกจสร้างระบบ (ในขณะนี้แบบฟอร์มแพ็กเกจส่วนใหญ่เป็น BGA, CSP เป็นต้น)SIP เป็นผลมาจากการพัฒนาต่อไปของ MCPความแตกต่างระหว่างทั้งสองคือชิปประเภทต่างๆสามารถพกพาได้ใน SIP และสัญญาณสามารถเข้าถึงและแลกเปลี่ยนระหว่างชิปเพื่อให้มีฟังก์ชั่นบางอย่างในระดับของระบบใน MCP, stack โดยทั่วไปชิปหลายตัวจะเป็นประเภทเดียวกันและหน่วยความจำที่ไม่สามารถเข้าถึงและแลกเปลี่ยนสัญญาณระหว่างชิปเป็นชิปหลักโดยรวมแล้วเป็นหน่วยความจำแบบหลายชิปภาพรวมแพคเกจ 2SIP โดยทั่วไปมีสองวิธีในการรับรู้การทำงานของระบบเครื่องจักรอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด: หนึ่งคือระบบบนชิปเรียกว่า SOC นั่นคือการทำงานของระบบเครื่องอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดจะเกิดขึ้นบนชิปตัวเดียวอีกระบบหนึ่งคือระบบในแพ็คเกจเรียกว่า SIP นั่นคือการทำงานของทั้งระบบจะรับรู้ผ่านบรรจุภัณฑ์ในทางวิชาการนี่เป็นเส้นทางทางเทคนิคสองเส้นทางเช่นเดียวกับวงจรรวมเสาหินและวงจรรวมแบบไฮบริดแต่ละสายมีข้อดีของตัวเองแต่ละแห่งมีตลาดแอปพลิเคชันของตัวเองและทั้งสองอย่างเสริมกันในด้านเทคโนโลยีและการใช้งานจากมุมมองของผลิตภัณฑ์ SOC ควรใช้เป็นหลักสำหรับผลิตภัณฑ์ประสิทธิภาพสูงที่มีรอบการใช้งานที่ยาวนานในขณะที่ SIP ส่วนใหญ่ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคที่มีรอบการใช้งานสั้นSIP ใช้เทคโนโลยีการประกอบและการเชื่อมต่อที่ครบวงจรเพื่อรวมวงจรรวมต่างๆเช่นวงจร CMOS วงจร GaAs วงจร SiGe หรืออุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์อุปกรณ์ MEMS และส่วนประกอบแฝงต่างๆเช่นตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำเข้าในแพ็คเกจเพื่อให้เกิดการรวมเข้าด้วยกันการทำงานของระบบเครื่องจักรข้อได้เปรียบหลัก ได้แก่ การใช้ส่วนประกอบทางการค้าที่มีอยู่ต้นทุนการผลิตต่ำระยะเวลาที่ผลิตภัณฑ์เข้าสู่ตลาดสั้นโดยไม่คำนึงถึงการออกแบบและกระบวนการมีความยืดหยุ่นมากขึ้นการรวมวงจรและส่วนประกอบประเภทต่างๆนั้นค่อนข้างง่ายในการใช้งานรูปที่ 1 เทคโนโลยี SIP ทั่วไปโครงสร้าง System-in-Package (SIP) ได้รับการเสนอในช่วงต้นทศวรรษ 1990 จนถึงปัจจุบันหลังจากพัฒนามากว่าสิบปีได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางจากสถาบันการศึกษาและภาคอุตสาหกรรมและได้กลายเป็นหนึ่งในจุดสำคัญของการวิจัยเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และทิศทางหลักของการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีประการแรกเชื่อกันว่าเป็นหนึ่งในทิศทางหลักสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ในอนาคตประเภทของการห่อหุ้ม 3SIP แตกต่างจากประเภทการออกแบบและโครงสร้างของ SIP ในอุตสาหกรรมปัจจุบันSIP สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท3.12 แพ็กเกจ DSIP คือแพ็กเกจชิปสองมิติที่จัดเรียงทีละชิ้นบนวัสดุพิมพ์เดียวกัน3.2 SIP แบบเรียงซ้อนบรรจุภัณฑ์ประเภทนี้ใช้วิธีการทางกายภาพเพื่อนำชิปสองตัวหรือมากกว่ามาซ้อนกันสำหรับบรรจุภัณฑ์3.33DSIP แพ็กเกจประเภทนี้ใช้แพ็กเกจ 2Dชิปเปลือยหลายชิ้นชิปในบรรจุภัณฑ์ส่วนประกอบหลายชิปและแม้แต่เวเฟอร์จะซ้อนกันและเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างแพ็คเกจสามมิติโครงสร้างนี้เรียกอีกอย่างว่าแพ็คเกจ 3 มิติแบบซ้อนกันกระบวนการบรรจุภัณฑ์ 4SIP กระบวนการบรรจุภัณฑ์ SIP สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทตามโหมดการเชื่อมต่อของชิปและวัสดุพิมพ์: บรรจุภัณฑ์เชื่อมลวดและพันธะฟลิปชิป4.1 กระบวนการบรรจุภัณฑ์แบบลวดเชื่อมขั้นตอนหลักของกระบวนการบรรจุภัณฑ์พันธะลวดมีดังต่อไปนี้เวเฟอร์แผ่นเวเฟอร์บาง ๆ แผ่นเวเฟอร์หั่นชิปเชื่อมลวดพันธะการทำความสะอาดพลาสม่าบรรจุภัณฑ์เคลือบหลุมร่องฟันของเหลวเคลือบหลุมร่องฟันด้วยลูกประสาน reflow พื้นผิวการบัดกรีการทำเครื่องหมายการแยกบรรจุภัณฑ์ทดสอบการตรวจสอบขั้นสุดท้าย4.1.1 Wafer Thinning เวเฟอร์การทำให้ผอมบางหมายถึงการใช้การเจียรนัยเชิงกลหรือทางเคมี (CMP) จากด้านหลังของแผ่นเวเฟอร์เพื่อทำให้แผ่นเวเฟอร์บางลงในระดับที่เหมาะสมสำหรับบรรจุภัณฑ์เนื่องจากขนาดของเวเฟอร์มีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ เพื่อเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลของเวเฟอร์และป้องกันการเสียรูปและการแตกในระหว่างการแปรรูปความหนาจึงเพิ่มขึ้นอย่างไรก็ตามในขณะที่ระบบพัฒนาไปสู่ความเบาบางและสั้นลงความหนาของโมดูลจะบางลงหลังจากบรรจุชิปแล้วดังนั้นจึงต้องลดความหนาของแผ่นเวเฟอร์ให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ก่อนบรรจุภัณฑ์เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของการประกอบชิป4.1.2 การตัดเวเฟอร์หลังจากที่เวเฟอร์บางลงแล้วสามารถหั่นสี่เหลี่ยมลูกเต๋าได้เครื่องหั่นรุ่นเก่าใช้งานด้วยตนเองและตอนนี้เครื่องหั่นทั่วไปเป็นระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบไม่ว่าจะเป็นการเขียนแบบบางส่วนหรือแบ่งแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนโดยสิ้นเชิงก็ตามปัจจุบันใบเลื่อยถูกนำมาใช้เนื่องจากขอบมันกรานเรียบร้อยและมีเศษและรอยแตกน้อย4.1.3 การเชื่อมชิปควรติดตั้งชิปตัดที่แผ่นตรงกลางของเฟรมขนาดของแผ่นรองต้องตรงกับขนาดของชิปถ้าขนาดของแผ่นใหญ่เกินไปช่วงของตะกั่วจะใหญ่เกินไปในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปแบบโอนตะกั่วจะงอและเศษจะงอเนื่องจากความเค้นที่เกิดจากการไหล
ผลิตภัณฑ์ PCB FR4 แบบบางของ HOREXS ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับบอร์ด SIP pcb ทั้งหมดเป็น PCB FR4 ขนาด 0.1-0.4 มม. ที่มีความสามารถด้านเทคโนโลยีสูงตอบสนองความต้องการของผลิตภัณฑ์ในอนาคต
