SiP系統(tǒng)級封裝(System in Package),,先進封裝HDAP(High Density Advanced Package),兩者都是當(dāng)今芯片封裝技術(shù)的熱點,,受到整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的高度關(guān)注,。那么,二者有什么異同點呢,?
有人說SiP包含先進封裝,,也有人說先進封裝包含SiP,甚至有人說SiP和先進封裝意思等同,。
這里,,我們首先明確SiP≠先進封裝HDAP,兩者主要有3點不同:1)關(guān)注點不同,,2)技術(shù)范疇不同,, 3)用戶群不同。
除了這3點不同之外,,SiP和HDAP也有很多相同之處,,兩者在技術(shù)范疇上有很大的重疊范圍,有些技術(shù)既屬于SiP也屬于先進封裝,。
1)關(guān)注點不同
SiP的關(guān)注點在于:系統(tǒng)在封裝內(nèi)的實現(xiàn),,所以系統(tǒng)是其重點關(guān)注的對象,和SiP系統(tǒng)級封裝對應(yīng)的為單芯片封裝,;
先進封裝的關(guān)注點在于:封裝技術(shù)和工藝的先進性,,所以先進性的是其重點關(guān)注的對象,和先進封裝對應(yīng)的是傳統(tǒng)封裝,。
SiP對應(yīng)單片封裝/先進封裝對應(yīng)傳統(tǒng)封裝
SiP是系統(tǒng)級封裝,,因此SiP至少需要將兩顆以上的裸芯片封裝在一起,例如將Baseband芯片+RF芯片封裝在一起形成SiP,,單芯片封裝是不能稱之為SiP的,。
先進封裝HDAP則不同,可以包含單芯片封裝,,例如FOWLP (Fan Out Wafter Level Package) ,、FIWLP (Fan In Wafter Level Package)。
先進封裝強調(diào)封裝技術(shù)和工藝的先進性,,因此,,采用Bond Wire等傳統(tǒng)工藝的封裝不屬于先進封裝。
此外,,有些封裝技術(shù)既屬于SiP也屬于HDAP,,下圖顯示的是 i watch采用的SiP技術(shù),因為其封裝技術(shù)和工藝比較先進,,也可以稱為先進封裝技術(shù),。
i Watch 采用了SiP技術(shù)
2)技術(shù)范疇不同
參考下圖,,先進封裝的技術(shù)范疇用橙紅色表示,,SiP技術(shù)范疇用淡綠色表示,,兩種重疊的部分呈現(xiàn)為橙黃色,位于該區(qū)域的技術(shù)既屬于SiP也屬于HDAP,。
HDAP和SiP的技術(shù)范疇
從圖中我們可以看出,,F(xiàn)lip Chip、集成扇出型封裝INFO (Integrated Fan Out) ,、2.5D integration,、3D integration、Embedded技術(shù)既屬于HDAP也同樣會應(yīng)用于SiP,;
單芯片的FIWLP,、FOWLP、FOPLP (Fan Out Panel Level Package)屬于先進封裝,,但不屬于SiP,;
FIWLP 和 FOWLP
腔體 Cavity、Bond Wire,、2D integration,、2D+ integration、4D integration多應(yīng)用在SiP中,,通常不屬于先進封裝,。
當(dāng)然,以上的分類也不是絕對的,,只是表明絕大多數(shù)情況下的技術(shù)范疇,。
例如,INFO技術(shù)屬于FOWLP,,由于集成了2顆以上的芯片,,因此也可以被稱為SiP;FliP Chip 屬于2D integration,,但一般也被認為是先進封裝,。
腔體Cavity技術(shù)常用在陶瓷封裝的基板設(shè)計制造中,通過腔體結(jié)構(gòu),,可以縮短鍵合線長度,,提高其穩(wěn)定性,屬于一種傳統(tǒng)封裝技術(shù),,但也不能排除先進封裝中采用Cavity對芯片進行嵌入和埋置,。
關(guān)于以上概念和名詞的詳細解釋,推薦讀者參考電子工業(yè)出版社即將出版的新書:《基于SiP技術(shù)的微系統(tǒng)》,。
3)用戶群不同
對于SiP和先進封裝HDAP,,從晶圓廠(Foundry)到半導(dǎo)體封測廠(OSAT),,再到板級系統(tǒng)電路裝配運營商(System user),半導(dǎo)體的整個產(chǎn)業(yè)和供應(yīng)鏈都涉及在內(nèi),,但不同的用戶群關(guān)注點又有所不同,。
Foundry主要關(guān)注先進封裝中密度最高,工藝難度最高的部分,,例如2.5D integration和3D integration,,OSAT關(guān)注面比較廣泛,從單芯片的WLCSP到復(fù)雜的系統(tǒng)級封裝SiP都有關(guān)注,,系統(tǒng)用戶System user則對SiP關(guān)注較多,,參看下圖。
HDAP和SiP的用戶群分布
此外,,從上圖我們也可以看出,,雖然HDAP和SiP的芯片數(shù)量相當(dāng)(除了單芯片的WLP),SiP在芯片種類上通常會更多,,類別更豐富,。
SiP和先進封裝技術(shù)受到整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)注,其技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的小型化,、低功耗,、高性能等方面,它們能解決目前電子系統(tǒng)集成的瓶頸,。其技術(shù)本身來看目前并沒有瓶頸,,只是在裸芯片的供應(yīng)鏈和芯片間相關(guān)的接口標準需要提升和逐步完善。
從目前如Chiplet和異構(gòu)集成等概念得到業(yè)界的積極響應(yīng)和普遍應(yīng)用,,裸芯片供應(yīng)鏈和芯片之間的接口標準也有望逐漸得到改善,。
最后我們總結(jié)一下:
SiP和先進封裝HDAP高度重合,但并不完全等同,,SiP 重點關(guān)注系統(tǒng)在封裝內(nèi)的實現(xiàn),,而HDAP則更專注封裝技術(shù)和工藝的先進性,此外,,兩者的技術(shù)范疇和用戶群也不完全相同,。