集多個功能芯片于單一封裝內的系統(tǒng)級封裝(SiP)正成為業(yè)界的新寵，相比于傳統(tǒng)的多芯片封裝(MCP)，系統(tǒng)級封裝正朝著集成更多裸片、面積更小、更溥的方向發(fā)展。此外它還能大大節(jié)省OEM的設計時間，滿足手機等對空間要求嚴格的便攜電子產品需求，并降低電路板的EMI噪聲。因此，業(yè)界半導體巨頭英特爾、飛利浦、三星和瑞薩科技等在SiP市場展開了一場新的競賽。
日前，英特爾宣布在上海成立中國封裝技術研發(fā)中心，主攻方向就是SiP。該研發(fā)中心是英特爾在上海浦東新成立的技術開發(fā)(上海)有限公司的一部分，其它的研發(fā)部門還包括閃存研發(fā)部和用戶平臺研發(fā)部。
英特爾全球通訊及無線封裝技術研發(fā)部總監(jiān)Ken Brown表示：“與英特爾在全球其它地區(qū)的封裝技術研發(fā)中心不同，在中國我們主要研發(fā)的內容就是系統(tǒng)級封裝。目前系統(tǒng)級封裝主要用于手機中閃存和應用處理器的封裝，將來，系統(tǒng)級封裝還會用于模擬和數(shù)字電視、GPS等嵌入式市場中�！�
從目前的水平來看，已商用化的SiP一般集成2至3個裸片，包括閃存、RAM和邏輯器件，厚度為1.2mm，新成立的封裝研發(fā)中心的目標是要推出厚度僅為1-1.2mm的5片裸片疊加的SiP。
“我們今年底就可推出堆疊5片裸片的超薄SiP�！盉rown表示。他還向記者展示了該樣品。不過，據(jù)悉該樣品中堆疊的是5片存儲芯片，他們正在研發(fā)集成閃存、RAM與處理器的超溥SiP。
“單單集成存儲器要簡單一些，而加入處理器后挑戰(zhàn)就大了，比如多片裸片堆疊后I/O口的數(shù)量會大增�！彼赋觥３藢⒂诮衲甑淄瞥龅募�5片裸片的SiP外，英特爾正在研發(fā)堆疊8片裸片的SiP，而厚度仍為1.2mm，“這意味著每片裸片的厚度僅為50um，小于一紙的厚度，”他說。
他解釋，研發(fā)這種超薄SiP的過程中要解決的問題包括芯片脆斷、做薄后的電氣和機械性能、金線綁定過程中的參數(shù)制定以及老化等問題�！按送�，超薄SiP對基板的設計也是項挑戰(zhàn)�！盉rown說道。
因此對于超薄SiP，要解決的另一個重要問題是良率和大規(guī)模經濟生產�！霸谖覀冋故镜�5片堆疊SiP中良率已得到很好的控制�！彼Q。
他解釋說，英特爾在上海成立封裝技術研發(fā)中心的優(yōu)勢就是它可以直接在上海的封裝測試廠進行生產，溝通方便，提升了良率，縮短了生產鏈，這是其它半導體公司不能比擬的優(yōu)勢。此外，為實現(xiàn)大規(guī)模生產，基板的尺寸也很重要，英特爾現(xiàn)在采用的是48mm寬的基板，下一步他們將會采用78mm寬的基板，將進一步提升經濟生產規(guī)模。
另一家半導體公司飛利浦也是非�？春肧iP市場，他們于今年初推出了用于Wi-Fi手機的SiP芯片，將所有的射頻器件及外圍器件全部集成在單一封裝中，據(jù)悉飛利浦正在研發(fā)用于手機電視的SiP。
該公司首席技術官Rene Penning de Vries表示：“集成SoC、Wi-Fi、傳感器等多個裸片的SiP是未來的發(fā)展趨勢，它能超越摩爾定律的發(fā)展�！钡撬仓赋觯壳把邪l(fā)SiP還存在許多挑戰(zhàn)，“目前用于手機中的堆疊多片存儲器的SiP產品已很成功，但如果集成進邏輯器件就會帶來很多困難，比如生產良率的降低�！彼f道，同時他還呼吁EDA廠商應更多地投入該領域，“目前用于SoC的EDA工具很多，而用于SiP的EDA工具卻很少。這是一個新的領域�！彼赋觥�
同英特爾一樣，三星和瑞薩科技也推出了將CPU與DRAM或閃存集成在一起系統(tǒng)級封裝。三星將其最新的手機處理器C2442與64M或128M的閃存封裝在一起；而瑞薩在數(shù)碼相機應用中也采用了SiP設計。
“在一個客戶的數(shù)碼相機應用中，其早期的設計中采用了3塊電路板。當該公司推出基于瑞薩公司的SiP新款相機時，整個線路板的體積減小了70%�！比鹚_科技SiP設計事業(yè)部經理Masashi Umino表示。瑞薩現(xiàn)在批量生產的SiP最高堆疊層數(shù)為5層，厚度為1.6mm；兩層堆疊厚度為1.2mm。同競爭對手一樣，他們也在開發(fā)75um和50um厚度的芯片。
來自SiP的需求正激勵著DRAM制造商們開始開發(fā)專門用于SiP的存儲器。例如，DRAM制造商們正在將存儲芯片的布局從引出線焊盤位于芯片中部轉變?yōu)槲挥谛酒吘壱员阌谶M行芯片堆疊。這種趨勢將有助于增加未來SiP的特性和應用。
此外，業(yè)界也開始開發(fā)專用于SiP的新型SoC器件。設計用于SiP的SoC有四個重要方面需要注意：一是芯片配置必須優(yōu)化；二是必須確定最佳的I/O引線布局；三是I/O緩沖器長度必須恰當；最后是必須設計并構建合適的器件測試電路。
隨著器件、工藝和制造方法的發(fā)展和改進，SiP技術有望為眾多電子產品提供更大的容量以及更加多樣化的系統(tǒng)解決方案。除了在便攜電子產品中廣泛使用外，SiP產品將在PC外設、光驅、硬盤驅動器、娛樂系統(tǒng)、工業(yè)設備以及導航系統(tǒng)等許多領域得到應用。
日前，英特爾宣布在上海成立中國封裝技術研發(fā)中心，主攻方向就是SiP。該研發(fā)中心是英特爾在上海浦東新成立的技術開發(fā)(上海)有限公司的一部分，其它的研發(fā)部門還包括閃存研發(fā)部和用戶平臺研發(fā)部。
英特爾全球通訊及無線封裝技術研發(fā)部總監(jiān)Ken Brown表示：“與英特爾在全球其它地區(qū)的封裝技術研發(fā)中心不同，在中國我們主要研發(fā)的內容就是系統(tǒng)級封裝。目前系統(tǒng)級封裝主要用于手機中閃存和應用處理器的封裝，將來，系統(tǒng)級封裝還會用于模擬和數(shù)字電視、GPS等嵌入式市場中�！�
從目前的水平來看，已商用化的SiP一般集成2至3個裸片，包括閃存、RAM和邏輯器件，厚度為1.2mm，新成立的封裝研發(fā)中心的目標是要推出厚度僅為1-1.2mm的5片裸片疊加的SiP。
“我們今年底就可推出堆疊5片裸片的超薄SiP�！盉rown表示。他還向記者展示了該樣品。不過，據(jù)悉該樣品中堆疊的是5片存儲芯片，他們正在研發(fā)集成閃存、RAM與處理器的超溥SiP。
“單單集成存儲器要簡單一些，而加入處理器后挑戰(zhàn)就大了，比如多片裸片堆疊后I/O口的數(shù)量會大增�！彼赋觥３藢⒂诮衲甑淄瞥龅募�5片裸片的SiP外，英特爾正在研發(fā)堆疊8片裸片的SiP，而厚度仍為1.2mm，“這意味著每片裸片的厚度僅為50um，小于一紙的厚度，”他說。
他解釋，研發(fā)這種超薄SiP的過程中要解決的問題包括芯片脆斷、做薄后的電氣和機械性能、金線綁定過程中的參數(shù)制定以及老化等問題�！按送�，超薄SiP對基板的設計也是項挑戰(zhàn)�！盉rown說道。
因此對于超薄SiP，要解決的另一個重要問題是良率和大規(guī)模經濟生產�！霸谖覀冋故镜�5片堆疊SiP中良率已得到很好的控制�！彼Q。
他解釋說，英特爾在上海成立封裝技術研發(fā)中心的優(yōu)勢就是它可以直接在上海的封裝測試廠進行生產，溝通方便，提升了良率，縮短了生產鏈，這是其它半導體公司不能比擬的優(yōu)勢。此外，為實現(xiàn)大規(guī)模生產，基板的尺寸也很重要，英特爾現(xiàn)在采用的是48mm寬的基板，下一步他們將會采用78mm寬的基板，將進一步提升經濟生產規(guī)模。
另一家半導體公司飛利浦也是非�？春肧iP市場，他們于今年初推出了用于Wi-Fi手機的SiP芯片，將所有的射頻器件及外圍器件全部集成在單一封裝中，據(jù)悉飛利浦正在研發(fā)用于手機電視的SiP。
該公司首席技術官Rene Penning de Vries表示：“集成SoC、Wi-Fi、傳感器等多個裸片的SiP是未來的發(fā)展趨勢，它能超越摩爾定律的發(fā)展�！钡撬仓赋觯壳把邪l(fā)SiP還存在許多挑戰(zhàn)，“目前用于手機中的堆疊多片存儲器的SiP產品已很成功，但如果集成進邏輯器件就會帶來很多困難，比如生產良率的降低�！彼f道，同時他還呼吁EDA廠商應更多地投入該領域，“目前用于SoC的EDA工具很多，而用于SiP的EDA工具卻很少。這是一個新的領域�！彼赋觥�
同英特爾一樣，三星和瑞薩科技也推出了將CPU與DRAM或閃存集成在一起系統(tǒng)級封裝。三星將其最新的手機處理器C2442與64M或128M的閃存封裝在一起；而瑞薩在數(shù)碼相機應用中也采用了SiP設計。
“在一個客戶的數(shù)碼相機應用中，其早期的設計中采用了3塊電路板。當該公司推出基于瑞薩公司的SiP新款相機時，整個線路板的體積減小了70%�！比鹚_科技SiP設計事業(yè)部經理Masashi Umino表示。瑞薩現(xiàn)在批量生產的SiP最高堆疊層數(shù)為5層，厚度為1.6mm；兩層堆疊厚度為1.2mm。同競爭對手一樣，他們也在開發(fā)75um和50um厚度的芯片。
來自SiP的需求正激勵著DRAM制造商們開始開發(fā)專門用于SiP的存儲器。例如，DRAM制造商們正在將存儲芯片的布局從引出線焊盤位于芯片中部轉變?yōu)槲挥谛酒吘壱员阌谶M行芯片堆疊。這種趨勢將有助于增加未來SiP的特性和應用。
此外，業(yè)界也開始開發(fā)專用于SiP的新型SoC器件。設計用于SiP的SoC有四個重要方面需要注意：一是芯片配置必須優(yōu)化；二是必須確定最佳的I/O引線布局；三是I/O緩沖器長度必須恰當；最后是必須設計并構建合適的器件測試電路。
隨著器件、工藝和制造方法的發(fā)展和改進，SiP技術有望為眾多電子產品提供更大的容量以及更加多樣化的系統(tǒng)解決方案。除了在便攜電子產品中廣泛使用外，SiP產品將在PC外設、光驅、硬盤驅動器、娛樂系統(tǒng)、工業(yè)設備以及導航系統(tǒng)等許多領域得到應用。
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來源：國際電子商情
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http:leisuda.cn/news/2005-5/200551792056.html
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