发烧友10周年庆典,全网超值优惠来袭!千元现金券,下单抽奖赶紧参与》》

SiP封装在5G和IoT时代面临的挑战

荷叶塘 来源:电子发烧友 作者:程文智 2019-09-17 15:59 次阅读
9月10日到11日,由博闻创意会展(深圳)有限公司主办的“第三届中国系统级封装大会”(SiP Conference China 2019)在深圳举办。在本次大会上,SiP封装产业链上的多家公司分享了面向5G、手机、loT和可穿戴设备等应用的SiP系统解决方案,并围绕SiP、组装工艺与技术,带来先进的5G材料和基片解决方案,共同探寻SiP业务与技术趋势。

SiP发展趋势

从手机前端近几年的变化,可以看出,手机射频前端模块的集成度越来越高。可穿戴设备的集成度也越来越高。
近年来,SiP产品的市场需求正在迅猛增长,以前,SiP产品主要应用在相对较小的和低功耗产品应用中,比如手机、数码相机和汽车电子等。
但现在,随着5G、AI和物联网部署的快速推进,SiP产品需求快速增长。比如现在的智能手机一般需要8~16个SiP产品,可穿戴产品未来会将所有功能都封装进一个SiP产品内。会上多位演讲嘉宾都提到5G手机将会需要更多的SiP产品。
智能手机中用到SiP产品的地方有放大器电源管理、射频前端、触摸屏驱动器,以及WiFi和蓝牙等等。
 

SiP模块封装

 
图1:SiP产品在智能手机中的应用。
SiP供应链上的玩家主要分为垂直整合系统公司,比如苹果;定制化系统公司,比如vivo;小芯片方案供应商,比如高通;以及OSAT/EMS,比如Amkor、JCET、富士康等。
但系统集成度方式其实有三种:SoC、SiP和SoB。这三种方式也各有其优缺点。
 

SoC,SiP,SoB

 
图2:系统集成的三种方式优缺点对比。
SoC(System on Chip,系统级芯片)是将多种功能集成在同一芯片上。其优点显而易见,它具有最高的集成度,更好的性能、更低的功耗和传输成本;缺点是有很高的技术门槛,开发周期(TTM)会比较长,一般需要50~60周,还有就是不够灵活和受摩尔定律的影响。
SiP是将多种功能芯片,包括处理器、等功能芯片集成在一个封装内,从而实现一个基本完整的功能。其主流封装形式是。的优势是可以异构集成,开发周期24~29周。
SoB(System on Board)则是基于方式的封装。开发周期一般是12到15周。生命周期24~29周。
一般来说,对生命周期相对较长的产品来说,SoC将作为需要产品的核心;如果对产品开发周期要求高、生命周期短、面积小、灵活性高的产品,则更倾向于使用SiP或者SoB。
比如vivo封装技术专家杨俊在系统级封装大会上就表示,目前vivo使用得更多的是SoB和SiP封装形式。

SiP面临的挑战

5G射频前端对SiP的需求特别大,但随着封装越来越紧凑,未来还可能需要将毫米波波段集成进去,因此SiP产品的电磁(EM)仿真变得越来越重要。也就是说SiP产品需要进行精确的3D EM仿真。
芯禾科技工程副总裁代文亮博士表示,目前没有单一的电磁场求解技术可以解决今天所有的挑战。商业电磁场仿真工具也一直在创新中,目前可以提供电磁场仿真工具的企业有芯禾科技、NI、Mentor,以及Cadence等厂商。
 

 
图3:商业电磁场仿真工具市场一览。
芯禾科技可以提供的工具有IRIS、iModeler和Metis
其中IRIS工具已经可以支持主流的代工厂工艺,包括TSMC、UMC、SMIC、Globalfoundries,以及三星等。而且已通过了多个代工厂的工艺节点认证。
 

 
图4:芯禾科技电磁仿真工具应用案例。
Mentor也将其在芯片仿真领域的优势带入了SiP领域中来了,Mentor, a Siemens Business亚太区先进封装技术经理纪柏霖在演讲中表示,以前只做芯片封装时,根本不需要考虑布局布线的问题,封装也不需要另外再做仿真,但SiP产品不一样,因为不用的芯片是集成在一个基板上的,必须要考虑布局布线和仿真问题,还需要做SI/PI/EMI分析、热应力分析、LVS/DRC、可靠性分析(ESD),以及可制造性分析等等。
他重点介绍了Xpedition和Calibre 3DSTACK在SiP中的应用。

SiP面临的封装和测试挑战

SiP产品中,如果集成多个射频芯片的话,其EMI问题可能会变得更加难以处理。矽品精密研发中心处长蔡瀛州介绍了矽品精密的处理方法,可以在封装前加一层EMI屏蔽罩。
 

矽品精密研发中心处长蔡瀛州在介绍矽品精密的EMI屏蔽罩解决方案。

 
图5:矽品精密研发中心处长蔡瀛州在介绍矽品精密的EMI屏蔽罩解决方案。
他同时介绍了不用应用场景所使用的SiP形式和发展趋势,比如云端AI和网络SiP产品常使用FCBGA、2.5D、3D和FO-MCM封装形式;边缘AI和设备常使用PoP和FC-ETS封装形式。
 

 
图6:AI新品的封装技术。
高性能计算封装趋势正在从开始的FCBGA和2.5D封装形式向3D封装转换。
 

SiP发展趋势

 
图7:3D SiP技术的发展趋势。
而SiP的测试挑战是显而易见的,因为系统复杂度和封装集成度都增加了,而产品上市时间却缩短了。那如何缓解SiP最后一步的测试压力呢?NI给出的解决方案是增加中间段测试。
SiP与SoC测试流程中都包含晶圆代工(Foundry)与委外封测代工(OSAT),主要区别体现在OSAT段。在SiP测试的OSAT段测试中,基板(Substrate)、裸片(die)、封装等的测试会有不同的供应商来做,为了整个流程的质量控制,还会有不同的中间段测试。
 

 
图8:传统的SoC测试流程 vs SiP测试流程
通常来讲,SiP测试的方法主要有4种:
传统的ATE测试,难以扩展定制;
In House Design Solution即定制化测试;
将系统级测试软件与传统测试仪器相结合;
Open Architecture Platform即开放式架构平台,它既有ATE的功能,同时它又可以很容易地集成到原来的中间段测试里面。
最后一种开放式架构平台是NI亚太区业务拓展经理何为最为推荐的解决方案。

SiP面临的清洗设备挑战

对芯片助焊剂脏污清洗不彻底会引起很多问题,比如有机残留物引起的结晶树枝状生长会引起,造成器件电气性能失效;助焊剂残留会阻止环氧树脂填充,造成底部填充/塑封在芯片和基座之间产生空洞和分层,进而引起电学失效以及后期温度冲击开裂;此外,Flux具有腐蚀性后期影响。
芯片清洗过程有四个基本要素,即温度、机械作用、化学作用和时间,这四个要素缺一不可,他们相互影响且互为补充。
 

 
图9:超越摩尔定律的多样性发展途径。
清洗过程中,对喷嘴的设计,流量和压力都有特定的要求。有时候单纯增加压力,并不一定能够清洗干净,比如下图中,清洗液压力越大,溅射也越大,真正清洗的液体量可能不够,从而无法清洗干净。而如果增大流量,降低压力,清洗效果可能会更好。
 

 
图10:清洗设备的喷嘴设计。

结语

随着SiP产品越来越多,参与的企业越来越多,其产业链也开始变得更加完整。现在从晶圆制造、材料供应商、设备厂商、EDA工具厂商,在到测试测量厂商,以及封装厂商都开始参与到了SiP产业链当中了。在摩尔定律放缓后,SiP的应用将会推动摩尔定律继续向前发展。
收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

四轴机器人编程与应用

主题简介:本次直播主要讲解四轴机器人控制器基本原理及组成。四轴机器人的核心技术内嵌人工智能算法的工业级运动控制技术和伺服
发表于 10-30 00:00 11587次 阅读
四轴机器人编程与应用

2019模拟半导体大会开幕! 产、投两界代表热议中国模拟芯片发展思路!

9月20日,由深圳华秋电子有限公司主办的2019中国模拟半导体大会在深圳成功举办,如何判断中国模拟半....
的头像 章鹰 发表于 09-21 07:56 101次 阅读
2019模拟半导体大会开幕! 产、投两界代表热议中国模拟芯片发展思路!

联想贺志强:智能互联网时代正在到来,未来20年内是产业发展最佳时期

9月19日下午消息,在联想2020校园宣讲会上,联想集团高级副总裁、联想创投集团总裁贺志强向现场50....
的头像 牵手一起梦 发表于 09-20 17:09 305次 阅读

第六代Wi-Fi技术或将比5G网络还厉害

如今全球5G市场一片火热,为了尽早抢占最新一代通信技术的市场优势,各国都在积极建设5G网络中,各大通....
发表于 09-20 17:03 65次 阅读
第六代Wi-Fi技术或将比5G网络还厉害

华为马海旭::对外提供鲲鹏处理器主板并优先支持合作伙伴

9月19日,在华为全联接大会期间,华为智能计算业务部总裁马海旭表示:华为聚焦计算架构创新、处理器的研....
的头像 牵手一起梦 发表于 09-20 17:01 382次 阅读
华为马海旭::对外提供鲲鹏处理器主板并优先支持合作伙伴

5G的到来将给存储产业带来新的机遇

通信技术发展到4G后就非常明显,手机上得到信息量是出现了翻天覆地增长。通信带宽一旦提升,意味着内容不....
发表于 09-20 16:59 40次 阅读
5G的到来将给存储产业带来新的机遇

华为面向企业市场推出沃土数字化平台解决方案,主要有五大关键特性

9月19日晚间消息,在华为全联接大会期间,华为面向企业市场正式发布数字平台参考架构和全新品牌名 “沃....
的头像 牵手一起梦 发表于 09-20 16:52 265次 阅读

京东智谷与三大运营商签署战略合作协议,建设5G智慧园区

2019年省重大预备项目、市重大建设项目京东智谷有了新进展。今日(19日),京东智谷先后与移动、联通....
的头像 牵手一起梦 发表于 09-20 16:46 286次 阅读

5G时代下光学指纹触控技术将重返战场

某项技术出现的早并不与“OUT”划等号,就像光学指纹一样,它的诞生早于其他几种指纹识别方案,但曾经的....
发表于 09-20 16:35 36次 阅读
5G时代下光学指纹触控技术将重返战场

人工智能在未来将实现社会包容式发展

很多人看到人工智能,看到的都是悲观的景象,但我看到的是光明的未来。在过去的60多年当中,科技进步最重....
发表于 09-20 16:29 34次 阅读
人工智能在未来将实现社会包容式发展

未来人工智能将可以让机器变得有自我意识

20世纪50年代,计算机科学之父阿兰·图灵在《思想》杂志上发表了题为“计算的机器和智能”的论文,首次....
发表于 09-20 16:23 76次 阅读
未来人工智能将可以让机器变得有自我意识

高维空间对于人工智能是非常重要的

在人类历史上发生过很多次革命。第一次革命可以称之为“农业革命”。当人类第一次出现在地球上的时候,他们....
发表于 09-20 16:22 30次 阅读
高维空间对于人工智能是非常重要的

快速跟踪其人工智能实施的五种方法

围绕人工智能这一重要支持技术的快速成功,可以进一步增加对更广泛的数字转型和创新举措进行更多投资的商业....
发表于 09-20 16:15 36次 阅读
快速跟踪其人工智能实施的五种方法

工信部苗圩:5G未来的应用场景主要体验在车联网和远程医疗方面

9月20日,工业和信息化部部长苗圩在国务院新闻办新闻发布会上谈及5G未来的应用场景时表示,未来5G应....
的头像 牵手一起梦 发表于 09-20 16:14 181次 阅读

5G有没有新的应用场景 设备造价及网络建设成本是否过高

经过了5G概念预热、由华为事件引发的全民技术普及、5G牌照发放等几个阶段,眼下已经进入产业链紧锣密鼓....
的头像 半导体动态 发表于 09-20 16:13 196次 阅读
5G有没有新的应用场景 设备造价及网络建设成本是否过高

工信部苗圩:我国拥有全球最大4G网络,年底数字经济规模超31万亿元

9月20日,工业和信息化部部长苗圩在国新办新闻发布会上表示,截至2018年底,我国已拥有全球最大4G....
的头像 牵手一起梦 发表于 09-20 16:10 146次 阅读
工信部苗圩:我国拥有全球最大4G网络,年底数字经济规模超31万亿元

掌握这三点才是AI系统的未来

特别是,我们需要停止构建那些只是用来更好检测数据集统计模式(通常被称为深度学习的方法)的计算机系统通....
的头像 倩倩 发表于 09-20 16:09 157次 阅读
掌握这三点才是AI系统的未来

深度学习与机器阅读

随后,以传统机器阅读的方法作为引入,引出了深度学习的方法。先介绍了机器阅读的主要步骤:文本表示(将文....
的头像 倩倩 发表于 09-20 16:01 130次 阅读
深度学习与机器阅读

AI跨年龄人脸识别技术应用案例

用于公安人脸布控业务中的人脸识别技术系统,通过对接入系统的人脸识别监控摄像机所监视区域内的人员,进行....
的头像 安全自动化 发表于 09-20 16:00 274次 阅读
AI跨年龄人脸识别技术应用案例

5G时代的商业版图有了怎样的改变

5G的即将到来,移动互联网也接近尾声,用户总规模已经负增长,各大产品数据都有一定程度下滑
发表于 09-20 15:44 127次 阅读
5G时代的商业版图有了怎样的改变

5G网络存在真假的问题吗

在未来几年的过渡期内,中国的移动通信网络都会处在5G和4G混用的阶段。
发表于 09-20 15:41 34次 阅读
5G网络存在真假的问题吗

未来的6G可以带来什么

5G的主要优势在于数据传输速度远远高于以前的蜂窝网络,更快的响应时间内可以完成更多的数据传输,同时能....
发表于 09-20 15:37 106次 阅读
未来的6G可以带来什么

技术研发是华为基石 华为下一个研究前沿是AI

9月19日,华为心声社区发布华为创始人任正非接受《纽约时报》专栏作家托马斯弗里德曼的采访纪要,采访时....
的头像 工程师 发表于 09-20 15:36 82次 阅读
技术研发是华为基石 华为下一个研究前沿是AI

小米9 Pro 5G版搭载骁龙855 Plus移动平台和液冷散热系统

小米第二款5G手机——小米9 Pro 5G版将于9月24日与我们见面。现在距发布会举行的日子只剩下5....
的头像 牵手一起梦 发表于 09-20 15:35 213次 阅读

小米MIX 5G时代概念手机的渲染图疑似遭京东提前曝光

早前小米官方宣布将于9月24日召开5G新品发布会,届时小米9 Pro 5G和小米MIX 5G时代概念....
的头像 牵手一起梦 发表于 09-20 15:32 193次 阅读

5G网络是怎样工作的

使用5G,移动设备将能够在不到千分之一秒的时间内发送和接收信息,并立即显示给用户。
发表于 09-20 15:29 28次 阅读
5G网络是怎样工作的

华为今日推出旗舰手机Mate30系列,搭载全球首颗商用旗舰5G SoC

华为今日宣布推出2019年度旗舰手机Mate30系列,开创智慧手机激动人心的演进,为消费者带来未来旗....
的头像 牵手一起梦 发表于 09-20 15:28 119次 阅读

5G芯片的追逐谁能胜出

为了用户的体验,这款芯片在性能与能效、AI智慧算力及ISP拍摄能力等方面进行全方位升级。
发表于 09-20 15:24 142次 阅读
5G芯片的追逐谁能胜出

5G车联网需要哪一些技术来支持一起发展

“人-车-路-网-云”五维高度协同,将以MaaS为核心,借助智能汽车,利用智慧道路和5G网络,搭建云....
发表于 09-20 15:14 38次 阅读
5G车联网需要哪一些技术来支持一起发展

5G智慧屏带来了怎样的影响

随着5G加速落地,智能电视是物联网的重要入口已经成为行业共识。
发表于 09-20 15:07 30次 阅读
5G智慧屏带来了怎样的影响

AI怎样在5G时代颠覆性应用

目前AI的感知能力,主要来自听和看,所以基于语音的AI和基于视频的AI引领此次AI应用。
发表于 09-20 15:00 52次 阅读
AI怎样在5G时代颠覆性应用

第四范式市场份额位列中国第一,并处于机器学习平台市场领导者位置

IDC中国区首席分析师武连峰表示:“对于第四范式自主创新的核心技术和产品的分析与比较、及企业发展关键....
的头像 倩倩 发表于 09-20 14:57 91次 阅读
第四范式市场份额位列中国第一,并处于机器学习平台市场领导者位置

5G时代下我国射频模拟产业迎来更多发展机会

对于射频技术的发展,新型半导体材料也发挥着关键作用,尤其是GaN射频功率放大器具备高功率、高增益和高....
发表于 09-20 14:57 54次 阅读
5G时代下我国射频模拟产业迎来更多发展机会

人工智能和机器学习与深度学习之间是怎样的关系

这三种方式在运行机制上的差异使得它们分别适用于不同的任务。而其间最为突出的差别存在于人工智能 (AI....
发表于 09-20 14:57 21次 阅读
人工智能和机器学习与深度学习之间是怎样的关系

5G可以让物联网产业带来怎样的改变

5G到来后,运营商要进入产业融合创新的时代,提供网络是运营商的根本,但是同时运营商也要建设数字智能的....
发表于 09-20 14:44 32次 阅读
5G可以让物联网产业带来怎样的改变

华为智慧屏65英寸版本预售上线,具有三大智慧卖点

在上个月10日荣耀推出荣耀智慧屏之后,外界就预期华为智慧屏也不远了。这次在智慧屏这个品类上,华为后于....
的头像 牵手一起梦 发表于 09-20 14:44 130次 阅读

5G商用时代,智能单品逐渐占据卖场的C位

进入2019年,5G成为人们的热议话题。于近日开幕的“2019北京智能消费节”已经在京城内如火如荼地....
的头像 牵手一起梦 发表于 09-20 14:38 84次 阅读

人工智能、机器学习与深度学习之间有什么区别联系?

如果你观察下跳棋程序的输出,你会发现这些动作背后隐藏着某种形式的“人工智能”,尤其是当电脑打败你的时....
的头像 倩倩 发表于 09-20 14:35 104次 阅读
人工智能、机器学习与深度学习之间有什么区别联系?

Verizon将于月底在纽约启动5G服务

然而,和其他5G市场一样,Verizon目前还没有提供精确的5G服务覆盖图,准确勾勒出客户能够在何处....
的头像 牵手一起梦 发表于 09-20 14:35 132次 阅读

三星Note10+ 5G旗舰机的性能评测

方正的直角设计,在三星Note系列上延续至今,三星Note10+ 5G版196g的重量在今年发布的旗....
的头像 牵手一起梦 发表于 09-20 14:29 360次 阅读

中国电信以客户为中心,打造5G智能生态

9月19日召开的第十一届天翼智能生态产业高峰论坛备受业界关注,5G牌照发放后,中国电信董事长柯瑞文首....
的头像 牵手一起梦 发表于 09-20 14:21 77次 阅读
中国电信以客户为中心,打造5G智能生态

中国移动发起5G农业数字化联盟,打造智慧农业新生态

9月20日上午消息,中国移动近日举行5G+农业数字化大会,发起成立了 “5G农业数字化联盟”。联盟初....
的头像 牵手一起梦 发表于 09-20 14:21 197次 阅读

2020年我国机器视觉市场规模将超过150亿元

根据我国机器视觉行业CAGR为23.81%的增速水平,预测2019年我国机器视觉行业市场规模将达到1....
的头像 墨记 发表于 09-20 14:06 613次 阅读
2020年我国机器视觉市场规模将超过150亿元

启英泰伦发布第二代语音AI芯片,首批10万片已售罄,语音模组最低14.99元!

9月19日,启英泰伦在深圳发布最新第二代语音AI芯片CI110X 系列CI1102和CI1103。此....
的头像 芯链 发表于 09-20 12:02 672次 阅读
启英泰伦发布第二代语音AI芯片,首批10万片已售罄,语音模组最低14.99元!

华为Mate X将于10月在中国发货搭载麒麟990处理器集成5G基带

目前,华为Mate X已正式登录工信部。根据工信部的信息,华为Mate X的屏幕采用了8英寸OLED....
发表于 09-20 11:46 178次 阅读
华为Mate X将于10月在中国发货搭载麒麟990处理器集成5G基带

pSouthPu外光设备怎么连接到智能手机?

我有一个想法,一个pSouthPu外光设备连接到智能手机。智能手机需要知道外围设备是可用的,并且一直工作。一些非常罕见的(每月...
发表于 09-20 11:26 57次 阅读
pSouthPu外光设备怎么连接到智能手机?

郑交会人工智能科技展

2019年,“智能+”作为一个概念,首次出现在政府工作报告中,人工智能也已连续三年被写入政府工作报告。在国务院印发的关于“新...
发表于 09-16 18:24 93次 阅读
郑交会人工智能科技展

Ubuntu下试玩visionseed工具的数据可视化

日前购得一套AI视觉模组visionseed,我准备先在Ubuntu下试玩visionseed工具来了解这套视觉模组。当然前期准备工作是要做的:...
发表于 09-16 11:29 362次 阅读
Ubuntu下试玩visionseed工具的数据可视化

大话人工智能成功进入测试阶段

大话人工智能成功进入测试阶段 人工智能英文简称为AI,英文全写Artificial Intelligence,中文直译就是人工智能。 人工...
发表于 09-15 12:40 210次 阅读
大话人工智能成功进入测试阶段

国内外人工智能十大芯片怎么样?

2019年属于人工智能爆发的一年,特别是芯片领域,华为一家就推出来四个芯片,芯片可不像软件一样简单复制,也不像普通的线路板一...
发表于 09-11 11:52 191次 阅读
国内外人工智能十大芯片怎么样?

人工智能能否取代人类?

为什么大家对这类问题如此感兴趣?这可能要追溯到2016年,AI真正进入到大众视野并引爆媒体的标志性事件,也就是AlphaGo战胜围...
发表于 09-11 11:52 257次 阅读
人工智能能否取代人类?

神经处理单元IP VIP9000怎么样?

芯片设计平台即服务(SiPaaS®)公司芯原(VeriSilicon)今日宣布推出VIP9000,这是一款高度可扩展、可编程的计算机视觉和人...
发表于 09-11 11:52 144次 阅读
神经处理单元IP VIP9000怎么样?

通用型AI语音识别芯片音旋风611如何?

近日,国产原生芯片品牌探境科技宣布全球首款通用型AI语音识别芯片——音旋风611(英文名称:Voitist611)目前正式进入批量供货...
发表于 09-11 11:52 127次 阅读
通用型AI语音识别芯片音旋风611如何?

人工智能语音芯片行业的发展趋势如何?

人工智能是近三年来最受关注的核心基础技术,将深刻的改造各个传统行业。人工智能在图像识别、语音识别领域的应用自2017年来高速...
发表于 09-11 11:52 175次 阅读
人工智能语音芯片行业的发展趋势如何?

什么是艾芯智能人脸识别门锁解决方案?

随着人工智能(AI)在家庭场景中应用与普及,智能锁逐渐成为智能家居不可或缺的“门面担当”,安全防盗、便利生活成为住户选购...
发表于 09-11 11:52 213次 阅读
什么是艾芯智能人脸识别门锁解决方案?
百盈时时彩_深圳华秋电子有限公司