SiP正持續(xù)成長(zhǎng)以緩解因晶體管尺寸日趨物理極限的壓力

摩爾定律，雖命名為“定律”，但究其本質(zhì)更像是一條預(yù)言，一條在過(guò)去的 50 年間始終引導(dǎo)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的偉大預(yù)言。但是，現(xiàn)階段摩爾定律下工藝的無(wú)限制成長(zhǎng)終會(huì)遭遇一道名為“物理極限”的壁壘，如何繞過(guò)壁壘以延續(xù)乃至超越摩爾定律成為了現(xiàn)如今業(yè)界的發(fā)展重心。

如果說(shuō)系統(tǒng)級(jí)芯片（System on Chip，英文簡(jiǎn)稱(chēng) SoC）技術(shù)是摩爾定律不斷發(fā)展所產(chǎn)生的重要產(chǎn)物，那么系統(tǒng)級(jí)封裝（System in Package，英文簡(jiǎn)稱(chēng) SiP）技術(shù)便是實(shí)現(xiàn)超越摩爾定律的關(guān)鍵路徑。在“后摩爾定律”所提供的關(guān)鍵助力之下，SiP 生態(tài)系統(tǒng)正持續(xù)成長(zhǎng)以緩解因晶體管尺寸日趨物理極限產(chǎn)生的壓力。

（圖片來(lái)源：TSMC） 隨著 5G 通信及機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用的快速普及，系統(tǒng)級(jí)封裝 SiP 技術(shù)在短短的時(shí)間內(nèi)便已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)微系統(tǒng)功能多樣化、集成異構(gòu)化、體積及成本最小化的最優(yōu)方案。

對(duì)于 SiP 技術(shù)的生態(tài)系統(tǒng)，除了業(yè)內(nèi)人士非常熟悉的半導(dǎo)體材料和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件之外，IC 基板技術(shù)及與之關(guān)聯(lián)的供應(yīng)鏈同樣是 SiP 生態(tài)系統(tǒng)的重要一環(huán)。上圖所示為當(dāng)前半導(dǎo)體封測(cè)行業(yè)中常見(jiàn)的基板技術(shù)及其趨勢(shì)。 目前從技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，雙面塑模成型技術(shù)、電磁干擾屏蔽技術(shù)、激光輔助鍵合技術(shù)可以并稱(chēng)為拉動(dòng)系統(tǒng)級(jí)封裝技術(shù)發(fā)展的“三駕創(chuàng)新馬車(chē)”。NO.1雙面塑模成型技術(shù)雙面塑模成型技術(shù)（Double-Sided Molding Technology）之所以成為系統(tǒng)級(jí)封裝工程專(zhuān)家的新寵，主要有兩個(gè)原因： （一）有效減少封裝體積以節(jié)省空間。 （二）有效縮短多個(gè)裸芯（Bare Dies）及被動(dòng)元件之間的連接線路以降低系統(tǒng)阻抗、提升整體電氣性能。 更小的封裝體積、更強(qiáng)的電氣性能，為雙面塑模成型技術(shù)在 SiP 領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景提供了良好的基礎(chǔ)。下圖所示為一例由長(zhǎng)電科技成功導(dǎo)入規(guī)模量產(chǎn)的雙面塑模成型 SiP 射頻前端模塊產(chǎn)品。

長(zhǎng)電科技的雙面封裝 SiP 產(chǎn)品采用了多項(xiàng)先進(jìn)工藝以確保雙面塑模成型技術(shù)的成功應(yīng)用。該產(chǎn)品采用了 C-mold 工藝，實(shí)現(xiàn)了芯片底部空間的完整填充，并有效減少了封裝后的殘留應(yīng)力， 保證了封裝的可靠性。

同時(shí) Grinding 工藝的應(yīng)用，使封裝厚度有了較大范圍的選擇，同步實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制產(chǎn)品的厚度公差。為了去除流程中殘留的多余塑封料，長(zhǎng)電科技還采用了 Laser ablation 工藝，以確保產(chǎn)品擁有更好的可焊性。

這項(xiàng)技術(shù)看似稀松平常，實(shí)則機(jī)關(guān)暗藏，每一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)的成功落地都要經(jīng)歷許多挑戰(zhàn)。雙面塑模成型（Double-Sided Molding Technology）技術(shù)的落地主要面臨著以下三大挑戰(zhàn)： （一）塑模成型過(guò)程中的翹曲問(wèn)題。 （二）背面精磨（Back Grinding）過(guò)程中的管控風(fēng)險(xiǎn)。 （三）激光灼刻（Laser Ablating）及錫球成型（Solder Ball Making）中的管控風(fēng)險(xiǎn)。 面對(duì)全新工藝所帶來(lái)的諸多挑戰(zhàn)，長(zhǎng)電科技選擇直面困難，攻克一系列技術(shù)難題，并成功于 2020 年 4 月通過(guò)全球行業(yè)領(lǐng)先客戶的認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)了雙面封裝 SiP 產(chǎn)品的量產(chǎn)。 在這項(xiàng)全新突破的工藝中，長(zhǎng)電科技嚴(yán)格把控生產(chǎn)流程，采用高度自動(dòng)化的先進(jìn)制程，將在雙面塑模成型過(guò)程可能發(fā)生的各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)隱患進(jìn)行了有效降低。

原文標(biāo)題：詳解 SiP 技術(shù)體系中的三駕創(chuàng)新馬車(chē)（一）

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