五个方面剖析SIP封装工艺，看懂SIP封装真正用途

随着物联网时代的来临，终端电子产品正逐步走向多功能整合及低功耗设计，引发SIP（System in Package）封装技术的日益关注。本文将从五个方面深入剖析SIP封装工艺，揭示其真正用途。

一、SIP产品的封装介绍

SIP模组作为全功能子系统，将一个或多个IC芯片与被动元件集成于单一封装中。所用IC芯片（采用CMOS、BiCMOS、GaAs 等技术）及采用Wire bonding或Flipchip技术贴装于Leadframe、Substrate或LTCC基板。被动元器件通过分离、整合或嵌入多种方式集成，形成多功能封装。

二、采用SIP的情况

SIP在功能日益增多、电路板空间受限时得以应用。设计者将现有PCB板功能与各种有源或无源元件整合至单一IC芯片，以完成产品设计。




SIP优点归纳


尺寸优势：相比独立封装的IC，SIP集成多芯片，有效节省PCB空间。


调试效率：SIP作为系统或子系统，能更快完成调试阶段的预测与预审。

成本控制：减少PCB空间及辅助元件，降低故障率，测试成本及系统设计简化，总体成本降低。

生产效率提升：整合分离的被动元件，减少不良品，提高整体成品率，并通过高阶封装工艺降低系统故障率。

设计简化：复杂电路吸入模组简化PCB设计，提供快速功能加入选项。


测试便利性：SIP出厂加速整机系统测试过程。


物流管理简化：减少仓库备货项目与数量，简化生产流程。


SIP工艺流程详解


SIP封装工艺分为引线键合封装与倒装焊两种基本流程。

引线键合工艺涉及圆片减薄、圆片切割、芯片粘结、引线键合、等离子清洗、液态密封剂灌封、装配焊料球等步骤。

倒装焊工艺则包括焊盘再分布、制作凸点、倒装键合与下填充，以及其他与引线键合工艺共有的步骤。

三、SIP面临的工艺挑战


元件小型化与密集化

随着产品集成度提高，0201 Chip元件将逐步被淘汰，而01005元件成为新宠。元件密度与数量增加，要求高精度贴片机与复杂工艺。

刮点部位与布线复杂性

随着SIP元件的密集化，PCB布线、路径规划等面临挑战，需要优化资源配置和管理。

成本管理与利润考量

大额前期投入、工艺复杂性、人工成本、产品质量管理都需要从整体角度进行成本效益分析，寻求高回报项目的支撑。

四、SIP技术发展趋势

SIP技术正朝着多样化、界面复杂化、集中布局化发展。球间距减小，采用新型连接方式如铜柱替代锡球。随着技术前沿化与成本控制要求，SIP技术亦不断优化，推动了更多应用场景的开发。

五、工艺难点分析

关键在于清洗技术、植球精度、设备稳定性与智能化、文档标准化等方面的突破，以及持续提升工艺流程的可靠性与效率。