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隨著全球信息化的步伐加快，集成電路技術(shù)不斷發(fā)展與創(chuàng)新，電子產(chǎn)品朝著高可靠性、高密度、小型化的趨勢(shì)發(fā)展。根據(jù)摩爾定律，每十八個(gè)月在硅基半導(dǎo)體上實(shí)現(xiàn)晶體管的特征尺寸減小一半，電路性能就可提升一倍。
系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)方法被認(rèn)為是超越摩爾定律的關(guān)鍵技術(shù)之一，由于其設(shè)計(jì)靈活、工藝兼容性好、封裝體積較小、成本低、性能提升大等優(yōu)點(diǎn)受到學(xué)術(shù)研究者以及業(yè)界制造商的高度重視。
SiP 是通過(guò)并行和堆疊的方式將多種不同功能的芯片共同進(jìn)行封裝的方案，其是將一定數(shù)量具有不同功能的有源、無(wú)源器件以及裸芯形成具有多種功能系統(tǒng)。然而相比單片封裝的集成電路，SiP 復(fù)雜的封裝結(jié)構(gòu)以及多種芯片、元器件的組合封裝使得其尺寸和形狀受到限制，影響系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，這可能導(dǎo)致需要犧牲一些功能適應(yīng)封裝的尺寸。
同時(shí)組合封裝集成了更多的裸芯片，導(dǎo)致發(fā)熱密度的提高和熱耦合現(xiàn)象的增加。由于封裝材料熱膨脹系數(shù)失配，封裝過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)封裝翹曲、斷裂、內(nèi)部應(yīng)力過(guò)大等問(wèn)題。不同功能的芯片和元件緊密排列，可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)干擾和電磁兼容性等問(wèn)題。
基于芯片 SiP 封裝方法高性能建設(shè)需要，且標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域缺少 SiP 封裝關(guān)于設(shè)計(jì)規(guī)則、工藝流程、可靠性驗(yàn)證等的相應(yīng)規(guī)定，導(dǎo)致目前芯片 SiP封裝諸多問(wèn)題仍未解決，市場(chǎng)迫切需要一個(gè)統(tǒng)一而具體的規(guī)范來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題。因此，編制系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)通用技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)引領(lǐng)微電子行業(yè)的健康、安全、快速發(fā)展具有重大意義。
系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)通用技術(shù)要求，規(guī)定了系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)的一般要求、材料要求、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等，適用于芯片倒裝、引線鍵合芯片、無(wú)源器件等封裝的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢驗(yàn)以及驗(yàn)收。其中，一般要求包括可制造性、芯片排布、熱設(shè)計(jì)、可測(cè)試性，以及可靠性。
就熱設(shè)計(jì)而言，應(yīng)符合以下規(guī)定：
——充分考慮芯片散熱及芯片與基板材料間的熱匹配問(wèn)題，優(yōu)選與芯片熱膨脹系數(shù)匹配、結(jié)合強(qiáng)度良好的基板材料；
——對(duì)散熱要求高的芯片需從基板材料以及熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行優(yōu)化。
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