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详解SiP技术体系中的三驾创新马车--第1页

1.引言

摩尔定律虽命名为“定律”，但究其本质更像是一条预言，一条在过去的50

年间始终引导半导体行业发展的伟大预言。但是，现阶段摩尔定律下工艺的无

限制成长终会遭遇一道名为“物理极限”的壁垒，如何绕过壁垒以延续乃至超越

摩尔定律成为了现如今业界的重要命题。

如果说系统级芯片（SystemonChip，英文简称SoC）技术是摩尔定律不断

发展所产生的重要产物，那么系统级封装（SysteminPackage，英文简称SiP）

技术便是实现超越摩尔定律的关键路径。在“后摩尔定律”所提供的关键助力之

下，SiP生态系统正持续创新以缓解因晶体管尺寸日趋物理极限所产生的压

力。

（图片来源：TSMC）

随着5G通信及机器学习技术应用的快速普及，系统级封装SiP技术在短

短的时间内便已经成为实现微系统功能多样化、集成异构化、体积及成本最小

化的最优方案。

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（图片来源：长电科技）

对于SiP技术的生态系统，除了业内人士非常熟悉的半导体材料和计算机

辅助设计（CAD）软件之外，IC基板技术及与之关联的供应链同样是SiP生态

系统的重要一环。上图所示为当前半导体封测行业中常见的基板技术及其趋

势。

目前从技术发展的趋势来看，双面塑模成型技术、电磁干扰屏蔽技术、激

光辅助键合技术可以并称为拉动系统级封装技术发展的“三驾创新马车”。

2.第一驾马车：双面塑模成型技术

双面塑模成型技术（Double-SidedMoldingTechnology）之所以成为系统级

封装工程专家的新宠，主要有两个原因：

（一）有效减少封装体积以节省空间。

（二）有效缩短多个裸芯（BareDies）及被动元件之间的连接线路以降低

系统阻抗、提升整体电气性能。

更小的封装体积和更强的电气性能为双面塑模成型技术在SiP领域的广泛

应用前景提供了良好的基础。下图所示为一例由长电科技成功导入规模量产的

双面塑模成型SiP射频前端模块产品。

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（图片来源：长电科技）

长电科技的双面封装SiP产品采用了多项先进工艺以确保双面塑模成型技

术的成功应用。该产品采用了C-mold工艺，实现了芯片底部空间的完整填

充，并有效减少了封装后的残留应力，保证了封装的可靠性。

同时Grinding工艺的应用，使封装厚度有了较大范围的选择，同步实现精

准控制产品的厚度公差。为了去除流程中残留的多余塑封料，长电科技还采用

了LaserablaTIon工艺，以确保产品拥有更好的可焊性。

这项技术看似稀松平常，实则机关暗藏，每一项创新技术的成功落地都要

经历许多挑战。双面塑模成型（Double-SidedMoldingTechnology）技术的落地

主要面临着以下三大挑战：（一）塑模成型过程中的翘曲问题。

（二）背面精磨（BackGrinding）过程中的管控风险。

（三）激光灼刻（LaserAblaTIng）及锡球成型（SolderBallMaking）中的管

控风险。

面对全新工艺所带来的诸多挑战，长电科技选择直面困难，攻克一系列技

术难题，并成功于2020年4月通过全球行业领先客户的认证，实现了双面封

装SiP产品的量产。

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