芯片封裝
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-03
芯片封裝的視頻教程
HFSS-PI實現芯片封裝電源網絡高效精準建模
適用人群：芯片、封裝、PCB等關心電源完整性的所有的電子產品相關公司 HFSS-PI實現芯片封裝電源網絡高效精準建模 【已結束】 直播時間：2019-10-29 20:00 隨著芯片封裝小型化及低電壓大電流的需求，PCB和封裝的噪聲容限越來越小，供電系統要求更加嚴格的設計，芯片、封裝、系統的電源完整性仿真分析已經成為評估供電系統好壞的必要手段
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從零開始學散熱——熱設計角度理解單板和芯片
網絡上關于芯片封裝的資料很多，但從熱設計角度分析封裝特性的極少。本資料從熱設計工程師的角度去理解剖析單板和元器件的特征，為合理設計外圍散熱方案提供參考。 本視頻內容參考書籍《從零開始學散熱》第五章芯片封裝和電路板的熱特性。 書籍目錄：http://www.yqgqt.org.cn/content/post/421412
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Cadence Celsius Studio從芯片到系統熱仿真解決方案
軟件優勢： Cadence Celsius Studio提供完整的用于電子系統的AI散熱設計和分析解決方案，可用于PCB及產品系統的電子散熱設計，也可用于芯片封裝的熱與熱應力分析。
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芯片封裝的實例教程
芯片封裝可靠性評估系統是安世亞太在2020中國工業APP創新應用大賽最佳行業創新應用獎獲獎案例。系統通過對芯片封裝可能發生的失效模式進行分析、計算和預測，對產品進行可靠性評估，從而縮短研發時間、提高研發效率，降低研發成本。
開發背景
芯片的封裝過程非常復雜，封裝技術是制約芯片發展的關鍵環節之一。芯片等電子產品在設計、封裝等過程均可能產生缺陷，并最終導致產品在工作狀態中發生失效。其中，與封裝相關的失效模式主要有翹曲、分層、塑性形變、開裂、焊球疲勞等。
為了確保芯片封裝的可靠性，需要在產品研發階段就對可能發生的失效模式進行分析、計算和預測，對其進行可靠性評估，進而避免產品帶缺陷“上崗”。
由于芯片封裝的形式多樣、工藝復雜，不同失效模式的分析計算流程、方法不盡相同，評價指標各異，且涉及到結構、熱以及注塑等多個學科方向，為了規范分析計算的流程，提高分析計算的效率，保證分析計算的精度，經過多個項目的實踐和驗證，最終開發完成了芯片封裝可靠性評估系統。
系統功能及特點
芯片封裝可靠性評估系統以設計人員為主要用戶對象，具體功能包括：基于參數庫的芯片不同封裝形式結構參數匹配及快速建模、芯片封裝翹曲計算與評估、芯片封裝應力計算與評估、板級可靠性評估、焊球疲勞分析與評估、PCB布線數據導入、多方案對比及DOE、基于封裝結構的材料參數匹配等。
展開 功能導覽 (Function Overview)
Moldex3D芯片封裝模塊，能協助設計師分析不同的芯片封裝成型制程。
在轉注成型分析 (Transfer Molding) 與成型底部填膠分析 (Molded Underfill) 中，Moldex3D芯片封裝成型模塊能分析空洞、縫合線、熱固性塑料的硬化率、流動型式及轉化率；透過后處理結果，能檢測翹曲、金線偏移及導線架偏移的現象。
在壓縮成型分析 (Compression Molding)／嵌入式晶圓級封裝分析 (Embedded Wafer Level Package)／非流動性底部填膠分析 (No Flow Underfill)／非導電性黏著分析 (Non Conductive Paste)中，Moldex3D芯片封裝成型模塊能分析空洞、縫合線及流動型式。
在毛細底部填膠分析 (Capillary Underfill) 中，能模擬毛細流動 (底膠材料受到的表面張力與底膠間接觸角的影響)、凸塊及填膠過程的基板。Moldex3D模擬真實的填膠過程步驟，預測可能產生的空洞位置。
注意：Moldex3D芯片封裝成型模塊支持solid與eDesign (僅轉注成型) 網格模型。
Moldex3D芯片封裝成型的應用
1. 模塊導覽 (Modules Overview)
Moldex3D支持的芯片封裝成型制程：
- 轉注成型 (Transfer Molding)
轉注成型制程將芯片封裝，避免芯片受到任何外在因素的損傷。常用的材料為陶瓷與塑料(環氧成型塑料EMC)，由于塑料成本較低，因此塑料轉注成型是常用的封裝制程技術。
展開 芯片性能隨著制程的不斷提升而逐步放緩，到了4nm，3nm工藝，進一步突破摩爾定律極限，外界以為芯片性能可以呈現指數級增長，可是性能提升的幅度并沒有超出預期，而且伴隨而來的是功耗問題。另外美國芯片規則的存在，讓國產芯片需要做更多的努力。
一、芯片封裝的反擊
芯片是一個復雜的集成電路元器件，一顆指甲蓋大小的芯片，采用了高端先進的5nm，4nm制程技術可以，可以容納上百根晶體管。晶體管越多，計算能力越強，也意味著更強大的性能水準。在傳統的芯片制造產業中，提升芯片性能的方式有很多。要么是從供應鏈入手，由ASML提供更好的光刻機設備產品，要么是從芯片制造商作為切入點，提高芯片制程。
不過這些方法都離不開多方的協同配合，即便芯片制造商解決了制程問題，探索出更先進的芯片制造技術，如果沒有半導體設備，材料供應商的配合，也很難完成芯片生產，更別說提高芯片性能了。
但眼下國產芯片需要解決的不僅僅是提升芯片性能問題，還得確保芯片產業的可持續進步。從國產化28nm到14nm，甚至更先進的制程技術，都有待長期探索。只是美國制定了芯片規則，在獲取一些頂級的EUV光刻機設備方面有一定的變數。
所以該如何讓芯片在沒有EUV光刻機的參與下，還能取得更大的性能突破嗎？有官媒正式發聲，指出芯片封裝技術可以繞過美禁令。
按此所說，封裝技術會作為芯片反擊的方式，那么什么是芯片封裝技術呢？芯片封裝是芯片制造的后端產業，一顆芯片會經過設計，制造以及封裝等環節。而封裝環節需要將制造好的芯片用特殊的封裝技術，固定在集成電路芯片所用的外殼，讓芯片能夠和其它電子元器件連接。傳統的封裝工藝主要采用2D封裝，但隨著芯片制造技術的加強，也漸漸發展到2.5D以及3D封裝。
在這些封裝技術中，根據客戶的需求，掌握封裝能力的廠商，會采用不同的封裝工藝。
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Moldex3D芯片封裝模塊，能協助設計師分析不同的芯片封裝成型制程。
在轉注成型分析 (Transfer Molding) 與成型底部填膠分析 (Molded Underfill) 中，Moldex3D芯片封裝成型模塊能分析空洞、縫合線、熱固性塑料的硬化率、流動型式及轉化率；透過后處理結果，能檢測翹曲、金線偏移及導線架偏移的現象。
在壓縮成型分析 (Compression Molding)／嵌入式晶圓級封裝分析 (Embedded Wafer Level Package)／非流動性底部填膠分析 (No Flow Underfill)／非導電性黏著分析 (Non Conductive Paste)中，Moldex3D芯片封裝成型模塊能分析空洞、縫合線及流動型式。
在毛細底部填膠分析 (Capillary Underfill) 中，能模擬毛細流動 (底膠材料受到的表面張力與底膠間接觸角的影響)、凸塊及填膠過程的基板。Moldex3D模擬真實的填膠過程步驟，預測可能產生的空洞位置。
注意：Moldex3D芯片封裝成型模塊支持solid與eDesign (僅轉注成型) 網格模型。
Moldex3D芯片封裝成型的應用
基本步驟 (Basic Procedures)
Moldex3D芯片封裝成型模塊支持不同的芯片封裝成型分析：轉注成型分析、毛細底部填膠分析、成型底部填膠分析、壓縮成型分析、嵌入式晶圓級封裝分析，以及非流動性底部填膠分析／非導電性黏著分析。在Moldex3D開始使用時，點擊新增來創建新的芯片封裝項目或開啟來使用既有的。請注意要將制程類型設為芯片封裝來啟用相關功能。
展開 為使天線達到可以實用的效率，需要大大增加原有芯片封裝的長寬高。這樣對小型化和低成本都很難有貢獻，反而是更大的副作用。
隨著無線通信的發展，10GHz以下頻譜消耗殆盡，民用通信終于在近幾年轉移向資源更廣闊的毫米波段。 顧名思義，毫米波段波長在1-10mm這個量級。片上天線的尺寸可以小于一般的芯片封裝。這就為AiP的實用帶來了新的機遇。
以60GHz為例，片上天線單元僅為1-2mm（考慮到封裝具有一定的介電常數），因此芯片封裝不但可以放得下一個單元，而是可以放得下小型的收發陣列。去年Google推出的黑科技Project Soli 就是這樣的一個片上系統（如下圖，四個方片狀的金屬片就是AiP）。 該芯片及套件今年即將上市。
另外，現在火熱的77GHz車載雷達，也有供應商提供了AiP的片上系統，并即將量產。當然，這樣的雷達功能也相對較弱，但是在低成本、小型化方面卻取得了優勢。
Fan-out已經火熱
除了用載板進行多芯片系統級封裝外，楊啟鑫表示，扇出型封裝（Fan-out）因可整合多芯片、且效能比以載板基礎的系統級封裝要佳，備受市場期待。我們來看一下Fan-Out的發展。
在2009-2010年期間，扇出型晶圓級封裝（Fan-Out Wafer Level Packaging, FOWLP）開始商業化量產，初期主要由英特爾移動（Intel Mobile）推動。但是，扇出型晶圓級封裝被限制于一個狹窄的應用范圍：手機基帶芯片的單芯片封裝，并于2011年達到市場極限。2012年，大型無線/移動Fabless廠商開始進行技術評估和導入，并逐步實現批量生產。
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?核心展品?
：展會涵蓋超節點產業鏈上下游多個關鍵領域，主要包括以下六大類：
?算力硬件?
：AI 服務器與集成、
AI 芯片與先進封裝
（ ）
A、材料熱膨脹系數不匹配導致的熱應力
B、材料被腐蝕速率隨溫度升高而升高
C、溫度變化后，材料電氣性能會發生變化
D、溫度變化后，芯片封裝氣密性會發生變化
E、溫度變化后，一些材料的硬度、機械粘接力、彈性模量等會發生變化
坦白講，這是我成為熱設計工程師之初一直在思考的問題，原因是擔心熱設計行業會不會很快成為夕陽行業。
支持DDR3/4/5、LPDDR4(X)、LPDDR5(X)協議；
根據協議自動識別出PCB設計中的DDR協議通道；
支持BGA和Wire-Bond的芯片封裝設計；
提供用戶友好Web-Based的自動化仿真設置頁面；
基于Ansys HFSS/SIwave自動提取通道的S參數;
自動搭建Read、Write的Spice仿真鏈路，支持Nexxim 和 HSPICE求解器
</p><p class="ql-align-justify">在芯片封裝越來越小型化、高密度、異構集成化的今天，傳統靠“做出來再試”的可靠性流程已經越來越難以滿足苛刻的量產需求。</p><p class="ql-align-justify">希望這篇文章能幫你打開一扇從“試驗驅動”轉向“仿真驅動”可靠性設計的窗口。
電子制造領域
PCB 與芯片封裝檢測
分析 BGA 焊接的虛焊、連錫、冷焊等缺陷，評估 PCB 通孔鍍銅均勻性、印制線斷裂與鉆孔深度合規性，為 SMT 工藝優化提供精準數據支撐。
當今的芯片越來越多地將專用處理元件和存儲器集成到復雜的多芯片封裝中。要設計這些系統，就需要了解電氣、熱和機械領域的復雜交互，而這些交互須通過綜合的多物理場仿真來預測。供電網絡和熱管理系統必須進行整體分析，因為電氣性能會影響熱分布，而散熱會影響連續反饋回路中的電氣性能。這種相互依賴性，對于AI工作負載中使用的神經處理單元（NPU）尤為關鍵，NPU可能在不同計算階段經歷巨大的功耗波動。
概述：
VK2C21AQ是一個點陣式存儲映射的LCD驅動器，可支持最大80點（20SEGx4COM）或者最大128點（16SEGx8COM）的LCD屏。單片機可通過I2C接口配置顯示參數和讀寫顯示數據，也可通過指令進入省電模式。其高抗干擾，低功耗的特性適用于水電氣表以及工控儀表類產品。ZXY6901
特點：
★ 工作電壓 2.4-5.5V
VK1056B是一個點陣式存儲映射的LCD驅動器，可支持最大 56點（14SEG×4COM）的LCD屏，也支持2COM和3COM的 LCD屏。單片機可通過三條通信線配置顯示參數和發送顯示 數據，也可通過指令進入省電模式。 LJQ8159
產品品牌：永嘉微電/VINKA
產品型號：VK1056B
封裝形式：SOP24
產品年份：新年份
特點
產品品牌：永嘉微電/VINKA
產品型號：VK1024B
封裝形式：SOP16
概述
VK1024B是一個點陣式存儲映射的LCD驅動器，最大可以 支持24點(6SEGx4COM)的LCD屏，也支持2COM和3COM 的LCD屏。單片機通過3線串行接口配置顯示參數發送顯 示數據，可以通過指令進入省電模式降低損耗。 LJQ8141
特點
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船舶/重型機械領域：定制超大尺寸平臺，用于船舶發動機基座、重型機床床身的精度檢測與裝配
電子/半導體領域：定制高精度、無磁平臺，用于半導體晶圓檢測、芯片封裝設備的基準定和位，避免磁場干擾電子元件
軍和工/航空航天領域：定制高強度、低應力平臺，用于航空發動機葉片的檢測，其嚴格的應力消除工藝可確保長期使用無變形
維護與保養
放置：需放在平整地面，用調整墊鐵固定，避免傾斜
清潔：使用后及時清理鐵屑
