新聞資訊 (News) 芯片封裝主頁/ 新聞資訊 / 科幻片中的微科技- 從IBM世界最小電腦看先進封裝技術
< 返回列表

科幻片中的微科技- 從IBM世界最小電腦看先進封裝技術

電腦是日常生活中必不可少的工具。大型計算機、云計算中心、服務器、PC、筆記本、手機、手表……這些常見的設備相信大家都很熟悉了,今天不再闡述,我們這次主要來說說微型設備。

 

IBM世界最小電腦引發的思考

 

經常能在科幻電影中看到一些酷炫的微型裝備,其實大部分已經在我們的現實生活中陸續出現了:

 

2012年上市的微型電腦,名稱樹莓派,外形只有銀行卡大小,售價200多元,可以連接顯示器、鍵盤、鼠標、網線,可滿足日常辦公、看電影、上網等基本需求。

樹莓派

 

CES2015年度大會上,英特爾展示過一款迷你PC,國外俗稱“電腦棒”,其規格尺寸僅為10.1*5*0.6厘米,重量141g,而且在如此小的體積之下,塞進去的硬件配置有英特爾Cherry Trail Atom 四核處理器、2GB DDR3L內存以及32GB eMMC閃存等。更為值得一提的是,體積雖然大幅縮小,但運行性能非常不錯,不僅支持MicroSD(TF)擴展卡,還支持802.11bgn無線網絡連接和藍牙4.0。

電腦棒

2018年3月份,在拉斯維加斯舉辦的 IBM Think 2018 大會上,IBM 最新推出了 1 毫米 x 1 毫米的超小型電腦。通過應用區塊鏈技術,它能夠用來跟蹤商品、藥物等運輸情況,預防偷竊以及詐騙。

IBM推出的超小型電腦

 

2018年6月24日消息,美國密歇根大學已經制造出了世界上最小的計算機,全長只有0.3毫米,在微縮計算機領域完全超越了IBM公司。從下圖可以很明顯的看出,研究人員創造的這種微型裝置與大米粒相比,簡直是小巫見大巫。而之所以說它是臺電腦,是因為其搭載了基于ARM Cortex M0+設計的處理器為主運算單元,用來控制和輸出傳感資料。

密歇根大學推出的最小計算機

 

縱觀電腦小型化演進的歷程,我們不難看出,在更適宜的應用場景下,便攜、易用、能耗、成本等因素為其主要考量點,而且從組裝/封裝結構上看,不管是早期的傳統組裝,還是模塊封裝,亦或是如今的晶元級封裝(如0.3mm的微縮計算機,則是基于晶元級封裝技術制造出來的),其核心價值都在于要提供對芯片和電路的保護,縮短線路互聯路徑,降低損耗,提升可靠性,縮減工藝流程和降低成本。

 

先進封裝技術的應用

 

微電子技術的不斷進步使得電子信息系統朝著多功能化、小型化與低成本的方向全面發展。其中封裝工藝正扮演著越來越重要的角色,直接影響著器件和集成電路的電、熱、光和機械性能,決定著電子產品的大小、重量、應用方便性、壽命、性能和成本,尤其是在物聯網、智能穿戴、傳感器、電源管理、AI人工智能等領域的應用,更是愈發突顯其價值和優勢。

 

物聯網模塊應用

 

同樣功能的物聯網模塊,封裝SIP內部集成了MCU、LoRa、加密芯片、晶振、電容、電阻、電感,其中MCU和LoRa射頻芯片、阻容感等平鋪布置,MCU和解密芯片3D堆疊布置,最終封裝為LGA形式,尺寸10x10x1mm。SiP尺寸只有原來PCBA模塊的1/14,對于終端應用,無論體積、成本還是性能都有極大優勢。

 

智能穿戴應用

 

在AppleWatch中看到了系統級封裝,這種封裝真正體現了將整個系統進行封裝的精髓。在這塊26.15mmx28.50mm的主板上,集成了多達14顆左右核心芯片產品以及上百個電阻電容等元器件,這些元器件都各自有獨立的封裝,并被緊密有序的排列在主板上,除了慣性組合傳感器產品外,其他都被整個封裝在一起。主板整體封裝的縱向解剖圖片顯示,整個系統級封裝的厚度僅為1.16mm。

?

無人機應用

 

如17年MIT推出的微型無人機導航芯片,這枚新的芯片被取名為“Navion”,僅有 20 平方毫米大小,大概和樂高人偶的腳印差不多大。它耗能僅 24 毫瓦,幾乎只有普通燈泡耗能的千分之一。這是典型的SOC系統集成化應用。

 

電源功率模塊的應用

 

集成功率器件、變壓器、電感和驅動芯片,實現更低的損耗、更高的效率、更高的功率密度和更小的體積。如同樣400W的電源模塊,通過封裝,其體積縮減了90%!尤其在采用SiP封裝結構實現模塊化后,同步改善了模塊的可靠性,可以應用于更惡劣的場景。而SIC 和 GAN材料的開發,更助推了電源芯片的小型大功率密度的發展,為將來的微型化設備供電提供了更優質的解決方案。

 

SiP先進封裝技術的騰飛

 

通過對應用市場的分析,不難看出,SIP/SOC 先進封裝技術在未來半導體制造領域應用的美好前景。

 

根據國際半導體路線組織(ITRS)的定義:SiP為將多個具有不同功能的有源電子元件與可選無源器件,以及諸如MEMS或者光學器件等其他器件優先組裝到一起,實現一定功能的單個標準封裝件,形成一個系統或者子系統。從架構上來講,SiP是將多種功能芯片,包括處理器、存儲器等功能芯片集成在一個封裝內,從而實現一個基本完整的功能,與SOC(片上系統)相對應。不同的是系統級封裝是采用不同芯片進行并排或疊加的封裝方式。

 

SiP具有開發周期短、功能更多、功耗更低、性能更優良、封裝工藝組合更靈活,成本價格更低、體積更小、質量更輕等優點。

 

隨著設備小型化的發展,業界對芯片的封裝形式有了新的需求,尤其是物聯網等應用的發展,讓SiP封裝技術逐漸成為主流。但物聯網企業主要以云平臺、軟件、服務為核心,SiP則跨步到了半導體行業,半導體的技術并非他們所擅長。若能有一個平臺,將物聯網企業與SiP技術相結合,對物聯網市場來說,極有幫助。

 

SiP封裝方案商——長芯半導體

 

基于此,長芯半導體推出了一個開放的物聯網SiP制造平臺——M.D.E.Spackage,該平臺提供現有的、成熟的SiP系統方案和晶圓庫。

 

通過M.D.E.Spackage平臺,客戶可以有兩種方式定制自己的SiP芯片:

 

1.選擇平臺內成熟的SiP方案。長芯半導體實現從芯片到SiP云端的全程定制,不需要客戶觸及復雜的半導體技術;

 

2.從M.D.E.Spackage數據庫選擇成熟的芯片(比如處理器、內存、傳感器等),像搭積木一樣搭建自己的SiP系統,長芯半導體則以更低的成本,更快速的周轉時間,更小的尺寸,以及更強的擴展能力來構建滿足客戶需求的SiP封裝。

 

也就是說,哪怕你一點都不懂半導體技術,通過M.D.E.Spackage平臺也能根據下單入口的指引快速完成下單!

 

不僅如此,長芯半導體的生產線還配備了SMT含FC貼裝能力、研磨切割,Die Attach、Wire bond(金、銀、銅線)、Molding,激光異形切割,濺射,Underfill點膠,植球,FA&可靠性試驗等涵蓋所有SiP工藝的設備,能自主實現物聯網企業SiP封裝設計、SiP封裝封測、SiP封裝系統設計等一站式服務需求。

· 2019-04-11 19:29  本新聞來源自:長芯半導體,版權歸原創方所有

閱讀:995
  • 聯系長芯

    重慶總部:重慶市長壽區新市街道新富大道5號佳禾工業園8棟2層
    電話:023 40819981 (前臺)

    深圳辦事處:深圳市南山區留仙大道 1213 號眾冠紅花嶺工業南區 2 區 1 棟 1 樓
    電話:0755-26975877 (前臺)

    電子郵件:[email protected]

    網址:http://www.zduwgp.live

  • 三重魔力登陆