從設計到制作,經過一系列的流程后一顆IC芯片終于“誕生”了,接下來就是將其封裝起來。但想要把它裝到電路板上,確是一件費力的事。 目前電子元器件行業中,IC有兩種常見的封裝辦法:一種是BGA封裝(Ball Grid Array Package,球柵陣列封裝),具體參照CPU的包裝;另一種是DIP封裝((DualIn-line Package,雙列直插式封裝技術),具體參考遙控玩具車的包裝。 ![]() 經久不衰的傳統包裝 作為最具歷史的封裝辦法,DIP封裝也是IC封裝最早的技術,它是以金線將芯片接到金屬接腳(看起來有點像條黑色的蜘蛛),成本低且適合小型的電子元器件芯片。但是這種辦法因采用的是散熱效果較差的塑料,所以只適合體積小、孔較少、對運作速度沒那么高要求的IC芯片。 而BGA封裝(球柵陣列封裝技術)相比起DIP封裝,則更為先進,它可以封裝體積更小的IC芯片,以便將電子元器件放入體積更小的裝置中。位于芯片下方的接腳位,可以容納更多的金屬接腳。BGA封裝連接方法比較復雜且成本較高,因此只適用于量不大但單價高的產品上,如CPU。 ![]() 新技術躍上封裝舞臺 不管是DIP封裝還是BGA封裝,都會占用相當大的體積。IC芯片在發展,封裝技術也一直在發展,現在越來越多穿戴裝置、行動裝置等,都需要相當數量的電子元器件,這些獨立封裝的元件在組合的時候,會耗費相當一部分的空間。針對這種問題,業內人士給出了兩種縮減體積的辦法:SiP(System In Packet)和SoC(System On Chip)。 SoC到底是個什么鬼?其實SoC就是將不同功能的IC整合到一顆芯片上,這樣不僅能縮小芯片的體積,還能縮短電子元器件之間的距離,提高(芯片的)計算速度。方法則是在IC設計之初,將不同的IC擺放在一起,再通過一系列的設計流程做成一張光罩。 當然,SoC也并非是萬能的。IC芯片在封裝的時候,各有各的外部保護,間隔較遠(才能達到減少對彼此的影響/干擾的效果)。但是將一定數量的IC封裝在一起,不但會增加工程師的工作量,而且還會出現高頻訊號影響其他IC的情況。 而且,IC(電子元器件)并非是你想封裝在一起就能封裝在一起的,這需要得到其他IC(intellectual property)廠商的知識產權授權。在封裝的過程中,工程師們需要獲得整個IP的設計細節和相關的技術,才能做出正確的光罩;這并非易事,要知道像蘋果這樣的巨頭,也需要通過高薪挖人才能得到相關的電子元器件技術,才能設計出全新的IC。當然自行研發所需的成本也極大,芯易網(https://www.xinyiic.com/)建議企業還是量力而行吧。 SoC的補充方案—SiP 鑒于上訴SoC的種種缺點,SiP作為補充方案躍上整合芯片的舞臺。SiP是通過購買各個廠商的IC后在最后一次封裝起來。這個方案比起SoC少了IP授權,也就大幅度減少開發成本。由于購買的都是獨立IC,所以訊號干擾的情況也大幅度降低。 ![]() 關于SiP的著名案例,那就不得不提蘋果的愛我去(IWatch)。體積較小的IWatch自然無法采用常規的封裝技術,SoC過高的設計成本自然也非首選。怎么辦?噔噔噔噔,可以縮小體積且高效融合各大IC/電子元器件的SiP成為可行的折中方案。 ![]() 封裝完成后,下一步就是測試階段,這個階段主要是測試封裝后的IC及其電子元器件是否能正常運行,測試通過后便可出貨給組裝廠,做成市面上常見的電子產品。 |