3D SiP


Multiple Die, 大尺寸 fcBGA 封装

产品特点:

  • CPU, GPU, AI 等应用
  • 多种高速接口,高速率,大带宽
  • 工作电流大,功耗高

设计仿真重点:

  • 满足各高速接口指标,PCIe Gen5, 25G Ethernet, DDR5/LPDDR5, HDMI 2.1 等等
  • 多芯片之间两两互联高速接口 C2C
  • 电源噪声管控,解耦设计,PDN优化
  • 散热方案设计,散热盖+铟片 / stiffener ring
  • 把控热应力导致的失效风险,确保产品可靠性

 

SIP 封装 – DC-DC 产品

产品特点:

  • 2 – 4 路通道 DC-DC converter + power management
  • 几十到上百个分立器件,MOSFET、功率电感等
  • 塑封产品,可内嵌金属散热片
  • 支持特殊形态比如 3D 堆叠等

 

设计仿真重点:

  • 各器件合理布局,产品小型化设计
  • 封装通流能力,阻性损耗
  • BUCK 电路性能
  • 热功耗及散热设计
  • 模流仿真,确保塑封产品良率

 

2.5D 封装设计 – 预研阶段

预研进展:

  • 和 Cadence 与 Synopsys 合作,设计环境已搭建
  • 完成了初级培训

 

 

热设计与仿真 – SIP 产品热性能优化

Case1 _DPA 物理特性分析

Case2_DPA 物理特性分析

Case1 _Chip热性能

Case2 _Chip热性能

  • SIP 封装,15x9 mm, 4Layers
  • 依托我司强大的DPA物理特性分析能力,精准解析出封装差异造成的热性能差异,详细、精确地建立仿真模型
  • 通过在 Case2 (原始设计) 载板及封装上添加散热措施,热性能改善14℃

 

大尺寸芯片封装形变 – 应力规律

描述

单芯片

双芯片

四芯片

翘曲

对比

翘曲为典型的凹、凸特征

翘曲为典型的凹、凸特征

翘曲呈现显著的峰、谷特征

不能以凹、凸、M或W描述

随着集成芯片数量增加,翘曲特性改变,形态更加复杂

 

大尺寸铟片封装翘曲与应力设计

封装难点:铟易变形、回弹比、界面强度低易分层,需精确设计封装翘曲和应力水平

解决方法:仿真与试验结合,建立工艺过程和关键结构参数(散热盖、AD、加强肋等)与封装翘曲、芯片应力的关联关系,指导结构设计和工艺优化,为提升铟片焊接覆盖率、降低孔洞率提供指导

不同温度下基板翘曲

芯片与散热盖芯片区域翘曲@30℃

芯片与散热盖芯片区域翘曲@230℃