以SOP为核心的生产工艺系统级封装研究

摘 要：随着我国科技水平的不断发展，对芯片的封装流水线又提出了很多新的要求。而以SOP为核心的生产工艺因其独特的技术优势而受到了行业内的广泛关注。本文结合SOP生产工艺的独特优势，以SOP为核心进行了系统级封装的电路方案设计，并给出封装工艺流程以及实际参数调试，希望能对芯片的封装流水线的改进起到一定的积极意义。

关键词：SOP；生产工艺；系统级封装

引言：

我国科技水平的进步促使了半导体封装技术的不断改革，从芯片流水线的单芯片封装转移到多芯片系统级的封装上来。SOP生产工艺因其独特的配适性和多重封装标准并行的工艺理念受到了行业的广泛关注。我们应该提炼SOP生产工艺的优势，充分发挥SOP生产工艺在芯片封装的优势，进行相应的电路设计，并进行初步测试，根据测试情况不断改良设计理念和工艺，保证SOP生产工艺能够完全配适于当下系统级封装的实际需求。

一、SOP生产工艺的优势

以SOP生产工艺为核心的系统级封装，能够顺应不断变化的芯片封装发展历程的具体要求。SOP技术可以为芯片提供封装标准，形成标准化的封装系统，封装系统充分融合了光电技术、宽带技术、数字技术以及射频技术等多个领域技术的行业优势，系统能够对封装过程进行全面操控，对系统内部的传输感应、信息通讯、控制驱动提供优秀的执行力[1]。

SOP生产工艺在封装时可以将不同工艺以及不同流水线制造出的芯片元件共同封装在一起，实现多种元件的同步封装作业；它的产品耗能空间更小，尺寸型号也更小，能够有效的节省空间资源；它的生产工艺非常简单，各方面元件的安装和调试过程也非常方便，有效的提高了封装的效率；SOP的电路设计中可容纳三十二个并排按键，提高了封装操作的精确度；SOP生产工艺同时具备精密性与准确性，不仅保证了封装的效率，也提高了封装的质量；SOP生产工艺的开发周期是封装行业生产工艺开发周期最短的工艺，它的开发周期仅在半年左右，是其他工艺开发周期的一半不到；SOP生产技术有着丰富的技术接口，能够将更加先进的生产工艺配适在SOP生产工艺上，从而实现整个系统的更新，使整个系统更具开放性，提高其技术价值，目前接入SOP的技术有远程红外技术、信息通讯技术以及发射技术，随着科技的不断进步，相信会有更多高精尖技术接入SOP生产工艺中，以顺应芯片封装行业的发展需求[2]。

二、SOP生产工艺的电路设计

电路设计是SOP生产工艺系统及封装的核心设计。我们要根据封装流水线的实际情况和芯片的平均规格来确定电路的设计方案。本文中我们在选择电路时选用HT6221应用于生产工艺系统级封装中。首先它能够配适SOP的生产工艺，其次它拥有极大的开放性，可以并容下4X8行列方式的32個数控按键，一旦按键发生闭合，可以进行地址码与数据码的充分调节，将信号按照38KHZ的形式传输出去，进行红外线装置的有效调控[3]。

HT6221的DOUT信号端口的负载能力极差，在连接驱动时及容易发生端口损坏的现象，所以我们通过外接电路的方式来达到驱动红外线控制系统的效果。具体结构框架为通过HT6221连接一个红外线驱动电路，接着将红外线驱动器与红外线发射器进行连接，在HT6221进行输出时，带动红外线驱动电路中8050的三极管与偏置电阻共同运作，促使红外发射器进行红外线的输出。

HT6221电路包含两排I/O管线，在与整套封装系统相连时，会有4个管脚闲置，可以用这四个管脚来安装整个电路的驱动系统。电路驱动系统其他的部件可以放置在焊盘上，接着我们进行工艺改进，就可以使电路进行封装生产了。

电阻元件我们分别选用47Ω和1KΩ的电阻元件，他们的尺寸要符合放置要求，47Ω的电阻元件要放置在焊盘上，1KΩ的电阻元件放在管脚处，用来保护电路负载，三极管应该放置在两个电阻元件之间。HT6221电路与各个元件间要使用导电银浆。

三、封装工艺流程

以SOP为核心的生产工艺流程首先需要对封装原材料进行质量上的检验，确保合格后引入生产工艺级封装中，上好被动元件并进行风干；将三极管和IC安置到系统中，遵循三极管在前IC在后的规则，然后进行烘干操作；对于烘干后的芯片材料进行焊线并且塑封，然后对于其表面进行老化测试和表面处理以及镀锡操作，最后进行测试参数与打印编号[4]。

四、结束语

SOP生产工艺因融合了多种尖端科技的优势而被广泛应用在封装工艺之中。本文从SOP生产工艺的独特优势入手，对SOP生产工艺的电路设计进行了充分的论述，提出了HT6221作为电路设计主体，配合红外线驱动电线路相连的设计理念。同时对整个封装流程进行了详细的分析，并对其性能参数进行了测试，测试结果表明，该设备封装合格率可达95%，能够适应当前芯片封装流水线的基本要求。而随着科技的不断发展，要对设备的工艺性能进行不断的改善和优化，相信将来SOP为核心的生产工艺系统及封装的合格率将会达到99%以上，从而推动芯片封装流水线的全面变革。

参考文献：

[1] 翁寿松. 几种新的封装工艺[J]. 电子与封装，2017，（2）：1-3.

[2] 刘建军，郭育华. SiP封装传感器中金丝可靠性设计与分析[J]. 电子与封装，2016，（6）：14-16，35.

[3] 肖岩. 一款基于SiP技术的税控POS一体机设计及优势[J]. 河南广播电视大学学报，2009，（3）：106-108.

[4] 佚名. 瑞萨开始接收5层栈叠式SiP系统组件订单[J]. 集成电路应用，2014，（5）：58.

作者简介：谭威（1981—），性别：男，民族：汉，籍贯：广东江门，职称：电子工程助理工程师，学历：本科（学士），单位：江门市华凯科技有限公司，研究方向：电子元器件封装工艺。