先进封装技术5G手机中的应用需要介绍(5G电子产品清洗剂)
先进封装技术5G手机中的应用需要介绍
下面从技术层面看一下市场对先进封装技术的需求,这里主要谈一下5G。
随着手机越来越轻薄,在有限的空间里要塞入更多组件,这就要求芯片的制造技术和封装技术都要更先进才能满足市场需求。特别是在5G领域,要用到MIMO技术,天线数量和射频前端(RFFE)组件(PA、射频开关、收发器等)的数量大增,而这正是先进封装技术大显身手的时候。
目前来看,SIP(系统级封装)技术已经发展到了一个较为成熟的阶段,由于SoC良率提升难度较大。为了满足多芯片互联、低功耗、低成本、小尺寸的需求,SIP是一个不错的选择。SIP从封装的角度出发,将多种功能芯片,如处理器、存储器等集成在一个封装模块内,成本相对于SoC大幅度降低。另外,晶圆制造工艺已经来到7nm时代,后续还会往5nm、3nm挑战,但伴随而来的是工艺难度将会急剧上升,芯片级系统集成的难度越来越大。SIP给芯片集成提供了一个既满足性能需求又能减少尺寸的解决方案。
而为了满足5G的需求,在SIP的基础上,封装技术还在演进。通过更先进的封装技术,可解决产品尺寸过大、耗电及散热等问题,并利用封装方式将天线埋入终端产品,以提升传输速度。
以5G手机为例,应用讲究轻薄短小、传输快速,且整体效能取决于核心的应用处理器(AP)芯片,而随着5G高频波段的启用,负责传输信号的射频前端(RFFE)和天线设计也越来越复杂,需要先进封装技术的支持。
下面就从AP、RFFE和天线这三方面看一下先进封装技术是如何应用的。
AP方面
要提升AP性能,除了晶圆制程微缩,还要依靠封装技术协助,这里主要是以 POP(Package on package)封装为主,通过POP堆叠DRAM,能有效提升芯片间的传输效率并减小体积。连接方式从传统的打线(wire bonding)、覆晶(Filp chip)等,演进到目前的扇出型(Fan-out)封装。扇出型封装主要是利用RDL布线减少使用载板(substrate)。通过减少载板的使用,间接达到效能提升、改善散热、减小产品尺寸,降低成本的目的。因此,AP多以扇出型POP封装为主。
RFFE方面
Omdia分析了三星的5G手机Galaxy S20。该手机的RFFE不仅支持2G / 3G / 4G,还支持sub-6 GHz和毫米波5G。集成的PA是主要RFFE组件,其在很大程度上决定了该5G射频前端的复杂性,要提升集成度,就必须采用更先进的封装技术。
5G设备电子组件,制造焊接过程中,必然使用到锡膏和助焊剂进行工艺加工,在基板和组件上留下了焊剂或焊膏残留物,如未经处理,在使用环境中,由于温度和湿度的联合作用,非常有可能产生残留物引起的电化学腐蚀或电化学迁移的现象,引起基板和组件电气性能偏离、线路短路乃至完全失效,而造成5G设备功能破坏,形成可靠性风险。
5G信号高频传输的特性,对信号传输导体的材质、表面状态以及表面附着物都有严格的要求,以保障5G信号传输趋肤效应的有效性,降低信号传输的失真和增益损耗。目前还没有一种助焊剂和锡膏的残留能够确保对5G信号趋肤效应没有影响或可以忽略。因此,必然必须将表面的附着物,特别是助焊剂和锡膏残留物彻底清除干净,才可保证趋肤效应的有效性。
推荐使用合明科技水基清洗剂,针对电子制程精密焊后清洗的不同要求,合明科技在水基清洗方面有比较丰富的经验,对于有着低表面张力、低离子残留、配合不同清洗工艺使用的情况,自主开发了较为完整的水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封装到PCBA组件终端,包括有水基清洗剂和半水基清洗剂,碱性水基清洗剂和中性水基清洗剂等。具体表现在,在同等的清洗力的情况下,合明科技的兼容性较佳,兼容的材料更为广泛;在同等的兼容性下,合明科技的清洗剂清洗的锡膏种类更多(测试过的锡膏品种有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌;测试过的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分),清洗速度更快,离子残留低、干净度更好。
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