目前cPU+ Memory等系统集成的多芯片系统级封装已经成为3DSiP（3 Dimension System in Package，三维系统级封装）的主流，非常具有代表性和市场前景，SiP作为将不同种类的元件，通过不同技术，混载于同一封装内的一种系统集成封装形式，不仅可搭载不同类型的芯片，还可以实现系统的功能。然而，其封装具有更高密度和更大的发热密度和热阻，对封装技术具有更大的挑战。因此，对SiP封装的工艺流程和SiP封装中的湿热分布及它们对可靠性影响的研究有着十分重要的意义本课题是在数字电视（DTV）接收端子系统模块设计的基础上对CPU和DDR芯片进行芯片堆叠的SiP封装。封装形式选择了适用于小型化的BGA封装，结构上采用CPU和DDR两芯片堆叠的3D结构，以引线键合的方式为互连，实现小型化系统级封装。本文研究该SP封装中芯片粘贴工艺及其可靠性，利用不导电胶将CPU和DDR芯片进行了堆叠贴片，分析总结了SiP封装堆叠贴片工艺最为关键的是涂布材料不导电胶的体积和施加在芯片上作用力大小，对制成的样品进行了高温高湿试验，分析湿气对SiP封装的可靠性的影响。论文利用有限元软件 Abaqus对SiP封装进行了建模，模型包括热应力和湿气扩散模型。模拟分析了封装体在温度循环条件下，受到的应力、应变、以及可能出现的失效形式：比较了相同的热载荷条件下，改变塑封料、粘结层的材料属性，如杨氏模量、热膨胀系数以及芯片、粘结层的厚度等对封装体应力应变的影响。并对封装进行了湿气吸附分析，研究了SiP封装在85℃RH85%环境下吸湿5h、17h、55和168h后的相对湿度分布情况，还对SiP封装在湿热环境下可能产生的可靠性问题进行了实验研究。在经过168小时湿气预处理后，封装外部的基板和模塑料基本上达到饱和。模拟结果表明湿应力同样对封装的可靠性会产生重要影响。实验结果也证实了，SiP封装在湿气环境下引入的湿应力对可靠性有着重要影响。论文还利用有限元分析方法对超薄多芯片SiP封装进行了建模，对其在温度循环条件下的应力、应变以及可能的失效形式进行了分析。采用二水平正交试验设计的方法研究四层芯片、四层粘结薄膜、塑封料等9个封装组件的厚度变化对芯片上最大应力的影响，从而找到最主要的影响因子进行优化设计，最终得到更优化的四层芯片叠层SiP封装结构。
标签： sip封装
上传时间： 2022-04-08
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【摘要】：基于传统的方法在很多特殊场合：如带腐蚀的液体，强电磁干扰，有毒等恶劣条件下，测量距离存在不可克服的缺陷，超声波测距能很好的解决此类的问题。本论文主要对单片机超声波测距系统的原理，单片机的应用等进行了分析：对超声波的发生电路和接收电路，DS18B320温度采集电路，LCD显示电路，硬件制作和软件设计；对系统进行误差分析。【关键词】：超声波测距，单片机，DS18B20温度补偿，LCD显示，软件设计，误差分析。嵌入式系统无疑是当前最热门、最具有发展前景的IT应用之一。嵌入式系统的应用可以使传统的电子系统升级成为智能化的电子产品，使其成为具有“生命”的现代化智能系统。嵌入式系统一般应用于对实时响应要求较高的设备中，单片机作为嵌入式系统的核心部件，其应用使电子系统的智能化出现了意想不到的效果，常常无需对硬件资源做任何改动，只需更新系统软件就能使系统功能升级。现代社会中嵌入式系统无处不在，早已被应用在国防、国民经济、以及人们日常生活的各个领域，主要可以归纳为以下几个方面。（1）军事装备：各种武器控制（火炮控制、弹道控制、炮弹引信等），坦克、舰船、轰炸等各种电子装备，雷达、电子对抗、军事通讯装备等。（2）家用电器：各种家电产品，如数字电视、机顶盒、数码相机、VCD，DVD.可视电话、洗衣机、电冰箱、手机、智能玩具等。（3）工业控制：各种智能仪器仪表、数控装置、可编程控制器、分布式控制系统、工业机器人、机电一体化设备、汽车电子设备等。（4）商用设备：各种收款机、POS系统、电子秤、条形码阅读器、商务终端、IC卡输入设备、自动柜员机、防盗系统等。（5）办公用品：复印机、打印机、传真机、扫描仪、手机、个人数字助理（PDA）.变频空调设备、通信终端、程控变换机、网络设备等。6）医疗电子设备：各种医疗电子仪器，如 光机、超声诊断仪、心脏起搏器、监护仪器等，以及辅助诊断系统、专家系统等。单片机应用系统的设计包括单片机基本扩展、外围电路设计和程序设计、单片机应用系统开发环境、系统可靠性设计、电磁兼容性设计等内容。通常开发一个单片机系统的步骤如下：
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