先進封裝技術5G手機中的應用需要介紹

下面從技術層面看一下市場對先進封裝技術的需求，這里主要談一下5G。

隨著手機越來越輕薄，在有限的空間里要塞入更多組件，這就要求芯片的制造技術和封裝技術都要更先進才能滿足市場需求。特別是在5G領域，要用到MIMO技術，天線數量和射頻前端（RFFE）組件（PA、射頻開關、收發器等）的數量大增，而這正是先進封裝技術大顯身手的時候。

目前來看，SIP（系統級封裝）技術已經發展到了一個較為成熟的階段，由于SoC良率提升難度較大。為了滿足多芯片互聯、低功耗、低成本、小尺寸的需求，SIP是一個不錯的選擇。SIP從封裝的角度出發，將多種功能芯片，如處理器、存儲器等集成在一個封裝模塊內，成本相對于SoC大幅度降低。另外，晶圓制造工藝已經來到7nm時代，后續還會往5nm、3nm挑戰，但伴隨而來的是工藝難度將會急劇上升，芯片級系統集成的難度越來越大。SIP給芯片集成提供了一個既滿足性能需求又能減少尺寸的解決方案。

而為了滿足5G的需求，在SIP的基礎上，封裝技術還在演進。通過更先進的封裝技術，可解決產品尺寸過大、耗電及散熱等問題，并利用封裝方式將天線埋入終端產品，以提升傳輸速度。

以5G手機為例，應用講究輕薄短小、傳輸快速，且整體效能取決于核心的應用處理器（AP）芯片，而隨著5G高頻波段的啟用，負責傳輸信號的射頻前端（RFFE）和天線設計也越來越復雜，需要先進封裝技術的支持。

下面就從AP、RFFE和天線這三方面看一下先進封裝技術是如何應用的。

AP方面

要提升AP性能，除了晶圓制程微縮，還要依靠封裝技術協助，這里主要是以 POP（Package on package）封裝為主，通過POP堆疊DRAM，能有效提升芯片間的傳輸效率并減小體積。連接方式從傳統的打線（wire bonding）、覆晶（Filp chip）等，演進到目前的扇出型（Fan-out）封裝。扇出型封裝主要是利用RDL布線減少使用載板（substrate）。通過減少載板的使用，間接達到效能提升、改善散熱、減小產品尺寸，降低成本的目的。因此，AP多以扇出型POP封裝為主。

RFFE方面

Omdia分析了三星的5G手機Galaxy S20。該手機的RFFE不僅支持2G / 3G / 4G，還支持sub-6 GHz和毫米波5G。集成的PA是主要RFFE組件，其在很大程度上決定了該5G射頻前端的復雜性，要提升集成度，就必須采用更先進的封裝技術。

5G設備電子組件，制造焊接過程中，必然使用到錫膏和助焊劑進行工藝加工，在基板和組件上留下了焊劑或焊膏殘留物，如未經處理，在使用環境中，由于溫度和濕度的聯合作用，非常有可能產生殘留物引起的電化學腐蝕或電化學遷移的現象，引起基板和組件電氣性能偏離、線路短路乃至完全失效，而造成5G設備功能破壞，形成可靠性風險。

5G信號高頻傳輸的特性，對信號傳輸導體的材質、表面狀態以及表面附著物都有嚴格的要求，以保障5G信號傳輸趨膚效應的有效性，降低信號傳輸的失真和增益損耗。目前還沒有一種助焊劑和錫膏的殘留能夠確保對5G信號趨膚效應沒有影響或可以忽略。因此，必然必須將表面的附著物，特別是助焊劑和錫膏殘留物徹底清除干凈，才可保證趨膚效應的有效性。

推薦使用合明科技水基清洗劑，針對電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較豐富的經驗，對于有著低表面張力、低離子殘留、配合不同清洗工藝使用的情況，自主開發了較為完整的水基系列產品，精細化對應涵蓋從半導體封裝到PCBA組件終端，包括有水基清洗劑和半水基清洗劑，堿性水基清洗劑和中性水基清洗劑等。具體表現在，在同等的清洗力的情況下，合明科技的兼容性較佳，兼容的材料更為廣泛；在同等的兼容性下，合明科技的清洗劑清洗的錫膏種類更多（測試過的錫膏品種有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌；測試過的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分），清洗速度更快，離子殘留低、干凈度更好。