系统级封装技术与制造

在多芯片集成、微型化和工业级可靠性方面拥有先进的封装专业技术

要在更小的外形尺寸内集成更多功能,同时保持工业级可靠性,必须采用先进的封装技术。无论您是设计物联网传感器、汽车控制单元还是安全认证设备,将多个芯片、无源元件和传感器集成到单一封装中,将决定您的产品在恶劣环境下能否成功运行。

传统方法在PCB上使用独立组件,不仅占用电路板空间,还会增加互连故障风险,并限制工作温度范围。对于需要宽温工作(-40°C至+85°C)、高抗冲击和抗振动能力,或长期供货保障(10-15年)的应用,传统封装技术难以胜任。

系统级封装(SiP)技术通过将多个裸芯片、无源元件和传感器集成到单一坚固的模块中,解决了这一问题。Swissbit在柏林掌控着完整的SiP价值链——从晶圆加工到系统组装再到最终测试——从而能够提供优化解决方案、加快迭代周期,并支持从芯片层到固件配置的全方位定制。

封装内核心系统技术

多芯片集成

系统级封装(SiP)将多个半导体芯片(内存控制器、NAND闪存、安全处理器)整合到单一模块中。与分立元件相比,这种集成不仅提升了功能性,还缩小了整体封装尺寸。通过直接处理裸芯片而非预封装元件,SiP实现了传统组装工艺无法达到的尺寸规格。

Swissbit在其全系列产品中均采用了多芯片集成技术:例如将控制器与NAND闪存芯片整合的e.MMC组件、将FIDO2处理器与NFC控制器集成的安全密钥,以及需要紧凑、坚固设计工业存储解决方案。


先进封装技术

SiP 采用多种专业技术:芯片堆叠(垂直集成)、并排布局(水平集成)以及结合这两种方法的混合集成。这些技术使设计人员能够针对具体需求进行优化:芯片堆叠可实现最高集成密度,并排布局可改善散热性能,而混合集成则能兼顾两者。

作为相关技术的系统级封装(SoP),其区别在于将完整的封装芯片而非裸芯片安装在基板上。SiP通常提供更高的集成密度,但需要更复杂的制造能力,例如Swissbit位于柏林的工厂所具备的制造能力。


小型化与可靠性

封装尺寸的缩小带来了新的失效模式:机械应力增大、散热挑战以及互连可靠性问题。工业级SiP制造通过可控的芯片减薄(将晶圆研磨至40微米)、精密芯片粘接以及坚固的封装(保护引线键合免受环境应力的影响)来应对这些问题。

对于汽车、医疗和工业应用而言,任何故障都是不可接受的。这种可靠性工程设计正是消费级封装与工业级SiP之间的区别所在。


Swissbit 的 SiP 制造能力

堆积技术

IC基板 WBBGA/QFN/LGA

将裸芯片与基板进行引线键合,并安装球形焊料

带FCBGA的IC基板

将倒装芯片贴装到BGA基板上

系统级封装 / 3D 引线键合

线焊芯片与倒装芯片封装的组合

系统级封装 / 2.5D 堆叠

在同一载体上组合多种基板

采用SiP技术的Swissbit产品

e.MMC 模块

Swissbit 的 EM-30 e.MMC 解决方案展示了大规模的系统级封装集成:NAND 闪存控制器与多个 NAND 芯片整合于紧凑的 11.5×13 毫米至 14×18 毫米封装中。 通过芯片堆叠技术,该方案在保持宽温工作范围(-25°C 至 +85°C)的同时,可实现高达 256GB 的容量及 e.MMC 5.1 接口速度。与分立式控制器加 NAND 闪存的方案相比,这种垂直集成可将电路板空间需求减少 60%——这对嵌入式系统、医疗设备和工业物联网应用至关重要,因为在这些领域,PCB 面积直接影响产品尺寸和成本。

iShield Key 2

iShield Key 2 展示了多技术系统级封装(SiP)方案:FIDO2 认证的安全元件、NFC 控制器以及物理访问组件均集成于标准 USB-A 外形规格中。 并排的芯片布局优化了非接触式操作的射频性能,而细间距(40µm)引线键合将所有功能模块连接至紧凑的基板上。坚固的封装保护了敏感组件,实现了无密码认证、加密通信和建筑门禁的同步操作——这是采用分立元件方案无法实现的功能。

工业级SD存储卡

Swissbit 的 SD 卡和 microSD 存储卡采用先进的封装技术,在不牺牲工业级可靠性的前提下实现了极致的小型化。 许多在柏林制造的产品将控制器、NAND闪存和无源元件集成于小至11x15毫米(microSD)的尺寸中。系统级封装技术使产品具备扩展的温度认证范围(-40°C至+85°C)、高抗冲击/抗振动能力(高达2,000G)以及超过10年的使用寿命——这些规格是普通消费级存储卡无法企及的。

为什么选择 Swissbit 的系统级封装解决方案?

柏林自有生产

许多采用SiP技术的Swissbit产品均在我们的柏林工厂生产,该工厂严格遵循ISO 9001、IATF 16949和ISO 27001质量标准。这一欧洲本土制造模式为国防、关键基础设施和汽车应用领域提供了日益重要的供应链安全性和透明度。

一体化方案:从设计到生产

Swissbit 掌控着从硬件设计、固件开发到 SiP 制造及最终配置的完整价值链。这种整合使我们能够提供优化解决方案:专为工业级可靠性设计的存储产品、融合多种技术的安全模块,以及满足客户特定需求的定制化方案。

20余年先进封装专业技术

自1995年以来,Swissbit在工业级电子产品领域积累了专业的SiP技术专长。这些经验涵盖从最初的芯片堆叠,到目前的16层NAND集成、安全处理器封装,以及为需要特定外形尺寸或配置的OEM客户提供的定制化解决方案。

认证与合规

符合 ISO9001(质量管理体系)、IEC60068(工业温度测试)、ISO27001(信息安全)、ISO14001(环境管理体系)、ISO50001(能源管理体系)、REACH、RoHS 及冲突矿物法规要求

常见问题

什么是系统级封装(SiP)?
SiP 与系统级芯片(SoC)有何区别?
哪些Swissbit产品采用了SiP技术?
Swissbit 是否提供定制的 SiP 解决方案?
SiP 如何影响产品的使用寿命和耐用性?
SiP 和 SoP 之间有什么区别?

了解 Swissbit 的 SiP 解决方案

您是否准备好探讨系统级封装技术如何满足您的应用需求?

我们的工程团队提供技术咨询。

拜訪我們:

與 Swissbit 保持聯繫

訂閱 Swissbit 新聞簡報,獲取最新資訊。我們將定期為您推送有關儲存、安全性和物聯網解決方案的最新動態,以及時事熱點和新產品資訊。

關於 Swissbit

在遙遠的地方,在文字山脈的背後,遠離沃卡利亞和康索南蒂亞這兩個國家,住著一些點字。它們彼此分離,生活在書籤林,就在語意海岸邊,那是一片廣闊的語言海洋。

更多在售的 Swissbit 商品