Chiplet异构集成的主流载体之一SiP封装中SMT工艺发展分析及 SIP封装清洗介绍

系统级封装（SiP）中的表面贴装技术（SMT），是实现其将多种芯片和元件（如传感器、存储芯片、无源元件）集成于单个封装体内这一核心功能的关键工艺。它正朝着三维堆叠、异质集成和超高精度方向发展。

🛠️一、 SiP封装中的SMT工艺：核心与演变

传统SMT是将元件贴装在PCB板上，而SiP中的SMT则是将多个裸芯片（Die）和微型元件高密度地贴装到更精密的封装基板（Substrate）或中介层（Interposer）上。你可以通过下表了解其主要差异：

二、2025年先进封装之SiP技术发展动态

2025年，SiP技术的发展主要体现在工艺、产业和应用三个层面。

1. 工艺技术：向三维与异质集成深化

• 3D堆叠与Chiplet集成：在消费电子等领域，SiP工艺正从单/双面SMT向更复杂的3D堆叠技术演进。其核心驱动力之一是与Chiplet（小芯片） 技术的融合，通过异构集成不同工艺节点的芯片来提升系统性能和集成度。例如，环旭电子就利用SiP技术将MCU、存储器和大量被动元件集成为紧凑模组，用于智能手表等设备。

• 高密度互连技术演进：为实现芯片间的高速互联，2.5D/3D封装技术被广泛采用。其中，硅通孔（TSV）、微凸块（Micro Bump）和高密度再布线层（RDL）是关键技术。英特尔、台积电等公司也在推动混合键合（Hybrid Bonding） 等更先进的互连技术，以进一步提升互连密度和性能。

2. 产业生态：中国本土产业链加速突破

• 封装厂商技术升级：多家中国领先的封测企业正积极布局并实现量产突破。

• 长电科技：其晶圆级微系统集成高端制造项目在2024年通线，2025年持续上量，并在2.5D/3D封装领域进入兑现期。

• 通富微电：已实现倒装封装技术规模化量产，并启动了面向AI的先进封装项目。

• 华天科技：通过设立新公司，聚焦2.5D/3D等先进封装技术，切入汽车电子等高端市场。

• 设备与材料国产化：先进封装技术要求贴片机具备微米级重复定位精度和精准的力控能力。与此同时，对高导热封装材料、低介电常数基板材料等的需求也日益迫切，推动了相关供应链的发展。

3. 应用领域：从消费电子向高性能计算拓展

• 消费电子与物联网：这仍是SiP应用最广泛的领域，核心驱动力是设备小型化和功能集成。案例如江波龙在2025年10月推出采用SiP的集成封装mSSD，以及苹果智能眼镜计划采用SiP技术以整合芯片并实现全天续航。

• 汽车电子与高性能计算：SiP的应用正快速拓展至这些对可靠性和性能要求严苛的领域。在汽车领域，SiP用于电池管理系统（BMS）、域控制器等；在AI/HPC领域，SiP与Chiplet结合，成为提升算力密度、突破“内存墙”和“功耗墙”的关键路径。

🔮 三、技术挑战与未来展望

面向未来，SiP封装及SMT工艺面临着一些共性挑战，例如热管理问题、测试复杂度和成本压力等。此外，行业也在追求更绿色环保的封装工艺。

未来发展趋势将主要体现在以下三个方面：

1. 系统级设计能力将成为核心壁垒，企业需要提供从架构设计到量产验证的一站式解决方案。

2. 工艺将持续向 “芯片-晶圆-板级”混合集成 演进，结合扇出型（FOWLP/FOPLP）、嵌入式等封装技术，以平衡性能、成本和效率。

3. 在Chiplet生态逐渐成熟的背景下，SiP将成为实现Chiplet异构集成的主流载体之一，推动半导体产业进入以封装和集成创新为主导的新阶段。

四、SIP封装集成工艺技术发展情况

1. SIP封装的主要工艺技术

根据知识库[2]，SIP封装主要分为两类技术：

• 引线键合封装：传统封装方式，通过引线连接芯片与基板

• 倒装焊工艺：先进封装方式，通过凸点直接连接芯片与基板

2025年，SIP封装技术正从传统单/双面的FC.WB或hybrid封装、单面Fan-out封装技术向2.5D/3D封装发展[7]。

2. SIP封装的关键技术突破

(1) 2.5D/3D封装技术

• 通过硅通孔(TSV)实现芯片垂直堆叠，突破二维平面封装的空间限制

• 适用于高带宽存储器(HBM)、高性能计算(HPC)等领域

• 2025年10月，江波龙推出集成主控、NAND、PMIC等元件的mSSD产品，采用Wafer级系统级封装技术[2][5-6]

(2) 散热技术突破

• 技术难点集中于电路复杂性、系统仿真精度及散热控制领域

• 创新散热设计：高导热铝合金、石墨烯与导热硅胶组合的创新散热方案[2]

• 2025年10月江波龙mSSD产品通过创新散热技术为PCIe Gen5接口提供散热技术储备[5-6]

(3) 芯片集成技术

• 采用不同芯片进行并排或叠加的封装方式[2]

• 结合Chiplet技术提高芯片复用率和产品集成度[2]

• 2025年11月，新雷能公司宣布"高可靠性SiP功率微系统产品产业化项目"主体工程完成[2]

五、2025年SIP封装集成工艺技术发展情况分析

1. 市场规模与增长

• 2023年全球SIP行业市场规模：241.5亿美元，占全球先进封装的55.01%[7]

• 2024年全球SIP行业市场规模：预计增长至270亿美元，占全球先进封装规模的比重达54.88%[7]

• 2023年中国SIP行业市场规模：371.2亿元[7]

• 2024年中国SIP封装行业市场规模：487.6亿元，同比增长12.3%[8]

• 2025年中国SIP封装行业市场规模预测：548.2亿元，同比增长12.4%[8]

2. 技术发展趋势

(1) 集成度持续提升

• 从传统单/双面封装向2.5D/3D封装演进

• 2025年，SIP封装将实现更小尺寸、更高集成度的突破

• 通过Wafer级系统级封装技术，实现更高可靠性

(2) 应用领域拓展

• 消费电子：TWS耳机、智能手表等可穿戴设备

• 汽车电子：新能源汽车与智能驾驶对芯片性能提出更高要求

• AIoT：人工智能物联网设备对低功耗、小体积、高可靠性的芯片需求激增

• 高性能计算：AI芯片、数据中心服务器的标配解决方案

(3) 工艺创新

• 省去SMT流程：通过集成封装将SSD生产流程简化为单一封装步骤[5-6]

• 绿色封装：通过省去传统SMT流程降低能源消耗，结合绿色封装工艺助力行业可持续发展[5-6]

• 智能化与自动化：随着人工智能技术的应用，SIP芯片的设计和制造效率将得到显著提升[9]

3. 产业链发展情况

(1) 国内企业技术突破

• 长电科技：晶圆级微系统集成高端制造项目于2024年9月通线，2025年持续推进产品上量与产能扩充；汽车芯片成品制造封测项目于2024年底前通线[2]

• 通富微电：实现倒装封装技术规模化量产并启动南通AI封装项目[2]

• 华天科技：通过Cuclip与BGBM技术融合切入新能源汽车高端市场；斥资20亿元设立南京华天先进封装有限公司，聚焦2.5D/3D等先进封装技术[2][9]

(2) 产业链协同

• 上游材料：日本与美国企业主导基板与塑封料供应，但国内企业正提升高端基板的自给能力[8]

• 设备：ASM Pacific、Kulicke & Soffa等国际厂商仍占据核心设备市场，但北方华创、中微公司等国产设备商正加快在贴装、键合等关键工序的技术替代步伐[8]

• 应用：AI大模型迭代与智能汽车普及推动2.5D/3D封装、扇出型封装、CPO光电合封等技术需求爆发[2]

六、2025年SIP封装技术发展趋势展望

1. 技术融合方向

• Chiplet与SIP融合：结合Chiplet技术提高芯片复用率和产品集成度，推动半导体产品向高集成度、高附加值方向发展[2]

• AI赋能SIP设计：随着人工智能技术的应用，SIP芯片的设计和制造效率将得到显著提升，成本也将进一步降低[9]

2. 市场应用前景

• 汽车电子：新能源汽车与智能驾驶对芯片性能提出更高要求，推动SiP、3D封装技术应用[8]

• AI与高性能计算：大模型训练与推理对算力需求呈指数级增长，推动高性能计算芯片向先进封装升级[8]

• 物联网与可穿戴设备：万物互联对低功耗、小体积、高可靠性的芯片需求激增，推动SiP、WLP等先进封装技术应用[8]

3. 产业挑战与突破

• 技术挑战：电路复杂性、系统仿真精度及散热控制仍是主要难点，需通过创新散热设计解决[2]

• 国产替代：高端封装设备仍依赖进口，需加快国产设备研发与替代进程[10]

• 产业链协同：产业链上下游协同效率有待提升，影响技术创新与产业化进程[10]

七、SIP封装清洗- 锡膏助焊剂清洗剂介绍：

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

运用自身原创的产品技术，满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求，打破国外厂商在行业中的垄断地位，为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

推荐使用 水基清洗剂产品。

致力于为SMT电子表面贴装清洗、功率电子器件清洗及先进封装清洗提供高品质、高技术、高价值的产品和服务。 （13691709838）Unibright 是一家集研发、生产、销售为一体的国家高新技术、专精特新企业，具有二十多年的水基清洗工艺解决方案服务经验，掌握电子制程环保水基清洗核心技术。水基技术产品覆盖从半导体芯片封测到 PCBA 组件终端的清洗应用。是IPC-CH-65B CN《清洗指导》标准的单位。 全系列产品均为自主研发，具有深厚的技术开发能力，拥有五十多项知识产权、专利，是国内为数不多拥有完整的电子制程清洗产品链的公司。 致力成为芯片、电子精密清洗剂的领先者。以国内自有品牌，以完善的服务体系，高效的经营管理机制、雄厚的技术研发实力和产品价格优势，为国内企业、机构提供更好的技术服务和更优质的产品。 的定位不仅是精湛技术产品的提供商，另外更具价值的是能为客户提供可行的材料、工艺、设备综合解决方案，为客户解决各类高端精密电子、芯片封装制程清洗中的难题，理顺工艺，提高良率，成为客户可靠的帮手。

凭借精湛的产品技术水平受邀成为国际电子工业连接协会技术组主席单位，编写全球首部中文版《清洗指导》IPC标准（标准编号：IPC-CH-65B CN）(“Guidelines for Cleaning of Printed Boards and Assemblies”)，IPC标准是全球电子行业优先选用标准，是集成电路材料产业技术创新联盟会员成员。

主营产品包括：集成电路与先进封装清洗材料、电子焊接助焊剂、电子环保清洗设备、电子辅料等。

半导体技术应用节点：FlipChip ;2D/2.5D/3D堆叠集成;COB绑定前清洗；晶圆级封装；高密度SIP焊后清洗；功率电子清洗。