在电子技术迅猛发展的当下，系统级封装（SIP）技术凭借其独特的优势，成为了电子技术研究的新热点和技术应用的主要方向之一。SIP 技术自 20 世纪 90 年代初提出以来，经过多年的发展，已被学术界和工业界广泛接受。它主要用于应用周期较短的消费类产品，能够将各种集成电路，如 CMOS 电路、GaAs 电路、SiGe 电路，以及光电子器件、MEMS 器件和各类无源元件，如电容、电感等，集成到一个封装体内，从而实现整机系统的功能。
SIP 封装制程按照芯片与基板的连接方式可分为引线键合封装和倒装焊两种。这两种封装方式各有特点，适用于不同的应用场景。
基于引线键合工艺的 SIP 封装制程包含多个关键步骤：
- 圆片减薄：从圆片背面采用机械或化学机械方式进行研磨，将圆片减薄到适合封装的程度。这一步骤对于后续的封装工艺至关重要，合适的厚度能够确保芯片在封装过程中保持良好的性能和稳定性。
- 圆片切割：圆片减薄后进行划片，将其分割成单个的芯片。切割的精度直接影响芯片的质量和性能。
- 芯片粘结：已切割下来的芯片要贴装到框架的中间焊盘上。贴装方式多样，可以使用软焊料（如 Pb - Sn 合金，尤其是含 Sn 的合金）、Au - Si 低共熔合金等焊接到基板上。在塑料封装中，常用的方法是使用聚合物粘结剂粘贴到金属框架上。
- 引线键合：在塑料封装中使用的引线主要是金线，其直径一般为 0.025mm - 0.032mm，引线长度常在 1.5mm - 3mm 之间，弧圈高度可比芯片所在平面高 0.75mm。键合技术有热压焊、热超声焊等。不同的键合技术适用于不同的芯片和封装要求。
- 等离子清洗：清洗的重要作用之一是提高膜的附着力，确保后续工艺的稳定性和可靠性。
- 液态密封剂灌封：即塑封，对芯片起到保护作用，防止外界环境对芯片造成损害。
- 装配焊料球：业内采用的植球方法有 “锡膏” + “锡球” 和 “助焊膏” + “锡球” 两种。“锡膏” + “锡球” 植球方法是业界公认的标准的植球法，用这种方法植出的球焊接性好、光泽好，熔锡过程不会出现焊球偏置现象，较易控制。
- 回流焊：通过加热使焊料球熔化，实现芯片与基板之间的电气连接。
- 表面打标：为芯片标注相关信息，便于识别和追溯。
- 分离：为了提高生产效率和节约材料，大多数 SIP 的组装工作都是以阵列组合的方式进行，在完成模塑与测试工序以后进行划分，分割成为单个的器件。
- 终检查和测试：确保芯片的性能和质量符合要求。
- 包装：对合格的芯片进行包装，以便运输和储存。
基于倒装焊的工艺流程如下：
- 焊盘再分布：为了增加引线间距并满足倒装焊工艺的要求，需要对芯片的引线进行再分布。合理的引线分布能够提高芯片的电气性能和可靠性。
- 圆片减薄、制作凸点：圆片减薄的目的与引线键合工艺中的相同，制作凸点时，焊盘再分布完成之后，需要在芯片上的焊盘添加凸点，焊料凸点制作技术可采用电镀法、化学镀法、蒸发法、置球法和焊膏印刷法。
- 圆片切割：与引线键合工艺中的切割步骤类似。
- 倒装键合、下填充：在整个芯片键合表面按栅阵形状布置好焊料凸点后，芯片以倒扣方式安装在封装基板上，通过凸点与基板上的焊盘实现电气连接，取代了 WB 和 TAB 在周边布置端子的连接方式。倒装键合完毕后，在芯片与基板间用环氧树脂进行填充，可以减少施加在凸点上的热应力和机械应力，比不进行填充的可靠性提高了 1 到 2 个数量级。
- 包封：对芯片进行进一步的保护。
- 装配焊料球、回流焊、表面打标、分离、终检查、测试、包装：这些步骤与引线键合工艺中的类似。
从增强材料分类，基板可以分为有机系（树脂系）、无机系（陶瓷系、金属系）和复合机系。前两种材料在材料性能上各有优缺点，而复合机系的出现综合了两者的优点，很快成为基板的发展方向。目前封装基板多采用有机系材料，也就是统称的 BT 树脂，该材料可分为 CCL - H810、CCL - H870、CCLHL870、CCL - HL950，介电常数在 3.5 - 4.5（1MHz）之间，介电损耗为 0.0012 - 0.0055（1MHz），玻璃转化温度为 180℃ - 230℃。从封装基板常规制程来看，封装基板的生产与常规的 PCB 加工很类似，只是在要求上更为严格，规则的要求更为具体，需要更薄的叠层、更细的线宽线距以及更小的孔。封装基板在形成电气图形之后，需要在焊盘处进行表面处理，形成所需要的镀层。在采用键合工艺的封装基板进行表面处理时，一般均采用电镀镍金工艺，铝线的键合一般采用硬金，金线的键合一般都用软金。
