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Navigate：一文读懂SIP与SOC封装技术
SiP（System in Package，系统级封装），就是将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件，以及MEMS，或者光学器件等其他器件优先组装到一起，实现一定功能的单个标准封装件，形成一个系统，或者子系统。
SiP和SOC的比较
从架构上来说，它会将处理器、存储器、电源管理芯片，以及无源器件等不同功能的芯片通过并排，或者叠加的方式封装在一起。它跟SoC一样，都可以在芯片层面上实现产品的小型化和微型化。不同的是，SiP是将多颗不同的芯片封装在一起，SoC是一颗芯片。
SoC是摩尔定律继续往前发展的产物；而SiP则是实现超越摩尔定律的重要路径。两者各有优势和劣势，对SoC来说，它具有最高的密度、最高的速度和最低的能耗，但它需要对性能进行妥协、设计变更也不太灵活、开发成本高、开发周期也长、更重要的是良率会比较低；而对SiP来说，它可以选择最好的元器件、设计变更更加灵活、开发周期短、开发成本低、良率也相对更高。
其实，集成电路的封装技术一直在演进，其演进方向位高密度、高脚位、薄型化和小型化。集成电路封装技术的发展路径大致可以分为四个阶段，第一阶段是插孔元件时代；第二阶段是表面贴装时代；第三阶段是面积阵列封装时代；第四阶段是高密度系统级封装时代。
目前，全球半导体封装的主流已经进入第四阶段，SiP，PoP，Hybrid等主要封装技术已大规模生产，部分高端封装技术已向Chiplet产品应用发展。SiP和3D是封装未来重要的发展趋势，但鉴于3D封装技术难度较大、成本较高，SiP，PoP， HyBrid等封装仍是现阶段业界应用于高密度高性能系统级封装的主要技术。
根据Yole预测，到2023年，射频前端模块的SiP封装市场规模将达到53亿美元，复合增长率为11.3%。根据Accenture预计，到2026年全球5G芯片市场规模将达到224.1亿美元。5G时代的到来，将带动半导体产业的发展，推动SiP等先进封装的需求，成为先进封装领域新的增长动能。
目前可以提供SiP封测服务的企业主要有日月光及其子公司环旭电子、安靠、矽品、长电科技及其子公司星科金朋等几家封测公司。
SiP的主要应用领域
SiP的应用非常广泛，主要包括无线通信、汽车电子、医疗电子、计算机和军用电子等领域。其中应用最为广泛的当属无线通信领域。
在无线通信领域，对于功率传输效率、噪声、体积、重量，以及成本等方面的要求越来越高，使得无线通信向低成本、便携式、多功能和高性能等方向发展。而SiP刚好是最为理想的解决方案。
汽车电子将会是SiP的重要应用场景。目前汽车电子中的SiP产品也越来越多，特别是在ADAS、汽车防抱死系统、燃油喷射控制系统、安全气囊电子系统、方向盘控制系统等，此外，车载办公系统和信息娱乐系统也开始越来越多地使用SiP产品。
医疗电子需要可靠性和小尺寸相结合，同时还要兼顾功能性和寿命。比如胶囊式内窥镜等可植入式电子医疗器件，需要做得非常小。而内窥镜通常是由光学镜头、图像处理芯片、射频信号发射器、天线和电池等组成，如果将这些器件集中封装在一个SiP内，就能够完美解决性能和小型化的需求。
还有智能手表、TWS耳机等可穿戴设备中也在越来越多地使用SiP产品。此外，SiP未来还将逐渐向云计算、工业自动化等应用领域渗透。
随着电子硬件不断演进，过去产品的成本随着电子硬件不断演进，性能优势面临发展瓶颈，而先进的半导体封装技术不仅可以增加功能、提升产品价值，还有效降低成本。于是CSP（芯片级封装）、WLP（晶圆级封装）、 SiP（系统级封装）等一列先进技术应运而生。与其他类型相比，SiP最大的特点是能够实现复杂异质集成需求，将各类性能迥异的有源与可选无器件整合为单个标准封装件，形成一个系统，或者子系统。比如Apple Watch内使用的SiP在仅为边长25~30mm的正方形体积内，集成了1000颗以上的有源和无源器件。
而且SiP兼具低成本、低功耗、高性能、小型化和多元化的优势。未来在摩尔定律失效后，它将扛起后摩尔时代电子产品继续向前发展的大旗。未来SiP将会广泛应用于5G、物联网、智能汽车、可穿戴设备、工业自动化，以及云计算等领域。
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