三分钟带你搞懂SiP技术！

pcbfly

“SiP”这个词，相信大家一定不会陌生。随着物联网时代来临，全球终端电子产品渐渐走向多功能整合及低功耗设计，因而使得可将多颗裸晶整合在单一封装中的SiP技术日益受到关注。但事实上，大部分行外人士，对SiP知之甚少。即使是学了N年专业知识，但工作中要面对SiP封装技术的新人，估计也是一脸懵。

3 A8 s+ B, V' u: E' `
SiP是什么？

根据国际半导体路线组织（ITRS）的定义： SiP(System-in-package)为将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件，以及诸如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。

简单点说，SiP模组是一个功能齐全的全系统或子系统，它将一个或多个IC芯片及被动元件整合在一个封装中，从而实现一个基本完整的功能。
1 Q4 S. ]* H% J$ |' Z5 v' E
% n7 J9 _8 r6 E; s; Q/ k# B, v其中IC芯片(采用不同的技术：CMOS、BiCMOS、GaAs等)是Wire bonding芯片或Flipchip芯片，贴装在Leadfream、Substrate或LTCC基板上。
8 Y: X. f' o$ U
9 ]! `( T$ ]+ b4 l) d* [6 n% V! L被动元器件如RLC、Balun及滤波器（SAW/BAW等）以分离式被动元件、整合性被动元件或嵌入式被动元件的方式整合在一个模组中。
1 i; Z4 J, K( Z- L' T
' {! I8 n1 s1 Y) Q/ n下图是Apple watch的内部的S1模组，就是典型的一个全系统SiP模块。它将AP、BB、WiFi、Bluetooth、PMU、MEMS等功能芯片以及电阻、电容、电感、巴伦、滤波器等被动器件都集成在一个封装内部，形成一个完整的系统。
1 o# m5 P# p  q( f4 ^7 i                                               
& [( K! y* g% P2 @

Apple watch S1 SiP模组

( p6 u& H3 G# `0 Z$ i# M而一些子系统，只实现部分功能的系统，也被称为SiP。

SiP有什么特点？

9 W- x$ o+ V; |! U" C; p+ _+ O8 h了解了SiP的定义，那么它有什么特点呢，也就是说，大家为什么要关注SiP？
6 O% z0 H/ \  h8 `& x3 tSiP的特点简单来讲可总结为以下几点：
1.尺寸小
3 d* o, c" n( [% J  H在相同的功能上，SiP模组将多种芯片集成在一起，相对独立封装的IC更能节省PCB的空间。
+ k' l4 B( U3 Q. v# L: H- i  ?
2 q' J/ ]2 M  o) x: M2.时间快
2 R6 z! O2 H  E6 x7 V! `SiP模组本身是一个系统或子系统，用在更大的系统中，调试阶段能更快的完成预测及预审。
& B1 w( J( E0 ~2 q8 }' a$ J2 K
3.成本低
9 h* m' J/ ]+ w% g4 M5 Q5 aSiP模组价格虽比单个零件昂贵，然而PCB空间缩小，低故障率、低测试成本及简化系统设计，使总体成本减少。

4.高生产效率
通过SiP里整合分离被动元件，降低不良率，从而提高整体产品的成品率。模组采用高阶的IC封装工艺，减少系统故障率。
5 u* t( W1 ?+ p! h: O$ {& g" @
5.简化系统设计
SiP将复杂的电路融入模组中，降低PCB电路设计的复杂性。SiP模组提供快速更换功能，让系统设计人员轻易加入所需功能。

6.简化系统测试
SiP模组出货前已经过测试，减少整机系统测试时间。

7.简化物流管理
SiP模组能够减少仓库备料的项目及数量，简化生产的步骤。
% G2 o' [( T$ j1 [* q. A) z
0 D; _& J+ M4 _0 Z% w

: [2 ?( O& I! y$ e# w+ j
拥有这么多优点的SiP，可想而知它的应用范围也是非常的广。

" q7 x; K$ r+ A$ Z4 j( a7 _! C- J2 |

SiP的应用

* o& k1 ?- ?$ ~% i' X' {' l( [3 `* s2 ~SiP技术与我们的生活密不可分，像手机、电脑、相机等里都有SiP技术。不仅如此，它的范围也已经从3C产品扩展到医疗电子、汽车电子、军工以及航空航天等领域。我们常闻的Apple Watch、Google Glass、PillCam（胶囊内窥镜）等都得益于SiP技术的发展。
  Q- u# c* `' O. I, Y3 R* W

如何研发一款SiP？

那SiP应用范围如此之广，是不是意味着研发一款SiP就很容易呢？

并不是！
& w2 p4 L* r: M4 h9 d, M% u
近年来，随着设备小型化的发展，业界对芯片的封装形式有了新的需求，尤其是物联网等应用的发展，让SIP封装技术逐渐成为主流。物联网企业需要SIP封装！
. b+ a7 V( I8 n. K6 N3 O9 K  H5 E
但SiP封装的研发是一个系统性的工程，不仅包含电性能、热性能、机械性能、可靠性的设计，还有材料、工艺的选择，更需要对周期、成本、供应链、风险进行精确的控制……这些都对从业人员的专业程度提出了高标准、高要求。

而物联网企业主要以云平台、软件、服务为核心，SiP则跨步到了半导体行业，半导体的技术并非他们所擅长。若能有一个平台，将物联网企业与SiP技术相结合，对物联网市场来说，极有帮助。

) o/ M  F( z* g" \. Y* h

  

老吴PCB

封装设计+SI/PI + 机械应力+热仿真，，还有文档验证及输出一共才花两周时间？这设计及验证周期也太短了，请问多少个pin？