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“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。
8 z$ r- I/ s, L% X% ISiP是什么？ / H% @; ?7 O8 d8 d/ o D7 j/ m
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。
9 M3 W3 m% ~. f7 S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。 8 i) _+ i1 w! u9 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。
$ w9 y* ]+ V5 o" P: v3 A. g) e+ v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。
( }+ i& K, B/ h( |6 T# Q8 z" y% C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。
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Apple watch S1 SiP模组 9 c9 |, ]7 P! y4 d) A9 o
而一些子系统，只实现部分功能的系统，也被称为SiP。 ' V* O# M) i3 Z% f- Q
SiP有什么特点？ ' Z& r+ i+ w' O. J
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？ SiP的特点简单来讲可总结为以下几点： 1.尺寸小 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。 8 U7 p& y+ O8 v
2.时间快 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。 ; C; `6 Q; w. _+ r( E9 ]' S, R: e( I
3.成本低 SiP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。 ( h- C9 v; a z. i( P+ I: U
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。
' q9 x- U8 L; k$ t6 x& W5.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。 ; w- P, A+ L, l! W3 D
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。 2 @+ m, I& g$ }$ S3 ^
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。
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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。
4 G: z' O4 o3 I* O! ~8 F$ vSiP的应用 ; V2 k' q" n/ ?; f8 C- e/ E
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。
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SiP的应用范围
- ~0 w: b& X* }7 v2 E如何研发一款SiP？ 4 o1 ?, Q; Y( b% U0 G- k
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？ ' @' k& ^7 o5 h, ^, N5 F! v
并不是！
1 f- w" U- R g7 \$ [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！ 5 ?) u, e1 i+ ~
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。 3 k& a+ y! b& v$ z
0 T* a9 Y, f- |8 ~; D1 g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。 + E" V% F8 F- M( b8 ]2 w
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发表于 2022-2-16 14:06
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