1.1 系统级封装的发展趋势

系统级封装从20世纪90年代提出概念到现在，已经进入多家学术机构和企业大规模投入资源进行研究与应用的阶段，代表着今后电子技术发展的主要方向之一。系统级封装技术（System in Package, SiP）是一种把多个有源器件（芯片）和无源器件（电阻、电容、电感等）集成在一个封装的设备中的高密度集成技术。用户采用系统级封装技术可把原来需要用PCB来实现的系统缩小为一个高密度封装，以满足用户对系统小型化、多功能、低功耗、高可靠性的要求。相对于系统级芯片设计技术（System On Chip, SOC）而言，系统级封装技术可在同一个封装内集成多个采用不同半导体工艺的芯片，兼容多种IC（Integrated Circuit）工艺的优势，同时也具有缩短研发周期的优势。相对PCB设计来说，系统级封装技术由于采用更加紧密的器件布局、更短的信号线长度，可降低系统功耗和提高信号性能。系统级封装具有如下优点。

1． 高密度

由于采用高密度基板工艺和高密度集成技术，SiP封装跟采用普通PCB设计的系统相比，SiP封装面积更小，集成度更高。

2． 高性能

随着集成电路技术的发展，系统时钟频率越来越高，传输速率越来越快，比如目前USB 3.0传输速率达到4.8Gbps。随着DDRIII和USB 3.0等新的技术方案采用，留给工程师在PCB设计时的余量越来越小，同时单芯片封装的寄生参数又对信号完整性、电磁兼容性产生影响。因此随着系统级封装工艺技术的发展，越来越多的工程师进行系统设计时会选择系统级封装这种实现方法。

3． 低功耗

目前，绿色制造是对很多设计的基本要求。低功耗对设计来说非常关键。系统级封装相对于PCB而言，在一些设计中可降低30%~50%的功耗。

4． 低成本

系统级封装在成本上要比PCB高，但比SOC动辄成百上千万元的成本来说还是便宜了许多。

5． 更短的设计周期

现在，电子产品竞争激烈，产品若能尽早上市会给企业带来更多的利润。SiP设计相对SOC设计简单，可直接采用现有的IC裸片和无源器件搭建具备一定功能的系统，无须专门进行SOC设计；而对SOC而言，如果采用45纳米的工艺技术，则以前的各个IP芯片设计都要改成45纳米的工艺技术，这样一来，采用SiP设计比SOC设计节约很多的时间。

6． 灵活性

SiP设计相对于SOC设计更加灵活。特别对于有射频电路和射频芯片的系统设计来说，系统级封装技术提供了在同一个封装内集成RF、模拟电路和高速数字电路的灵活性，可有效地解决在芯片内设计RF元件的问题。除此之外，用户采用系统级封装技术可将部分器件埋入高密度封装基板内，完成一定的系统功能。