系统级封装

• 系统级封装是一种新型封装技术，其在单一封装结构内部，将1个以上的裸芯片和其它元件或组件集成于一体，从而实现电子产品完整的系统或子系统功能。系统级封装的概念与多芯片组件（MCM）和多芯片封装（MCP）有些相似，但更强调其系统集成的功能。

系统级封装的封装结构

• 系统级封装一般分为两种基本的封装结构形式，即芯片平面贴装的二维封装结构和芯片垂直叠装的三维封装结构。

  在二维封装结构中，芯片是并排水平贴装在基板上的，贴装时不受芯片尺寸大小的限制，工艺相对简单和成熟，但其封装面积相应地比较大，封装效率比较低，理论极限值不超过85％。

  三维封装结构即叠层封装结构，其是在二维MCM技术基础上发展起来的三维封装技术，叠层封装又具体分为芯片叠层和模块叠装，前者是在芯片上面直接叠装芯片，芯片之间采用丝焊或倒装焊的方式进行互连；后者是通过陶瓷隔板焊接的方式将多个组装有元器件的多层基板垂直叠装在一起。

系统级封装的特点

• 1、系统级封装可以使多个封装合而为一， 从而显着减小封装体积、重量，减少I／O引脚数，缩短元件之间的连线，有效传输信号。

  2、系统级封装可以集成不同工艺类型的芯片，如模拟、数字和RF等功能芯片，很容易地在单一封装结构内实现混合信号的集成化。

  3、系统级封装减少了产品封装层次和工序，因此相应地降低了生产制造成本，提高了产品可靠性。

  4、系统级封装产品研制开发的周期比较短，市场响应时间比较快。

系统级封装的应用

• 系统级封装已经汽车电子领域得到了广泛的应用，如发动机控制单元（ECU）、汽车防抱死系统（ABS）、燃油喷射控制系统、安全气囊电子系统、方向盘控制系统、轮胎低气压报警系统等。此外，系统级封装技术在快速增长的车载办公系统和娱乐系统中也获得了成功的应用。

系统级封装的优势

• 系统级封装固然有很多优势，但目前尚未普及，其中一个原因是，就单一产品而言封装制造成本相对较高。SiP一般使用多层结构的BT材质基板作为封装的载体，再加上各类元件组装、芯片封装及整个封装产品的测试费用，从封装制造的角度上来说成本的确比封装单芯片的SoC产品高。但从产业链整合、运营及产品销售的角度来看，SiP产品开发时间大幅缩短，而且通过封装产品的高度整合可减少印刷电路板尺寸及层数，降低整体材料成本，有效减少终端产品的制造和运行成本，提高了生产效率。此外，SiP设计具有良好的电磁干扰抑制效果，对系统整合客户而言可减少抗电磁干扰方面的工作。它使用更少的电路板空间，让终端产品设计拥有更多想象空间；具有更轻薄短小和时尚个性化的外观设计，提高了产品的附加值。因此从产品销售的角度来看，系统级封装具有非常强的市场竞争力。

系统级封装的市场

• 电子产品市场的发展需求和新材料、新工艺的出现推动了系统级封装技术不断发展和进步。目前，系统级封装已经被广泛应用于诸如手机、蓝牙、WLAN和包交换网络等无线通信、汽车电子以及消费电子等领域，虽然其份额还不是很大，但已经成为一种发展速度最快的封装技术。2004年，全球组装生产了18.9亿只系统级封装产品，2007年，预计将达到32.5亿只，年平均增长率约为12％。2007年，全球系统级封装产品的产值预计为80亿美元，其中系统级封装典型应用产品的市场份额分布如下：手机为35％，数字电子为14％，无线局域网（WLAN）／蓝牙为12％，电源为12％，汽车电子为9％，图像／显示为6％，光电子为6％，其它为6％。