SoC封装技术与SIP封装技术之经典比较
鱼与熊掌：SoC,还是SiP？
可听到业界权威人士的高论 。 座谈会由 Ｇ ｒ ｅ 位微控制器和容量更大 的 ２ ｌｓ ａｔ ｒ ｎ ＭＢ Ｆａｈ存储器 ， 公司两位高层主管 Ｂ ｙｎＬ ｗ ｓ Ｊ Ｗａｋｒ 因此选用 ＳＰ来完成 ，以获得较经济的解决方 ｒａ ｅ ｉ和 ｉ ｍ ｌｅ ｉ
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SoC与SiP各有千秋
∙SoC与SiP各有千秋两者之争仍将继续∙作者：更新时间: 2008-12-17∙来源：中国电子报∙NXP(恩智浦)半导体EefBagermanCarolineBeelen-HendrikxAlainRougier对生命周期相对较长的产品来说，SoC将继续作为许多产品的核心；而若对产品开发周期要求高、生命周期短、面积小、灵活性较高，则应使用SiP。
现代集成技术已经远远超越了过去40年中一直以摩尔定律发展的CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺。
人们正在为低成本无源元件集成和MEMS(微机电系统)传感器、开关和振荡器等电器元件开发新的基于硅晶的技术。
这意味着与集成到传统CMOS芯片相比，可以把更多的功能放到SiP封装(系统级封装)中，这些新技术并不会替代CMOS芯片，而只是作为补充。
如果没有足够的理由使用SiP，SoC将继续作为许多产品的核心，尤其是对生命周期相对较长的产品来说。
若对产品开发周期要求高、生命周期短、面积小、灵活性较高，则应使用SiP。
SiP的另一个应用领域是那些采用高级CMOS不能简单实现所需功能的产品，如MEMS和传感器应用，以及要求有完整的系统解决方案的产品。
SiP缩短产品开发周期在国际半导体技术路线图(ITRS)的推动下，摩尔定律的预言一再地被半导体行业的技术进步所印证，而CMOS工艺则一直是实现芯片晶体管时密度最高、成本最低的半导体工艺。
如果产品能用CMOS 工艺来制造，而且设计速度足够快，能够满足产品开发周期期限并实现大批量销售，那么系统级芯片(SoC)几乎总是最便宜、体积最小的解决方案。
例如，65nmCMOS工艺能将80万门电路封装到1mm 2的芯片上，45nm CMOS工艺则已经把160万门电路封装到1mm 2的芯片上。
在成本方面，先进的CMOSSoC，如NXP为汽车无线电或数字电视处理器开发的数字信号处理集成电路，实现了先进的多媒体功能，价格却只有几美元。
此外，CMOS不再局限于数字系统。
什么是系统级封装（SiP）技术？
什么是系统级封装（SiP）技术？SiP 可以将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件，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。
这么看来，SiP 和 SoC 极为相似，两者的区别是什么？SiP 能最大限度地优化系统性能、避免重复封装、缩短开发周期、降低成本、提高集成度。
对比SoC，SiP 具有灵活度高、集成度高、设计周期短、开发成本低、容易进入等特点。
而SoC 发展至今，除了面临诸如技术瓶颈高、CMOS、DRAM、GaAs、SiGe 等不同制程整合不易、生产良率低等技术挑战尚待克服外，现阶段SoC 生产成本高，以及其所需研发时间过长等因素，都造成SoC 的发展面临瓶颈，也造就 SiP 的发展方向再次受到广泛的讨论与看好。
SiP 与其他封装形式又有何区别？SiP 与 3D、Chiplet 的区别Chiplet 可以使用更可靠和更便宜的技术制造，也不需要采用同样的工艺，同时较小的硅片本身也不太容易产生制造缺陷。
不同工艺制造的 Chiplet 可以通过先进封装技术集成在一起。
Chiplet 可以看成是一种硬核形式的 IP，但它是以芯片的形式提供的。
3D 封装就是将一颗原来需要一次性流片的大芯片，改为若干颗小面积的芯片，然后通过先进的封装工艺，即硅片层面的封装，将这些小面积的芯片组装成一颗大芯片，从而实现大芯片的功能和性能，其中采用的小面积芯片就是 Chiplet。
因此，Chiplet 可以说是封装中的单元，先进封装是由Chiplet /Chip 组成的，3D 是先进封装的工艺手段，SiP 则指代的是完成的封装整体。
通过 3D 技术，SiP 可以实现更高的系统集成度，在更小的面积内封装更多的芯片。
不过，是否采用了先进封装工艺，并不是SiP 的关注重点，SiP 关注系统在封装内的实现。
SiP 与先进封装也有区别：SiP 的关注点在于系统在封装内的实现，所以系统是其重点关注的对象，和SiP 系统级封装对应的为单芯片封装；先进封装的关注点在于：封装技术和工艺的先进性，所以先进性的是其重点关注的对象，和先进封装对应的是传统封装。
(完整版)半导体封装技术向高端演进(从DIP、SOP、QFP、PGA、BGA到CSP再到SIP)
半导体器件有许多封装形式，按封装的外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、表面贴装型和高级封装三类。
从DIP、SOP、QFP、PGA、BGA到CSP再到SIP，技术指标一代比一代先进。
总体说来，半导体封装经历了三次重大革新：第一次是在上世纪80年代从引脚插入式封装到表面贴片封装，它极大地提高了印刷电路板上的组装密度；第二次是在上世纪90年代球型矩阵封装的出现，满足了市场对高引脚的需求，改善了半导体器件的性能；芯片级封装、系统封装等是现在第三次革新的产物，其目的就是将封装面积减到最小。
高级封装实现封装面积最小化芯片级封装CSP。
几年之前封装本体面积与芯片面积之比通常都是几倍到几十倍，但近几年来有些公司在BGA、TSOP的基础上加以改进而使得封装本体面积与芯片面积之比逐步减小到接近1的水平，所以就在原来的封装名称下冠以芯片级封装以用来区别以前的封装。
就目前来看，人们对芯片级封装还没有一个统一的定义，有的公司将封装本体面积与芯片面积之比小于2的定为CSP，而有的公司将封装本体面积与芯片面积之比小于1.4或1.2的定为CSP。
目前开发应用最为广泛的是FBGA和QFN等，主要用于内存和逻辑器件。
就目前来看，CSP的引脚数还不可能太多，从几十到一百多。
这种高密度、小巧、扁薄的封装非常适用于设计小巧的掌上型消费类电子装置。
CSP封装具有以下特点：解决了IC裸芯片不能进行交流参数测试和老化筛选的问题；封装面积缩小到BGA的1/4至1/10；延迟时间缩到极短；CSP封装的内存颗粒不仅可以通过PCB板散热，还可以从背面散热，且散热效率良好。
就封装形式而言，它属于已有封装形式的派生品，因此可直接按照现有封装形式分为四类：框架封装形式、硬质基板封装形式、软质基板封装形式和芯片级封装。
多芯片模块MCM。
20世纪80年代初发源于美国，为解决单一芯片封装集成度低和功能不够完善的问题，把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片，在高密度多层互联基板上组成多种多样的电子模块系统，从而出现多芯片模块系统。
先进封装技术WLCSP和SiP的发展现状和趋势
先进封装技术WLCSP和SiP的发展现状和趋势关于先进封装工艺的话题从未间断，随着移动电子产品趋向轻巧、多功能、低功耗发展，高阶封装技术也开始朝着两大板块演进，一个是以晶圆级芯片封装WLCSP （Fan-In WLP、Fan-out WLP等）为首，功能指向在更小的封装面积下容纳更多的引脚数；另一板块是系统级芯片封装（SiP），功能指向封装整合多种功能芯片于一体，压缩模块体积，提升芯片系统整体功能性和灵活性。
图1：主要封装形式演进Source：拓璞产业研究所整理，2016.9WLCSP：晶圆级芯片封装（Wafer Level Chip Scale Package）也叫WLP。
与传统封装工艺相反，WLP是先封装完后再切割，因此切完后芯片的尺寸几乎等于原来晶粒的大小，相比传统封装工艺，单颗芯片封装尺寸得到了有效控制。
如何在更小的尺寸芯片上容纳更多的引脚数目？WLP技术利用重分布层（RDL）可以直接将芯片与PCB做连接，这样就省去了传统封装DA（Die attach）段的工艺，不仅省去了DA工艺的成本，还降低了整颗封装颗粒的尺寸与厚度，同时也绕过DA工艺对良率造成的诸多影响。
起初，Fan-In WLP单位面积的引脚数相对于传统封装（如FC BGA）有所提升，但植球作业也仅限于芯片尺寸范围内，当芯片面积缩小的同时，芯片可容纳的引脚数反而减少，在这个问题的节点上，Fan-out WLP诞生，实现在芯片范围外充分利用RDL做连接，以此获取更多的引脚数。
图2：从传统封装至倒装封装及晶圆级封装结构变化示意图Source：拓璞产业研究所整理，2016.9SiP：将不同功能的裸芯片通过整合封装的方式，形成一个集多种功能于一体的芯片组，有效地突破了SoC（从设计端着手，将不同功能的解决方案集成与一颗裸芯片中）在整合。
SoC封装技术与SIP封装技术的区别
SoC封装技术与SIP封装技术的区别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。
除了既有的封测大厂积极扩大SIP制造产能外，晶圆代工业者与IC基板厂也竞相投入此一技术，以满足市场需求。
早前，苹果发布了最新的apple watch手表，里面用到SIP封装芯片，从尺寸和性能上为新手表增色不少。
而芯片发展从一味追求功耗下降及性能提升(摩尔定律)，转向更加务实的满足市场的需求(超越摩尔定律)。
根据国际半导体路线组织（ITRS）的定义：SIP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。
SIP定义从架构上来讲，SIP 是将多种功能芯片，包括处理器、存储器等功能芯片集成在一个封装内，从而实现一个基本完整的功能。
SOC定义将原本不同功能的IC，整合在一颗芯片中。
藉由这个方法，不单可以缩小体积，还可以缩小不同IC 间的距离，提升芯片的计算速度。
SOC称为系统级芯片，也有称片上系统，意指它是一个产品，是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。
同时它又是一种技术，用以实现从确定系统功能开始，到软/硬件划分，并完成设计的整个过程。
SOC与SIP之比较自集成电路器件的封装从单个组件的开发，进入到多个组件的集成后，随着产品效能的提升以及对轻薄和低耗需求的带动下，迈向封装整合的新阶段。
在此发展方向的引导下，形成了电子产业上相关的两大新主流：系统单芯片SOC（System on Chip）与系统化封装SIP （System in a Package）。
两种先进的封装技术SOC和SOP
两种先进的封装技术SOC和SOP两种先进的封装技术SOC和SOP摘要：为了能够实现通过集成所获得的优点，像高性能、低价格、较小的接触面、电源管理和缩短产品进入市场的时间，出现了针对晶圆级的系统级芯片(systemonachip简称SOC)和针对组件级的系统级组件(system on a pakage简称SOP)。
本文介绍宁SOC和SOP的益处、功能和优点。
关键词：封装技术；系统级芯片；系统级组件1 引言随着集成电路(IC)的发明，系统集成技术进一步加速了半导体的发展。
现如今在降低至最小0．13μm 特征尺寸上能够比以往一个芯片具有更多的功能，这样就能够满足存储芯片、多处理单元(multi processing units简称MPU)、图形处理、数字信号处理器(digitalsignalprocessors简称DSP)、专用集成电路(application-specific integrated circuits简称ASIC)以及其它器件的功能特性和能力的增加。
目前，在一个芯片或者说一个单元上，需要集成不同的功能，例如：MPU、图像处理、存储器(SRAM，闪存，DRAM)、逻辑推理器、DSP、信号混合器、射频(Radiofrequency简称RF)和外围功能。
为了能够实现通过集成所获得的优点，像高性能、低价格、较小的接触面、电源管理和缩短进入市场的时间，为此出现了针对晶圆级的系统级芯片(system on a chip简称SOC)和针对组件级的系统级组件(system on a package简称SOP)。
下文对此作简单介绍。
2 系统级芯片系统级芯片能够将各种功能集成在一个单一的芯片上面。
通常是将MPU、DSP、图像处理、存储和逻辑推理器集成在一个10×l0mm或者更大的管芯上面，通常具有多达500至2000个焊盘。
这些包括ASIC器件的系统可似满足网络服务器、电信转换站、多频率通讯和高端计算机的应用需要。
系统集成封装SiP技术发展路径
系统集成封装SiP技术发展路径系统集成封装SiP技术发展路径随着通信技术的快速发展，系统集成封装(SiP)技术成为了现代通信领域的重要组成部分之一。
SiP技术的发展路径可以追溯到最早的芯片级封装(CoB)，然后逐渐演变为片上封装(SoP)，最终发展为系统集成封装(SiP)技术。
首先，芯片级封装(CoB)技术是SiP技术发展的最早阶段。
在这个阶段，集成电路芯片直接封装在一个小型的封装基板上，通过焊接等方式与其他元件连接。
这种封装方式简单、成本低廉，但由于集成度较低，功能受限。
随着技术的进步，片上封装(SoP)技术应运而生。
SoP技术是将多个芯片封装在一个封装基板上，并通过封装基板上的互联结构连接各个芯片。
这种封装方式可以实现更高的集成度，提供更多的功能。
SoP技术的发展使得多芯片系统的封装变得更加灵活、高效。
然而，随着通信技术的不断进步，对系统集成的需求不断增长，SoP技术已经无法满足这一需求。
因此，系统集成封装(SiP)技术应运而生。
SiP技术是将多个芯片封装在一个封装基板上，并通过封装基板上的互联结构连接各个芯片，同时还可以集成其他电路元件和外围设备。
SiP技术可以实现更高的集成度和更强大的功能，同时还能够提供更好的性能和稳定性。
随着SiP技术的迅速发展，它已经在许多领域得到了广泛应用。
在移动通信领域，SiP技术可以实现更小、更轻、更高性能的移动设备。
在物联网领域，SiP技术可以实现多种传感器、处理器和通信模块的集成，提供更便捷、高效的智能设备。
在医疗领域，SiP技术可以实现多种医疗传感器和处理器的集成，提供更精确、可靠的医疗设备。
在工业控制领域，SiP技术可以实现多种控制器和通信模块的集成，提供更灵活、高效的控制系统。
总之，系统集成封装(SiP)技术的发展路径可以追溯到芯片级封装(CoB)技术，然后演变为片上封装(SoP)技术，最终发展为系统集成封装(SiP)技术。
SiP技术的发展使得集成度和功能得以极大提升，广泛应用于移动通信、物联网、医疗和工业控制等领域，为现代通信技术的发展做出了重要贡献。
SIP封装工艺和SIP与SoC作用研究分析
SIP与SoC
2、SIP封装技术要素
（1）封装载体
封装载体包括PCB，LTCC，SiliconSubmount(其本身也可以是一块IC)。
（2）组装工艺
组装工艺包括传统封装工艺(Wirebond和FlipChip)和SMT设备。
3、SIP的应用领域
SIP封装可将其它如被动组件，以及天线等系统所需的组件整合于单一构装中，使其更具完整 的系统功能。由应用产品的观点来看，SIPห้องสมุดไป่ตู้适用于低成本、小面积、高频高速，以及生产周期短 的电子产品上，尤其如功率放大器(PA)、全球定位系统、蓝芽模块(Bluetooth)、影像感测模块、 记忆卡等可携式产品市场。
除了2D与3D的封装结构外，另一种以多功能性基板整合组件的方式，也可纳入SIP的 涵盖范围。此技术主要是将不同组件内藏于多功能基板中，亦可视为是SIP的概念，达到 功能整合的目的。不同的芯片排列方式，与不同的内部接合技术搭配，使SIP的封装型态 产生多样化的组合，并可依照客户或产品的需求加以客制化或弹性生产。
但在许多体系中，封闭式的电路板限制了SIP的高度和应用。以长远的发展规划而言，SoC的
发展将能有效改善未来电子产品的效能要求，而其所适用之封装型态，也将以能提供更好效能之覆
晶技术为发展主轴；相较于SoC的发展，SIP则将更适用于成本敏感性高的通讯用及消费性产品市
场。
创亚咨询
SIP与SoC
SIP技术可以应用到信息产业的各个领域，但研究和应用最具特色的是在无线通信中 的物理层电路。商用射频芯片很难以用硅平面工艺实现，使得SoC技术能实现的集成度相 对较低，性能难以满足要求。同时由于物理层电路工作频率高，各种匹配与滤波网络含有 大量无源器件，SIP的技术优势就在这些方面充分显示出来。
soc、sip 和 chiplet 的基本概念
随着科技的不断发展和进步，各种新兴的概念和技术也不断涌现。
其中，SOC（System on a Chip）、SIP（System in Package）和Chiplet是近年来备受关注的一些新概念。
它们在芯片设计和集成领域具有重要的意义，对于提升集成电路的性能和功能起到了积极的推动作用。
本文将从基本概念入手，对SOC、SIP和Chiplet进行介绍和分析，以期为读者解惑。
1. SOC的基本概念1.1 SOC是指System on a Chip，即系统芯片。
它是一种将多个功能模块集成到单一芯片上的集成电路解决方案。
1.2 SOC通常包括处理器核心、内存、外围接口和其他必要的硬件模块，可以实现全面的功能。
1.3 SOC的特点是集成度高、功耗低、性能稳定，并且能够实现高度的定制化和灵活性，被广泛应用于移动设备、智能家居、物联网等领域。
2. SIP的基本概念2.1 SIP是指System in Package，即封装中的系统。
它是一种将多个独立芯片封装在同一个封装中的技术。
2.2 SIP可以实现不同功能或不同工艺制程的芯片集成在同一个封装中，以实现更高的性能和更低的功耗。
2.3 SIP的优势在于可以实现复杂功能的集成、缩短信号传输路径、降低功耗，被广泛应用于通信、射频、高性能计算等领域。
3. Chiplet的基本概念3.1 Chiplet是指芯片组。
它是一种将功能上相对独立的芯片集成到同一个封装或片上系统中的技术。
3.2 Chiplet的特点是可以实现异构集成、提升成本效益、加速产品推出周期，被广泛应用于高性能计算、人工智能、通信基站等领域。
3.3 Chiplet技术的出现，为提升芯片集成度、提高处理能力、降低功耗、加速产品推出周期提供了新的途径和选择。
通过对SOC、SIP和Chiplet的基本概念进行介绍和分析，我们可以看到，它们分别从不同的角度和层面解决了芯片集成和功能实现的难题，为未来的集成电路发展带来了新的机遇和挑战。
SO、SOP、SOIC封装详解
SO、SOP、SOIC封装详解2015-12-15一、简介SOP（Small Outline Package）小外形封装，指鸥翼形(L形)引线从封装的两个侧面引出的一种表面贴装型封装。
1968～1969年飞利浦公司就开发出小外形封装（SOP）。
以后逐渐派生出SOJ（J 型引脚小外形封装）、TSOP（薄小外形封装）、VSOP（甚小外形封装）、SSOP（缩小型SOP）、TSSOP（薄的缩小型SOP）及SOT（小外形晶体管）、SOIC（小外形集成电路）等。
在引脚数量不超过40的领域，SOP是普及最广的表面贴装封装，典型引脚中心距1.27mm(50mil)，其它有0.65mm、0.5mm；引脚数多为8～32；装配高度不到 1.27mm 的SOP也称为TSOP。
表1、常用缩写代码含义二、宽体、中体、窄体以及SO、SOP、SOIC之争。
在事实上，针对SOIC封装的尺寸标准，不同的厂家分别或同时遵循了两种不同的标准JEDEC（美国联合电子设备工程委员会）和EIAJ（日本电子机械工业协会），结果就导致了“宽体、中体和窄体”三个分支概念的出现，把很多人搞得晕头转向，也激起很多砖家在“宽体、中体、窄体以及SO、SOP、SOIC”几个概念之间争得死去活来。
还有许多来自不同半导体制造商的封装不属于上述标准。
另外，JEDEC和EIAJ 这两种标准的名称也并非总是被用于制造商的产品目录和数据表中，除此以外，不同制造商之间的描述系统也不统一。
其实，静下心来，仔细看一下两个封装标准，再对比几种常见的元件尺寸，不难发现，规律其实并不复杂：1、单从字面上理解，其实SO=SOP=SOIC。
2、混乱现象主要出现在管脚间距1.27mm的封装上，多为74系列的数字逻辑芯片。
3、两个标准对代码缩写各有自己的习惯：EIAJ习惯上使用SOP（5.3mm体宽）；JEDEC习惯上使用SOIC（3.9mm与7.5mm两种体宽）；也有些公司并不遵守这个习惯，如UTC，使用SOP（3.9mm与7.5mm两种体宽）；另有很多制造商使用SO、DSO、SOL等。
两种先进的封装技术SOC和SOP
两种先进的封装技术SOC和SOP两种先进的封装技术SOC和SOP摘要：为了能够实现通过集成所获得的优点，像高性能、低价格、较小的接触面、电源管理和缩短产品进入市场的时间，出现了针对晶圆级的系统级芯片(systemonachip简称SOC)和针对组件级的系统级组件(system on a pakage简称SOP)。
本文介绍宁SOC和SOP的益处、功能和优点。
关键词：封装技术；系统级芯片；系统级组件1 引言随着集成电路(IC)的发明，系统集成技术进一步加速了半导体的发展。
现如今在降低至最小0．13μm 特征尺寸上能够比以往一个芯片具有更多的功能，这样就能够满足存储芯片、多处理单元(multi processing units简称MPU)、图形处理、数字信号处理器(digitalsignalprocessors简称DSP)、专用集成电路(application-specific integrated circuits简称ASIC)以及其它器件的功能特性和能力的增加。
目前，在一个芯片或者说一个单元上，需要集成不同的功能，例如：MPU、图像处理、存储器(SRAM，闪存，DRAM)、逻辑推理器、DSP、信号混合器、射频(Radiofrequency简称RF)和外围功能。
为了能够实现通过集成所获得的优点，像高性能、低价格、较小的接触面、电源管理和缩短进入市场的时间，为此出现了针对晶圆级的系统级芯片(system on a chip简称SOC)和针对组件级的系统级组件(system on a package简称SOP)。
下文对此作简单介绍。
2 系统级芯片系统级芯片能够将各种功能集成在一个单一的芯片上面。
通常是将MPU、DSP、图像处理、存储和逻辑推理器集成在一个10×l0mm或者更大的管芯上面，通常具有多达500至2000个焊盘。
这些包括ASIC器件的系统可似满足网络服务器、电信转换站、多频率通讯和高端计算机的应用需要。
系统芯片（SOC）与系统级封装（SIP）
系统芯片（SOC）与系统级封装（SIP）
系统芯片（SOC）与系统级封装（SIP）
王水弟;蔡坚;贾松良
【期刊名称】《中国集成电路》
【年(卷),期】2003(000)047
【摘要】系统芯片和系统级封装是目前微电子技术高速发展的两种技术路线，本文讨论了系统的基本概念，针对两种技术路线的基本特点进行了介绍和分析，从工艺兼容性、已知好芯片问题、封装、市场及设计的角度比较了两者的优缺点。
【总页数】4页(49-52)
【关键词】系统芯片;系统级封装;SOC;SIP;微电子技术;工艺兼容性【作者】王水弟;蔡坚;贾松良
【作者单位】清华大学微电子学研究所
【正文语种】英文
【中图分类】TN405.94
【相关文献】
1.系统级封装(SIP):小小封装,实惠众多 [J], 符正威
2.技术评价：系统级芯片（SoC)和系统级封闭（SiP) [J], 符正威
3.第十九届全国混合集成电路学术年会暨SIP（系统级封装）国际研讨会征文通知 [J],
4.系统级封装与系统芯片各有千秋 [J],
5.SIP立体封装技术在嵌入式计算机系统中的应用 [J], 黄小虎; 叶振荣; 颜军。
关于HIC、MCM、SIP封装与SOC的区别与工艺分析
关于 HIC、MCM、SIP 封装与 SOC 的区别及工艺分析摘要：本文分别从芯片设计技术和芯片封装技术的维度，针对解决电子产品对芯片小型化、性能优、功能强的要求，对 SOC 片上系统及 HIC、MCM、SIP 封装技术的特点进行分析，并给出其相互关系，最终提出SOC 片上系统芯片设计和SIP 封装技术的各自应用范围，这对于 SOC 及先进封装技术均有一定指导作用。
The Difference and Process Analysis of HIC, MCM, SIP and SoCA b s tr ac t:F r o m t h e dim e n s i o n o f c hip de s i g n t e c hn o l o g y and c hip pa c k a g i ng t e c hn o l o g y,t he paper s o l v e s t he re- quirements of electronic products for chip miniaturization, excellent performance and strong function. The character- istics of SoC and HIC, MCM and SIP package technology are analyzed, and their mutual relations are given. Finally, the application scope of SOC technology and SIP package technology is proposed, which has a guiding role for SOC and advanced package technology. Keywords：SoC; SIP; chip package; MCM; HIC0 引言随着国防军工、计算机和汽车电子产业的发展，电子产品和系统要求实现功能强、性能优、体积小、重量轻之特性，从当前电子产品及芯片发展的技术领域来考虑，实现该功能的电子产品有两种方式：其一，从芯片设计角度出发，依赖于 SoC 片上系统芯片设计及制造技术的发展和推进；其二，从芯片封装技术的角度考虑，依赖于近年来逐步发展和成熟起来的先进封装技术的支持。
SiP、SoC、IC封測是什麼？5G時代的IC產業鏈全貌白話解析｜數位時代
SiP、SoC、IC封測是什麼？5G時代的IC產業鏈全貌白話解析｜數位時代隨著5G時代的來臨，近期各大封測廠都動作頻頻，深怕錯過這個難得一見的大機遇，例如台灣的半導體封測廠日月光投控（3711）、京元電（2449）、矽格（6257）都宣布大幅增加其資本支出，以因應客戶大量的訂單需求。
今天這篇文章將詳細介紹整個IC封測業，再加碼分析有哪些類股／公司能在5G時代實質受惠。
1.IC產業鏈的全貌—你手中的智慧型手機是怎麼做出來的？2.淺談IC封裝，SiP和SoC，哪種技術能在5G時代勝出？3.什麼是IC測試？IC製程—你手中的智慧型手機是怎麼做出來的？大家可能常聽到晶圓代工、5奈米、7奈米、IC設計、封測等半導體業的專有名詞，那麼這些到底是什麼意思呢？要回答這個問題就必須由整個半導體產業談起。
其實半導體製程就是由IC設計、IC製造及IC測試、封裝等幾個步驟組成。
以智慧型手機的CPU為例，假如現在IC設計公司高通推出了最新的SnapDragon 5G晶片，會經歷這些過程：✅免費收藏！《數位時代》會員下載『AI人才養成祕笈』專刊，佈局轉型競爭力！•step 1. 首先必須將晶片的電路結構設計好•step 2.再交給晶圓代工商例如台積電（2330）製作•step 3.這時候台積電會和最上游的矽晶圓供應商，例如環球晶（6488）、Sumco來購買製作晶片的裸晶或是磊晶•step 4.再將設計圖的電路複製製作到晶圓上•step 5.製作完成的晶圓再交給封測廠封裝及測試晶圓性能是否正常•step 6.而最後的成品再交還給高通•step 7.高通再賣給下游的手機廠商例如HTC、小米、OPPO•step 8.之後手機商再將晶片、螢幕、鏡頭、麥克風等各種零件交給像是鴻海（2317）的組裝廠組成完整的手機，再賣給消費者。
整個過程中只要一個細節沒注意到，例如設計不良、代工時偷工減料或是測試時沒把不良品淘汰都會導致智慧型手機在使用中發生問題，因此整個IC製程都是環環相扣缺一不可的，彼此的合作非常緊密。
SIP封装简介
SMT SMT
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一、IC 封装演化
• 半导体器件有许多封装型式，从DIP、SOP、QPF、 SOB 、 SOC、 PGA、BGA到CSP再到SIP，技术指标一代比一代 先进，这些都是前人根据当时的组装技术和市场需求而研制 的。总体说来，它大概有三次重大的革新：第一次是在上世 纪80年代从引脚插入式封装到表面贴片封装，极大地提高 了印刷电路板上的组装密度；第二次是在上世纪90 年代球 型矩正封装的出现，它不但满足了市场高引脚的需求，而且 大大地改善了半导体器件的性能；晶片级封装、系统封装、 芯片级封装是现在第三次革新的产物，其目的就是将封装减 到最小。每一种封装都有其独特的地方，即其优点和不足之 处，而所用的封装材料，封装设备，封装技术根据其需要而 有所不同.
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SIP应用前景
• SIP封装综合运用现有的芯片资源及多种先进封装技术的 优势，有机结合起来由几个芯片组成的系统构筑而成的封 装，开拓了一种低成本系统集成的可行思路与方法，较好 地解决了SOC中诸如工艺兼容、信号混合、电磁干扰EMI、 芯片体积、开发成本等问题，在移动通信、蓝牙模块、网 络设备、计算机及外设、数码产品、图像传感器等方面有 很大的市场需求量.所Semico公司报道，世界SIP封装营 销收入将从2002年的8200万美元增长到2007年的7.48 亿美元，年均增长率达55.6％。日本新近预测，2013年 世界有关应用SIP封装技术的LSI市场可望达1.2万亿日元.
MCM,SIP和SOC
SOC的优缺点
SOC的优点： 体积最小、性能可能更好，大批量生产时能提供所 实现功能的最低成本。
SOC的缺点： 技术上把数字、模拟、RF、微波信号、MEMS等集成 在同一芯片上的工艺兼容问题。
系统复杂：因此设计错误、产品延迟和 芯片制造反复导致成本增加的风险很高。 上市时间长。 生产的成品率低时, 产品的成本高
SIP与SOC
SiP（ System in-a-package）是指将不同种类的元件．通
过不同种技术，混载于同—封装之内．
SOC – System on-a-chip
Points from Hitachi
SiP
什么是微系统？
微系统封装
系统封装的概念（SiP）
单一器件系统中，在系统级封装或芯片和底板中封装集成了两种 或两种以上的信号和功能，包括数字、射频、模拟、光等信号。 系统封装能够在集成电路和封装中，提供最优化的功能/价格/尺 寸。 缩短市场周期。来自MCM and SiP
MCM 只是简单地将各芯片、元件连接起来附加价 值，而SIP则是通过一个封装，来完成一个系统目标 产品的全部连接以及功能和性能参数? MCM或者SiP与新型的封装紧密结合！ – Wafer Level Packaging – CSP – 3D packaging – MEMS
MCM,SIP和SOC
MCM封装
概念：多芯片组件(MCM)封装使用多层布线基板，再 以打线键合、TAB或C4键合方法将一个以上的IC芯 片与基板连接，使其成为具有特定功能的组件。
MCM的发展
MCM的发展与应用
MCM封装的优点
优点：
封装效率高； 芯片间间距小，提高了电性能； 芯片与基板的互连数少，提高了可靠性； 成本降低。
各封装的区别
1、BGA(ball grid array)球形触点陈列，表面贴装型封装之一。
在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚，在印刷基板的正面装配LSI芯片，然后用模压树脂或灌封方法进行密封。
也称为凸点陈列载体(PAC)。
引脚可超过200，是多引脚LSI用的一种封装。
封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。
例如，引脚中心距为1.5mm的360引脚BGA仅为31mm见方；而引脚中心距为0.5mm的304引脚QFP为40mm见方。
而且BGA不用担心QFP那样的引脚变形问题。
该封装是美国Motorola公司开发的，首先在便携式电话等设备中被采用，今后在美国有可能在个人计算机中普及。
最初，BGA的引脚(凸点)中心距为1.5mm，引脚数为225。
现在也有一些LSI厂家正在开发500引脚的BGA。
BGA的问题是回流焊后的外观检查。
现在尚不清楚是否有效的外观检查方法。
有的认为，由于焊接的中心距较大，连接可以看作是稳定的，只能通过功能检查来处理。
美国Motorola公司把用模压树脂密封的封装称为OMPAC，而把灌封方法密封的封装称为GPAC(见OMPAC和GPAC)。
2、BQFP(quad flat package with bumper)带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。
QFP封装之一，在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫)以防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。
美国半导体厂家主要在微处理器和ASIC等电路中采用此封装。
引脚中心距0.635mm，引脚数从84到196左右(见QFP)。
3、碰焊PGA(butt joint pin grid array)表面贴装型PGA的别称(见表面贴装型PGA)。
4、C－(ceramic)表示陶瓷封装的记号。
例如，CDIP表示的是陶瓷DIP。
是在实际中经常使用的记号。
5、Cerdip用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装，用于ECL RAM，DSP(数字信号处理器)等电路。
带有玻璃窗口的Cerdip用于紫外线擦除型EPROM以及内部带有EPROM的微机电路等。
技术评价：系统级芯片（SoC)和系统级封闭（SiP)
技术评价：系统级芯片（SoC)和系统级封闭（SiP)
符正威
【期刊名称】《集成电路通讯》
【年(卷),期】2001(000)003
【摘要】文中对系统级芯片和系统级封装的定义，进展和相互比较进行了简要介绍和评论，其中，对SiGe技术用于系统级芯片也有介绍。
【总页数】2页(P16-17)
【作者】符正威
【作者单位】中国兵器工业第214研究所，蚌埠;233042
【正文语种】中文
【中图分类】TN492
【相关文献】
1.系统芯片（SOC）与系统级封装（SIP） [J], 王水弟;蔡坚;贾松良
2.论SOC芯片的系统级测试 [J], 刘梅英
3.Nordic推出nRF52833先进多协议系统级芯片(SoC) [J],
4.德国研究项目“CoSiP”为系统级封装应用的芯片、封装和PCB板的同时开发奠定基础 [J],
5.基于系统级封装(SiP)的信息安全芯片集成设计 [J], 冉彤;白国强
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SoC 封装技术与SIP 封装技术之经典比较
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。
除了既有的封测大厂积极扩大SIP 制造产能外，晶圆代工业者与IC 基板厂也竞相投入此一技术，以满足市场需求。
早前，苹果发布了最新的apple watch 手表，里面用到SIP 封装芯片，从尺
寸和性能上为新手表增色不少。
而芯片发展从一味追求功耗下降及性能提升(摩尔定律)，转向更加务实的满足市场的需求(超越摩尔定律)。
根据国际半导体路线组织（ITRS）的定义：SIP 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。
SIP 定义
从架构上来讲，SIP 是将多种功能芯片，包括处理器、存储器等功能芯片集成在一个封装内，从而实现一个基本完整的功能。
SOC 定义
将原本不同功能的IC，整合在一颗芯片中。
藉由这个方法，不单可以缩小体积，还可以缩小不同IC 间的距离，提升芯片的计算速度。
SOC 称为系统级芯片，也有称片上系统，意指它是一个产品，是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。
同时它又是一种技术，用以实现从确定系统功能开始，到软/硬件划分，并完成设计的整个过程。
SOC 与SIP 之比较
自集成电路器件的封装从单个组件的开发，进入到多个组件的集成后，随。