SiP（System in Package，系統(tǒng)級(jí)封裝），就是將多個(gè)具有不同功能的有源電子元件與可選無(wú)源器件，以及MEMS，或者光學(xué)器件等其他器件優(yōu)先組裝到一起，實(shí)現(xiàn)一定功能的單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)封裝件，形成一個(gè)系統(tǒng)，或者子系統(tǒng)。

  從架構(gòu)上來(lái)說(shuō)，它會(huì)將處理器、存儲(chǔ)器、電源管理芯片，以及無(wú)源器件等不同功能的芯片通過(guò)并排，或者疊加的方式封裝在一起。它跟SoC一樣，都可以在芯片層面上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的小型化和微型化。不同的是，SiP是將多顆不同的芯片封裝在一起，SoC是一顆芯片。

SiP與SoC架構(gòu)的不同，圖片來(lái)源：電子發(fā)燒友 

  SoC是摩爾定律繼續(xù)往前發(fā)展的產(chǎn)物，而SiP則是實(shí)現(xiàn)超越摩爾定律的重要路徑。兩者各有優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，對(duì)SoC來(lái)說(shuō)，它具有最高的密度、最高的速度和最低的能耗，但它需要對(duì)性能進(jìn)行妥協(xié)、設(shè)計(jì)變更也不太靈活、開(kāi)發(fā)成本高、開(kāi)發(fā)周期也長(zhǎng)、更重要的是良率會(huì)比較低；而對(duì)SiP來(lái)說(shuō)，它可以選擇最好的元器件、設(shè)計(jì)變更更加靈活、開(kāi)發(fā)周期短、開(kāi)發(fā)成本低、良率也相對(duì)更高。

SiP與SoC的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比，圖片來(lái)源：電子發(fā)燒友 

  其實(shí)，汽車(chē)無(wú)線充PCB廠的集成電路的封裝技術(shù)一直在演進(jìn)，其演進(jìn)方向?yàn)楦呙芏取⒏吣_位、薄型化和小型化。集成電路封裝技術(shù)的發(fā)展路徑大致可以分為四個(gè)階段，第一階段是插孔元件時(shí)代；第二階段是表面貼裝時(shí)代；第三階段是面積陣列封裝時(shí)代；第四階段是高密度系統(tǒng)級(jí)封裝時(shí)代。
  目前，全球半導(dǎo)體封裝的主流已經(jīng)進(jìn)入第四階段，SiP，PoP，Hybrid等主要封裝技術(shù)已大規(guī)模生產(chǎn)，部分高端封裝技術(shù)已向Chiplet產(chǎn)品應(yīng)用發(fā)展。SiP和3D是封裝未來(lái)重要的發(fā)展趨勢(shì)，但鑒于3D封裝技術(shù)難度較大、成本較高，SiP，PoP， HyBrid等封裝仍是現(xiàn)階段業(yè)界應(yīng)用于高密度高性能系統(tǒng)級(jí)封裝的主要技術(shù)。

  電路板廠根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，2019年我國(guó)集成電路封測(cè)收入為2,349.7億元，同比增長(zhǎng)7.1%。2019年，大陸封測(cè)企業(yè)數(shù)量已經(jīng)超過(guò)了120家，市場(chǎng)規(guī)模從2012年的1,034億元，增長(zhǎng)至2019年的2,349.7億元，復(fù)合增速為12.4%，增速低于集成電路整體增速。
  根據(jù)Yole預(yù)測(cè)，到2023年，射頻前端模塊的SiP封裝市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到53億美元，復(fù)合增長(zhǎng)率為11.3%。根據(jù)線路板廠小編預(yù)計(jì)，到2026年全球5G芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到224.1億美元。5G時(shí)代的到來(lái)，將帶動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)SiP等先進(jìn)封裝的需求，成為先進(jìn)封裝領(lǐng)域新的增長(zhǎng)動(dòng)能。目前可以提供SiP封測(cè)服務(wù)的企業(yè)主要有日月光及其子公司環(huán)旭電子、安靠、矽品、長(zhǎng)電科技及其子公司星科金朋等幾家封測(cè)公司。

SiP在5G手機(jī)中運(yùn)用日益廣泛

  目前世界范圍內(nèi)對(duì)于5G的頻譜已基本達(dá)成共識(shí)，3~6GHz中頻段將成為5G的核心工作頻段，主要用于解決廣域無(wú)縫覆蓋問(wèn)題，6GHz以上高頻段主要用于局部補(bǔ)充，在信道條件較好的情況下為熱點(diǎn)區(qū)域用戶(hù)提供超高數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，例如對(duì)于26GHz、28GHz、39GHz毫米波應(yīng)用也逐漸趨向共識(shí)。5G的頻段分為Sub-6GHz和毫米波兩個(gè)部分，Sub-6GHz部分信號(hào)的性能與LTE信號(hào)較為相似，射頻器件的差異主要在于數(shù)量的增加，毫米波部分則帶來(lái)射頻結(jié)構(gòu)的革命性變化。

圖片來(lái)源：站酷海洛

  5G手機(jī)需集成更多射頻器件。手機(jī)射頻模塊主要實(shí)現(xiàn)無(wú)線電波的接收、處理和發(fā)射，關(guān)鍵組件包括天線、射頻前端和射頻芯片等。其中射頻前端則包括天線開(kāi)關(guān)、低噪聲放大器LNA、濾波器、功率放大器等眾多器件。從2G時(shí)代功能機(jī)單一通信系統(tǒng)，到如今智能機(jī)時(shí)代同時(shí)兼容2G、3G、4G等眾多無(wú)線通信系統(tǒng)，手機(jī)射頻前端包含的器件數(shù)量也越來(lái)越多，對(duì)性能要求也越來(lái)越高。
  5G手機(jī)所需射頻器件數(shù)量將遠(yuǎn)超前代產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)復(fù)雜度大幅提升。5G手機(jī)需要前向兼容2/3/4G通信制式，本身單臺(tái)設(shè)備所需射頻前端模組數(shù)量就將顯著提升。5G單部手機(jī)射頻半導(dǎo)體用量相比4G手機(jī)近乎翻倍增長(zhǎng)。其中接收/發(fā)射機(jī)濾波器從30個(gè)增加至75個(gè)，包括功率放大器、射頻開(kāi)關(guān)、頻帶等都有至少翻倍以上的數(shù)量增長(zhǎng)。器件數(shù)量的大幅增加將顯著提升結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，并提高封裝集成水平的要求。
圖片來(lái)源：東方證券
  SiP技術(shù)將在5G手機(jī)中應(yīng)用日益廣泛，發(fā)揮日益重要的作用：1）第一步：5G需要兼容LTE等通信技術(shù)，將需要更多的射頻前端SiP模組；2）第二步：毫米波天線與射頻前端形成AiP天線模組；3）第三步：基帶、數(shù)字、內(nèi)存等更多零部件整合為更大的SiP模組。

  對(duì)于整機(jī)廠來(lái)說(shuō)，采用成熟的SiP方案可以簡(jiǎn)化手機(jī)的設(shè)計(jì)和制造流程，節(jié)省成本，并縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，加快機(jī)型的商業(yè)化時(shí)間，成為成本和搶占市場(chǎng)先機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的利器。未來(lái)SiP將會(huì)廣泛應(yīng)用于5G、物聯(lián)網(wǎng)、智能汽車(chē)、可穿戴設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化，以及云計(jì)算等領(lǐng)域。