SiP：為應(yīng)用而生 - SiP封裝將成為超越摩爾定律的重要路徑？

　　SiP：為應(yīng)用而生

　　SiP 的應(yīng)用非常廣泛，主要包括：無線通訊、汽車電子、醫(yī)療電子、計(jì)算機(jī)、軍用電子等。

　　應(yīng)用最為廣泛的無線通訊領(lǐng)域。 SiP 在無線通信領(lǐng)域的應(yīng)用最早，也是應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域。

　　在無線通訊領(lǐng)域，對于功能傳輸效率、噪聲、體積、重量以及成本等多方面要求越來越高，迫使無線通訊向低成本、便攜式、多功能和高性能等方向發(fā)展。

　　SiP 是理想的解決方案，綜合了現(xiàn)有的芯核資源和半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝的優(yōu)勢，降低成本，縮短上市時(shí)間，同時(shí)克服了 SOC 中諸如工藝兼容、信號混合、噪聲干擾、電磁干擾等難度。

　　手機(jī)中的射頻功放，集成了頻功放、功率控制及收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)等功能，完整的在 SiP 中得到了解決。

　　汽車電子是 SiP 的重要應(yīng)用場景。

　　汽車電子里的 SiP 應(yīng)用正在逐漸增加。以發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU）舉例， ECU 由微處理器（CPU）、存儲器（ROM、 RAM）、輸入/輸出接口（I/O）、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）以及整形、驅(qū)動(dòng)等大規(guī)模集成電路組成。

　　各類型的芯片之間工藝不同，目前較多采用 SiP 的方式將芯片整合在一起成為完整的控制系統(tǒng)。

　　另外，汽車防抱死系統(tǒng)（ABS）、燃油噴射控制系統(tǒng)、安全氣囊電子系統(tǒng)、方向盤控制系統(tǒng)、輪胎低氣壓報(bào)警系統(tǒng)等各個(gè)單元，采用 SiP 的形式也在不斷增多。

　　此外， SIP 技術(shù)在快速增長的車載辦公系統(tǒng)和娛樂系統(tǒng)中也獲得了成功的應(yīng)用。

　　瑞薩 R-Car H3 汽車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)平臺 SiP

　　醫(yī)療電子需要可靠性和小尺寸相結(jié)合，同時(shí)兼具功能性和壽命。

　　在該領(lǐng)域的典型應(yīng)用為可植入式電子醫(yī)療器件，比如膠囊式內(nèi)窺鏡。內(nèi)窺鏡由光學(xué)鏡頭、圖像處理芯片、射頻信號發(fā)射器、天線、電池等組成。

　　其中圖像處理芯片屬于數(shù)字芯片、射頻信號發(fā)射器則為模擬芯片、天線則為無源器件。將這些器件集中封裝在一個(gè) SiP 之內(nèi)，可以完美地解決性能和小型化的要求。

　　玻璃晶圓上的晶片圖像感應(yīng)器

　　藍(lán)牙系統(tǒng)一般由無線部分、鏈路控制部分、鏈路管理支持部分和主終端接口組成， SiP 技術(shù)可以使藍(lán)牙做得越來越小迎合了市場的需求，從而大力推動(dòng)了藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用。 SiP 完成了在一個(gè)超小型封裝內(nèi)集成了藍(lán)牙無線技術(shù)功能所需的全部原件（無線電、基帶處理器、 ROM、濾波器及其他分立元件）。

　　藍(lán)牙系統(tǒng)芯片的封裝

　　軍事電子產(chǎn)品具有高性能、小型化、多品種和小批量等特點(diǎn)， SiP 技術(shù)順應(yīng)了軍

　　事電子的應(yīng)用需求，因此在這一技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用市場和發(fā)展前景。 SiP 產(chǎn)品涉及衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、飛機(jī)、導(dǎo)彈、雷達(dá)、巨型計(jì)算機(jī)等軍事裝備，最具典型性的應(yīng)用產(chǎn)品是各種頻段的收發(fā)組件。

　　有一點(diǎn)值得注意的是，手機(jī)輕薄化帶來 SiP 需求增長。手機(jī)是 SiP 封裝最大的市場。隨著智能手機(jī)越做越輕薄，對于 SiP 的需求自然水漲船高。

　　從 2011-2015，各個(gè)品牌的手機(jī)厚度都在不斷縮減。輕薄化對組裝部件的厚度自然有越來越高的要求。

　　以 iPhone 6s 為例，已大幅縮減 PCB 的使用量，很多芯片元件都會做到 SiP 模塊里，而到了 iPhone8，有可能是蘋果第一款全機(jī)采用 SiP 的手機(jī)。這意味著， iPhone8 一方面可以做得更加輕薄，另一方面會有更多的空間容納其他功能模塊，比如說更強(qiáng)大的攝像頭、揚(yáng)聲器，以及電池。

AppleWatch 運(yùn)用的 SiP 模組

　　從蘋果產(chǎn)品看 SiP 應(yīng)用。蘋果是堅(jiān)定看好 SiP 應(yīng)用的公司，蘋果在之前 Apple Watch上就已經(jīng)使用了 SiP 封裝。

　　除了手表以外，蘋果手機(jī)中使用 SiP 的顆數(shù)也在逐漸增多。列舉有：觸控芯片，

　　指紋識別芯片， RFPA 等。觸控芯片。

　　在 Iphone6 中，觸控芯片有兩顆，分別由 Broadcom 和 TI 提供，而在 6S 中，將這兩顆封在了同一個(gè) package 內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了 SiP 的封裝。而未來會進(jìn)一步將 TDDI 整個(gè)都封裝在一起。

　　iPhone6s 中展示了新一代的 3D Touch 技術(shù)。觸控感應(yīng)檢測可以穿透絕緣材料外殼，通過檢測人體手指帶來的電壓變化，判斷出人體手指的觸摸動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)不同的功能。而觸控芯片就是要采集接觸點(diǎn)的電壓值，將這些電極電壓信號經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)信號，并根據(jù)坐標(biāo)信號控制手機(jī)做出相應(yīng)功能的反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)其控制功能。

　　3D Touch 的出現(xiàn)，對觸控模組的處理能力和性能提出了更高的要求，其復(fù)雜結(jié)構(gòu)要求觸控芯片采用 SiP 組裝，觸覺反饋功能加強(qiáng)其操作友好性。

　　iPhone 6s 中的觸控芯片 SiP

　　指紋識別同樣采用了 SiP 封裝。將傳感器和控制芯片封裝在一起，從 iPhone 5開始，就采取了相類似的技術(shù)。

　　iPhone 6s 中的指紋識別 SiP

　　RFPA 模塊。手機(jī)中的 RFPA 是最常用 SiP 形式的。 iPhone 6S 也同樣不例外，在 iPhone 6S 中，有多顆 RFPA 芯片，都是采用了 SiP。