SiP与先进封装的异同点
时间：2021-08-19 15:13:40
[导读]SiP系统级封装（SysteminPackage)，先进封装HDAP（HighDensityAdvancedPackage)，两者都是当今芯片封装技术的热点，受到整个半导体产业链的高度关注。那么，二者有什么异同点呢？有人说SiP包含先进封装，也有人说先进封装包含SiP，甚至有人说...
SiP系统级封装（System in Package)，先进封装HDAP（High Density Advanced Package)，两者都是当今芯片封装技术的热点，受到整个半导体产业链的高度关注。那么，二者有什么异同点呢？有人说SiP包含先进封装，也有人说先进封装包含SiP，甚至有人说SiP和先进封装意思等同。
这里，我们首先明确SiP≠先进封装HDAP，两者主要有3点不同：1）关注点不同，2）技术范畴不同， 3）用户群不同。除了这3点不同之外，SiP和HDAP也有很多相同之处，两者在技术范畴上有很大的重叠范围，有些技术既属于SiP也属于先进封装。
1）关注点不同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。
SiP对应单片封装/先进封装对应传统封装SiP是系统级封装，因此SiP至少需要将两颗以上的裸芯片封装在一起，例如将Baseband芯片 RF芯片封装在一起形成SiP，单芯片封装是不能称之为SiP的。先进封装HDAP则不同，可以包含单芯片封装，例如FOWLP (Fan Out Wafter Level Package) 、FIWLP (Fan In Wafter Level Package)。先进封装强调封装技术和工艺的先进性，因此，采用Bond Wire等传统工艺的封装不属于先进封装。此外，有些封装技术既属于SiP也属于HDAP，下图显示的是 i watch采用的SiP技术，因为其封装技术和工艺比较先进，也可以称为先进封装技术。
i Watch 采用了SiP技术2）技术范畴不同参考下图，先进封装的技术范畴用橙红色表示，SiP技术范畴用淡绿色表示，两种重叠的部分呈现为橙黄色，位于该区域的技术既属于SiP也属于HDAP。
HDAP和SiP的技术范畴从图中我们可以看出，Flip Chip、集成扇出型封装INFO (Integrated Fan Out) 、2.5D integration、3D integration、Embedded技术既属于HDAP也同样会应用于SiP；单芯片的FIWLP、FOWLP、FOPLP (Fan Out Panel Level Package）属于先进封装，但不属于SiP；FIWLP 和 FOWLP腔体 Cavity、Bond Wire、2D integration、2D integration、4D integration多应用在SiP中，通常不属于先进封装。当然，以上的分类也不是绝对的，只是表明绝大多数情况下的技术范畴。例如，INFO技术属于FOWLP，由于集成了2颗以上的芯片，因此也可以被称为SiP；FliP Chip 属于2D integration，但一般也被认为是先进封装。腔体Cavity技术常用在陶瓷封装的基板设计制造中，通过腔体结构，可以缩短键合线长度，提高其稳定性，属于一种传统封装技术，但也不能排除先进封装中采用Cavity对芯片进行嵌入和埋置。关于以上概念和名词的详细解释，推荐读者参考电子工业出版社即将出版的新书：《基于SiP技术的微系统》。
3）用户群不同对于SiP和先进封装HDAP，从晶圆厂（Foundry）到半导体封测厂（OSAT），再到板级系统电路装配运营商（System user），半导体的整个产业和供应链都涉及在内，但不同的用户群关注点又有所不同。Foundry主要关注先进封装中密度最高，工艺难度最高的部分，例如2.5D integration和3D integration，OSAT关注面比较广泛，从单芯片的WLCSP到复杂的系统级封装SiP都有关注，系统用户System user则对SiP关注较多，参看下图。
HDAP和SiP的用户群分布此外，从上图我们也可以看出，虽然HDAP和SiP的芯片数量相当（除了单芯片的WLP），SiP在芯片种类上通常会更多，类别更丰富。SiP和先进封装技术受到整个半导体产业链的关注，其技术优势主要体现在产品的小型化、低功耗、高性能等方面，它们能解决目前电子系统集成的瓶颈。其技术本身来看目前并没有瓶颈，只是在裸芯片的供应链和芯片间相关的接口标准需要提升和逐步完善。从目前如Chiplet和异构集成等概念得到业界的积极响应和普遍应用，裸芯片供应链和芯片之间的接口标准也有望逐渐得到改善。最后我们总结一下：SiP和先进封装HDAP高度重合，但并不完全等同，SiP 重点关注系统在封装内的实现，而HDAP则更专注封装技术和工艺的先进性，此外，两者的技术范畴和用户群也不完全相同。
- 新 书 推 介：
新书《基于SiP技术的微系统》将会在2021年3月末，由电子工业出版社（PHEI）正式出版，敬请期待！
该书内容涵盖“概念和技术”、“设计和仿真”、“项目和案例”三大方面，包含30章内容，总共约100万字。
概念和技术（5章）内容包括了功能密度定律、Si³P和4D集成等原创概念，功能单位的定义，电子系统6级分类法，微系统、先进封装（HDAP）最新技术介绍。设计和仿真（16章）基于最新的EDA工具，详细介绍了Wire Bonding、Cavity、Chip Stack、2.5D TSV、3D TSV、RDL、Fan-In、Fan-Out、Flip Chip、分立式埋置、平面埋置、RF、Rigid-Flex、4D SiP等设计方法、电气验证及物理验证，对SiP和先进封装的设计和仿真进行了综合而详尽的阐述。项目和案例（9章）包含九个实际项目的设计流程，由十多位业内资深专家和一线设计人员联合编写，具有较强的项目参考作用。
关注SiP、先进封装、微系统及相关技术的读者推荐参考本书。
书籍效果图，由电子工业出版社提供原 创 文 章 推 荐：芯片自主可控深度解析功能密度定律 | 专辑文章（5篇）
Si³P的概念 | 专辑文章（5篇）SiP项目与产品 | 专辑文章（4篇）
下载文档
