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SiP封装⼯艺1—SiP简介什么是SiPSiP模组是⼀个功能齐全的⼦系统，它将⼀个或多个IC芯⽚及被动元件整合在⼀个封装中。
此IC 芯⽚(采⽤不同的技术：CMOS、BiCMOS、GaAs等)是Wire bonding芯⽚或Flipchip芯⽚，贴装在Leadfream、Substrate或LTCC基板上。
被动元器件如RLC、Balun及滤波器（SAW/BAW 等）以分离式被动元件、整合性被动元件或嵌⼊式被动元件的⽅式整合在⼀个模组中。
下图是Apple watch的内部的S1模组，就是典型的SiP模块。
它将AP、BB、WiFi、Bluetooth、PMU、MEMS等功能芯⽚以及电阻、电容、电感、巴伦、滤波器等被动器件都集成在⼀个封装内部，形成⼀个完整的系统。
Apple watch S1模组为什么⽤SiP近⼏年，SiP概念被炒的⽕热，很多产品上都开始采⽤SiP技术，到底SiP技术有什么优点？简单来讲可总结为以下⼏点：1.尺⼨⼩在相同的功能上，SiP模组将多种芯⽚集成在⼀起，相对独⽴封装的IC更能节省PCB的空间。
2.时间快SiP模组本⾝是⼀个系统或⼦系统，⽤在更⼤的系统中，调试阶段能更快的完成预测及预审。
3.成本低SiP模组价格虽⽐单个零件昂贵，然⽽PCB空间缩⼩，低故障率、低测试成本及简化系统设计，使总体成本减少。
4.⾼⽣产效率通过SiP⾥整合分离被动元件，降低不良率，从⽽提⾼整体产品的成品率。
模组采⽤⾼阶的IC封装⼯艺，减少系统故障率。
5.简化系统设计SiP将复杂的电路融⼊模组中，降低PCB电路设计的复杂性。
SiP模组提供快速更换功能，让系统设计⼈员轻易加⼊所需功能。
6.简化系统测试SiP模组出货前已经过测试，减少整机系统测试时间。
7.简化物流管理SiP模组能够减少仓库备料的项⽬及数量，简化⽣产的步骤。
SiP模组的优缺点哪⾥⽤SiPSiP技术已经⾛进我们的⽣活之中，我们的⼿机、相机、电脑⾥都有SiP技术。
国家标准《系统级封装(SiP)术语》(征求意见稿)编制说明1工作简况1.1任务来源本项目是2018年国家标准委下达的军民通用化工程标准项目中的一项，本国家标准的制定任务已列入2018年国家标准制修订项目，项目名称为《系统级封装(SiP)术语》，项目编号为：***。
本标准由中国电子科技集团公司第二十九研究所负责组织制定，标准归口单位为全国半导体器件标准化技术委员会集成电路分技术委员会（TC78/SC2）。
1.2起草单位简介中国电子科技集团公司第二十九研究所位于四川成都，是我国最早建立的专业从事电子信息对抗技术研究、装备型号研制与批量生产的骨干研究所。
多年来一直承担着国家重点工程、国家重大基础、国家重大安全等工程任务。
能够设计、开发和生产陆、海、空、天等各种平台的电子信息系统与装备，向合作伙伴和用户提供高质量及富有创新的系统和体系解决方案。
二十九所总占地面积近2000亩。
建有军品研发中心、民品研发中心、高科技产业园生产制造中心和测试培训基地。
拥有先进的电磁环境仿真中心、国家级质量检测中心和大型电子信息装备试验场，良好的基础设施为检验电子信息装备的综合试验性能和进行技术验证、开展科学试验提供了良好条件。
国际先进的宽带微波混合集成生产线、先进数控加工设备以及现代化的大型物流等设施，为电子信息装备的研制和生产提供坚实的平台。
在军民结合、寓军于民的方针指导下，二十九所引入战略合作伙伴，通过控股公司十余年来的探索，已在微波射频部件与组件、无线电频谱监测、综合信息服务领域初具规模，近年来，民品公司在电磁空间安全、物联网高端制造、低碳经济产业领域积极探索，已取得初步成效。
经过50余年的创业与发展，二十九所正以追求卓越、不断创新的特色文化为依托，培养敬业爱岗、有知识的员工；培育团结协作、富于进取的团队。
我们实施集团化运作，推动军民贸协调发展，为把二十九所建设成为引领电子对抗行业发展，并与国际接轨的现代创新型企业而奋斗！1.3主要工作过程接到编制任务，项目牵头单位中国电子科技集团公司第二十九研究所成立了标准编制组，中科院微电子研究所、复旦大学、厦门半导体封装有限公司等相关单位参与标准编制工作。
系统级封装( SiP)等作者：暂无来源：《发明与创新·大科技》 2014年第2期植物蛋白粉分离技术及产品开发成果简介：本技术避免了传统工艺中重金属污染，酸碱残留等缺陷，使所得蛋白更天然，且整个提取过程无三废产生，为绿色提取工艺。
本技术制备的植物蛋白产品蛋白质含量在90%以上，远远高于传统的大豆制品和动物食品，更重要的是不含胆固醇，氨基酸组合合理、易于人体消化吸收，溶解性和稳定性好，溶解度、润湿下沉性、冲调性等乳粉与水复原的物理指标均优于目前国内企业生产的大豆蛋白产品，技术经济指标已达到或接近国际先进水平。
高耐磨耐蚀纳米复合镀层技术成果简介：纳米复合镀在不改变传统工艺装备前提下，生产成本增加很少，能满足大规模生产的要求。
通过对纳米材料的表面改性处理，利用化学共沉积方法在机械零件表面形成纳米镀层，用不到常规镀层厚度50%的薄镀层即可达到优于常规镀层的耐蚀耐磨性能，使产品质量产生质的飞跃。
主要技术指标：具有高的表面强度，低的摩擦系数，耐磨耐蚀性好，抗咬合、抗擦伤性能好，适应边界润滑及好的跑合特性等。
系统级封装（SiP）成果简介：系统级封装平台已建立了一套全面的系统级封装方案，包括封装设计、工艺发展及表现特性。
（1）基于层压基板的系统级封装本项目开发并演示了基于层压基板的系统级封装技术平台，进行了系统级封装相关的设计、分析和鉴定，并把它们成功地应用到系统级封装相关产品的开发中，包括超宽频（UWB）USB、数字蜂窝电视调谐器、前端模块及基于LED的照相机闪光灯等。
可供转移的技术为：UWB USB的系统级封装设计及原型，数字蜂窝电视调谐器的系统级封装设计及原型，嵌入式被动组件及综合产品基板设计及原型和照相机闪光灯的硅晶圆级系统级封装技术。
（2）基于陶瓷基板的系统级封装开发及演示低成本的陶瓷基板解决方案，包括设计、工艺、特性分析及方法；开发用于无线局域网（WLAN）前端模块（FEM）的低成本、高功能性陶瓷基板。
SiP封装共形屏蔽简介、性能、工艺、应用及优点解析前言移动设备向着轻薄短小的方向发展，手机行业是这一方向的前锋，从几代iPhone的尺寸可以看出----薄，是一直演进的方向（图1）。
随着物联网、可穿戴等市场兴起，将这一方向推向极致。
图1 iPhone厚度变化手机的薄型化，得益于多方面技术的进步，包括SiP、PCB、显示屏等技术，其中关键的技术之一就是EMI屏蔽技术。
传统的手机EMI屏蔽是采用金属屏蔽罩，屏蔽罩在横向上要占用宝贵的PCB面积，纵向上也要占用设备内部的立体空间，是设备小型化的一大障碍。
新的屏蔽技术——共形屏蔽（Conformal shielding），将屏蔽层和封装完全融合在一起，模组自身就带有屏蔽功能，芯片贴装在PCB上后，不再需要外加屏蔽罩，不占用额外的设备空间，从而解决这一难题。
如图2，iPhone 7主板上，大部分芯片都采用了Conformal shielding技术，包括WiFi/BT、PA、Memory等模组，达到高度集成且轻薄短小的目的。
图2 iPhone7主板上采用共形屏蔽技术的模组SiP封装共形屏蔽电子系统中的屏蔽主要两个目的：符合EMC规范；避免干扰。
传统解决方案主要是将屏蔽罩安装在PCB上，会带来规模产量的可修复性问题。
此方法也可以在SiP模组中使用，如图3中的模组封装，或Overmolded shielding将屏蔽罩封装在塑封体内。
这两种屏蔽解决方案，虽然实现了屏蔽罩的SiP封装集成，但是并未降低模组的高度，同时也会带来工艺和成本问题。
图3 传统的屏蔽罩模组及SiP封装内集成（Overmolded shielding）屏蔽罩SiP封装的共形屏蔽，可以解决以上问题。
如图4，SiP封装采用共形屏蔽技术，其外形与封装一致，不增额外尺寸。
深入浅出谈SiP来源：作者谢建友，谢谢。
所谓SiP就是System in Package。
大家看到下图是手机内部结构，有个很明显的趋势，里面大部分的器件都是SiP。
整体来看的话，SiP是一个非常主流的技术方向。
从数字、模拟、MEMS到Sensor，各种器件都用到了SiP技术。
下面这张图是Apple watch，也是一个典型的SiP应用。
它是一个全系统的SiP(System in Package)。
从Cross-section S1 SiP这张图可以看到AP和AP之上的DDR，还有一系列的数字和模拟电路，以及光学/重力加速度等器件。
行业内的人都知道，在集成电路有个摩尔定律，它大概讲的是在大概18个月的时间里，同样的面积上，晶体管数量增加一倍，但是价格只有之前的一半。
摩尔定律支配了整个半导体行业几十年，但是从目前的趋势来看，摩尔定律已经走到了尽头。
应该说在28nm以后，摩尔定律就已经“死亡”了。
因为从目前来看，虽然晶体管数目增加了一倍，但是价格并没有减少到一半。
所以大家看到一个明显的趋势，摩尔定律想继续持续下去的两个方向就是SoC(System-on-chip)和SiP(System-in-Package)。
于是有人提出More Moore，也就是超越摩尔定律的概念。
超越摩尔定律的一个方式就是把各种不同的IP集成到一个芯片中去，即SoC。
目前最新的技术已经进化到10nm，而短期内可以量产的工艺有望发展到7nm。
其中比较特殊的一点就是胡正明博士（FinFET和FDSOI的发明人）则认为可以发展到1nm。
但是其结果将导致材料体系的完全改变，需要用到硫化钼来做到1nm。
时间和成本的控制仍很困难，该技术也需要相当长的一段时间才会成熟。
所以相对来说，能超越摩尔定律并把密度、成本不断延续下去的便捷和热门的方向应当是SiP，也就是系统级封装。
系统及封装是目前业内非常期许的方向，如台积电的董事长张忠谋认定SiP先进封装是延续摩尔定律的一个重要方向，所以晶圆代工厂的龙头企业台积电已经收购了封装企业，并在2016年开始给苹果做封装，坚定的走向了研发SiP的方向。
基于SiP的小型化变频模块技术研究胡南中张忠楠摘要：随着雷达、通信和电子对抗装备的技术发展，对其核心部件变频模块的小型化要求越来越高。
研发了基于SiP技术的小型化变频模块，性能指标满足高增益、低噪声的要求，外形尺寸具备小型化、轻量化的特点。
Sip技术的小型化变频模块具有良好的工程应用前景。
关键词:SiP;变频模块;小型化引言变频模块是雷达、通信和电子对抗装备的核心部件，负责把天线接收的宽带射频信号转换到中频信号，提供给信号处理机进行后续的处理过程。
其增益、噪声和杂散性能直接决定系统装备的战技指标。
随着电子装备的技术发展，对变频模块的小型化要求越来越高。
传统的变频模块，电路结构上由微波电路和驱动电路两个独立的部分组成。
微波电路往往由裸封芯片组成，基于多芯片模组（Multi-chipModule,MCM）的微组装工艺实现。
驱动电路往往由电阻、电容、电感和电源芯片等塑料封装器件组成，基于表贴回流焊接（SMT）的电装工艺实现。
因此，传统的变频模块尺寸和重量较大，实现手段上工序繁杂，微组装和电装交互进行，相互穿插，生产周期较长，成本较高。
因此，在雷达、通信和电子对抗领域很难大量应用。
因此，如何简化变频模块的电路结构，实现小型化，实现手段上简化工艺，降低生产成本，缩短生产周期，是雷达、通信和电子对抗装备核心部件频率模块面临的关键问题。
1变频模块概况变频模块作为微波系统中的重要器件，其性能指标直接影响整个系统的整体性能。
但是由于变频模块的频率、输出功率、杂散等性能指标不同，导致满足不同系统需求的变频模块的设计实现需要较长的时间。
因此，有必要设计一种相对通用的变频模块，来辅助整个微波系统的快速设计。
本文针对实际工作中的常见需求，通过Genesys软件进行仿真逐步分析了模块中各位置可能出现的杂散，并将设计的指标要求与仿真结果进行对比，对系统的带内杂散抑制进行有针对性的设计。
实际测试表明，该系统在实现小型化和低功耗的同时，具有下变频支路接收动态范围大，中频和上变频杂散抑制指标高，小信号平坦度佳等优点，可满足多种微波系统的需求。
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。
半导体封装电磁屏蔽新技术半导体封装电磁屏蔽新技术随着电子设备向小型化、高性能化发展，半导体封装技术也在不断进步。
电磁屏蔽作为保护电子设备免受电磁干扰（EMI）的重要技术，对于半导体封装尤为重要。
本文将探讨半导体封装电磁屏蔽的新技术，分析其重要性、挑战以及实现途径。
一、半导体封装电磁屏蔽技术概述半导体封装是将集成电路芯片与外部电路连接，并提供物理保护的封装过程。
电磁屏蔽技术在半导体封装中扮演着至关重要的角色，它能够有效减少电磁干扰，提高设备的可靠性和性能。
随着技术的发展，半导体封装电磁屏蔽技术也在不断地更新换代。
1.1 半导体封装电磁屏蔽技术的核心特性半导体封装电磁屏蔽技术的核心特性主要体现在以下几个方面：高效性、轻薄性、环保性。
高效性指的是屏蔽技术能够有效阻挡外部电磁干扰，保护内部电路不受损害；轻薄性是指随着电子设备向小型化发展，屏蔽技术也需要更加轻薄，以适应封装空间的限制；环保性则是指屏蔽材料需要满足环保要求，减少对环境的影响。
1.2 半导体封装电磁屏蔽技术的应用场景半导体封装电磁屏蔽技术的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 移动通信设备：如智能手机、平板电脑等，这些设备需要在复杂的电磁环境中保持稳定运行。
- 汽车电子：随着智能汽车的发展，汽车电子系统中的电磁屏蔽技术尤为重要。
- 医疗电子设备：如心电图机、超声波设备等，这些设备需要在医院复杂的电磁环境中保持精确度。
- 工业控制系统：在工业自动化和智能制造中，电磁屏蔽技术保护控制系统免受干扰。
二、半导体封装电磁屏蔽技术的创新与发展半导体封装电磁屏蔽技术的创新与发展是半导体行业的重要课题。
随着电子设备性能的不断提升，对电磁屏蔽技术的要求也越来越高。
2.1 国际半导体封装电磁屏蔽技术的发展国际上，许多国家和地区都在积极推动半导体封装电磁屏蔽技术的发展。
例如，欧洲、和等地区在电磁屏蔽材料、设计和制造工艺方面都有显著的研究和应用成果。
2.2 半导体封装电磁屏蔽技术的关键技术半导体封装电磁屏蔽技术的关键技术包括以下几个方面：- 高性能屏蔽材料：如导电聚合物、纳米复合材料等，这些材料具有优异的电磁屏蔽性能。
第２９卷第６期 ２０１３年１２月 电子机械工程
Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏ１．２９．Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．２０１３
系统级封装（ＳＩＰ）技术在波控系统中的应用 彭 为，王查散，邬天恺 （南京电子技术研究所， 江苏南京２１００３９）
摘 要：多功能、数字化和智能化是相控阵雷达的发展方向，波控系统作为相控阵雷达的控制核心，则向 着小型化、芯片化发展，系统级封装（ＳＩＰ）技术和系统芯片（ＳＯＣ）技术相似，都是在更小体积、更多功能 和更好的稳定性的基础上发展而来的。文中介绍了ＳＩＰ技术的发展、技术特点和应用情况，具体分析了 波控系统的技术需求，详细探讨了ＳＩＰ技术在波控系统中应用的可行性，并在此基础上提出了基于ＳＩＰ 技术的波控系统芯片的产品架构及实现途径。ＳＩＰ技术为实现高可靠、高集成的波控系统芯片提供了 完整可行的解决方案，并为以后的工程实现提供了坚实的技术基础。 关键词：系统级封装；相控阵雷达；波控系统 中图分类号：ＴＮ３０５．９４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—５３００（２０１３）０６—００５７—０３
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＳＩＰ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ Ｂｅａｍ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ＰＥＮＧ Ｗｅｉ，ＷＡＮＧ Ｃｈａ－ｓａｎ，ＷＵ Ｔｉａｎ－ｋａｉ （Ｎａ ｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｆｉｎｇ ２１００３９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｕｈｉｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｄｉｇｉｔｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ ａｒｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ ｒａ— ｄａｒ．Ａｓ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ ｒａｄａｒ，ｔｈｅ ｂｅａｍ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｖｅｌｏｐｓ ｔｏｗａｒｄｓ ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍ—ｏｎ—ｃｈｉｐ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｐａｃｋａｇｅ（ＳＩＰ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ｃｈｉｐ（ＳＯＣ）ｔｅｃｈｎｏｌ— ｏｇｙ．Ｂｏｔｈ ｏｆ ｔｈｅｍ ａｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｓｍａｌｌｅｒ ｖｏｌｕｍｅ，ｍｏｒｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｂｅｔｔｅｒ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅ ｄｅ— ｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｆｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＳＩＰ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｆｉｒｓｔ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｂｅａｍ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ印ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＳＩＰ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ｂｅａｍ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ａｎｄ ｏｎ ｔｈｉｓ ｂａｓｉｓ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｔｏｇｅｔｈｅｒ ｗｉｔｈ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｂｅａｍ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｃｈｉｐｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＳＩＰ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ．ＳＩＰ ｔｅｃｈｎｏｌ— ｏｇｙ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ａｎｄ ｆｅａｓｉｂｌｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｉｎｇ ｂｅａｍ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｃｈｉｐ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｉｎｔｅ— ｇｒａｔｉｏｎ．Ａｎｄ ｉｔ ａｌｓｏ ｇｉｖｅｓ ａ ｓｏｌｉｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｐａｃｋａｇｅ（ＳＩＰ）；ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ ｒａｄａｒ；ｂｅａｍ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ
引 言 系统级封装（Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ，ＳＩＰ）是一种基于 系统芯片（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｃｈｉｐ，ＳＯＣ）的新型封装技术，它 将一个或多个芯片及可能的由无源元件构成的高性能 模块通过基板装载在一个陶瓷管壳、金属管壳或树脂 腔体中，具备一个系统的功能。 ＳＩＰ技术和ＳＯＣ技术相似，都是在更小体积、更多 功能、更好稳定性的基础上发展而来的。ＳＩＰ不仅提 出了系统级封装的概念，更是一种富有创意的封装思 收稿日期：２０１３—１１—１３ 想，开拓了一种低成本系统集成的可行思路与方法，同 时较好地解决了ＳＯＣ中诸如工艺兼容、信号混合、电 磁干扰、芯片体积、开发成本等问题。ＳＩＰ封装集成能 在最大程度上优化系统性能，避免重复封装，能缩短开 发周期，降低成本并提高集成度，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。 随着技术的发展，相控阵雷达俨然成为新一代先 进电子平台的核心。多功能的技术体制、日趋复杂的 作战背景、抗杂波干扰及探测通信一体化实现推动相
・５７・ 、 ・工艺技术・ 电子机械工程 ２０１３年ｌ２月 控阵雷达向多功能、数字化和智能化方向发展。波控 系统作为相控阵雷达的重要组成部分，不仅要具备快 速灵活的波束算法、智能阵面管理与重构和高速高精 度数据接口等功能，而且在工程实现上还要向小型化、 芯片化方向发展。 ＳＩＰ针对某个系统进行功能划分，选择优化的ＩＣ 芯片及元件来实现这些功能，采用成熟的高密度互连 技术及与单芯片封装相同或相似的设备、材料、工艺技 术制作生产，在封装中构成系统级集成，在提高性能的 同时降低成本。波控系统包括运算单元、控制单元、接 口、存储等多个芯片。通过ＳＩＰ技术，可以将这些芯片 封装在一个芯片载体中，实现波控系统的全部功能，满 足小型化、低功耗、高性能、高集成的系统要求。
１ ＳＩＰ技术特点 ＳＩＰ作为目前最高级的封装技术，代表着封装技 术的发展趋势。该技术经过多年的发展，已取得了许 多重要突破，在架构上将芯片平面置放改为堆叠式封 装，使密度增加，性能大大提高，在很多方面具有极大 的优势，主要表现在以下４个方面： １）采用高密度互连基板和立体封装，大大减小了 ＰＣＢ面积及重量，实现了系统小型化； ２）采用先进的封装工艺，确保了高强度的机械性 能（震动、冲击）、抗化学腐蚀能力及高可靠性，各部 件、电路被有效屏蔽，降低了寄生效应，增强了抗电磁 干扰能力； ３）采用单封装体来完成一个系统目标产品的全 部互连以及功能和性能参数，降低了系统功耗和内部 互连的复杂度，具备更好的电气性能； ４）充分利用现有芯片资源，以最佳方式和最低成 本达到系统的设计性能，从而降低了设计、验证、调试 的复杂度，缩短了系统实现量产的时间。 ＳＩＰ主要采用现有的封装和组装工艺，其与传统 封装技术的区别在于与系统集成有关的２个方面：系 统模块的划分和设计及实现系统组合的载体。传统封 装中的载体即基板，只是起到互连的作用，而ＳＩＰ的载 体包含电路单元，是系统的组成部分。ＳＩＰ的实现技 术和工艺如图ｌ所示。 由图１可知，ＳＩＰ的实现包括了多个技术领域和 工艺，基于系统化设计思想的ＳＩＰ方案涉及到设计、芯 片、系统、测试、材料、封装等诸多层面问题，涵盖十分 广泛，并将随其技术的发展而得到扩充、完善。
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ｌ ｌ 撕ｆＩ皇睦 磐 酗＝【击蛛ｈ 槭撼Ｉ亟ｌＥ技莱……Ｉ Ｉ 篓 ｌＩ熬谨控 ｉ嵫盎』＼＼ ∥ｌ卫ｆ莶 篓瀑ｊ！璺堑 ｌ
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图１ ＳＩＰ技术关键技术和工艺组成图 ２波控系统需求分析 未来军事装备的电子化和信息化需求对相控阵雷 达提出了越来越高的要求。目前，相控阵雷达已经突 破了单一功能的限制，朝着综合化、一体化方向发展。 天线的智能化、数字化、集成化、轻型及模块化等需求 对波控系统提出了更高的要求。波控系统的主要功能 包括： １）高速传输接口及高精度同步功能； ２）高速解算功能，实现灵活多变的波束扫描和自 适应算法； ３）可扩展功能，实现阵面智能控制和系统通用性； ４）存储功能，实现参数在线加载和快速读写； ５）监测功能，实现阵面温度、功率等状态监测。 波控系统在具备上述功能的同时，还要满足高集 成、低功耗、小型化等要求。 随着电子、通讯、计算机等技术的发展，波控系统 的实现途径采用了多种实现方案：已从最初的单片机、 ＤＳＰ、ＥＰＬＤ等发展到了ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＳＯＣ等，大大提 高了波控的整体设计水平。但是随着相控阵雷达技术 的发展，波控系统已越来越难以满足传输高速化、算法 灵活化、控制智能化、系统芯片化的发展需求。 下一代波控系统将采用单芯片化设计，具备快速运 算、灵活配置、在线存储和高速接口等功能，如图２所示。
图２波控系统功能框图 第２９卷第６期 彭为，等：系统级封装（ＳＩＰ）技术在波控系统中的应用 ・工艺技术・ 随着微电子、集成电路和封装技术的高速发展，波 控系统的芯片化技术已越来越成熟。一种基于ＡＲＭ 核和先进微控制器总线架构的波控ＳＯＣ芯片 ，采用 高速硬件运算模块和灵活的软件设计特点，具备运算、 存储和控制功能，可满足相控阵雷达的工作需求，并已 逐步实现工程化应用。 波控ＳＯＣ芯片初步实现了波控系统的芯片化和 小型化，大大提高了系统的集成度和可靠性，但在应用 中还存在下列问题： １）接口单一，速率较低，无法满足高速传输要求； ２）系统功能扩展性不够，无法满足不同产品需求； ３）算法固定，无法适应不同产品波束控制算法。 ＳＩＰ技术给波控系统的芯片化实现带来了一种全 新的途径，通过ＳＩＰ技术，可以将组成波控系统功能的 运算、控制、接口、存储等芯片封装在一个芯片载体中， 实现波控系统的全部功能，满足小型化、低功耗、高性 能、高集成的系统要求。 ３基于ＳＩＰ的波控芯片技术研究 与波控ＳＯＣ芯片相比，波控ＳＩＰ芯片能实现更高 的集成度，发挥出更强的适应性，主要体现在： １）解决了运算器、ＦＰＧＡ、存储器、差分接口等芯片 的工艺兼容问题 ； ２）集成的波控系统成熟度高，互连复杂度较低， 易于实现ＳＩＰ； ３）波控组成元器件分别制造，性能可靠，缩短了 研制周期； ４）通用性好，一体化程度高，应用领域广。 波控ＳＩＰ芯片是一种具有运算、存储及多种外设 接口的波控系统芯片，其内部不仅可集成微处理器、可 编程逻辑、ＦＬＡＳＨ或ＥＥＰＲＯＭ，还可集成ＵＡＲＴ、ＳＥＲ— ＤＥＳ、ＳＰＩ等多种外围接口，使之构成了一个功能强大 易于扩展的波控系统。波控ＳＩＰ芯片的设计主要包括 系统模块的划分与设计、基板设计和模块组装技术３ 个方面。 ３．１ 系统模块的划分与设计 模块的划分是指从系统中分离出一块功能，既便 于后续的系统整体集成又便于ＳＩＰ封装。模块划分完 成后就进入了电路细节的设计阶段。由于ＳＩＰ集成涉 及到的波控系统较复杂（包括模块内部的细节、模块与 外部的关系、信号的质量、延迟、分布、噪声等），因此，电 路与系统的设计水平就成了衡量其是否具有ＳＩＰ开发 能力的一个关键指标。根据功能划分，系统可分为２大 功能模块：运算模块和控制模块。运算模块为一层，主 要包括运算器、存储器、晶振、电源转换等；控制模块为 一层，主要包含各种接口和可编程器件等。 ３．２基板设计 ＳＩＰ封装通常使用的基板材料是目前在ＢＧＡ封装 中已经普遍使用的有机多层基板，技术成熟且有成本 优势。但由于无法集成无源器件，在应用上存在局限 性。目前受到较多关注并且具有一定实用前景的是 ＬＴＣＣ，它与传统的ＨＴＣＣ（高温共烧陶瓷）材料的主要 区别在于玻璃含量和烧结温度。较高的玻璃含量和较 低的烧结温度给工艺设计和制作等带来方便，可集成 无源元件，而且玻璃成分的增加降低了材料的介电常 数，减少了电通路上的功率损耗，具有优良的电性能。 因此，波控ＳＩＰ芯片将采用ＬＴＣＣ技术实现模块的高 密度多层互连，而无源元件的埋置处理减小了芯片总 体体积，同时便于更好地实现气密性封装，使芯片具有 优良的电子、机械、热学性能，大大提高了可靠性。 ３．３模块组装技术 在模块组装方面，芯片直接组装技术（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）和芯片叠加（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｃｈｉｐ）技术是目前的主 流，实现的技术手段包括引线键合和倒装焊芯片（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ）。而随着技术的发展，越来越多的半导体芯片和 封装将彼此堆叠，可以实现更深层次的３Ｄ封装。 波控ＳＩＰ芯片采用陶瓷基板和ＴＳＶ硅转接板单面 承载芯片进行堆叠，使用ｓｉ封帽的组装方式，如图３ 所示。
